KR20040043039A - Jelly-roll type electrode assembly and secondary cell therewith - Google Patents

Jelly-roll type electrode assembly and secondary cell therewith Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A jelly-roll type electrode assembly and a secondary battery provided with the electrode assembly are provided, to improve the structural stability and thermal stability at a winding central part. CONSTITUTION: The jelly-roll type electrode assembly comprises a first electrode plate(30) which has (i) a first electrode coating part where a first electrode active mass(32) containing a first electrode active material is formed in a first electrode current collector(31) and (ii) a first electrode uncoated part where the first electrode active mass is not formed in a first electrode current collector, and is wound with an interposed separator(50) (wherein at lest the first electrode uncoated part is wound at the winding central part); a first electrode tap which is adhered to the first electrode uncoated part and projected; and a second electrode plate(40) which has (i) a second electrode coating part where a second electrode active mass containing a second electrode active mass(42) is formed in a second electrode current collector(41) and (ii) a second electrode uncoated part where the second electrode active mass is not formed in a second electrode current collector, and is wound with an interposed separator from a certain position of the outer face of the first electrode plate. The second electrode coating part is wound from the position where at least first electrode tap is adhered to the outer face of the first electrode uncoated part wound at the winding central part.

Description

젤리 롤형 전극 조립체 및 이를 구비한 이차 전지{Jelly-roll type electrode assembly and secondary cell therewith}Jelly-roll type electrode assembly and secondary battery having the same {Jelly-roll type electrode assembly and secondary cell therewith}

본 발명은 양극, 세퍼레이터 및 음극이 함께 권취된 젤리 롤형 전극 조립체 및 이를 구비한 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전지의 구조적 및 열적 안정성을 강화시킨 젤리 롤형 전극 조립체와 이를 구비한 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a jelly roll electrode assembly having a positive electrode, a separator, and a negative electrode wound together, and a secondary battery having the same. More particularly, the present invention relates to a jelly roll electrode assembly and a secondary battery having the same, which enhance the structural and thermal stability of the battery. It is about.

이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로 니켈수소(Ni-MH)전지, 리튬(Li)전지, 리튬이온(Li-ion)전지, 폴리머리튬(PLI)전지 가 사용되고 있다. 또한 이러한 이차 전지는 외관상 원통형 전지와 각형 전지, 전극 젤리 롤을 파우치에 수납하는 파우치형 전지로 구분된다.Rechargeable batteries can be recharged, miniaturized and large-capacity, and typically, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, lithium-ion (Li-ion) batteries, and polymer lithium (PLI) batteries are used. In addition, such a secondary battery is divided into a cylindrical battery, a square battery, and a pouch-type battery that houses an electrode jelly roll in a pouch.

이들 이차 전지는 기재에 활물질을 도포하고 이를 건조, 롤 프레스 및 절단하여 형성시킨 양극 및 음극과 그 사이에 세퍼레이터를 삽입하여 권취시킨 젤리 롤형 전극 조립체를 사용한다. 곧, 원통형 전지는 상기 전극 조립체를 원통형 캔에수납하고 전해액을 주입 후, 밀봉하는 것이고, 각형 전지는 상기 전극 조립체를 압박하여 평평하게 한 다음 각형 캔에 수납하는 것이다.These secondary batteries use a jelly roll type electrode assembly in which a separator is inserted and wound between a positive electrode and a negative electrode formed by applying an active material to a substrate, drying, roll pressing and cutting the substrate. In other words, the cylindrical battery stores the electrode assembly in a cylindrical can, injects electrolyte, and seals it. The square battery compresses the electrode assembly to flatten it and stores it in the square can.

도 1은 이러한 이차 전지 중에서 원통형 이차 전지에 대해 그 젤리 롤형 전극 조립체의 권취된 상태를 나타내는 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a wound state of the jelly roll type electrode assembly with respect to a cylindrical secondary battery among such secondary batteries.

양극 및 음극과 같은 전극은 전지의 종류에 따라 다소 차이가 있지만, 일반적으로 그림에 도시한 바와 같이 각각 집전체(3a,3b)의 양면에 양극 활물질(3b)과 음극 활물질(4b)을 포함하는 슬러리를 도포하고, 이를 건조 및 롤 프레스한 다음 소정의 크기로 절단하는 공정에 의해 제조된다. 이렇게 제조된 양극판(3) 및 음극판(4)을 그 사이에 세퍼레이터(5)를 개재시켜 상호간에 통전되지 않도록 한 후, 권취하여 롤상으로 제조한다.Electrodes, such as the positive electrode and the negative electrode, are somewhat different depending on the type of battery, but generally, as shown in the figure, the positive electrode active material 3b and the negative electrode active material 4b are included on both surfaces of the current collectors 3a and 3b, respectively. It is produced by a process of applying a slurry, drying and roll pressing it, and then cutting it to a predetermined size. The positive electrode plate 3 and the negative electrode plate 4 thus prepared are interposed between the separators 5 so as not to be energized to each other, and then wound and manufactured in rolls.

이 전극 조립체(2)를 캔(1)의 내부로 수납하고, 캔(1)의 상부에 전극 조립체(2)의 양극(3)과 접속된 캡 조립체를 설치한 다음, 캔(1)에 전해액을 주입한 후 밀봉하여 원통형 전지를 만든다.The electrode assembly 2 is housed inside the can 1, a cap assembly connected to the positive electrode 3 of the electrode assembly 2 is installed on the top of the can 1, and then the electrolyte 1 is in the can 1. After injection, sealed to make a cylindrical battery.

일반적으로, 이러한 원통형 전지에서 음극(4)은 전극 조립체(2)의 최외곽에서 음극 집전체(4a)가 전지의 캔(1) 내부 벽에 접속되거나, 이 음극 집전체(4a)에 용접된 음극 탭이 캡(1)의 저면에 접속되고, 양극(3)은 전극 조립체(2) 권심부의 양극 집전체(3a)로부터 탭이 연결되어 캡 조립체에 접속된다.Generally, in such a cylindrical cell, the negative electrode 4 is connected to the inner wall of the can 1 of the cell at the outermost side of the electrode assembly 2 or welded to the negative electrode current collector 4a. The negative electrode tab is connected to the bottom of the cap 1, and the positive electrode 3 is connected to the cap assembly by connecting a tab from the positive electrode current collector 3a of the core portion of the electrode assembly 2.

