KR20060047039A - Pouch-style polymer secondary battery of improved stability - Google Patents

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KR20060047039A
KR20060047039A KR1020040092626A KR20040092626A KR20060047039A KR 20060047039 A KR20060047039 A KR 20060047039A KR 1020040092626 A KR1020040092626 A KR 1020040092626A KR 20040092626 A KR20040092626 A KR 20040092626A KR 20060047039 A KR20060047039 A KR 20060047039A
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positive electrode
battery
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pouch
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KR1020040092626A
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이용태
김제영
박필규
안순호
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 안전성이 향상된 파우치형 폴리머 이차전지를 제공하는 바, 양극 집전체의 적어도 한쪽 면에 양극 활물질이 도포되어 있는 양극, 음극 집전체의 적어도 한쪽 면에 음극 활물질이 도포되어 있는 음극, 및 그러한 양극과 음극 사이에 개재되고 고체 전해질이 도포되어 있는 분리막으로 구성되어 있는 발전소자에 있어서, 상기 양극 집전체에 형성되어 있는 양극 탭의 돌출 방향과, 상기 음극 집전체에 형성되어 있는 음극 탭의 돌출 방향이 서로에 대해 90 ~ 270°를 이루면서 전지 내부에 고정되어 있는 구조를 가지고 있다. 따라서, 전극 탭의 위치를 변경함으로써 전지의 낙하에 따른 전극 단락을 억제하여 전지의 안전성을 향상시키는 효과를 발휘한다.
The present invention provides a pouch type polymer secondary battery having improved safety, comprising: a positive electrode having a positive electrode active material coated on at least one side of a positive electrode current collector, a negative electrode having a negative electrode active material coated on at least one side of a negative electrode current collector, and the like A power generator comprising a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode and coated with a solid electrolyte, the protruding direction of the positive electrode tab formed on the positive electrode current collector and the negative electrode tab formed on the negative electrode current collector It has a structure that is fixed inside the battery while making the directions 90 to 270 ° with respect to each other. Therefore, by changing the position of the electrode tab, the short circuit of the electrode due to the drop of the battery is suppressed, thereby exhibiting the effect of improving the safety of the battery.

Description

안전성이 향상된 파우치형 폴리머 이차전지 {Pouch-style Polymer Secondary Battery of Improved Stability} Pouch-type Polymer Secondary Battery of Improved Stability             

도 1은 종래의 파우치형 폴리머 이차전지의 일반적인 구조를 보여주는 사시도이다;1 is a perspective view showing a general structure of a conventional pouch-type polymer secondary battery;

도 2a 및 2b는 도 1의 전지에서 발전소자의 모식도와 수직 낙하시 분리막의 이탈을 보여주는 모식도들이다;2A and 2B are schematic diagrams showing the schematic of the generator in the battery of FIG. 1 and the separation of the separator upon vertical fall;

도 3a 및 3b는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발전소자의 모식도와 수직 낙하시 분리막의 이탈이 억제되는 원리를 보여주는 모식도들이다;3A and 3B are schematic diagrams showing a schematic diagram of a power generator according to one embodiment of the present invention and a principle of suppression of separation of a separator upon vertical fall;

도 4는 본 발명의 또다른 실시예 따른 전지의 수직 낙하시 발전소자에서 분리막의 이탈이 억제되는 원리를 보여주는 모식도이다.
Figure 4 is a schematic diagram showing the principle of suppression of the separation of the separator in the generator when the vertical drop of the battery according to an embodiment of the present invention.

