KR20100069999A - 리튬 2차 전지의 전극조립체 및 그 제조방법 - Google Patents

리튬 2차 전지의 전극조립체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양극판 및 음극판을 형성하고 상기 양극판 및 음극판을 분리필름상에 배열 접착한 후 중첩하여 형성되는 리튬 2차전지의 전극조립체 제조방법에 있어서, 상기 분리필름의 일면에는 길이방향의 끝단으로부터 순차적으로 2개의 양극판 및 2개의 음극판 또는 2개의 음극판 및 2개의 양극판을 교대로 적어도 하나 이상 반복 배열하여 접착하고, 분리필름의 이면에는 길이방향의 끝단에만 분리필름의 상기 일면 끝단에 접착되어 있는 전극판과 반대되는 전극판을 배열하여 접착하며 같은 전극탭끼리 겹쳐질 수 있도록 양극판 및 음극판을 배열하는 단계 및 상기 분리필름을 상기 이면 방향으로 돌려감고 여분의 분리필름으로 외부를 덮는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법을 제공한다.
따라서 본 발명에 따른 2차 전지의 전극조립체 제조방법은 ⅰ) 전극들의 분리필름상의 위치결정력이 좋으므로 상대적으로 불량률이 높은 폴딩공정이 간단해져서 불량이 일어날 기회가 줄어들고, ⅱ) 종래의 폴딩방법에 비하여 상대적으로 제조속도가 빨라지는 효과가 있다.
분리막, 바이셀, 전지 구조, 리튬 2차전지, 분리필름, 전극조립체

Description

리튬 2차 전지의 전극조립체 및 그 제조방법{Electrodes Assembly for Lithium Secondary Cell and Manufacturing Method thereof}
본 발명은 리튬 2차 전지의 전극조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리튬 2차전지의 전극조립체를 적층(stacking)하는 방법의 개선을 통하여 리튬 2차전지의 제조시간을 단축하고 제조공정에서의 불량율을 저하시킬 수 있는 리튬 2차 전지의 전극조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전지는 내부에 들어있는 활물질의 화학에너지를 전기화학적 산화환원반응에 의해 전기에너지로 변환하는 장치이다. 이를 위하여 전지는 화학반응 대신에 전기화학적 반응이 일어나 전자가 도선을 통하여 외부로 빠져나갈 수 있도록 특별한 구조로 이루어져 있으며, 도선을 통하여 흐르는 전자는 전기에너지가 되어서 우리생활에 유용하게 사용되고 있다.
오늘날의 전지기술은 1860년 연축전지의 등장이래 100년이상 개량을 거듭하여 고출력화, 고성능화, 경량화, 소형화, 신뢰성 향상등에 대한 연구개발이 진행되어서 그 기술이 크게 진보되어 왔다. 최근 전자 장비의 소형화 및 경량화가 실현되 고 휴대용 전자 기기의 사용이 일반화됨에 따라, 고에너지 밀도를 갖는 리튬 이온 전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
리튬 이온 전지의 작동원리는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극판 및 양극판으로 사용하고, 상기 양극판과 음극판 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 상기 양극판 및 음극판에서 삽입 및 탈리될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기적 에너지를 생성한다.
이러한 전극조립체는 소용량의 핸드폰 밧데리로부터 대용량의 전기자동차용 밧데리에 이르기까지 다양하게 사용되고 있으므로, 현재 시중에 일반적으로 유통되는 전극집전체의 면적도 1 내지 70Cm2에 이르기까지 다양하게 존재하고 있는 상황이다.
한편 종래의 리튬 2차전지를 폴딩하는 방법에는 지그-재그 폴딩(Zig-Zag Folding) 방법과 스택 폴팅(Stack Folding) 방법이 있다.
종래의 지그재그 방식은 전극 하나하나를 분리필름에 끼워서 제조하는 방법이므로 개개의 전극들의 상대적인 위치를 정확하게 유지하는 것이 어렵고 이로 인하여 개개의 전극들의 미스매치(mismatch)로 인하여 불량이 발생할 가능성이 높으 며, 또한 개개의 전극들 사이에 분리필름을 끼워 놓아야 하므로 상대적으로 공정의 진행속도가 느린 단점이 있었다.