도 2는 상기와 같은 전극 조립체(2)에 있어서, 양극 탭이 접합된 권심부의 권취 구조를 보다 상세히 나타낸 부분 확대 단면도로, 도 1의 A 부분에 대한 확대 단면도이다.FIG. 2 is a partial enlarged cross-sectional view showing in more detail the winding structure of the core portion to which the positive electrode tab is bonded in the electrode assembly 2 as described above, and is an enlarged cross-sectional view of the portion A of FIG. 1.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 전극 조립체(2)의 권심부에서는 최내곽으로 세퍼레이터(5)가 권취되고, 이를 따라 양극판(3) 중 집전체(3a)에 활물질(3b)이 도포되지 않은 양극 무지부(3c)가 권취된다. 이 때, 양극 집전체(3a)의 선단부 내측면에는 양극 탭(6)이 접합되어 있다. 이렇게 내측면으로 세퍼레이터(5)가 개재된 상태에서 상기 양극 무지부(3c)가 더 권취되고, 역시 내측면에 세퍼레이터(5)가 개재된 음극판(4)이 같이 권취된다. 권심부에서의 음극판(4)은 그 집전체(4a)에 활물질(4b)이 도포되지 않은 음극 무지부(4c)가 짧게 형성되어 있고, 곧바로 음극 활물질(4b)이 도포되어 있는 음극 코팅부(4d)가 권취되며, 아울러 이 부근에서 양극 코팅부(3d)도 같이 권취된다.As shown in FIG. 2, the separator 5 is wound around the innermost part of the electrode assembly 2, and thus the active material 3b is not applied to the current collector 3a of the positive electrode plate 3. The positive electrode uncoated portion 3c is wound up. At this time, the positive electrode tab 6 is joined to the inner side of the tip portion of the positive electrode current collector 3a. The positive electrode non-coating portion 3c is further wound in a state where the separator 5 is interposed on the inner side, and the negative electrode plate 4 on which the separator 5 is interposed on the inner side is wound together. In the negative electrode plate 4 at the core portion, the negative electrode non-coating portion 4c having no active material 4b coated thereon is formed on the current collector 4a, and the negative electrode coating portion immediately coated with the negative electrode active material 4b ( 4d) is wound, and the positive electrode coating 3d is also wound in the vicinity.

상기와 같은 구조의 전극 조립체를 갖는 이차전지는 소정의 안전성을 구비해야 하는 데, 이를 위해 최종 제품화하기 전에 전지의 안전성을 평가한다. 이러한 안전성 평가 중 열적 안전성 평가에서는 70 내지 80℃의 고온에서 장시간 방치하여 누액이나 가스변의 파열 여부, 발화 여부를 평가하는 고온 보전 시험, 고온과 상온 및 저온을 번갈아 가며 누액, 파열, 발화 여부를 평가하는 열충격 시험, 100℃ 이상의 고온에서 수십 분간 방치하여 파열, 발화 여부를 평가하는 열노출 시험 등을 행한다.The secondary battery having the electrode assembly of the above structure should have a certain safety, for this purpose, the safety of the battery is evaluated before final production. Among these safety evaluations, the thermal safety evaluation is a high temperature preservation test for evaluating leakage or leakage of gas or stool by leaving it at a high temperature of 70 to 80 ° C. for evaluation of leakage, rupture, and ignition alternately between high and normal temperatures and low temperatures. A thermal shock test, and a thermal exposure test for evaluating rupture and ignition by leaving it for several ten minutes at a high temperature of 100 ° C. or higher are performed.

그런데, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같은 이차전지의 전극 조립체는 상기와 같은 열적 안전성 시험을 행할 경우, 고온에서 그 권취된 젤리 롤 구조가 무너지며 단락이 발생할 위험이 있다. 즉, 상기와 같은 젤리 롤형 전극 조립체를 고온 방치시킬 경우에는 세퍼레이터가 수축하게 되고, 전극 활물질과 세퍼레이터는반용융 상태로 되면서 서로간에 눌러 붙게 된다. 이에 따라 상기 전극 조립체의 젤리 롤 구조가 무너지게 되면서 양극판과 음극판의 단락 현상이 발생할 수 있는 것이다. 특히, 도 2에서 볼 수 있는 권심 부근에서의 무너짐 현상은 양극 탭으로 말미암아 더욱 문제가 된다.However, when the electrode assembly of the secondary battery as shown in FIGS. 1 and 2 is subjected to the thermal safety test as described above, the wound jelly roll structure collapses at a high temperature and there is a risk of short circuit. That is, when the jelly roll type electrode assembly is left at high temperature, the separator contracts, and the electrode active material and the separator are pressed together while being in a semi-melt state. Accordingly, as the jelly roll structure of the electrode assembly collapses, a short circuit between the positive electrode plate and the negative electrode plate may occur. In particular, the collapse phenomenon in the vicinity of the core, as seen in FIG. 2, becomes more problematic due to the positive electrode tab.

도 2에서 볼 수 있듯이, 상기 젤리 롤형 전극 조립체의 권심부는 양극 무지부(3c)의 최내곽에 양극 탭(6)이 접합되어 있고, 이 양극 탭(6)이 접합된 양극 무지부(3c)의 외곽으로 세퍼레이터(5)와 함께 양극 무지부(3c)가 계속 권취되어 있으며, 이렇게 양극 무지부(3c)가 한두 바퀴, 혹은 두세 바퀴 더 권취된 후에 음극 무지부(4c) 및 음극 코팅부(4d)가 세퍼레이터(5)와 함께 권취된다. 따라서, 이러한 구조에서는 고온에서 극판들의 활물질과 세퍼레이터가 서로 들러 붙는 상황에서 상기 양극 탭(6)은 세퍼레이터(5) 외에는 양극 무지부(3c)에 의해 둘러쌓여 있기 때문에 안정적인 지지가 이루어지지 않으며, 이에 따라 양극 탭(6)이 접합된 부분에서 젤리 롤 구조는 더 쉽게 무너지게 되고, 돌출된 양극 탭(6)으로 말미암아 전극판 간의 단락은 더욱 손쉽게 발생하게 되는 문제가 있다.As can be seen in FIG. 2, the core part of the jelly roll type electrode assembly has a positive electrode tab 6 bonded to the innermost part of the positive electrode non-coating portion 3c, and the positive electrode non-coating portion 3c to which the positive electrode tab 6 is bonded. The anode uncoated portion 3c is continuously wound together with the separator 5 at the outer periphery, and after the cathode uncoated portion 3c is wound one or two or three or more times, the cathode uncoated portion 4c and the cathode coating portion are wound. 4d is wound up with the separator 5. Therefore, in this structure, since the positive electrode tab 6 is surrounded by the positive electrode non-coating portion 3c except for the separator 5 in the situation where the active materials and the separators of the electrode plates are stuck together at a high temperature, stable support is not achieved. Accordingly, the jelly roll structure is more easily collapsed at the portion where the positive electrode tab 6 is bonded, and a short circuit between the electrode plates is more easily caused by the protruding positive electrode tab 6.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 권심부에서의 구조적 안전성과 함께 열적 안전성을 확보하여, 전지 안전성의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 젤리 롤형 전극 조립체 및 이를 구비한 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a thermal stability and structural safety at the core portion, to provide a jelly roll electrode assembly and a secondary battery having the same that can improve the reliability of battery safety. Its purpose is to.