도면의 주요 부호에 대한 설명Description of the main symbols in the drawings

100: 파우치형 폴리머 이차전지 100: pouch-type polymer secondary battery

200: 전지 케이스 200: battery case

300: 발전소자
300: generator

본 발명은 전극 탭의 위치를 변경하여 안전성을 향상시킨 파우치형 폴리머 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양극 집전체 및 음극 집전체에 각각 형성되어 있는 전극 탭의 돌출 방향이 상호간에 적어도 90°이상으로 벌어진 상태로 전지내에 장착되어 있어서, 전지의 낙하와 같은 외부충격에 의해 양극과 음극 사이에 개재되어 있는 분리막이 이동함으로써 발생하는 전지의 내부 단락을 방지하여 안전성을 향상시킨 이차전지를 제공한다.The present invention relates to a pouch-type polymer secondary battery that improves safety by changing the position of the electrode tab, and more particularly, the protrusion direction of the electrode tab formed on each of the positive electrode collector and the negative electrode collector is at least 90 ° to each other. Provided is a secondary battery which is mounted in the battery in such a state that the battery cell is opened and prevents internal short circuit of the battery caused by the movement of the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode due to an external shock such as a battery drop. .

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries that can meet various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 전지와 파우치형 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 안전성의 리튬 코발트 폴리머 전지와 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, there is a high demand for square and pouch type batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of the shape of the battery, and lithium such as lithium cobalt polymer battery with high energy density, discharge voltage and safety in terms of materials. The demand for secondary batteries is high.

이러한 이차전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 일반적으로, 리튬 이차전지는 내부 쇼트, 허용된 전류, 전압을 초과한 충전상태, 고온에의 노출, 낙하등에 의한 충격 등과 같은 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 유발될 수 있는 전지 내부의 고온 및 고압에 의해 전지의 폭발을 초래할 수 있다. 그러한 하나의 경우로서, 폴리머 이차전지는 낙하에 의한 충격시 내부 쇼트가 발생할 가능성이 존재한다.One of the major research tasks in such secondary batteries is to improve safety. In general, lithium secondary batteries are subject to high temperature and high pressure inside the battery, which may be caused by abnormal operating conditions of the battery, such as internal shorts, permitted currents, state of charge exceeding voltage, exposure to high temperatures, impact from drops, and the like. This may cause an explosion of the battery. In one such case, the polymer secondary battery has a possibility that an internal short occurs upon impact by a drop.

도 1에는 파우치형 폴리머 이차전지의 일반적인 구조가 도시되어 있다.1 shows a general structure of a pouch-type polymer secondary battery.

도 1을 참조하면, 파우치형 리튬이온 폴리머 전지(100)는, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지 케이스(200) 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 고체 전해질 코팅 분리막으로 이루어진 발전소자(300)가 그것의 양극 및 음극 탭들(316, 326)과 연결되는 두 전극리드(340, 342)가 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the pouch-type lithium ion polymer battery 100 includes a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte coated separator disposed between the pouch-type battery case 200 of an aluminum laminate sheet. ) Is sealed so that the two electrode leads 340 and 342 connected to the positive and negative electrode tabs 316 and 326 thereof are exposed to the outside.

도 2a에는 도 1의 파우치형 폴리머 이차전지(100)에서 발전소자(300)의 구성을 보여주는 모식도가 도시되어 있다.Figure 2a is a schematic diagram showing the configuration of the power generator 300 in the pouch-type polymer secondary battery 100 of FIG.

