KR20080022914A - 두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지 - Google Patents

두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극조립체의 전극탭 사이에 단락의 위험성이 없는 두께평탄부재를 삽입하여 권취된 전극조립체의 평탄도를 개선함으로써, 가압시 전극조립체의 부분별 받는 압력이 동일하여 이차 전지의 안정성이 향상된다.
두께평탄부재, 두께편차, 평탄도, 절연재, 전극탭

Description

두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지{ELECTRODE ASSEMBLY WITH MEANS LEVELING THICKNESS AND RECHARGEABLE BATTERY IN USING SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 결합 단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 두께평탄부재가 설치되는 일 실시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 두께평탄부재가 설치되는 다른 실시도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 일 평면도.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 다른 평면도.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 또 다른 평면도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 일 개략 평면도.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 다른 개략 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도.
도 6는 종래의 전극조립체의 개략 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:양극판 11:양극집전체
12:양극활물질층 13:양극무지부
14:양극탭 20:음극판
21:음극집전체 22:음극활물질층
23:음극무지부 24:음극탭
30:세퍼레이터 40:두께평탄부재
100:전극조립체 200:케이스
210:공간부 220:밀봉면
230:밀봉테이프 240:절연부재
250:양극리드 260:음극리드
본 발명은 두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극조립체의 평탄도를 개선하여 안전성을 향상시킨 두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지는 일회용 전지와 달리 충전을 하면 반복해서 사용할 수 있는 전지로, 그 주된 용도는 휴대폰·PCS·무선시스템 등의 통신용과, 노트북·PDA 등의 정보처리용 및 캠코더·디지털카메라 등의 오디오·비디오용 등이다. 최근에 이차 전지에 대한 관심이 집중되고 개발화가 급속히 이루어지고 있는 주된 이유는 이차 전지가 초경량, 고에너지밀도, 고출력전압, 낮은 자가방전율, 환경 친화성 및 긴 수명을 가진 전원이기 때문이다.
이차 전지는 전극 활물질에 따라 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬이온(Li-ion)전 지 등으로 나뉘며, 특히 리튬이온전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 경우와 고체 폴리머 전해질 혹은 겔 상의 전해질을 사용하는 경우로 나뉠 수 있다. 일반적으로 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머전지라고 한다. 또한, 상기 리튬이온전지는 전극조립체가 수용되는 용기의 형태에 따라 원통형 및 각형의 캔형과, 파우치형 등 다양한 종류로 나눠진다.
리튬이온전지는 무게당 에너지 밀도가 일회용 전지에 비해 월등히 높아 초경량 배터리의 구현이 가능하고, 셀당 평균전압은 3.6V로 다른 이차전지인 니카드전지나 니켈수소전지의 평균전압 1.2V보다 3배의 컴팩트효과가 있다. 또한, 리튬이온전지는 자가방전율이 20℃에서 한달에 약 5%미만으로 니카드전지나 니켈수소전지 보다 약 1/3수준이고, 카드뮴(Cd)이나 수은(Hg)같은 중금속을 사용하지 않음으로써 환경 친화적이며, 또한, 정상적인 상태에서 1000회 이상의 충방전을 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 최근 각광을 받고 있는 리튬폴리머전지는 휴대용 전자제품의 소형화, 경량화 요구에 부응하여 여러 형태로의 변형이 용이하다는 것과, 리튬이온전지에서는 구현하기 힘든 박막화가 가능하고 안전성을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 이와 같은 장점을 바탕으로 최근의 정보통신기술의 발전과 더불어 그 개발이 급속히 이루어지고 있다.
상기 리튬폴리머전지는 전극탭이 연결된 전극조립체와, 상기 전극탭과 연결되는 전극리드와, 상기 전극조립체를 수용하는 케이스로 이루어진다.