도 1은 종래 이차 전지의 젤리 롤형 전극 조립체의 구조를 나타내는 횡단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a jelly roll electrode assembly of a conventional secondary battery.

도 2는 도 1의 권심부에 대한 부분 확대 단면도.FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the core part of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 젤리 롤형 전극 조립체를 구비한 원통형 전지의 횡단면도.3 is a cross-sectional view of a cylindrical battery having a jelly roll type electrode assembly according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 따른 젤리 롤형 전극 조립체의 전극판을 나타내는 부분 분해 사시도.4 is a partially exploded perspective view showing an electrode plate of the jelly roll electrode assembly according to FIG. 3.

도 5는 도 3에 따른 원통형 전지의 종단면도.5 is a longitudinal sectional view of the cylindrical battery according to FIG. 3;

도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 제 2 전극 코팅부가 제 1 전극 탭을 지지하는 서로 다른 일 실시예를 나타내는 부분 확대 단면도.6 and 7 are partially enlarged cross-sectional views illustrating different embodiments in which the second electrode coating unit supports the first electrode tab according to the preferred embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따라 제 1 전극 코팅부가 제 1 전극 탭을 지지하는 서로 다른 일 실시예를 나타내는 부분 확대 단면도.8 and 9 are partially enlarged cross-sectional views illustrating different embodiments in which the first electrode coating supports the first electrode tabs according to another exemplary embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

20: 전극 조립체30: 제 1 전극판20: electrode assembly 30: first electrode plate

31: 제 1 전극 집전체32: 제 1 전극합제31: first electrode current collector 32: first electrode mixture

33: 제 1 전극 무지부34: 제 1 전극 코팅부33: first electrode uncoated portion 34: first electrode coating portion

35: 제 1 전극 탭40: 제 2 전극판35: first electrode tab 40: second electrode plate

41: 제 2 전극 집전체42: 제 2 전극합제41: second electrode current collector 42: second electrode mixture

43: 제 2 전극 무지부44: 제 2 전극 코팅부43: second electrode non-coating portion 44: second electrode coating portion

45: 제 2 전극 탭45: second electrode tab

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제 1전극 집전체에 제 1전극 활물질을 포함한 제 1전극 합제가 형성된 제 1전극 코팅부와, 상기 제 1전극 집전체에 상기 제 1전극 합제가 형성되지 않은 제 1전극 무지부를 갖고, 내측면에 세퍼레이터가 개재되어 권취되며, 그 권심부에는 적어도 제 1전극 무지부가 권취되는 제 1전극판, 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부에 접합되어 돌출되는 제 1전극 탭 및 제 2전극 집전체에 제 2전극 활물질을 포함한 제 2전극 합제가 형성된 제 2전극 코팅부와, 상기 제 2전극 집전체에 상기 제 2전극 합제가 형성되지 않은 제 2전극 무지부를 갖고, 내측면에 세퍼레이터가 개재되어 상기 제 1전극판의 외측면의 소정 위치로부터 권취되는 것으로, 상기 제 2전극 코팅부가 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터 권취되는 제 2전극판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first electrode coating portion in which a first electrode mixture including a first electrode active material is formed in a first electrode current collector, and the first electrode mixture is provided in the first electrode current collector. A first electrode plate having no first electrode uncoated portion, and having a separator interposed on an inner surface thereof, the first electrode plate having at least a first electrode uncoated portion wound at the core portion, and a first electrode uncoated portion wound at the core portion. And a second electrode coating part having a second electrode mixture including a second electrode active material formed on the first electrode tab and the second electrode current collector protruding from each other, and a second electrode mixture not formed on the second electrode current collector. It has a two-electrode non-coated portion, the separator is interposed on the inner side is wound from a predetermined position of the outer side of the first electrode plate, the second electrode coated portion outside the first electrode uncoated portion wound in the core portion Including at least a first electrode tab a second electrode plate to be wound from the bonding position of providing the electrode assembly of a jelly roll, characterized in that formed.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 권심부에서 권취되는 제 2 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭을 덮는 위치로부터 권취되도록 할 수 있다.According to another feature of the invention, the second electrode coating portion wound in the core portion may be wound from a position covering at least the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 권심부에서 권취되는 제 2 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭의 중간 위치로부터 권취되도록 할 수 있다.According to another feature of the present invention, the second electrode coating portion wound in the core portion may be wound from at least an intermediate position of the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제 1전극판과 제 2전극판이 서로 절연되도록 세퍼레이터를 개재하여 권취된 젤리 롤형의 전극 조립체에 있어서, 상기 제 1전극판은 제 1전극 집전체에 제 1전극 활물질을 포함한 제 1전극 합제가 형성된 제 1전극 코팅부와, 상기 제 1전극 집전체에 상기 제 1전극 합제가 형성되지 않은 제 1전극 무지부를 갖고, 상기 전극 조립체의 권심부에는 제 1전극 탭이 접합된 상기 제 1전극 무지부가 권취되며, 상기 제 1전극 코팅부가 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a jelly roll-type electrode assembly wound through a separator so that the first electrode plate and the second electrode plate are insulated from each other, wherein the first electrode plate is disposed on the first electrode current collector. A first electrode coating portion having a first electrode mixture including a first electrode active material formed thereon, and a first electrode non-coating portion in which the first electrode mixture is not formed on the first electrode current collector; Wherein the first electrode non-coating portion, to which the first electrode tab is bonded, is wound, and the first electrode coating portion is wound from a position where at least the first electrode tab of the outer surface of the first electrode non-coating portion, which is wound at the core portion, is bonded. It provides a jelly roll type electrode assembly.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭을 덮는 위치로부터 권취되도록 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first electrode coating portion wound in the core portion may be wound from a position covering at least the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭의 중간 위치로부터 권취되도록 할 수 있다.According to another feature of the present invention, the first electrode coating portion wound in the core portion may be wound from at least an intermediate position of the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion.