도 2a를 참조하면, 발전소자는 양극(310)과 음극(320) 및 그 사이에 삽입되어 있는 분리막(330)이 적층된 구조로 이루어져 있다. 양극(310)은 도전성의 집전체(312)의 양면에 양극 활물질(314)이 도포되어 있고, 음극(320)에는 도전성의 집전체(322)의 양면에 음극 활물질(324)가 도포되어 있다. 양극 집전체(312)의 상단면에는 그것과 일체로 양극 탭(316)이 형성되어 있고, 음극 집전체(322)의 상단면도 그것과 일체로 음극 탭(326)이 형성되어 있다. 즉, 양극 탭(316)과 음극 탭(326)이 동일한 방향으로 돌출되어 있다. 이들 탭들(316, 326)은 일체로 각각의 리드(도 1의 340, 342)에 결합되어 있다. 양극(310)과 음극(320) 사이에 배치되는 분리막(330)의 양면에는 고체 전해질(도시되어 있지 않음)이 도포되어 있다.Referring to FIG. 2A, the power generator has a structure in which a cathode 310, a cathode 320, and a separator 330 inserted therebetween are stacked. In the positive electrode 310, the positive electrode active material 314 is coated on both surfaces of the conductive current collector 312, and the negative electrode 320 is coated with the negative electrode active material 324 on both surfaces of the conductive current collector 322. A positive electrode tab 316 is formed integrally with the upper surface of the positive electrode current collector 312, and a negative electrode tab 326 is integrally formed with the upper surface of the negative electrode current collector 322. That is, the positive electrode tab 316 and the negative electrode tab 326 protrude in the same direction. These tabs 316, 326 are integrally coupled to the respective leads 340, 342 of FIG. 1. Solid electrolytes (not shown) are coated on both surfaces of the separator 330 disposed between the anode 310 and the cathode 320.

이러한 구조의 파우치형 폴리머 이차전지(100)가 수직으로 낙하되었을 때 내 부 쇼트가 발생하는 현상의 모식도가 도 2b에 도시되어 있다.A schematic diagram of a phenomenon in which an internal short occurs when the pouch-type polymer secondary battery 100 having such a structure falls vertically is illustrated in FIG. 2B.

도 2b를 참조하면, 전극(302)은 그것의 탭(316, 326)을 통해, 더욱 구체적으로는 그것이 결합되어 있는 전극 리드(도 1의 340, 342)를 통해 전지의 상단을 고정되어 있고, 분리막(330)은 별도의 고정수단 없이 양극과 음극의 전극들(302) 사이에 밀착된 상태로 정위치되어 있다. 따라서, 전지가 수직 방향(점선 화살표 방향)으로 낙하되었을 때, 전극들(302) 사이에 개재되어 있던 분리막(330)은 관성에 의해 낙하 방향으로 이동하게 된다(일점쇄선으로 표시된 이동된 분리막(330a) 참조). 분리막의 이동(330→330a)으로 인해 전극의 윗부분(빗금친 부분)은 전극들(302)이 서로 접촉되어 쇼트가 발생하게 된다. 발전소자의 이러한 전극 쇼트는 활물질의 열폭주를 유발하여 폭발에까지 이르게 되므로, 전지의 안전성 측면에서 매우 바람직하지 않다.Referring to FIG. 2B, the electrode 302 is fixed to the top of the cell through its tabs 316, 326, more specifically through the electrode leads (340, 342 of FIG. 1) to which it is coupled, The separator 330 is positioned in close contact with the electrodes 302 of the positive electrode and the negative electrode without a separate fixing means. Therefore, when the battery falls in the vertical direction (dotted arrow direction), the separator 330 interposed between the electrodes 302 moves in the falling direction by inertia (moved separator 330a indicated by a dashed line). ) Reference). Due to the movement of the separator 330 → 330a, the electrodes 302 are in contact with each other in the upper portion (hatched portion) of the electrode, and a short occurs. Such an electrode short of the power generator causes thermal runaway of the active material and leads to explosion, which is very undesirable in terms of safety of the battery.