스택폴딩 방법은 크게 단위셀 또는 바이셀 제조공정과 폴딩공정으로 나누어지는데, 단위셀 제조공정은 비교적 신속하게 진행할 수 있으며 공정의 불량율도 낮은 장점이 있다. 그러나, 폴딩공정은 폴딩과정에서 개개의 단위셀들의 위치상의 미스매치로 인하여 불량이 발생할 가능성이 높으며, 특히 면적이 60Cm2를 초과하면 폴딩과정을 거치면서 미스매치에 의한 불량이 발생할 가능성이 상당히 높으며, 이로 인하여 공정의 진행속도가 상대적으로 느리다는 단점이 있다.
그러나 향후에는 전기자동차, 전동공구와 같은 대용량 전지의 수요처가 점차 확대될 것으로 예상되나, 이러한 대용량 전지는 종래의 방법으로는 생산이 어려울 뿐 아니라, 생산하더라도 높은 불량률로 인하여 산업현장에 적용하기가 실질적으로 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리튬 2차전지의 전극조립체를 폴딩하는 방법의 개선을 통하여 리튬 2차전지의 제조시간을 단축하고 제조공정에서의 불량율을 저하시킬 수 있는 리튬 2차 전지의 전극조립체 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법은 분리필름의 일면에는 길이방향의 끝단으로부터 순차적으로 2개의 양극판 및 2개의 음극판 또는 2개의 음극판 및 2개의 양극판을 교대로 적어도 하나 이상 반복 배열하여 접착하고, 분리필름의 이면에는 길이방향의 끝단에만 분리필름의 상기 일면 끝단에 접착되어 있는 전극판과 반대되는 전극판을 배열하여 접착하며 같은 전극탭끼리 겹쳐질 수 있도록 양극판 및 음극판을 배열하는 단계 및 상기 분리필름을 상기 이면 방향으로 돌려감고 여분의 분리필름으로 외부를 덮는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 다른 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법은 상기 음극판은 양끝단에 음극판이 위치하고 상기 음극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판 및 음극판이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막이 위치하여 순차 적층된 제1바이셀, 상기 양극판은 양끝단에 양극판이 위치하고 상기 양극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판 및 음극판이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막이 위치하여 순차 적층된 제2바이셀인 것을 특징으로 한다.
또한 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 리튬 2차 전지의 전극조립체 전 극탭의 위치는 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나가 전극판 상단변의 일 가장자리 또는 중앙에 위치하면 다른 하나는 전극판 하단변의 대각선 방향의 일 가장자리 또는 중앙에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 리튬 2차 전지의 전극조립체는 본 발명에 따른 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 전극조립체로서 전극조립체의 면적이 100Cm2 내지 10,000Cm2인 대용량인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 리튬 2차 전지의 전극조립체의 제조방법은 제조과정에서 다수의 양극판, 분리막 및 음극판으로 구성된 바이셀을 사용하므로, 기존 지그재그 폴딩방법보다 ⅰ) 전극들의 분리필름상의 위치결정력이 좋으므로 상대적으로 불량률이 높은 폴딩공정이 간단해져서 불량이 일어날 기회가 줄어들고, ⅱ) 종래의 폴딩방법에 비하여 상대적으로 제조속도가 빨라지는 효과가 있다.
또한 양극탭과 음극탭이 전극의 다른변에 각각 위치하므로 전지 안정성이 높고, 전극탭의 위치에 대한 융통성이 있어 전극에 연결시 공간 활용이 증대되는 장점이 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작 용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 하나의 양극판(200) 또는 음극판(100)을 갖는 단위셀을 나타낸 단면도이다.
