KR20060134339A - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

Provided is a secondary battery which is inhibited in the wrinkling of the front end of an electrode plate in case of the winding of an electrode group to a core and is enhanced in interface uniformity. The secondary battery comprises an electrode group which comprises a separator, and an electrode group comprising a positive electrode plate and a negative electrode plate which is arranged at both sides of the separator; a case which accommodates the electrode group; and a cap assembly which is combined with the case to seal it and is combined with a terminal connected with the electrode group, wherein the front end(A) of at least one electrode plate(11) between the positive electrode plate and the negative electrode plate has a thickness different from the thickness of other region(a). Preferably the front end of at least one electrode plate between the positive electrode plate and the negative electrode plate is thicker than other region.

Description

이차 전지{SECONDARY BATTERY}Secondary Battery {SECONDARY BATTERY}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 절개 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 일부 분해 사시도이다.2 is a partially exploded perspective view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 극판을 상세히 도시한 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating in detail a pole plate of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 각 실시예에 따른 이차 전지의 극판을 상세히 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating in detail a pole plate of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지의 계면 특성을 개선한 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having improved interfacial characteristics of the battery.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 셀을 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that cannot be charged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packaged in a pack form, a portable electronic device such as a phone, a notebook computer, or a camcorder In the case of a large capacity battery in a battery pack unit, which is used in equipment and connected to dozens of battery cells, it is widely used as a power source for driving a motor of a hybrid vehicle.

상기 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는 데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있으며, 띠 상의 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재한 전극군을 케이스에 내장 설치하고, 상기 케이스에 외부 단자가 형성된 캡 조립체를 설치하여 전지를 구성한다.The secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical and rectangular shapes, and an electrode group having a separator formed as an insulator is installed in a case between the two bands and a negative electrode plate. The battery is configured by installing a cap assembly having external terminals formed on the case.

그리고, 상기 양, 음극판은 집전체에 활물질이 코팅된 코팅부와, 코팅되지 않은 무지부로 이루어지며, 상기 양,음극 무지부에는 각각 양, 음극판에서 발생된 전류를 집전하기 위한 역할로서 도전성 탭(tap)이 각기 부착되고, 이 도전성 탭은 전극군에 용접 등으로 부착되어 각기 양, 음극판에 발생된 전류를 양, 음극 단자로 유도하게 된다.The positive and negative electrode plates are formed of a coating portion coated with an active material on a current collector and an uncoated non-coating portion, and the positive and negative electrode non-coating portions have a conductive tab as a current collector for the current generated from the positive and negative electrode plates, respectively. taps are attached to each other, and the conductive tabs are attached to the electrode group by welding or the like to induce currents generated in the positive and negative electrode plates to the positive and negative electrode terminals, respectively.

여기서 상기한 이차 전지의 집전 구조에 있어서, 고출력 이차 전지의 경우 상기 전극군을 와류 상으로 감은 젤리롤 형태로 전지를 제조하게 되는 데, 이때 전극군이 감기는 코어에 대해 전극군이 최초로 접하는 과정에서 극판이 구겨지는 문제점이 있다.Here, in the current collector structure of the secondary battery, in the case of a high output secondary battery, the battery is manufactured in a jellyroll form in which the electrode group is wound in a vortex phase, wherein the electrode group is in contact with the core to which the electrode group is wound for the first time. There is a problem in that the pole plate is wrinkled.

즉, 전극군을 코어에 감기 위해서는 코어와 이 코어에 접하는 권취롤 사이로 전극군의 최초 선단을 진입시켜야 하며 이 과정에서 양자의 속도차 등으로 인해 전극군의 최초 선단 부분이 구겨지는 등의 현상이 발생되며 이에 따라 전극군이 구겨진 상태로 코어에 감겨지게 되어 전극군의 계면 균일성이 저하되는 문제점이 발생되는 것이다.In other words, in order to wind the electrode group on the core, the first tip of the electrode group must be entered between the core and the winding rolls in contact with the core. In this process, the first tip of the electrode group is crumpled due to the speed difference between them. As a result, the electrode group is wound around the core in a crumpled state, thereby degrading the interface uniformity of the electrode group.