본 발명은 또한 상술한 목적을 달성하기 위하여, 제 1전극판과 제 2전극판이 각각 전극 집전체에 전극 활물질을 포함하는 전극합제가 형성된 전극 코팅부와, 형성되지 않은 전극 무지부를 구비하여 서로 절연되도록 세퍼레이터를 개재하여 권취된 것으로, 그 권심부에는 적어도 제 1전극 무지부가 권취되고, 상기 제 1전극 코팅부 또는 제 2전극 코팅부가 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터 권취되는 젤리 롤형의 전극 조립체 및 상기 전극 조립체가 수용되어 밀봉되는 것으로, 서로 절연되어 상기 제 1,2전극판에 각각 전기적으로 연결되는 제 1,2 전극 단자부를 구비한 전지 케이스를 포함하여이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention also provides a first electrode plate and a second electrode plate, each having an electrode coating portion formed with an electrode mixture including an electrode active material on an electrode current collector, and an uncoated electrode uncoated portion, and insulated from each other. Wound around the separator so that at least a first electrode non-coating portion is wound around the core portion, and the first electrode coating portion or the second electrode coating portion is at least made of an outer surface of the first electrode non-coating portion portion wound around the core portion. The electrode assembly of the jelly roll type wound from the position where the one electrode tab is bonded and the electrode assembly is accommodated and sealed, and provided with a first and second electrode terminal portions insulated from each other and electrically connected to the first and second electrode plates, respectively. It provides a secondary battery comprising a battery case.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 전극 조립체의 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부 또는 제 2전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭을 덮는 위치로부터 권취되도록 할 수 있다.According to another feature of the invention, the first electrode coating portion or the second electrode coating portion wound at the core portion of the electrode assembly to be wound from a position covering at least the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion. Can be.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전극 조립체의 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부 또는 제 2전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭의 중간 위치로부터 권취되도록 할 수 있다.According to another feature of the invention, the first electrode coating portion or the second electrode coating portion wound at the core portion of the electrode assembly to be wound from at least an intermediate position of the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion. can do.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예로서 본 발명의 전극 젤리 롤을 구비한 원통형 전지에 대해 설명하나, 이것은 단지 원통형 전지에 국한될 것이 아니며, 본 실시예와 같은 전극 젤리 롤을 구비할 수 있는 전지는 어떠한 형태의 것도 적용 가능하다 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the present specification, as a preferred embodiment of the present invention, a cylindrical battery having the electrode jelly roll of the present invention will be described. However, this is not limited to a cylindrical battery, but a battery which can be provided with the same electrode jelly roll as this embodiment. Any form may be applicable.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 젤리 롤형 전극 조립체를 구비한 원통형 전지의 횡단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 젤리 롤형 전극 조립체의 전극판을 나타내는 부분 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 따른 원통형 전지의 종단면도이다.3 is a cross-sectional view of a cylindrical battery having a jelly roll electrode assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a partially exploded perspective view showing the electrode plate of the jelly roll electrode assembly according to Figure 3, Figure 5 is a view 3 is a longitudinal cross-sectional view of the cylindrical battery.

먼저, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 원통형 캔(10)의 내부에 제 1전극판(30), 제 2전극판(40)이 서로 절연되도록 세퍼레이터(50)가 개재되어 권취된 젤리 롤형 전극 조립체(20)가 수납되어 있다. 상기 원통형 캔(10)은 금속제로 구비되어 그 자체가 제 1전극판 또는 제 2전극판의 단자 역할을 수행할 수 있는 것으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구비되어 제 2전극판에 전기적으로 연결되어 제 2 전극 단자를 형성하도록 할 수 있다.First, as shown in FIG. 3, a jelly roll-type electrode wound with a separator 50 interposed therebetween so that the first electrode plate 30 and the second electrode plate 40 are insulated from each other in the cylindrical can 10. The assembly 20 is housed. The cylindrical can 10 is made of a metal and can itself serve as a terminal of the first electrode plate or the second electrode plate, and according to a preferred embodiment of the present invention, the cylindrical can 10 is made of aluminum or an aluminum alloy. The second electrode plate may be electrically connected to form a second electrode terminal.

상기 젤리 롤형 전극 조립체(20)은 도 4에서 볼 수 있듯이, 제 1세퍼레이터(51), 제 1전극판(30), 제 2세퍼레이터(52) 및 제 2전극판(40)을 순차로 적층한 후, 화살표 방향으로 권취시켜 롤상으로 만든 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제 1전극판(30)은 양극판으로 구비될 수 있고, 상기 제 2전극판(40)은 음극판으로 구비될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 그 극성을 반대로 하여도 무방하다. 이하에서는 상기 제 1전극판(30)이 양극판으로, 상기 제 2전극판(40)이 음극판으로 구비된 경우를 참고로 하여 설명토록 하겠다.As shown in FIG. 4, the jelly roll electrode assembly 20 is formed by sequentially stacking the first separator 51, the first electrode plate 30, the second separator 52, and the second electrode plate 40. Then, it was wound up in the direction of the arrow to form a roll. According to a preferred embodiment of the present invention, the first electrode plate 30 may be provided as a positive electrode plate, the second electrode plate 40 may be provided as a negative electrode plate, but is not necessarily limited thereto. The polarity may be reversed. Hereinafter, the first electrode plate 30 is a positive electrode plate, and the second electrode plate 40 will be described with reference to the case provided with a negative electrode plate.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 각 전극판들(30)(40)은 전극 집전체(31)(41)에 전극 활물질을 포함한 전극 합제(32)(42)가 형성된 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.As can be seen in FIG. 4, each of the electrode plates 30 and 40 is formed of electrode mixtures 32 and 42 including an electrode active material on the electrode current collectors 31 and 41. As follows.

상기 전극 조립체가 리튬 이차전지의 전극 조립체로서 사용될 경우, 상기 제 1전극판(30)은 양극판으로 사용될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 전극 집전체(31)는 스트립 형상의 금속박판으로 구비되고, 바람직하게는 알루미늄 박판이 사용될 수 있다. 상기 제 1전극 집전체(31)의 적어도 일면에 형성되는 제 1전극합제(32)는 리튬계 산화물의 제 1전극 활물질에, 바인더, 가소제, 도전재 등이 함유된 혼합물로 이루어질 수 있다. 이러한 제 1전극판(30)은 상기 제 1전극 집전체(31)의 적어도일면에 상기 제 1전극합제(32)가 형성된 제 1전극 코팅부(34)와, 상기 제 1전극 집전체(31)에 상기 제 1전극합제(32)가 형성되지 않은 제 1전극 무지부(33)로 구비된다.When the electrode assembly is used as an electrode assembly of a lithium secondary battery, the first electrode plate 30 may be used as a positive electrode plate. In this case, the first electrode current collector 31 is provided with a strip-shaped metal sheet, and preferably an aluminum sheet. The first electrode mixture 32 formed on at least one surface of the first electrode current collector 31 may be formed of a mixture containing a binder, a plasticizer, a conductive material, and the like in the first electrode active material of the lithium oxide. The first electrode plate 30 includes a first electrode coating part 34 having the first electrode mixture 32 formed on at least one surface of the first electrode current collector 31, and the first electrode current collector 31. ) Is provided as a first electrode uncoated portion 33 in which the first electrode mixture 32 is not formed.