본 발명에서의 양극판(200)은 양극집전체(210)와 이에 부착된 양극활물질, 도전체, 결합재 등을 포함하는 양극합제(220)로 구성되어 있고, 음극판(100)은 음극집전체(110)와 이에 부착된 음극활물질, 도전체, 결합재 등을 포함하는 음극합제(120)로 구성되어 있다.
집전체는 양극활물질의 전기화학반응에 의해 생성된 전자를 모으거나 전기화학반응에 필요한 전자를 공급하는 역할을 하는데, 전극집전체는 일반적으로 양극집전체(210)로서 알루미늄을, 음극집전체(110)로서는 구리를 사용한다.
음극합제(120) 또는 양극합제(220)를 이루는 양극활물질과 음극활물질은 특별한 제한은 있는 것이 아니며, 일반적으로 양극활물질로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4, LiNixCoyMnzO2(여기서 x+y+z=1), Ni-rich 화합물등의 리튬산화물이 사용된다. 여기서 Ni-rich 화합물은 Li(NixCoyAlz)O2 (여기서 x+y+z=1)로 표시되는 화합물을 의미한다. 또한, 음극활물질로는 그라파이트(graphite), 천연 흑연계, 인조 흑연계, LiTiO2등이 주로 사용된다.
도전체는 전자전도성을 향상시키기 위하여 사용하는 것으로서, 특별한 제한 은 없으나, 일반적으로 카본 블랙 또는 아세틸렌 블랙등이 사용된다.
결합재는 양극활물질을 고정시키기 위하여 사용하는 것으로서, 일반적으로 폴리불화비닐라덴(Polyvinylidene difluoride; PVDF)등이 사용된다.
한편, 분리막(300)은 양극판(200)과 음극판(100)간의 전자전도를 차단하고 리튬이온전도를 원활히 할 수 있어야 하므로, 다공성 재료를 사용한다. 분리막(300)의 재질에 대해서는 특별한 제한은 없으며, 주로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계가 주로 사용되고 있다.
한편 분리막(300) 내부에는 전해액이 주입되는데, 전해액은 양극판과 음극판에서 리튬 인터컬레이션에 필요한 리튬이온을 운송하는 매질의 역할을 수행한다. 전해액은 유기용매에 염을 용해시켜서 사용한다.
여기서 긴 시트형 분리필름(400)의 재질에 대해서는 특별한 제한은 없으며, 주로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계가 주로 사용되고 있다.
본 발명에 따른 리튬 2차전지의 전극조립체 제조방법은 음극판(100)을 형성하는 단계, 양극판(200)를 형성하는 단계, 상기 음극판(100) 및 양극판(200)을 분리필름(400)의 일면에 배치하여 접착하는 단계 및 상기 분리필름(400)을 접는 단계를 포함하고 있다.
단위셀인 음극판(100) 형성단계에 대하여 설명한다.
음극활물질, 결합재, 도전체를 균일하게 혼합하여 유기용매에 녹여서 슬러리를 만든다. 상기 슬러리를 음극집전체(110)에 도포한 후, 건조과정을 거쳐서 음극판을 형성한다. 여기서 음극판(100)는 길이 방향으로 일정한 폭을 갖으며 길게 형성하여서 롤(roll)에 감아둔다. 또한 음극판의 면적이 양극판의 판면적보다 크게 제조한다.
단위셀인 양극판(200) 형성단계에 대하여 설명한다.
양극활물질, 결합재, 도전체를 균일하게 혼합하여 유기용매에 녹여서 슬러리를 만든다. 상기 슬러리를 양극집전체(210)에 도포한 후, 건조과정을 거쳐서 양극판을 형성한다. 여기서 양극판(200)은 길이 방향으로 일정한 폭을 갖으며 길게 형성하여서 롤(roll)에 감아둔다.
도 6은 본 발명에 따른 긴 시트형 분리필름(400)에 양극판(200) 및 음극판(100)을 배열하는 단계 및 분리필름(400)을 접는 단계를 도시한 개략도이다.