이러한 문제는 특히 HEV(hybrid Electric Vehicle)용과 같은 고출력 대용량 이차 전지의 경우 더욱 심각한 데, 언급한 바와 같이 고출력 대용량을 얻기 위해서 대단히 얇은 극판이 사용되어 코어에 젤리롤 형태로 감기기 때문에 극판의 구겨짐이 더욱 심하게 발생된다.This problem is particularly acute for high-capacity secondary batteries, such as for HEVs (hybrid electric vehicles) .As mentioned, very thin pole plates are used to wound the cores in the form of jelly rolls to achieve high output capacity, which makes the poles more wrinkled. Occurs badly.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 코어에 대한 전극군의 와인딩시 극판 선단의 구겨짐을 방지하여 전지의 계면 균일성을 높일 수 있도록 된 이차 전지를 제공함에 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a secondary battery that can improve the interface uniformity of the battery by preventing the tip of the pole plate when the electrode group to the core winding.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이차 전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극군을 케이스 내부에 설치하고 있는 이차 전지에 있어서, 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판은 선단부의 두께가 다른 영역의 두께와 상이한 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, the secondary battery of the present invention is a secondary battery in which an electrode group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are positioned with a separator interposed therein is provided in a case, and at least one of the positive electrode plates and the negative electrode plate has a tip end portion. The thickness of is different from the thickness of other regions.

여기서 본 발명은 상기 극판의 선단부 두께가 다른 영역의 두께보다 두꺼운 구조로 이루어짐이 바람직하다.The present invention is preferably made of a structure in which the tip thickness of the electrode plate is thicker than the thickness of other regions.

또한, 상기 극판의 선단부는 코어에 감기는 극판의 최초 선단부임이 바람직하다.In addition, the tip of the pole plate is preferably the first tip of the pole plate wound on the core.

이에 따라 상기 극판은 그 강성이 확보되어 상기 전극군을 코어에 감기 위해 전극군의 극판의 최초 선단을 코어로 진입시키는 과정에서 극판의 구겨짐을 방지할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the pole plate is secured so that the crumple plate can be prevented in the process of entering the first end of the pole plate of the electrode group into the core to wind the electrode group to the core.

또한, 상기 각 극판은 집전체와 이 집전체의 전면에 활물질이 코팅된 코팅부와, 코팅되지 않은 무지부를 포함하는 데, 본 발명은 상기 극판을 이루는 집전체의 선단부 두께가 다른 영역의 두께보다 두꺼운 구조일 수 있다.In addition, each electrode plate includes a current collector, a coating portion coated with an active material on the entire surface of the current collector, and an uncoated non-coating portion. The present invention provides a thickness of the tip portion of the current collector constituting the electrode plate is greater than that of other regions. It may be a thick structure.

이 경우 상기 집전체의 선단부 두께가 다른 영역의 두께보다 두꺼운 구조로 이루어짐이 바람직하다.In this case, it is preferable that the thickness of the tip portion of the current collector is thicker than the thickness of other regions.

또한, 본 발명은 상기 극판을 이루는 집전체의 선단부에 코팅되는 활물질의 두께가 다른 영역에 코팅되는 활물질의 두께와 상이한 구조일 수 있다.In addition, the present invention may have a structure in which the thickness of the active material coated on the tip portion of the current collector constituting the electrode plate is different from the thickness of the active material coated on other regions.

이 경우 상기 선단부의 활물질 두께가 다른 영역의 활물질 두께보다 두꺼운 구조로 이루어짐이 바람직하다.In this case, the active material thickness of the tip portion is preferably made of a structure thicker than the thickness of the active material in the other region.

여기서 상기 코팅부를 이루는 상기 활물질은 상기 집전체의 일면 또는 양면에 부착될 수 있다.The active material forming the coating part may be attached to one or both surfaces of the current collector.

한편, 본 발명은 상기 각 극판이 집전체와 이 집전체의 전면에 활물질이 코팅된 코팅부와, 코팅되지 않은 무지부를 포함하고, 상기 집진체의 선단부에 코팅되는 활물질의 단위면적당 코팅량이 다른 영역의 코팅량보다 많은 구조로 되어 있다.On the other hand, the present invention is a region in which each electrode plate includes a current collector and a coating portion coated with an active material on the entire surface of the current collector, and an uncoated non-coating portion, and the coating amount per unit area of the active material coated on the tip of the dust collector is different. It has more structure than the coating amount of.