따라서, 전지의 낙하시 전극의 내부 쇼트에 따른 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for a technique for solving the problem caused by the internal short of the electrode when the battery falls.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 발명자들은 심도있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 파우치형 폴리머 이차전지의 구조에서 전극 탭을 특정한 방향으로 변경한 발전소자를 전지 내에 장착하는 경우에는 전지의 낙하시에도 분리막의 이동이 크게 억제되어 그에 따른 내부 단락을 방지할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
After in-depth research and various experiments, the inventors of the present invention show that when a generator is installed in a battery in which the electrode tab is changed in a specific direction in the structure of a pouch-type polymer secondary battery, movement of the separator is greatly suppressed even when the battery falls. It has been found that the internal short circuit can be prevented accordingly, and the present invention has been completed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 폴리머 이차전지는, 양극 집전체의 적어도 한쪽 면에 양극 활물질이 도포되어 있는 양극, 음극 집전체의 적어도 한쪽 면에 음극 활물질이 도포되어 있는 음극, 및 그러한 양극과 음극 사이에 개재되고 고체 전해질이 양면에 도포되어 있는 분리막으로 구성되어 있는 발전소자로서, 상기 양극 집전체에 형성되어 있는 양극 탭의 돌출 방향과, 상기 음극 집전체에 형성되어 있는 음극 탭의 돌출 방향이 서로에 대해 90 ~ 270°를 이루면서 전지 내부에 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.The pouch-type polymer secondary battery according to the present invention for achieving the above object is a positive electrode having a positive electrode active material coated on at least one side of the positive electrode current collector, a negative electrode having a negative electrode active material coated on at least one side of the negative electrode current collector, and A power generator comprising a separator interposed between such a positive electrode and a negative electrode and having a solid electrolyte coated on both sides thereof, the protruding direction of the positive electrode tab formed on the positive electrode current collector, and the negative electrode tab formed on the negative electrode current collector. Protruding direction of the 90 to 270 ° with respect to each other is characterized in that it is fixed inside the battery.

따라서, 본 발명에 따른 파우치형 폴리머 이차전지 구조에서는, 각각의 양극 탭들이 양극 리드에 결합되는 부위와, 각각의 음극 탭들이 리드에 결합되는 부위가 전지의 중심을 기준으로 90 ~ 270°의 각도를 형성하므로, 전지가 낙하되었을 때, 분리막에 가해지는 관성력은 상기 각도로 서로 분산된다. 즉, 양극 및 분리막의 마찰력과 음극 및 분리막의 마찰력이 일정한 각도로 분산되어 낙하에 따른 분리막의 관성력을 분산시킨다. 따라서, 전극으로부터 분리막의 이탈이 억제되어 전극의 내부 단락을 억제할 수 있다. 이러한 분리막의 이탈은 분리막의 이동 방향에 위치한 전극 탭과 리드의 결합 부위에 의해 더욱 억제된다.Therefore, in the pouch type polymer secondary battery structure according to the present invention, a portion where each of the positive electrode tabs are coupled to the positive lead and a portion where the respective negative electrode tabs are coupled to the lead have an angle of 90 to 270 ° with respect to the center of the battery. Therefore, when the battery falls, the inertial forces applied to the separator are dispersed at each other at the above angles. That is, the frictional force of the positive electrode and the separator and the frictional force of the negative electrode and the separator are dispersed at a predetermined angle to distribute the inertial force of the separator due to the drop. Therefore, separation of the separation membrane from the electrode can be suppressed, and internal short circuit of the electrode can be suppressed. The separation of the separator is further suppressed by the coupling portion of the electrode tab and the lead located in the moving direction of the separator.

하나의 바람직한 예로서, 양극 탭과 음극 탭의 돌출 방향이 서로 180°를 형성하면서 양극 탭은 전지의 내부 상단에 고정되고 음극 탭은 전지의 내부 하단에 고정되는 구조로 이루어져 있다.As a preferred example, the positive electrode tab is fixed to the inner upper end of the battery and the negative electrode tab is fixed to the inner lower end of the battery while the positive direction of the positive electrode tab and the negative electrode tab forms 180 ° with each other.