상기 전극조립체는 양극판과, 음극판과, 그 사이에 개재되어 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터가 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 적층되어 있는 구조이다. 상기 전극탭은 상기 전극조립체의 각 극판으로부터 인출되어 있다. 또한, 상기 전극리드는 각 극판으로부터 인출된 복수개의 전극탭과 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 케이스의 외부로 일부가 노출되어 있다. 이때, 상기 케이스는 상기 전극조립체를 수용할 수 있는 공간부를 제공하며 파우치 형상으로 이루어진다.
한편, 상기 전극조립체는 통상적인 비원형의 맨드렐에 의해 권취된 후 가압되어진다.
즉, 상기 전극조립체는 대략 타원형으로 권취되어 있으며, 맨드렐에 의해 권취된 후 이를 제거함에 따라 상기 맨들렐의 크기에 해당하는 공간부가 전극조립체의 중앙부에 존재하게 되며, 상기 전극조립체의 주변부는 중앙부보다 조밀하게 권취된 상태를 가진다. 그리고 양극탭 및 음극탭은 전극조립체의 내측에 이격공간을 형성하도록 위치되어 있으며, 상기 양극판 및 음극판의 일측면으로 부터 돌출되어 있다. 이와 같이 전극조립체가 권취된 상태에서 상하로 가압되면 전극조립체의 중앙부에 존재하는 공간부가 줄어들면서 평평하게 된다.
그런데, 상기 전극조립체의 내측에 위치하는 양극탭 및 음극탭은 그 자체적으로 두께를 가지고 있으며, 탭들 사이의 간격이 상당히 넓게 위치되어 있으므로, 이러한 상태에서 전극조립체을 가압하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 양극탭부와 음극탭부가 가장 두껍고 상기 양극탭(14)과 음극탭(24)의 이격공간 중 중앙부분이 가장 얇은 젤리롤 형상을 가지게 된다. 즉, 전극조립체(100)의 중앙부 보다는 주변부가 조밀하므로 전극조립체(100)를 가압하는 힘이 중앙으로 집중되고, 이에 따라, 넓은 간격으로 상호 이격된 탭들 사이에 위치되는 양극판(10), 음극판(20) 및 세퍼레이터(30)는 연신되어 구부러지며, 탭들의 위치도 틀어져 변형되는 문제점이 있다.
따라서, 가압시 전극조립체(100)의 각 부분별 받는 압력이 불균등하여 압력을 상대적으로 더 많이 받는 탭 부위의 세퍼레이터(30)나 전극판(10,20)이 눌려 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 셀 평탄도가 낮아져 변형되는 문제점이 발생하며, 최종적으로는 전지 설계시 용량 마진에 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 양극탭과 음극탭이 형성하는 이격공간에 두께평탄부재를 삽입하여 셀 평탄도를 개선함으로서, 가압시 전극조립체의 부분별 받는 압력이 동일하여 안정성이 향상되는 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 두께평탄부재를 절연재로 형성하여 단락의 위험을 방지하는 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 두께평탄부재가 구비된 전극조립체는 양극탭이 연결된 양극판과 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체에 있어서, 상기 양극탭과 음극탭이 형성하는 이격공간에 위치하게 되는 두께평탄부재가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 두께평탄부재는 상기 음극판에 결합되고, 젤리롤 형성시 상기 음극탭과 양극탭의 이격공간에 위치할 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재는 상기 양극판에 결합되고, 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간에 위치할 수 있다.
또한, 상기 전극조립체는 상기 음극판에 결합되어 상기 음극탭과 양극탭의 이격공간에 위치하는 두께평탄부재와, 더불어 상기 양극판에 결합되어 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간에 위치하는 두께평탄부재가 각각 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재는 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간 중심부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재는 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간을 각각 균등하게 배분하는 대응지점에 위치할 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재는 절연재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PI(Polyimide) 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재의 두께는 상기 양극탭과 음극탭 사이에 상기 두께평탄부재가 위치하는 지점의 두께편차크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 두께평탄부재는 접착부재에 의해 결합될 수 있다.