여기서 상기 이차 전지는 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.The secondary battery may be used as an energy source for driving a motor of the device in a device operated by using a motor such as a hybrid electric vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. Can be.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 절개 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예에 따른 이차 전지는 양극판(11)과 음극판(12)이 세퍼레이터(13)을 사이에 두고 위치하는 전극군(10)과, 전해액과 함께 전극 군(10)을 수용할 수 있도록 일측 선단이 개방된 케이스(20)와, 가스켓(31)을 매개로 상기 케이스(20)의 개구부 상단에 설치되고 케이스(20)를 밀봉하는 캡 조립체(30)와, 상기 전극군(10)의 양극판(11) 집전체와 전기적으로 연결되는 양극 집전판(40) 및 상기 음극판(12)의 집전체와 전기적으로 연결되는 음극 집전판(50)을 포함한다.According to the above drawings, the secondary battery according to the present embodiment includes the electrode group 10 in which the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 are positioned with the separator 13 interposed therebetween, and the electrode group 10 together with the electrolyte solution. A case 20 having one end opened to accommodate the cap 20, a cap assembly 30 installed at an upper end of the opening of the case 20 through a gasket 31, and sealing the case 20, and the electrode group. The positive electrode plate 11 of FIG. 10 includes a positive electrode current collector plate 40 electrically connected to a current collector, and a negative electrode current collector plate 50 electrically connected to a current collector of the negative electrode plate 12.

상기 케이스(20)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 제작되고, 그 형상은 전극군(10)이 위치하는 내부 공간부를 가진 원통형 또는 육면체 또는 그 이외의 형상으로 이루어질 수 있다.The case 20 is made of a conductive metal such as aluminum, an aluminum alloy or nickel plated steel, and the shape thereof may be formed in a cylindrical or hexahedron or other shape having an inner space in which the electrode group 10 is located. have.

또한, 상기 캡 조립체(30)는 외부 단자(32a)를 갖는 캡 플레이트(32)와, 케이스(20)와 캡 플레이트(32)를 절연시키는 가스켓(31)을 포함하며, 설정된 압력 조건에서 파손되어 가스를 방출함으로써 전지의 폭발을 방지하는 밴트 플레이트(33)를 더욱 포함할 수 있고, 상기 밴트 플레이트(33)는 리드(35)를 매개로 양극 집전판(40)과 전기적으로 연결된다. 상기 밴트 플레이트(33)는 설정된 압력 조건에서 상기 리드(35)을 통한 전극 조립체와 외부 단자(32a)의 전기적 연결을 차단할 수 있는 구조이면 도시한 형상에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.In addition, the cap assembly 30 includes a cap plate 32 having an external terminal 32a and a gasket 31 that insulates the case 20 from the cap plate 32 and is broken under a set pressure condition. A vent plate 33 may be further included to prevent explosion of the battery by releasing gas, which is electrically connected to the positive electrode current collector plate 40 through the lead 35. The vent plate 33 may be used in various forms without being limited to the illustrated shape as long as it can block electrical connection between the electrode assembly and the external terminal 32a through the lead 35 under a set pressure condition.

또한, 상기 전극군(10)은 각각의 활물질이 집전체에 코팅되어 구성된 양극판(11)과 음극판(12)이 세퍼레이터(13)을 사이에 두고 적층된 구성으로 이루어지거나, 양극판(11)과 세퍼레이터(13) 및 음극판(12)이 적층된 상태에서 이들이 와류상으로 감겨 형성된 젤리롤 타입으로 이루어질 수 있다.In addition, the electrode group 10 has a structure in which the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 formed by coating each active material on the current collector are laminated with the separator 13 interposed therebetween, or the positive electrode plate 11 and the separator. 13 and the negative electrode plate 12 may be formed in a jelly roll type formed by winding them in a vortex in a state where they are laminated.

이하 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 케이스에 젤리롤 타 입으로 감아진 전극군이 위치하는 경우를 예로써 설명한다. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a case in which an electrode group wound by a jelly roll type is positioned in a cylindrical case will be described as an example.

또한, 본 실시예에서는 집전판과 전기적으로 접촉되는 무지부가 상기 전극군을 이루는 각 극판의 일 측단을 따라 형성된 구조를 예로써 설명한다. 물론, 본 발명은 상기 구조에 한정되지 않으며 전지의 형상이나 무지부의 구조에 관계없이 모두 적용가능하다 할 것이다.In addition, the present embodiment will be described by way of example a structure formed along one side end of each of the electrode plates forming the electrode group, the non-coating portion in electrical contact with the current collector plate. Of course, the present invention is not limited to the above structure and can be applied regardless of the shape of the battery or the structure of the plain portion.