또다른 바람직한 예로서, 양극 탭과 음극 탭의 돌출 방향이 서로 90°를 형성하면서 양극 탭은 전지의 내부 상단에 고정되고 음극 탭은 전지의 내부 측면에 고정되는 구조로 이루어져 있다. 특히, 이러한 구조는 낙하에 따른 분리막의 관성력을 앞서의 설명과 같이 분산시키므로, 더욱 바람직할 수 있다.As another preferred example, the positive and negative tabs are fixed to the inner top of the battery while the positive tab and the negative electrode tab are formed at 90 ° to each other. In particular, such a structure may be more preferable since the inertial force of the separator due to the fall is dispersed as described above.

파우치형 폴리머 이차전지에서 발전소자는 시트상의 집전체에 활물질을 도포한 상태에서 분리막과 함께 원통형으로 말은 뒤 납작하게 압축한 젤리-롤 형태와, 양극/분리막/음극의 단위셀(풀셀, 바이셀 등)을 순차적으로 쌓아올린 적층 형태로 대별된다. 낙하에 따른 내부 단락은 특히 적층형 발전소자에서 심각하다. 적층형 발전소자의 경우, 젤리-롤형 발전소자에 비해 분리막과 전극의 접촉면적이 상대적으로 작아 낙하에 따른 분리막의 이탈 가능성이 더욱 높기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따른 구성은 적층형 발전소자를 포함하는 파우치형 폴리머 이차전지에서 바람직하다. 특히, 본 발명은 상기 발전소자가 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-82059호에 개시되어 있는 적층/폴딩(stacking & folding)형 구조로 이루어진 폴리머 전지에 특히 바람직하다. 상기 적층/폴딩형 발전소자에서는 풀셀 또는 바이셀이 분리막에 의해 순차적으로 말린 형태로 적층되어 있다. 제2001-82059호의 내용은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.
In the pouch-type polymer secondary battery, the power generator has a jelly-roll form in which a cylindrical roll is rolled and flattened together with a separator in a state where an active material is applied to a sheet-shaped current collector, and a unit cell (full cell, bi-cell) And the like) are roughly classified into a stacked form in which they are sequentially stacked. Internal short circuits due to drops are particularly acute in stacked generators. This is because, in the case of the stacked power generator, the contact area between the separator and the electrode is relatively smaller than that of the jelly-roll power generator, so that the separation of the separator due to falling is more likely. Therefore, the configuration according to the present invention is preferable in a pouch-type polymer secondary battery including a laminated power generator. In particular, the present invention is particularly preferable for a polymer battery having a stacking / folding structure disclosed in the applicant's Korean Patent Application Publication No. 2001-82059. In the stacking / folding type power generator, the full cell or bicell is laminated in a sequentially dried form by a separator. The contents of 2001-82059 are incorporated by reference in the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.                     

도 3a에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 파우치형 폴리머 이차전지에서 발전소자의 일부 모식도가 도시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 발전소자의 구조를 간략히 표현하였다. 발전소자를 이루는 양극(310), 음극(320) 및 분리막(330)의 구성과, 양극(310)과 음극(320) 각각의 집전체(312, 322) 및 활물질(314, 324)은 도 2a에서 설명한 바와 같이 동일하다. 양극 집전체(312)의 탭(316)은 상단 쪽을 향하고 있고, 음극 집전체(322)의 탭(326)은 측면 쪽을 향하고 있다. 따라서, 양극 탭(316)과 음극 탭(326)의 집전체(312, 322)로부터의 돌출 방향은 서로 90°를 형성하고 있다.Figure 3a is a schematic diagram of a part of the power generator in the pouch-type polymer secondary battery according to an embodiment of the present invention. For the convenience of explanation, the structure of the power plant is briefly expressed. The configuration of the positive electrode 310, the negative electrode 320, and the separator 330 constituting the generator, and the current collectors 312 and 322 and the active materials 314 and 324 of the positive electrode 310 and the negative electrode 320, respectively, are illustrated in FIG. 2A. Same as described. The tab 316 of the positive electrode current collector 312 faces the upper side, and the tab 326 of the negative electrode current collector 322 faces the side. Therefore, the protruding directions from the current collectors 312 and 322 of the positive electrode tab 316 and the negative electrode tab 326 form 90 ° to each other.