도 6에서 보듯이 양극판(200) 및 음극판(100)을 분리필름(400) 첫번째 상면(400a)으로부터 순차적으로 2개의 음극판(100) 및 2개의 양극판(200) 또는 2개의 양극판(200) 및 2개의 음극판(100)을 배열하여 접착하고, 분리필름(400) 첫번째 하면(400b)에는 상기 첫번째 상면(400a)에 배치된 단위셀과 반대되는 1개의 단위셀을 접착하며 리튬 2차전지의 전극조립체 외부를 감을수 있는 여분의 분리필름(400c)이 남도록 각 단위셀을 배열한다.
여기서 분리필름(400)에 단위셀을 배열하는 방법으로는 단위셀 공급장치 및 이송장치(도시하지는 않음)를 분리필름의 상부,하부에 설치하여, 타발된 단위셀을 절단후 독립된 낱장형식으로 배열하거나, 단위셀 타발공정후 동시에 분리필름(400)에 배열할 수 있다.
또한 배열과 함께 단위셀을 분리필름(400)에 접착하는 수단으로는 전기화학적 반응을 하지 않으며 높은 계면 마찰력을 제공하는 고무 계열, 셀룰로우즈 계열의 고분자 물질 등의 전극접착물질을 이용하여 분리필름(400)의 표면이나 단위셀의 표면에 도포하는 수단으로 이루어진다. 예로써 닥터 블레이트 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 프린팅법 등이 사용될 수 있다.
다음으로 도 8에서 보듯이 긴 시트형 분리필름(400)을 첫번째 하면방향으로 돌려감음으로써 상기 양극판(200) 및 음극판(100)을 적층하며 상기 여분의 분리필름(400c)으로 리튬 2차전지 외부를 1회 이상 감아서 각 단위셀을 중첩시킨다. 즉 긴 시트형 분리필름(400)은 순차적으로 배열된 적어도 하나 이상의 상기 양극판과 적어도 하나 이상의 상기 음극판의 사이 및 외부를 감싸고 있다.
본 발명의 리튬 2차전지의 전극조립체를 형성하는 또 다른 방법으로는 도 7 에서 보듯이 단위셀 대신 바이셀을 사용함으로써 제조할 수 있다. 여기서 양극판(200)은 제2바이셀(700)과 대응되고, 음극판은 제1바이셀(800)과 대응되므로 배열하여 접착한 후 중첩하는 방법은 동일하므로 이하 바이셀을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 독립된 유닛으로 양끝단에 음극판(100)이 위치하고 상기 음극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판(200) 및 음극판(100)이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막(300)이 위치하는 제1바이셀의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 독립된 유닛으로 양끝단에 양극판(200)이 위치하고 상기 양극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판(200) 및 음극판(100)이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막(300)이 위치하는 제2바이셀의 단면도이다.
다음으로 제1바이셀(700)을 형성하는 단계에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 제1바이셀을 형성하는 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다. 먼저 상기에서 형성된 음극판(100),양극판(200) 및 분리막(300)은 각각의 롤(500,510,520,530.....N)에 의하여 감겨진 상태로 있다. 여기에서 각각의 롤의 갯수는 적층하고자 하는 셀의 용량에 따라 다르다. 본 발명에서는 적어도 셀의 양끝단의 음극판(100)사이에 분리막(300)이 2개 존재하는 제1바이셀의 제조방법을 설명한다.
도 5에서 보듯이 최상부에 위치하는 롤은 음극판(100)이 감겨져 있으며 하부 방향으로 분리막(300), 양극판(200), 분리막(300), 및 최하부에 음극판(100)이 감겨진 롤이 순차적으로 위치해 있다. 다음으로 타발장비(도시하지는 않음)에 의하여 상기 순차적으로 위치한 룰에 감겨진 음극판(100),양극판(200) 및 분리막(300)을 타발하여 롤 레미네이터(600)에 이송된다. 다음으로 롤 레미네이터(600)에 의하여 접착되어 절단된 후 독립된 유닛인 제1바이셀을 형성하게 된다.
다음으로 제2바이셀(800)을 형성하는 단계에 대하여 설명한다.