상기 전극군(10)이 코어(14)에 감기는 상태는 도 2에 잘 예시되어 있는 데, 상기 전극군(10)은 양극판(11), 음극판(12) 및 양,음극판 사이에 세퍼레이터(13)가 개재된 상태에서 이들의 선단이 원통형의 코어(14)에 접한 상태에서 도시하지 않은 권취롤에 의해 감기게 된다.The state in which the electrode group 10 is wound around the core 14 is well illustrated in FIG. 2. The electrode group 10 includes a positive electrode plate 11, a negative electrode plate 12, and a separator 13 between the positive and negative electrode plates. The tip is wound by a take-up roll (not shown) in the state where the tip thereof is in contact with the cylindrical core 14 in the state where?

이에 본 실시예에 따라 상기 이차 전지를 이루는 전극 조립체는 도 3a와 3b에 도시된 바와 같이 집전체에 활물질이 코팅된 코팅부(11b,12b)와 활물질이 코팅되지 않은 무지부(11a,12a)를 포함하는 양,음극판(11,12)이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 적층되어 코어(도 2의 14)에 감겨지는 전극군(10)을 포함한다.Accordingly, the electrode assembly constituting the secondary battery according to the present exemplary embodiment includes coating portions 11b and 12b coated with an active material on a current collector and non-coated portions 11a and 12a not coated with an active material, as shown in FIGS. 3A and 3B. The positive and negative electrode plates 11 and 12 including the electrode group 10 are stacked with the separator 13 interposed therebetween and wound around the core 14 (FIG. 2).

상기 각 활물질은 양극 집전체와 음극 집전체의 양면에 모두 코팅되어 양극판(11)과 음극판(12)은 각각 양면에 코팅부(11b,12b)가 형성된 구조로 되어 있다.Each active material is coated on both surfaces of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, and the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 have a structure in which coating portions 11b and 12b are formed on both sides, respectively.

여기서 각 극판은 캡 조립체(30)가 위로 향하도록 이차 전지를 수직으로 세운 상태에서 양극판(11)의 상부에는 양극판(11)의 집전체에 양극 활물질이 도포되지 않은 무지부(11a)가 상기 양극판(11)의 길이방향을 따라 형성되고, 음극판(12)의 하부에도 마찬가지로 이 음극판(12)의 길이방향을 따라 음극 활물질이 도포되지 않은 무지부(12a)가 배치된다.Here, each of the positive plates is a non-coated portion 11a in which the positive electrode active material is not coated on the current collector of the positive electrode plate 11 at the upper portion of the positive electrode plate 11 in a state in which the secondary battery is placed vertically with the cap assembly 30 facing upward. An uncoated portion 12a is formed along the longitudinal direction of (11), and in the lower part of the negative electrode plate 12, in which the negative electrode active material is not applied along the longitudinal direction of the negative electrode plate 12 as well.

상기한 구조의 각 극판(11,12)에 있어서, 본 이차 전지는 상기 각 극판(11,12)의 선단부의 강성이 보강되어 코어에 대해 감기는 과정에서 극판 선단부의 구겨짐을 방지하는 구조로 되어 있다.In each of the pole plates 11 and 12 having the above-described structure, the secondary battery has a structure in which the stiffness of the tip portions of the pole plates 11 and 12 is reinforced to prevent wrinkles at the tip portion of the pole plates during winding to the core. have.

이를 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이하 설명하는 구조는 전극군을 이루는 각 극판에 동일하게 적용되므로 이하 설명에서는 각 극판 중 양극판을 예로서 설명한다.This will be described in detail with reference to FIG. 4 as follows. Since the structure described below is equally applied to each of the electrode plates constituting the electrode group, the following description will be given as an example of the anode plate of each electrode plate.

또한, 이하 설명에서 극판의 선단부(A)라 함은 코어에 최초로 접하는 극판(11)의 선단에서부터 약 10 ~ 100mm 의 영역을 의미하는 것으로 정의한다.In addition, in the following description, the tip portion A of the pole plate is defined as meaning an area of about 10 to 100 mm from the tip of the pole plate 11 first contacting the core.