도 3a의 발전소자에서 전지의 수직 낙하시 분리막에 가해지는 압력, 즉, 관성력이 감소되는 현상의 모식도가 도 3b에 도시되어 있다. 도 3b를 참조하면, 전지의 낙하에 따라 분리막(330)에 부여된 수직 관성력(FI)은, 분리막(330)과 전극(302: 양극)의 마찰력에 의한 수직 대향력(FAv)과 분리막(330)과 전극(302: 음극)의 마찰력에 의한 수평 대향력(FAh)을 받게 되어, 실질적으로 분리막(330)의 이동을 초래하는 힘(FAh)은 매우 작아진 상태에서 측면 쪽으로 기울게 된다. 그 결과, 분리막(330)의 이동에도 불구하고 전극 상단에서의 단락은 일어나지 않는다. 더욱이, 음극 탭(326)이 리드(도시하지 않음)에 결합되어 있음으로 인해 분리막(330)의 측면 이동은 억제되고 분리막(330)의 순수한 이동 거리가 크게 줄어들게 된다.A schematic diagram of a phenomenon in which the pressure applied to the separator, that is, the inertial force is reduced, in the vertical fall of the battery in the power generator of FIG. 3A is shown in FIG. 3B. Referring to FIG. 3B, the vertical inertial force F I applied to the separator 330 according to the drop of the battery is a vertical counter force F Av and the separator due to the frictional force between the separator 330 and the electrode 302 (anode). 330 and the electrode (302: negative electrode) is subjected to horizontal to hyangryeok (F Ah) due to the frictional force, forces that substantially results in a movement of the membrane 330 (F Ah) is biased toward the side in the binary extremely small state do. As a result, despite the movement of the separator 330, a short circuit at the top of the electrode does not occur. Furthermore, since the negative electrode tab 326 is coupled to a lead (not shown), the lateral movement of the separator 330 is suppressed and the net moving distance of the separator 330 is greatly reduced.

도 4에는 본 발명의 또 다른 예로서 양극 탭(316)과 음극 탭(326)의 돌출 방향이 180°를 이루는 발전소자의 구조가 모식적으로 도시되어 있다. 도 4의 구조 에서, 전지 낙하에 따라 초래된 분리막(330)의 수직 관성력이 전극(302)/분리막(330)의 마찰력에 의해 받게 되는 수직 대향력은 도 2b에서와 동일하지만, 이 구조에서는 음극 탭(326)이 리드와 결합되어 있음으로 인해 분리막(330)의 이동이 더욱 억제될 수 있다.As another example of FIG. 4, a structure of a generator in which the protruding directions of the positive electrode tab 316 and the negative electrode tab 326 are 180 ° is schematically illustrated. In the structure of FIG. 4, the vertical inertial force of the separator 330 caused by the drop of the battery is received by the friction force of the electrode 302 / separator 330. Since the tab 326 is coupled to the lead, the movement of the separator 330 may be further suppressed.

따라서, 본 발명에 따른 도 3b와 도 4의 구조에서 전지의 낙하에 따른 전극 단락은 크게 억제될 수 있다.
Therefore, in the structures of FIGS. 3B and 4 according to the present invention, the electrode short circuit due to the drop of the battery can be largely suppressed.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 파우치형 폴리머 이차전지는 전극 탭의 위치를 변경함으로써 전지의 낙하에 따른 전극 단락을 억제하여 전지의 안전성을 향상시키는 효과를 발휘한다.As described above, the pouch-type polymer secondary battery according to the present invention exhibits the effect of improving the safety of the battery by suppressing an electrode short circuit caused by the drop of the battery by changing the position of the electrode tab.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (5)