제1바이셀 또는 제2바이셀을 형성하는 방법은 양끝단이 음극판(100) 또는 양극판(200)로 구성되어 있는지에 대한 차이만 있으므로 여기서는 제2바이셀을 형성하는 방법에 대해서는 설명을 생략한다.
도 5에서 보듯이 더 많은 양극판(200), 분리막(300), 음극판(100)이 순차적으로 위치한 롤로부터 타발하여 상기 바이셀보다도 더 많은 적층수를 갖는 바이셀을 제조하는 것도 가능함은 당연하다 할 것이다.
여기서 각 양극판(200) 및 음극판(100)은 적층되는 각 전극판들을 상호 연결시킬 수 있는 양극탭(250) 및 음극탭(150)을 갖는다. 도 9에서 보듯이 각 바이셀의 양극탭(250) 및 음극탭(150)의 위치는 전극탭 중 어느 하나가 전극 상단변의 일 가장자리에 위치하면 다른 하나는 전극 하단변의 대각선 방향의 일 가장자리에 위치한다.
또는 도 10에서 보듯이 각 전극탭은 상,하단변 중앙자리에 각각 반대편에 위치한다. 즉 상기 2개씩 배열된 각 단위셀(100,200)이 중첩될 때 상기 각각의 전극 탭(150,250)끼리 겹쳐질 수 있도록 배열하는 것이다.
따라서 양극탭(250)과 음극탭(150)이 전극판의 다른변에 각각 위치하므로 전지 안정성이 높고, 전극탭의 위치에 대한 융통성이 있어 전극에 연결시 공간 활용이 증대되는 장점이 있다.
즉 상기와 같은 제조방법에 의하면 제1바이셀 및 제2바이셀을 제조하는 단계에 있어서는 공정상 불량율이 거의 없고, 다수의 양극판과 음극판으로 이루어진 바이셀을 사용하므로 접는 횟수도 적어지므로 제조공정시간 단축 및 불량율을 현격하게 줄일 수 있는 장점이 있음을 알 수 있다.
본 발명은 리튬 2차전지를 기준으로 설명하였으나 리튬 이온 고분자 2차전지에 적용할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
실시예 1
1. 양극판 만들기
양극활물질로서 LiCoO2, 도전체로서 카본 블랙, 결합재로서 폴리불화비닐라덴(Polyvinylidene difluoride; PVDF)를 균일하게 혼합한 후에 이를 유기용매인 NMP를 이용하여 슬러리를 제조한다. 슬러리를 양극집전체인 알루미늄판에 도포한 후 건조시켜서 양극판을 제조한다.
2. 음극판 만들기
음극활물질로서 그라파이트, 도전체로서 카본 블랙, 결합재로서 폴리불화비닐라덴을 균일하게 혼합한 후에 이를 유기용매인 NMP를 이용하여 슬러리를 제조한다. 슬러리를 음극집전체인 구리판에 도포한 후 건조시켜서 양극판을 제조한다.
3. 양극판 및 음극판의 배열 및 중첩
도 6에서 보듯이 양극판(200) 및 음극판(100)을 긴 시트형 분리필름(400) 첫번째 상면(400a)으로부터 순차적으로 2개의 양극판 및 2개의 음극판을 배열하여 접착하고, 분리필름(400) 첫번째 하면(400b)에는 음극판을 접착하며 리튬 2차전지 외부를 감을수 있는 여분의 분리필름(400c)이 남도록 각 전극을 배열한다.
다음으로 상기 긴 시트형 분리필름(400)을 첫번째 하면방향으로 돌려감음으로써(winding) 양극판(200) 및 음극판(100)을 적층하며 상기 여분의 분리필름(400c)으로 리튬 2차전지 외부를 1회 이상 감아서 각 전극를 중첩시켜 리튬 2차전지의 전극조립체(900)를 제조한다.