또한, 상기 접착부재는 절연테이프로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 전극탭에 각각 연결된 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 내부에 수용되는 케이스; 및 상기 전극탭과 연결되어 상기 케이스 외부로 일부가 노출되는 전극리드가 포함되어 구성되는 이차 전지에 있어서, 상기 전극조립체는 상기 양극판에 연결된 양극탭과 음극판에 연결된 음극탭이 형성하는 이격공간에 위치하는 두께평탄부재가 포함되어 구성될 수 있다.
이때, 상기 두께평탄부재는 상기 음극탭 또는 양극탭에 결합될 수 있고, 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 상기 음극탭의 이격공간 중심부에 위치할 수 있으며, 절연재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 두께평탄부재의 두께는 상기 양극탭과 음극탭 사이에 상기 두께평탄부재가 위치하는 지점의 두께편차크기로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 전극조립체의 바람직한 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이, 양극판(10)과, 음극판(20) 및 상기 양극판(10)과 음극판(20) 사이에 개재되는 세퍼레이터(30)로 이루어지며, 상기 양극판(10)과 세퍼레이터(30) 및 음극판(20)이 적층 및 권취되어 형성된다.
상기 양극판(10)은 양극집전체(11)와, 양극활물질층(12)과, 양극탭(14)이 포함되어 구성된다.
상기 양극집전체(11)는 박판의 알루미늄 호일로 형성되며, 양극집전체(11)의 양면에는 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 양극활물질층(12)이 도포된다. 또한, 양극집전체(11)의 양단에는 양극활물질층(12)이 코팅되지 않은 영역인 양극무지부(13)가 일정간격 형성된다.
상기 양극탭(14)은 상기 양극무지부(13) 중 권취시 내주부에 위치되는 양극무지부(13)에 초음파 용접 또는 레이져 용접에 의하여 고정된다. 상기 양극탭(14)은 니켈금속으로 형성되며 상단부가 양극집전체(11)의 상단부 위로 돌출되도록 고정된다.
상기 음극판(20)은 음극집전체(21)와, 음극활물질층(22)과, 음극탭(24)과, 두께평탄부재(40)가 포함되어 구성된다.
상기 음극집전체(21)는 박판의 구리 호일로 형성되며, 음극집전체(21)의 양면에는 탄소재를 주성분으로 하는 음극활물질층(22)이 도포된다. 또한, 음극집전체(21)의 양단에는 음극활물질층(22)이 코팅되지 않은 영역인 음극무지부(23)가 형성된다.
상기 음극탭(24)은 니켈금속으로 형성되며 양단의 음극무지부(23) 중 권취시 내주부에 위치되는 음극무지부(23)에 초음파 용접되어 고정된다. 상기 음극탭(24)은 그 상단부가 음극집전체(21)의 상단부 위로 돌출되도록 고정된다.
상기 두께평탄부재(40)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 음극탭(24)과 일정간격 이격되어 음극판(20)에 결합된다. 이때, 상기 일정간격은 도 3a에 도시된 바와 같이, 제조되어 권취된 전극조립체(100) 상에 위치하는 양극탭(14)과 음극탭(24)의 이격공간 중심부에 상기 두께평탄부재(40)가 위치하도록 결정된다. 즉, 상기 두께평탄부재(40)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 양극탭(14)과 두께평탄부재(40)의 거리(l1)와, 음극탭(24)과 두께평탄부재(40)의 거리(l2)가 동일하도록 음극탭(24)에서 l2 거리 이격되어 음극판(20)에 결합된다.
또한, 상기 두께평탄부재(40)의 두께는 가압시 부분별 받는 압력이 동일하도록, 도 6에 도시된 상기 양극탭(14)과 음극탭(24) 사이의 전극탭부 두께(T1)와 중심부 두께(T2)의 편차, 즉, 두께편차(T1-T2) 크기로 형성된다.