상기 선단부(A)의 폭이 10mm 이하인 경우에는 그 자체 면적이 상기 각 극판(11,12)의 전체면적에 비해 너무 작아 극판이 감길 때에 해당 극판에 강성을 부여하기가 힘들어 극판의 구겨짐에 적절히 대응하기 힘들고, 선단부(A)의 폭이 100mm 이상인 경우에는 각 극판의 집전체의 무게가 증가되어 전지의 성능 저하가 우려된다.When the tip portion A has a width of 10 mm or less, its area is too small compared to the total area of each of the pole plates 11 and 12, and it is difficult to give rigidity to the pole plate when the pole plate is wound. In the case where the tip portion A has a width of 100 mm or more, the weight of the current collector of each pole plate is increased, which may cause a decrease in battery performance.

도 4에 도시된 바와 같이 양극판(11)은 집전체(11c)와 이 집전체(11c)에 활물질이 코팅된 코팅부(11b)를 포함하며, 본 실시예에 따르면 코어에 최초 접하는 양극판(11)의 선단부(A) 영역의 집전체(11c)의 두께(D)가 다른 영역(a)의 집전체(11c)의 두께(d)보다 두꺼운 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 4, the positive electrode plate 11 includes a current collector 11c and a coating portion 11b coated with an active material on the current collector 11c. According to the present embodiment, the positive electrode plate 11 is first contacted with the core. The thickness D of the current collector 11c in the region A of the tip end portion A) is thicker than the thickness d of the current collector 11c in the other region a.

상기 집전체(11c)의 선단부(A) 두께(D)는 다른 영역(a)의 집전체(11c) 두께(d)보다 1.8의 비율로 형성됨이 바람직하다.The tip portion A thickness D of the current collector 11c is preferably formed at a ratio of 1.8 to the thickness d of the current collector 11c of the other region a.

여기서 상기 양극판(11)의 선단부(A) 영역의 집전체(11c)의 코팅부(11b) 두 께(D')는 다른 영역(a) 상의 코팅부(11b) 두께(d')보다 상기 집전체(11c)의 두께 차이만큼 작은 두께를 이룸으로써 전체적인 양극판(11)의 두께를 동일하게 유지하는 구조로 되어 있다.Here, the thickness D 'of the coating part 11b of the current collector 11c in the area of the tip portion A of the positive electrode plate 11 is greater than the thickness d' of the coating part 11b on the other area a. The thickness of the entire positive electrode plate 11 is kept the same by forming a thickness as small as the thickness difference of the whole 11c.

이러한 구조 이외에 상기 양극판(11)의 집전체(11c)의 코팅부(11b)의 두께를 전체적으로 동일하게 함으로써 상기 양극판(11) 집전체(11c)의 선단부(A)의 두께(D')를 다른 영역(a)보다 두껍게 형성할 수 있다.In addition to the structure, the thickness D 'of the tip portion A of the current collector 11c of the positive electrode plate 11 is different by making the thickness of the coating part 11b of the current collector 11c of the positive electrode plate 11 the same. It can be formed thicker than the region (a).

이에 따라 양극판(11)의 선단부(A)의 강성이 다른 영역(a)보다 더욱 확보되어 양극판(11)이 코어에 감기는 과정에서 극판(11)의 휘어짐이나 구겨짐을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the rigidity of the tip portion A of the positive electrode plate 11 is more secured than that of the other regions a, thereby preventing bending or wrinkling of the electrode plate 11 during the winding of the positive electrode plate 11 to the core.

또한, 본 이차 전지의 또다른 실시예에 따르면 상기 양극판(11)의 선단부(A)의 강성을 확보하기 위하여 상기 집전체(11c)에 코팅되는 활물질의 코팅비가 상이한 구조가 적용된다.In addition, according to another embodiment of the present secondary battery, in order to secure the rigidity of the tip portion A of the positive electrode plate 11, a structure having a different coating ratio of the active material coated on the current collector 11c is applied.

즉, 도 4에서와 같이 본 실시예에 따른 양극판(11)은 집전체(11c)와 이 집전체(11c)에 활물질이 코팅되어 형성된 코팅부(11b)를 포함하며, 상기 집전체(11c)의 선단부(A)의 코팅부(11b) 두께(D')가 다른 영역(a) 상에 코팅되는 활물질의 코팅부(11b) 두께(d')보다 두꺼운 구조로 되어 있다.That is, as shown in FIG. 4, the positive electrode plate 11 according to the present embodiment includes a current collector 11c and a coating part 11b formed by coating an active material on the current collector 11c, and the current collector 11c. The coating portion 11b thickness D 'of the tip portion A has a structure thicker than the coating portion 11b thickness d' of the active material coated on the other region a.