한편, 음극판으로 사용되는 제 2전극판(40)은 제 2 전극 집전체(41)로 구리 박판이 사용될 수 있으며, 상기 제 2전극 집전체(41)의 적어도 일면에 형성되는 제 2전극합제(42)는 탄소재의 제 2전극 활물질에, 바인더, 가소제, 도전재 등이 함유된 혼합물로 이루어질 수 있다. 이러한 제 2전극판(40)은 상기 제 2전극 집전체(41)의 적어도 일면에 상기 제 2전극합제(42)가 형성된 제 2전극 코팅부(44)와, 상기 제 2전극 집전체(41)에 상기 제 2전극합제(42)가 형성되지 않은 제 2전극 무지부(43)로 구비된다.Meanwhile, in the second electrode plate 40 used as the negative electrode plate, a copper thin plate may be used as the second electrode current collector 41, and a second electrode mixture formed on at least one surface of the second electrode current collector 41 ( 42) may be formed of a mixture containing a binder, a plasticizer, a conductive material, and the like, in the second electrode active material of the carbon material. The second electrode plate 40 includes a second electrode coating part 44 having the second electrode mixture 42 formed on at least one surface of the second electrode current collector 41, and the second electrode current collector 41. ) Is provided as a second electrode uncoated portion 43 in which the second electrode mixture 42 is not formed.

그리고, 제 1 및 제 2세퍼레이터(51)(52)는 각각 제 1전극판(30)의 내측면과 제 1,2전극판(30)(40)의 사이에 설치되는 것으로, 제 1전극판(30)과 제 2전극판(40) 사이를 상호 절연하는 한편, 각 전극판들(30)(40)간에 활물질 이온이 교환될 수 있게 한다. 상기 제 1,2세퍼레이터(51)(52)는 전극 조립체가 수축 및 팽창되더라도 전극판들(30)(40) 사이를 완전히 절연할 수 있도록 충분한 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.The first and second separators 51 and 52 are provided between the inner surface of the first electrode plate 30 and the first and second electrode plates 30 and 40, respectively. While insulating each other between the 30 and the second electrode plate 40, active material ions can be exchanged between the electrode plates 30 and 40. The first and second separators 51 and 52 may have a length sufficient to completely insulate the electrode plates 30 and 40 even when the electrode assembly is contracted and expanded.

한편, 상기와 같이 형성되는 전극 조립체로는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 전극탭(35) 및 제 2 전극탭(45)이 외부로 인출되어 있다. 상기 제 1 전극 탭(35) 및 제 2 전극 탭(45)은 각각 상기 전극 조립체(20)의 권심부의 제 1전극판(30) 및 외곽부의 제 2전극판(40)으로부터 인출되는 것으로, 상기 제 1전극탭(35)은 상방으로 인출되어 캔(10)을 밀봉하는 캡 조립체(12)에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2전극 탭(45)은 하방으로 인출되어 캔(10)의 바닥부에 형성된 돌기부(18)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제 1전극 탭(35)이 연결된 캡 조립체(12)는 제 1전극 단자부로서 기능을 하게 되고, 상기 제 2 전극 탭(45)이 연결된 캔(10)은 전체가 제 2전극 단자부로서 기능하게 된다. 도 5에서 설명되지 않은 참조부호 14는 전극 조립체(20)의 고정을 위한 절연판(14)이다. 이러한 전극 탭들(35)(45)의 접합 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제 2전극 탭(45)을 별도로 인출하지 않고, 상기 전극 조립체(20)의 최외곽을 제 2전극판(40)이 둘러싸도록 한 다음, 이 제 2전극판(40)을 캔(10)의 내벽에 접합시키는 구조로도 적용될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 5, the electrode assembly formed as described above, the first electrode tab 35 and the second electrode tab 45 is drawn out. The first electrode tab 35 and the second electrode tab 45 are respectively drawn out from the first electrode plate 30 and the outer second electrode plate 40 of the core part of the electrode assembly 20. The first electrode tab 35 is drawn upwards and is electrically connected to the cap assembly 12 which seals the can 10, and the second electrode tab 45 is drawn downwards and thus the bottom of the can 10. It is electrically connected to the protrusion 18 formed in the part. Accordingly, the cap assembly 12 to which the first electrode tab 35 is connected functions as a first electrode terminal portion, and the can 10 to which the second electrode tab 45 is connected is entirely a second electrode terminal portion. Function. Reference numeral 14, which is not described in FIG. 5, is an insulating plate 14 for fixing the electrode assembly 20. The junction structure of the electrode tabs 35 and 45 is not necessarily limited thereto, and the outermost portion of the electrode assembly 20 may be disposed on the outermost portion of the electrode assembly 20 without separately drawing the second electrode tab 45. ), And then the second electrode plate 40 may be bonded to the inner wall of the can 10.

한편, 상기 제 1전극 탭(35)은 도 4에서 볼 수 있듯이, 제 1전극 무지부(33)에 접합되어 인출되는 데, 상기 제 1전극 무지부(33)의 대략 선단부 내측면에 용접되고, 그 외면에 절연 테이프가 접착된 구조를 갖는다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the first electrode tab 35 is bonded to the first electrode uncoated portion 33 and drawn out, and is welded to an inner surface of a substantially front end portion of the first electrode uncoated portion 33. And an insulating tape adhered to the outer surface thereof.

이러한 구조의 전극 조립체에 있어서, 그 권취 중앙부, 즉, 권심부의 구조를 보다 설명하면 다음과 같다.In the electrode assembly having such a structure, the winding center portion, that is, the structure of the core portion will be described in more detail as follows.

먼저, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 권취된 전극 조립체의 권심부에서 제 2전극 코팅부가 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터 권취되도록 할 수 있다. 이 때, 상기 제 2전극 코팅부(44)는 도 6에서 볼 수 있듯이, 상기 제 1 전극 무지부(33) 외측면의 적어도 제 1전극 탭(35)을 덮는 위치로부터 권취되도록 할 수 있다. 즉, 도 6에서 볼 수 있듯이, 권심부에서 권취되는 상기 제 2 전극 코팅부(44)의 선단(44a)이 상기 제 1 전극 탭(35)의 권취 방향에 대한 선단(35a)과 권심(O)을 연결하는 직선(L1)보다 권취방향으로 보다 앞쪽에 배치되도록 하는 것이다. 물론, 상기 제 2전극 코팅부(44)와 제 1전극 탭(35)이 접합된 제 1전극 무지부(33)의 사이에는 제 2세퍼레이터(52)가 개재되어 제 1 전극과 제 2 전극이 단락되지 않도록 한다.First, according to a preferred embodiment of the present invention, the second electrode coating portion in the winding portion of the wound electrode assembly may be wound from the position where at least the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion is bonded. In this case, as shown in FIG. 6, the second electrode coating part 44 may be wound from a position covering at least the first electrode tab 35 on the outer surface of the first electrode uncoated part 33. That is, as shown in FIG. 6, the tip 44a of the second electrode coating part 44 wound around the core part is the tip 35a and the core O in the winding direction of the first electrode tab 35. ) Is to be disposed in front of the straight line (L1) connecting the (). Of course, a second separator 52 is interposed between the second electrode coating portion 44 and the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded to form a first electrode and a second electrode. Do not short circuit.