또한, 상기 두께평탄부재(40)는 절연재로 형성되는데, 구체적으로 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PI(Polyimide) 재질로 형성된다. 또한, 상기 두께평탄부재(40)는 접착부재(미도시)에 의해 결합되며, 이때, 상기 접착부재(미도시)는 절연테이프로 형성된다.
한편, 상기 전극조립체(100)의 다른 실시예로 상기 두께평탄부재(40)가 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 양극탭(14)과 일정간격 이격되어 양극판(10)에 결합될 수 있다.
이때, 상기 두께평탄부재(40)는 도 3b, 도 4a, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기한 바람직한 실시예와 동일하게 양극탭(14)과 음극탭(24)의 이격공간 중심부에 위치하도록 상기 일정간격이 결정되며, 두께는 양극탭(14)과 음극탭(24) 사이의 두께편차(T1-T2) 크기로 형성된다.
또 한편, 상기 전극조립체(100)의 또 다른 실시예로 도 3c에 도시된 바와 같 이, 상기 두께평탄부재(40)가 양극탭(14)과 음극탭(24)에 각각 일정간격 이격되어 양극판(10)과 음극판(20)에 각각 결합될 수 있다.
이때, 상기 두께평탄부재(40)는 도 3c 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 전극조립체(100) 상에 위치한 상기 양극탭(14)과 음극탭(24) 사이의 이격공간에서 각각 균등간격으로 배분되도록 상기 양극판(10) 및 음극판(20)에 결합된다. 즉, 상기 양극탭(14)과 두께평탄부재(40)의 거리(l3)와, 두께평탄부재(40) 사이의 거리(l4) 및 음극탭(24)과 두께평탄부재(40)의 거리(l5)가 동일하도록 일정간격이 정해진다. 또한, 상기 두께평탄부재(40)의 두께는 양극탭(14)과 음극탭(24)과 두께평탄부재(40) 사이의 두께편차 크기(미도시)로 형성된다.
다음에는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 바람직한 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이, 전극조립체(100)와, 상기 전극조립체(100)가 수용되는 케이스(200)를 포함하여 구성된다.
상기 전극조립체(100)는 양극판(10)과, 음극판(20)과, 그 사이에 개재되어 상호 절연시키는 세퍼레이터(30)로 이루어진다. 이때, 상기 전극조립체(100)는 양극판(10), 세퍼레이터(30), 음극판(20) 순으로 적층하여 완성된다.
상기 양극판(10)은 양극집전체와 상기 양극집전체의 적어도 일면에 코팅되는 양극활물질층으로 되어 있고, 상기 음극판(20)은 음극집전체와 상기 음극집전체의 적어도 일면에 코팅되는 음극활물질층으로 이루어져 있다. 상기 양극판(10) 및 음극판(20)으로 부터는 양극탭(14)과 음극탭(24)이 각각 인출되어 있고, 상기 양극탭(14) 및 음극탭(24)은 그 단부가 양극리드(250)와 음극리드(260)에 용접되어 있다.
상기 케이스(200)에는 상기 양극판(10)과 음극판(20) 및 세퍼레이터(30)를 포함하는 전극조립체(100)를 수용하기 위해 그 내부에 공간부(210)가 형성되고, 상기 양극리드(250) 및 음극리드(260)의 일부는 상기 케이스(200)의 외부로 돌출되어 있다.
또한, 상기 케이스(200)에는 상기 전극조립체(100)가 수용된 다음에 이를 외부와 차단하기 위하여 밀봉면(220)이 형성되어 있으며, 상기 양극리드(250) 및 음극리드(260)는 상기 밀봉면(220)과 접촉하는 부분에 밀봉테이프(230)가 감싸져 있다.
상기 밀봉테이프(230)는 케이스(200)의 열융착시 밀봉면(220)과 용융결합되어서 밀폐성을 강화시킨다. 여기서, 상기 양극탭(14)의 외면에는 상기 음극판(20)과의 접촉을 방지하기 위하여 절연부재(240)가 포함되어 있다.