양극 집전체의 적어도 한쪽 면에 양극 활물질이 도포되어 있는 양극, 음극 집전체의 적어도 한쪽 면에 음극 활물질이 도포되어 있는 음극, 및 그러한 양극과 음극 사이에 개재되고 고체 전해질이 양면에 도포되어 있는 분리막으로 구성되어 있는 발전소자에 있어서, 상기 양극 집전체에 형성되어 있는 양극 탭의 돌출 방향과, 상기 음극 집전체에 형성되어 있는 음극 탭의 돌출 방향이 서로에 대해 90 ~ 270°를 이루면서 전지 내부에 고정되어 있는 발전소자를 포함하는 것으로 구성되어 있는 파우치형 폴리머 이차전지.A positive electrode having a positive electrode active material coated on at least one side of the positive electrode current collector, a negative electrode having a negative electrode active material coated on at least one side of the negative electrode current collector, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode and coated with a solid electrolyte on both sides. In the power generator comprising: the protrusion direction of the positive electrode tab formed on the positive electrode current collector and the negative electrode tab formed on the negative electrode current collector are 90 to 270 degrees with respect to each other inside the battery. A pouch-type polymer secondary battery comprising a stationary generator. 제 1 항에 있어서, 양극 탭과 음극 탭의 돌출 방향이 서로 180°를 형성하면서 양극 탭은 전지의 내부 상단에 고정되고 음극 탭은 전지의 내부 하단에 고정되는 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 폴리머 이차전지.The pouch type polymer secondary battery of claim 1, wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are fixed to the inner upper end of the cell and the negative electrode tab is fixed to the inner lower end of the cell while the protruding directions of the positive electrode tab and the negative electrode tab form 180 ° to each other. battery. 제 1 항에 있어서, 양극 탭과 음극 탭의 돌출 방향이 서로 90°를 형성하면서 양극 탭은 전지의 내부 상단에 고정되고 음극 탭은 전지의 내부 측면에 고정되는 있는 파우치형 폴리머 이차전지.The pouch-type polymer secondary battery of claim 1, wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are fixed to an inner top of the battery and the negative electrode tab is fixed to an inner side of the battery while the protruding directions of the positive electrode tab and the negative electrode tab form 90 ° to each other. 제 1 항에 있어서, 상기 발전소자는 적층형의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 폴리머 이차전지.The pouch-type polymer secondary battery of claim 1, wherein the power generator has a stacked structure. 제 4 항에 있어서, 상기 적층형 발전소자는 풀셀 또는 바이셀이 순차적으로 분리막에 의해 말린 형태로 적층되어 있는 적층/폴딩형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 폴리머 이차전지.The pouch-type polymer secondary battery of claim 4, wherein the stacked power generator has a stacked / folding structure in which a full cell or a bicell is sequentially stacked in a dried form by a separator.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101141061B1 (en) * 2007-07-16 2012-05-03 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Containing Electrode Assemblys in One Battery Case
KR101431714B1 (en) * 2012-03-08 2014-08-20 주식회사 엘지화학 Battery Pack of Stair-like Structure
US9379371B2 (en) 2009-12-01 2016-06-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
CN111554863A (en) * 2019-02-12 2020-08-18 丰田自动车株式会社 All-solid-state battery laminate
US11764396B2 (en) 2020-01-31 2023-09-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha All solid state battery

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101141061B1 (en) * 2007-07-16 2012-05-03 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Containing Electrode Assemblys in One Battery Case
US9379371B2 (en) 2009-12-01 2016-06-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR101431714B1 (en) * 2012-03-08 2014-08-20 주식회사 엘지화학 Battery Pack of Stair-like Structure
CN111554863A (en) * 2019-02-12 2020-08-18 丰田自动车株式会社 All-solid-state battery laminate
KR20200098405A (en) * 2019-02-12 2020-08-20 도요타 지도샤（주） All-solid-state battery stack
US11764396B2 (en) 2020-01-31 2023-09-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha All solid state battery

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