이렇게 제 1 전극 무지부(33) 외측면 중 제 1전극 탭(35)을 덮는 위치로부터 제 2 전극 코팅부(44)가 권취되도록 함에 따라 열노출 시험 등과 같은 열적 안전성 평가에서 젤리 롤형 전극 조립체의 제 1 전극 탭이 접합된 부분에서 젤리 롤 구조가 무너져 단락이 일어나는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 권심부에서 권취된 제 1 전극 무지부(33) 중 제 1 전극 탭(35)이 접합된 위치의 외측면으로 배치된 제 2 세퍼레이터(52) 외측으로 도 6에서 볼 수 있듯이, 제 2 전극판의 제 2 전극 코팅부(44)가 위치하게 되면, 전극 조립체의 온도가 상승해 세퍼레이터와 전극 활물질을 포함한 전극합제들 간에 서로 늘러 붙는 현상이 발생할 경우, 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분과, 그 외측면의 제 2 세퍼레이터(52)의 부분과, 다시 그 외측면의 제 2 전극 코팅부(44)가 서로 늘러붙는 현상이 발생되어 이 제 2 전극 코팅부(44)의 부분이 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분을 붙잡는 역할을 하게 된다. 따라서, 고온에 따라 전극 조립체의 젤리 롤 구조가 무너질 경우에도 귄심부에서 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분이 무너지는 것을 방지하게 되고, 이에 따라 단락에 따른 불량률을 저감할 수 있게 된다. 그러므로, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이As such, the second electrode coating part 44 is wound from a position covering the first electrode tab 35 among the outer surfaces of the first electrode non-coating part 33 so that the jelly roll electrode assembly may be used in thermal safety evaluation such as thermal exposure test. The jelly roll structure collapses at the portion where the first electrode tab is joined to prevent a short circuit from occurring. That is, as shown in FIG. 6 to the outside of the 2nd separator 52 arrange | positioned to the outer side of the position where the 1st electrode tab 35 was joined among the 1st electrode support parts 33 wound by the core part, the 2nd When the second electrode coating part 44 of the electrode plate is positioned, when the temperature of the electrode assembly rises and sticks together between the electrode mixture including the separator and the electrode active material, the first electrode tab 35 The phenomenon in which the portion of the first electrode uncoated portion 33, the portion of the second separator 52 on the outer side thereof, and the second electrode coating portion 44 on the outer side thereof, stick together again occurs. A portion of the second electrode coating portion 44 serves to hold a portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded. Therefore, even when the jelly roll structure of the electrode assembly collapses due to the high temperature, the portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded is prevented from collapsing at the center portion, thereby shorting. The defective rate according to this can be reduced. Therefore, as can be seen in FIG.

이처럼 권심부에서 상기 제 2 전극 코팅부(44)의 부분이 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분을 붙잡는 역할을 하도록 하기 위해서는 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 권심부에서 상기 제 2 전극 코팅부(44)가 상기 제 1 전극 무지부(33) 외측면 중 적어도 상기 제 1 전극 탭(35)의 중간 위치로부터 권취되도록 하여야 한다. 즉, 도 7에서 볼 수 있듯이, 권심부에서 권취되는 상기 제 2 전극 코팅부(44)의 선단(44a)이 상기 제 1 전극 탭(35)의 중간 부분과 권심(O)을 연결하는 직선(L2)보다 권취방향으로 보다 앞쪽에 배치되도록 하는 것이다. 이는 상기 제 2 전극 코팅부(44)와 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분이 고온에서의 접합력을 유지하도록 하기 위해서는 적어도 상기 제 1 전극 탭(35)의 중간 위치로부터는 권취되어야 하기 때문이다.As such, the portion of the second electrode coating portion 44 at the core portion may serve to hold the portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded. As described above, in the winding portion, the second electrode coating portion 44 should be wound from at least an intermediate position of the first electrode tab 35 among the outer surfaces of the first electrode uncoated portion 33. That is, as shown in FIG. 7, the straight line 44a of the second electrode coating part 44 wound around the core part connects the middle portion of the first electrode tab 35 and the core O to each other. It is to be arranged in front of the winding direction than L2). This is because at least a portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the second electrode coating portion 44 and the first electrode tab 35 are bonded maintains a bonding force at a high temperature, at least the first electrode tab 35. This is because it must be wound from an intermediate position of).

이러한 효과는 도 8에서 볼 수 있는 바와 같은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의해서도 실현될 수 있다.This effect can also be realized by another preferred embodiment of the present invention as seen in FIG.

즉, 도 8에서 볼 수 있듯이, 권취된 전극 조립체의 권심부에서 제 1전극 코팅부(34)가 제 1전극 무지부(33) 외측면의 적어도 제 1전극 탭(35)이 접합된 위치로부터 권취되도록 하는 것이다. 이 때, 상기 제 1전극 코팅부(34)는 도 8에서 볼 수 있듯이, 상기 제 1 전극 무지부(33)의 적어도 제 1전극 탭(35)을 덮는 위치로부터 권취되도록 할 수 있으며, 권심부에서 권취되는 상기 제 1 전극 코팅부(34)의 선단(34a)이 상기 제 1 전극 탭(35)의 권취 방향에 대한 선단(35a)과 권심(O)을 연결하는 직선(L1)보다 권취방향으로 보다 앞쪽에 배치되도록 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, at the core portion of the wound electrode assembly, from the position where the first electrode coating portion 34 is joined at least the first electrode tab 35 on the outer surface of the first electrode uncoated portion 33 is bonded. It is to be wound up. In this case, as shown in FIG. 8, the first electrode coating part 34 may be wound from a position covering at least the first electrode tab 35 of the first electrode uncoated part 33, and the winding part Winding direction of the front end (34a) of the first electrode coating portion 34 wound in the winding direction than the straight line (L1) connecting the front end (35a) and the winding (O) in the winding direction of the first electrode tab 35 Can be placed in front of it.