상기 집전체(11c)의 선단부(A)에서의 코팅부(11b) 코팅 두께(D')는 다른 영역(a)에서의 코팅부(11b) 코팅 두께(d')보다 1.8의 비율로 형성됨이 바람직하다.The coating thickness (D ′) of the coating portion (11b) at the tip portion (A) of the current collector (11c) is formed at a ratio of 1.8 than the coating thickness (d ') of the coating portion (11b) in the other region (a). desirable.

이에 따라 활물질이 도포된 코팅부(11b)의 코팅 두께 차이에 의해 코어와 최초로 접하는 양극판(11)의 선단부(A) 강도가 다른 영역(a)보다 커지게 되어 양극판 (11)이 코어에 감기는 과정에서 극판(11)의 휘어짐이나 구겨짐을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the strength of the tip portion A of the positive electrode plate 11 first contacting the core is greater than that of the other regions a due to the difference in coating thickness of the coating portion 11b coated with the active material, so that the positive electrode plate 11 is wound around the core. It is possible to prevent the bending or wrinkle of the electrode plate 11 in the process.

한편, 본 이차 전지의 또다른 실시예에 따르면 상기 극판(11)의 선단부(A) 강도를 확보하기 위하여 상기 코팅부(11b)에 도포되는 상기 활물질의 코팅량이 상이한 구조가 적용된다.On the other hand, according to another embodiment of the present secondary battery, a structure in which the coating amount of the active material applied to the coating part 11b is applied in order to secure the strength of the tip portion A of the electrode plate 11.

본 실시예에 따른 양극판(11)은 도 4에서와 같이 양극판(11)은 집전체(11c)와 이 집전체(11c)에 활물질이 코팅되어 형성되는 코팅부(11b)를 포함하며, 상기 집전체(11c)의 선단부(A)에서의 코팅부(11b)의 단위 면적당 활물질의 코팅량이 다른 영역(a)의 코팅부(11b)에서의 단위 면적당 활물질의 코팅량보다 많은 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 4, the positive electrode plate 11 according to the present exemplary embodiment includes a current collector 11c and a coating portion 11b formed by coating an active material on the current collector 11c. The coating amount of the active material per unit area of the coating part 11b in the front end portion A of the whole 11c is larger than the coating amount of the active material per unit area in the coating part 11b of the other region (a).

여기서 코팅부(11b)에서 단위 면적당 활물질의 코팅량이라 함은 단위 면적에 대한 활물질의 무게 또는 밀도로 나타낼 수 있으며, 이에 따라 단위 면적당 활물질의 코팅량이 많다는 것은 해당 영역에서 활물질이 상대적으로 많이 코팅되거나 활물질의 밀도가 높아 무게가 큰 것을 의미한다.Herein, the coating amount of the active material per unit area in the coating part 11b may be represented by the weight or density of the active material per unit area. Accordingly, the large amount of coating of the active material per unit area means that the active material is coated relatively in the corresponding area. High density of the active material means that the weight is large.

상기 집전체(11c)의 선단부(A)의 코팅부(11b)에서의 단위 면적당 활물질의 코팅량은 다른 영역의 코팅부(11b)에서의 단위 면적당 활물질 코팅량보다 1.8의 비율로 형성됨이 바람직하다.The coating amount of the active material per unit area in the coating portion 11b of the tip portion A of the current collector 11c is preferably formed at a ratio of 1.8 than the coating amount of the active material per unit area in the coating portion 11b of the other region. .

이와같이 양극판(11)의 선단부(A)에서의 활물질 코팅량이 다른 영역(a)보다 큰 구조로 되어 양극판(11)의 선단부(A) 강도를 다른 영역(a)보다 상대적으로 크게 확보할 수 있고 이에 따라 상기 양극판(11)이 코어에 감기는 과정에서 극판(11)의 휘어짐이나 구겨짐을 방지할 수 있게 되는 것이다.As described above, the coating amount of the active material at the tip portion A of the positive electrode plate 11 is larger than that of the other regions a, so that the strength of the tip portion A of the positive electrode plate 11 is relatively larger than that of the other regions a. Accordingly, the positive electrode plate 11 may be prevented from bending or wrinkling in the process of being wound on the core.