상기 양극판(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 알루미늄 재질의 양극집전체(11) 양면에 리튬계 산화물과 바인더, 가소제, 결착제, 도전재 등이 혼합된 전면 및 배면 양극활물질층(12)이 압착되어 있다. 또한, 상기 양극집전체(11)로 부터 양극탭(14)이 인출되어 있다. 상기 양극탭(14)은 상기 양극집전체(11)와 일체로 형성 되는 것이 제조공정상 유리하다.
상기 음극판(20)은 세퍼레이터(30)를 사이에 두고, 상기 양극판(10)과 대향되게 설치되어 있고, 구리 재질의 호일로 된 음극집전체(21) 양면에 탄소재와 바인더, 가소제, 결착제, 도전재 등이 혼합된 전면 및 배면 음극활물질층(22)이 압착되어 있다. 또한, 상기 음극집전체(21)로 부터 상기 양극탭(14)이 인출되는 부분과 반대측에 음극탭(24)이 인출되어 있다. 상기 음극탭(24)은 상기 음극집전체(21)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음극판(20)은 전술한 바람직한 실시예의 전극조립체(100)에 구성된 음극판(20)과 동일하게 두께평탄부재(40)가 결합된다.
즉, 상기 두께평탄부재(40)는 도 2a, 도 3a, 도 4a, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 음극탭(24)과 일정간격 이격되어 음극판(20)에 결합된다. 이때, 상기 일정간격은 제조되어 권취된 전극조립체(100) 상에 위치하는 양극탭(14)과 음극탭(24)의 이격공간 중심부에 상기 두께평탄부재(40)가 위치하도록 결정된다. 또한, 상기 두께평탄부재(40)의 두께는 가압시 부분별 받는 압력이 동일하도록 상기 양극탭과 음극탭 사이에 상기 두께평탄부재가 위치하는 지점의 두께편차크기로 형성된다. 이때, 상기 두께평탄부재(40)는 절연재로 형성되며, 구체적으로 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PI(Polyimide) 재질로 형성된다. 또한, 상기 두께평탄부재(40)는 접착부재(미도시)에 의해 결합되는데, 상기 접착부재(미도시)로 절연테이프가 사용된다.
한편, 상기 두께평탄부재(40)는 상기 양극탭(14)과 일정간격 이격되어 양극 판(10)에 결합될 수 있고, 상기 양극탭(14) 및 음극탭(24)과 각각 일정간격 이격되어 양극판(10) 및 음극판(20)에 결합될 수 있다.
한편, 상기 양극탭(14)은 양극집전체(11)와 일체로 타발시 가장자리를 따라서 버어(burr)가 발생할 수 있다. 이러한 버어(burr)로 인하여 상기 양극탭(14)은 세퍼레이터(30)를 관통하여 상기 음극판(20)과 전기적으로 단락될 가능성이 많다. 이를 방지하기 위하여, 다른 극성을 가지는 전극판과의 접촉가능성이 많은 양극탭(14)의 외면에 고분자 소재로 된 절연부재(240)가 부착될 수 있다.
상기 절연부재(240)는 내열성이 우수한 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)으로 된 절연테이프가 사용되며, 상기 양극탭(14)의 상하면에 열융착하여 형성된다. 한편, 상기 절연부재(240)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 비정질 폴리아미드(Amorphous Polyamid)계열의 고분자 수지로 된 용액을 상기 양극탭(14)에 소정량 떨어뜨려 압축성형으로 형성될 수 있다. 상기 절연부재(240)의 부착은 상기 양극탭(14)에 한정된 것이 아니고, 양극탭(14) 및 음극탭(24)에 각각 부착시킬 수도 있으며, 상기 음극탭(24)에만 선택적으로 형성시킬 수도 있다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지의 작용을 설명한다.