이렇게 제 1 전극 무지부(33) 외측면 중 제 1전극 탭(35)을 덮는 위치로부터 제 1 전극 코팅부(34)가 권취되도록 함에 따라 전술한 바와 같이, 열노출 시험 등과 같은 열적 안전성 평가에서 젤리 롤형 전극 조립체의 제 1 전극 탭이 접합된 부분을 제 2 전극 코팅부가 지탱해 주는 역할을 상기 제 1 전극 코팅부가 하게 되는 것이다. 즉, 권심부에서 권취된 제 1 전극 무지부(33) 중 제 1 전극 탭(35)이 접합된 위치의 외측면의 제 1 세퍼레이터(51) 외측으로 도 8에서 볼 수 있듯이, 제 1 전극 코팅부(34)가 위치하게 되면, 전극 조립체의 온도가 상승해 세퍼레이터와 전극 활물질을 포함한 전극합제들 간에 서로 늘러 붙는 현상이 발생할 경우, 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분과, 그 외측면의 제 1 세퍼레이터(51)의 부분과, 다시 그 외측면의 제 1 전극 코팅부(34)가 서로 늘러붙는 현상이 발생되어 이 제 1 전극 코팅부(34)의 부분이 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분을 붙잡는 역할을 하게 된다. 따라서, 고온에 따라 전극 조립체의 젤리 롤 구조가 무너질 경우에도 귄심부에서 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분이 무너지는 것을 방지하게 되고, 이에 따라 단락에 따른 불량률을 저감할 수 있게 된다.As described above, the first electrode coating part 34 is wound from a position covering the first electrode tab 35 among the outer surfaces of the first electrode non-coating part 33. The first electrode coating part serves to support a portion of the jelly roll type electrode assembly to which the first electrode tab is bonded. That is, as shown in FIG. 8 to the outside of the 1st separator 51 of the outer side of the position where the 1st electrode tab 35 was joined among the 1st electrode uncoated parts 33 wound by the core part, a 1st electrode coating When the part 34 is positioned, when the temperature of the electrode assembly rises to cause sticking between the electrode mixture including the separator and the electrode active material, the first electrode uncoated part to which the first electrode tab 35 is bonded is formed. The phenomenon that the part of (33), the part of the 1st separator 51 of the outer side surface, and the 1st electrode coating part 34 of the outer side surface again stick together mutually arises, and this 1st electrode coating part 34 The portion of) serves to hold the portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded. Therefore, even when the jelly roll structure of the electrode assembly collapses due to the high temperature, the portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded is prevented from collapsing at the center portion, thereby shorting. The defective rate according to this can be reduced.

이처럼 권심부에서 상기 제 1 전극 코팅부(44)의 부분이 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분을 붙잡는 역할을 하도록 하기 위해서는 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 권심부에서 상기 제 1 전극 코팅부(34)가 상기 제 1 전극 무지부(33) 중 적어도 상기 제 1 전극 탭(35)의 중간 위치로부터 권취되도록 하여야 한다. 즉, 도 9에서 볼 수 있듯이, 권심부에서 권취되는 상기 제1 전극 코팅부(34)의 선단(34a)이 상기 제 1 전극 탭(35)의 중간 부분과 권심(O)을 연결하는 직선(L2)보다 권취방향으로 보다 앞쪽에 배치되도록 하는 것이다. 이는 전술한 도 7에 따른 실시예에서와 같이, 상기 제 1 전극 코팅부(34)와 상기 제 1 전극 탭(35)이 접합된 제 1 전극 무지부(33)의 부분이 고온에서의 접합력을 유지하도록 하기 위해서는 적어도 상기 제 1 전극 탭(35)의 중간 위치로부터는 권취되어야 하기 때문이다.As such, the portion of the first electrode coating portion 44 at the core portion may serve to hold a portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode tab 35 is bonded. As described above, in the winding portion, the first electrode coating portion 34 should be wound from at least an intermediate position of the first electrode tab 35 of the first electrode uncoated portion 33. That is, as shown in FIG. 9, the straight line 34a of the first electrode coating part 34 wound around the core part connects the middle portion of the first electrode tab 35 and the core O to each other. It is to be arranged in front of the winding direction than L2). As in the above-described embodiment according to FIG. 7, the portion of the first electrode uncoated portion 33 to which the first electrode coating portion 34 and the first electrode tab 35 are bonded has a bonding force at a high temperature. This is because it must be wound at least from an intermediate position of the first electrode tab 35 in order to maintain it.

이상 설명한 바와 같이, 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 개재해 권취된 젤리 롤형 전극 조립체에 있어서, 그 권심부에서 제 1 전극 탭이 접합된 제 1 전극 무지부의 부분을 세퍼레이터를 개재한 제 2 전극 코팅부 또는 제 1 전극 코팅부가 지지해 줌에 따라 열적 안전성 평가에서 상기 제 1 전극 탭이 접합된 부분이 무너져 전지의 단락을 초래하는 문제를 방지할 수 있다. 이러한 효과는 또한, 상기와 같은 열적 안전성 평가 뿐만 아니라, 과충방전 시험 등과 같이 전지 내부의 온도가 상승해 전극 조립체의 활물질들과 세퍼레이터가 늘러 붙고, 젤리 롤 구조가 무너질 수 있는 시험에서는 동일하게 얻을 수 있다.As described above, in the jelly roll type electrode assembly in which the first electrode plate and the second electrode plate are wound through a separator, a first electrode non-coating portion in which the first electrode tab is joined at the core portion is formed of a separator. As the second electrode coating part or the first electrode coating part supports, the problem in which the first electrode tab is joined may collapse in the thermal safety evaluation, thereby causing a short circuit of the battery. This effect can also be obtained not only in the above thermal safety evaluation, but also in a test in which the temperature inside the battery increases, such as an overcharge and discharge test, and the active materials and the separator of the electrode assembly stick together, and the jelly roll structure may collapse. have.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention having the above configuration, the following effects can be obtained.

첫째, 젤리 롤형 전극 조립체의 권심부에서 제 1 전극 탭이 접합된 제 1 전극 무지부의 부분을 세퍼레이터를 개재한 제 2 전극 코팅부 또는 제 1 전극 코팅부가 지지해 줌에 따라 제 1 전극 탭이 접합된 부분이 무너져 전지의 단락을 초래하는 문제를 방지할 수 있으며, 전지의 안전성에 보다 신뢰감을 줄 수 있다.First, the first electrode tab is bonded by supporting the second electrode coating portion or the first electrode coating portion through the separator in the portion of the first electrode uncoated portion to which the first electrode tab is bonded at the core portion of the jelly roll type electrode assembly. It is possible to prevent the problem that the broken parts cause a short circuit of the battery, and can give more confidence in the safety of the battery.