한편, 상기와 같이 선단부(A)의 강성이 확보된 극판(11)을 코어에 젤리롤 형태로 감는 과정을 살펴보면, 양극판(11)과 음극판(11) 사이에 세퍼레이터(13)를 적층하여 코어(14)로 진행시키게 되면, 코어(14)와 코어에 접하여 상기 전극군을 감기 위한 권취롤(도시되지 않음) 사이로 전극군이 진입되고 이때 상기 전극군을 이루는 각 극판의 선단이 코어 및 권취롤과 충돌된다.Meanwhile, a process of winding the electrode plate 11 having the rigidity of the tip portion A secured in the form of a jelly roll on the core as described above may be performed by stacking the separator 13 between the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 11. 14), the electrode group enters between the core 14 and a winding roll (not shown) in contact with the core to wind the electrode group. At this time, the tip of each electrode plate forming the electrode group includes the core and the winding roll. Crashes.

여기서 상기 각 극판(11,12)의 선단부(A)에는 언급한 바와 같이 강성이 어느정도 확보된 상태로 극판의 선단은 코어와 권취롤 사이로 진입하는 과정에서 구겨짐 등의 전극 변형이 방지되어 코어에 바르게 권취될 수 있는 것이다.As described above, the tip portion A of each of the pole plates 11 and 12 has the rigidity secured to some extent, and the tip of the pole plate is prevented from being deformed, such as wrinkles, in the process of entering between the core and the take-up roll, so that the core is correctly placed. It can be wound up.

이상과 같은 본 발명의 이차전지는, 고출력/대용량을 요구받는 HEV용 전지로서 효과적으로 사용될 수 있으나, 반드시 그 용도가 HEV용으로만 한정되는 것은 아니다.As described above, the secondary battery of the present invention can be effectively used as a battery for HEV requiring high output / large capacity, but the use thereof is not necessarily limited to HEV.

아울러, 본 실시예에서는 상기 강성 보강재가 양극판, 음극판 모두에 부착된 구조로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이 구조에 한하는 것은 아니고, 양극판, 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판에 형성되는 경우에도 적용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the rigid reinforcing material has been described as a structure attached to both the positive electrode plate and the negative electrode plate, but the present invention is not necessarily limited to this structure, it can be applied even when formed on at least one of the positive electrode plate, the negative electrode plate. have.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to

이와 같이 본 실시예에 따르면, 전극군을 코어에 감는 과정에서 극판의 선단이 변형되는 것을 방지하여 계면 균일성을 높일 수 있고, 이에 따라 제품의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the front end of the electrode plate is prevented from being deformed in the process of winding the electrode group on the core, thereby increasing the interface uniformity, thereby increasing the reliability of the product.

Claims (19)