양극판(10)과 음극판(20)과 세퍼레이터(30)가 적층되어 권취된 젤리롤 형태의 전극조립체(100)는 상기 양극판(10)에 연결된 양극탭(14)과 상기 음극판(20)에 연결된 음극탭(24)이 상기 전극조립체(100) 내주부에서 서로 일정간격 이격되어 위 치한다.
종래의 전극조립체(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 가압에 의해 양극탭(14)과 음극탭(24) 부분이 가장 두껍고 전극탭 사이의 이격공간, 특히 상기 이격공간의 중앙부가 가장 얇은 젤리롤 형상을 이룬다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 음극무지부(23)에 연결된 음극탭(24)과 일정거리 이격된 음극판(20)의 위치에 두께방지부재(40)를 결합한다. 이때, 상기 두께방지부재(40)는 단락의 위험성이 없는 절연재로 형성되며, 절연테이프 등의 접착부재(미도시)를 이용하여 결합한다.
한편, 도 3a 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 양극탭(14)과 음극탭(24)이 형성하는 이격공간에 상기 두께방지부재(40)가 위치하여 가압시 받게 되는 압력을 균등하게 분배하도록, 상기 두께방지부재(40)는 음극탭(24)과 일정거리, 즉, 상기 음극판(20)에서 상기 이격공간 거리의 1/2 거리에 위치한 이격공간의 중심부에 설치되며, 이때, 상기 두께방지부재(40)는 그 두께가 도 6에 도시된 바와 같이, 전극탭부와 이격공간 중심부의 두께차, 즉, 두께편차크기(T1-T2)로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 두께방지부재(40)가 상기 이격공간내에 삽입되어 전극조립체(100)의 평탄도가 개선됨으로서 가압시 상기 전극탭 및 두께방지부재(40)의 부분별 받는 압력이 동일해져 전극조립체(100)의 안전성이 향상된다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지는 양극탭과 음극탭이 형성하는 이격공간에 두께평탄부재를 삽입하여 셀 평탄도를 개선함으로서, 가압시 전극조립체의 부분별 받는 압력이 동일하여 안정성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 다른 효과는, 상기 두께평탄부재를 절연재로 형성하여 단락의 위험을 방지한 것이다.

Claims (16)

  1. 양극탭이 연결된 양극판과, 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체에 있어서,
    상기 양극탭과 음극탭이 형성하는 이격공간에 위치하게 되는 두께평탄부재가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는,
    상기 음극판에 결합되고, 젤리롤 형성시 상기 음극탭과 양극탭의 이격공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는,
    상기 양극판에 결합되고, 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 전극조립체는,
    상기 양극판에 결합되고, 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간에 위치하는 두께평탄부재가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간 중심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는,
    젤리롤 형성시 상기 양극탭과 음극탭의 이격공간을 각각 균등하게 배분하는 대응지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 절연재로 형성되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 또는 PI(Polyimide) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  9. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두께평탄부재의 두께는 상기 양극탭과 음극탭 사이에 상기 두께평탄부재가 위치하는 지점의 두께편차크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  10. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 접착부재에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 접착부재는 절연테이프로 형성되는 것을 특징으로 하는 두께평탄부재가 구비된 전극조립체.
  12. 전극탭에 각각 연결된 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체;
    상기 전극조립체가 내부에 수용되는 케이스; 및
    상기 전극탭과 연결되어 상기 케이스 외부로 일부가 노출되는 전극리드로 이루어지는 이차 전지에 있어서,
    상기 전극조립체는,
    상기 양극판에 연결된 양극탭과 음극판에 연결된 음극탭이 형성하는 이격공 간에 위치하는 두께평탄부재가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 상기 음극판 또는 양극판에 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 젤리롤 형성시 상기 양극탭과 상기 음극탭의 이격공간 중심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 두께평탄부재는 절연재로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 두께평탄부재의 두께는 상기 양극탭과 음극탭 사이에 상기 두께평탄부재가 위치하는 지점의 두께편차크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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