둘째, 젤리 롤형 전극 조립체의 권심부에서의 구조적인 안전성을 도모하여, 과충방전이나, 고온 또는 저온 등 가혹한 환경하에서 전지의 안전성을 보장할 수 있다.Second, structural safety at the core portion of the jelly roll type electrode assembly can be ensured to ensure battery safety under severe environments such as overcharging and discharging or high temperature or low temperature.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 사상적 범위내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.In the present specification, the present invention has been described with reference to limited embodiments, but various embodiments are possible within the spirit of the present invention. In addition, although not described, equivalent means will also be referred to as incorporated in the present invention. Therefore, the true scope of the present invention will be defined by the claims below.

Claims (9)

제 1전극 집전체에 제 1전극 활물질을 포함한 제 1전극 합제가 형성된 제 1전극 코팅부와, 상기 제 1전극 집전체에 상기 제 1전극 합제가 형성되지 않은 제 1전극 무지부를 갖고, 내측면에 세퍼레이터가 개재되어 권취되며, 그 권심부에는 적어도 제 1전극 무지부가 권취되는 제 1전극판;An inner surface having a first electrode coating portion in which a first electrode mixture including a first electrode active material is formed in a first electrode current collector, and a first electrode plain portion in which the first electrode mixture is not formed in the first electrode current collector; A first electrode plate wound around the separator and wound around at least the first electrode uncoated portion; 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부에 접합되어 돌출되는 제 1전극 탭; 및A first electrode tab bonded to and protruding from the first electrode uncoated portion wound from the winding portion; And 제 2전극 집전체에 제 2전극 활물질을 포함한 제 2전극 합제가 형성된 제 2전극 코팅부와, 상기 제 2전극 집전체에 상기 제 2전극 합제가 형성되지 않은 제 2전극 무지부를 갖고, 내측면에 세퍼레이터가 개재되어 상기 제 1전극판의 외측면의 소정 위치로부터 권취되는 것으로, 상기 제 2전극 코팅부가 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터 권취되는 제 2전극판;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.A second electrode coating portion having a second electrode mixture including a second electrode active material formed on a second electrode current collector, and a second electrode non-coating portion on which the second electrode mixture is not formed on the second electrode current collector; A separator is interposed therebetween to be wound from a predetermined position on the outer surface of the first electrode plate, and the second electrode coating portion is bonded to at least the first electrode tab on the outer surface of the first electrode uncoated portion wound on the core portion. And a second electrode plate wound from the electrode assembly of a jelly roll type. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 권심부에서 권취되는 제 2 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭을 덮는 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.The electrode assembly of the jelly roll type, characterized in that the second electrode coating portion wound from the winding portion is wound from a position covering at least the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 권심부에서 권취되는 제 2 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭의 중간 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.The electrode assembly of the jelly roll type, wherein the second electrode coating portion wound from the core portion is wound from at least an intermediate position of the first electrode tab among the outer surfaces of the first electrode uncoated portion. 제 1전극판과 제 2전극판이 서로 절연되도록 세퍼레이터를 개재하여 권취된 젤리 롤형의 전극 조립체에 있어서,In the jelly roll-type electrode assembly wound through the separator so that the first electrode plate and the second electrode plate are insulated from each other, 상기 제 1전극판은 제 1전극 집전체에 제 1전극 활물질을 포함한 제 1전극 합제가 형성된 제 1전극 코팅부와, 상기 제 1전극 집전체에 상기 제 1전극 합제가 형성되지 않은 제 1전극 무지부를 갖고, 상기 전극 조립체의 권심부에는 제 1전극 탭이 접합된 상기 제 1전극 무지부가 권취되며, 상기 제 1전극 코팅부가 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.The first electrode plate may include a first electrode coating part in which a first electrode mixture including a first electrode active material is formed in a first electrode current collector, and a first electrode in which the first electrode mixture is not formed in the first electrode current collector. The first electrode non-coating portion, to which the first electrode tab is bonded, is wound on the core portion of the electrode assembly, and the first electrode coating portion is at least a first outer side surface of the first electrode non-coating portion portion wound around the core portion. A jelly roll type electrode assembly, wherein an electrode tab is wound from a bonded position. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭을 덮는 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.And a first electrode coating portion wound from the core portion is wound from a position covering at least the first electrode tab of an outer surface of the first electrode uncoated portion. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭의 중간 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.The electrode assembly of the jelly roll type, characterized in that the first electrode coating portion wound from the core portion is wound from at least an intermediate position of the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion. 제 1전극판과 제 2전극판이 각각 전극 집전체에 전극 활물질을 포함하는 전극합제가 형성된 전극 코팅부와, 형성되지 않은 전극 무지부를 구비하여 서로 절연되도록 세퍼레이터를 개재하여 권취된 것으로, 그 권심부에는 적어도 제 1전극 무지부가 권취되고, 상기 제 1전극 코팅부 또는 제 2전극 코팅부가 상기 권심부에서 권취된 제 1전극 무지부 외측면의 적어도 제 1전극 탭이 접합된 위치로부터 권취되는 젤리 롤형의 전극 조립체; 및The first electrode plate and the second electrode plate are wound through a separator so as to be insulated from each other by having an electrode coating part including an electrode mixture including an electrode active material and an uncoated electrode non-coating part in an electrode current collector, respectively, At least a first electrode uncoated portion is wound, and a jelly roll type in which the first electrode coated portion or the second electrode coated portion is wound from a position where at least a first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion wound at the core portion is joined. An electrode assembly; And 상기 전극 조립체가 수용되어 밀봉되는 것으로, 서로 절연되어 상기 제 1,2전극판에 각각 전기적으로 연결되는 제 1,2 전극 단자부를 구비한 전지 케이스;를포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.And a battery case accommodating and sealing the electrode assembly, the battery case including first and second electrode terminal parts electrically insulated from and electrically connected to the first and second electrode plates, respectively. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전극 조립체의 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부 또는 제 2전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭을 덮는 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 이차전지.And a first electrode coating part or a second electrode coating part wound up from the core part of the electrode assembly is wound from a position covering at least the first electrode tab of an outer surface of the first electrode uncoated part. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전극 조립체의 권심부에서 권취되는 제 1 전극 코팅부 또는 제 2전극 코팅부는 상기 제 1전극 무지부 외측면 중 적어도 상기 제 1전극 탭의 중간 위치로부터 권취되는 것을 특징으로 하는 젤리 롤형의 전극 조립체.The electrode assembly of the jelly roll type, characterized in that the first electrode coating portion or the second electrode coating portion wound in the core portion of the electrode assembly is wound from at least an intermediate position of the first electrode tab of the outer surface of the first electrode uncoated portion. .
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