세퍼레이터와 이 세퍼레이터 양면에 배치되는 양극판과 음극판을 포함하는 전극군과,An electrode group including a separator and a positive electrode plate and a negative electrode plate disposed on both sides of the separator, 상기 전극군이 내장되는 케이스,A case in which the electrode group is built in, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 상기 전극군과 연결되는 단자가 결합되는 캡 조립체를 포함하고, And a cap assembly coupled to the case to seal it and coupled to a terminal connected to the electrode group. 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판은 선단부의 두께가 다른 영역의 두께와 상이한 구조의 이차 전지.At least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate is a secondary battery having a structure in which the thickness of the tip portion is different from the thickness of the other region. 제 1 항에 있어서, 상기 극판의 선단부 두게가 다른 영역의 두께보다 두꺼운 구조로 된 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the tip portion of the electrode plate is thicker than the thickness of other regions. 제 1 항에 있어서, 상기 극판의 선단부는 코어에 감기는 극판의 최초 선단인 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the tip portion of the pole plate is an initial tip of the pole plate wound around the core. 제 1 항에 있어서, 상기 극판은 양극판인 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the electrode plate is a positive electrode plate. 제 1 항에 있어서, 상기 극판은 음극판인 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the electrode plate is a negative electrode plate. 제 1 항에 있어서, 상기 선단부는 코어에 접하는 극판의 선단에서 10 ~ 100mm 이내의 영역인 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the distal end portion is an area within 10 to 100 mm from the distal end of the electrode plate in contact with the core. 제 1 항에 있어서, 상기 극판은 집전체와 이 집전체의 전면에 활물질이 코팅된 코팅부와 코팅되지 않는 무지부를 포함하며, 상기 극판을 이루는 집전체의 선단부 두께가 다른 영역의 집전체 두께와 상이한 이차 전지.The current collector of claim 1, wherein the electrode plate includes a current collector, a coating portion coated with an active material on the front surface of the current collector, and a non-coating portion, and the thickness of the tip portion of the current collector constituting the electrode plate is different from that of the current collector. Different secondary batteries. 제 7 항에 있어서, 상기 집전체의 선단부 두께가 다른 영역의 집전체 두께보다 두꺼운 구조의 이차 전지.The secondary battery of claim 7, wherein a thickness of a tip portion of the current collector is thicker than a current collector thickness of another region. 제 7 항에 있어서, 상기 집전체의 선단부 두께와 다른 영역의 집전체 두께비는 1.8 : 1 인 이차 전지.The secondary battery of claim 7, wherein a current collector thickness ratio of a region different from a tip thickness of the current collector is 1.8: 1. 제 7 항에 있어서, 상기 집전체를 포함하는 극판 전체 두께가 선단부와 다른 영역에서 동일한 구조의 이차 전지.The secondary battery of claim 7, wherein an entire thickness of the electrode plate including the current collector is the same in a region different from the tip portion. 제 1 항에 있어서, 상기 극판은 집전체와 이 집전체의 전면에 코팅되는 활물일질을 포함하며, 상기 집전체의 선단부에 코팅되는 활물질의 두께가 다른 영역에 코팅되는 활물질의 두께와 상이한 이차 전지.The rechargeable battery of claim 1, wherein the electrode plate includes a current collector and a lubricant coated on the entire surface of the current collector, and the thickness of the active material coated on the tip of the current collector is different from the thickness of the active material coated on the other region. . 제 11 항에 있어서, 상기 선단부의 활물질 두께가 다른 영역의 활물질 두께보다 두꺼운 구조의 이차 전지.The secondary battery of claim 11, wherein an active material thickness of the tip portion is thicker than an active material thickness of another region. 제 11 항에 있어서, 상기 집전체의 선단부에 코팅되는 활물질의 두께와 다른 영역에 코팅되는 활물질의 두께비는 1.8 : 1 인 이차 전지.The secondary battery of claim 11, wherein a thickness ratio of the active material coated on the front end of the current collector to another region is about 1.8: 1. 제 11 항에 있어서, 상기 코팅부를 이루는 상기 활물질은 상기 집전체의 일면 또는 양면에 부착되는 이차 전지.The rechargeable battery of claim 11, wherein the active material forming the coating part is attached to one or both surfaces of the current collector. 제 11 항에 있어서, 상기 집전체를 포함하는 극판 전체 두께가 선단부와 다른 영역에서 동일한 이차 전지.The secondary battery according to claim 11, wherein an entire thickness of the electrode plate including the current collector is the same in a region different from the tip portion. 제 1 항에 있어서, 상기 극판은 집전체와 이 집전체의 전면에 활물질이 코팅된 코팅부와 코팅되지 않은 무지부를 포함하고, 상기 집전체의 선단부에 코팅되는 활물질의 단위 면적당 코팅량이 다른 영역에 코팅되는 활물질의 단위 면적당 코팅량과 상이한 이차 전지.According to claim 1, wherein the electrode plate comprises a current collector and the coating portion coated with the active material and the uncoated non-coating portion on the entire surface of the current collector, the coating amount per unit area of the active material coated on the front end of the current collector in different areas Secondary battery different from the coating amount per unit area of the active material to be coated. 제 16 항에 있어서, 상기 집전체의 선단부에 코팅되는 활물질의 단위 면적당 코팅량이 다른 영역의 코팅량보다 많은 구조의 이차 전지.The secondary battery of claim 16, wherein the coating amount per unit area of the active material coated on the tip of the current collector is larger than the coating amount of other regions. 제 16 항에 있어서, 상기 집전체의 선단부에 코팅되는 활물질의 단위 면적당 코팅량과 다른 영역의 코팅량 비율은 1.8 : 1 인 이차 전지.The secondary battery of claim 16, wherein a coating ratio of a coating amount per unit area of the active material coated on the distal end of the current collector and another region is 1.8: 1. 제 1 항에 있어서, 상기 이차 전지는 모터 구동용인 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the secondary battery is for driving a motor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018026117A1 (en) * 2016-08-01 2018-02-08 삼성에스디아이(주) Secondary battery
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