여기서 2개씩 배열된 각각의 전극이 중첩될 때 각 전극탭끼리 겹쳐질 수 있도록 양극탭(250) 및 음극탭(150)의 위치는 전극 상단변의 가장자리에 위치한다.
실시예 2
1. 제1바이셀 만들기
최상부 및 최하부에 위치하는 롤에 음극판(100)이 감겨져 있으며 상기 최상부와 최하부사이에는 1개의 양극판이 삽입되고 상기 삽입된 양극판(200)과 음극판(100) 사이에는 분리막(300)이 위치하도록 순차적으로 배열된 양극판,음극판 및 분리막이 감격진 각각의 롤들로부터 양극판(200),음극판(100) 및 분리막(300)을 타발하여 롤 라미네이터에서 접착한 후 절단하여 제1바이셀(700)을 형성한다.
2. 제2바이셀 만들기
제2바이셀(800)은 최상부 및 최하부에 위치하는 롤에 양극판(100이 감겨져 있다는 있다는 것만 다를뿐 상기 제1바이셀을 형성하는 것과 같다.
3. 제1바이셀 및 제2바이셀의 배열 및 중첩
도 7에서 보듯이 제1바이셀(700) 및 제2바이셀(800)를 긴 시트형 분리필름(400) 첫번째 상면(400a)으로부터 순차적으로 2개의 제1바이셀(700) 및 2개의 제2바이셀(800)을 배열하여 접착하고, 긴 시트형 분리필름 첫번째 하면(400b)에는 제2바이셀을 접착하며 리튬 2차전지 외부를 감을수 있는 여분의 분리필름(400c)이 남도록 각 바이셀을 배열한다.
다음으로 긴 시트형 분리필름(400)을 첫번째 하면방향으로 돌려감음으로써 상기 제1바이셀(700) 및 제2바이셀(800)을 적층하며, 상기 여분의 분리필름(400c)으로 리튬 2차전지 외부를 1회 이상 감아서 각 바이셀을 중첩킨다.
여기서 2개씩 배열된 각각의 바이셀이 중첩될 때 각 전극탭끼리 겹쳐질 수 있도록 양극탭(250)은 전극 상단변의 일 가장자리에 위치하고, 음극탭(150)은 전극 하단변의 대각선 방향의 일 가장자리에 위치한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
도 1 및 도 2는 하나의 양극판 또는 음극판을 갖는 단위셀을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 독립된 유닛으로 양끝단에 음극판이 위치하고 상기 음극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판 및 음극판이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막이 위치하는 제1바이셀의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 독립된 유닛으로 양끝단에 양극판이 위치하고 상기 양극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판 및 음극판이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막이 위치하는 제2바이셀의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제1바이셀을 형성하는 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따라 제조된 단위셀 또는 제1바이셀 및 제2바이셀을 이용하여 2차전지의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100:음극판 110:음극집전체
120:음극합제 150:음극탭
200:양극판 210:양극집전체
220:양극합제 250:양극탭
300:분리막 400:분리필름
500,510....N:양극판,음극판 또는 분리막 중 어느하나인 롤
600:롤 라미네이터 700:제1바이셀
800:제2바이셀

Claims (5)

  1. 양극판 및 음극판을 형성하고 상기 양극판 및 음극판을 분리필름상에 배열 접착한 후 중첩하여 형성되는 리튬 2차전지의 전극조립체 제조방법에 있어서,
    상기 분리필름의 일면에는 길이방향의 끝단으로부터 순차적으로 2개의 양극판 및 2개의 음극판 또는 2개의 음극판 및 2개의 양극판을 교대로 적어도 하나 이상 반복 배열하여 접착하고, 분리필름의 이면에는 길이방향의 끝단에만 분리필름의 상기 일면 끝단에 접착되어 있는 전극판과 반대되는 전극판을 배열하여 접착하며 같은 전극탭끼리 겹쳐질 수 있도록 양극판 및 음극판을 배열하는 단계; 및
    상기 분리필름을 상기 이면 방향으로 돌려감고 여분의 분리필름으로 외부를 덮는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 음극판은 양끝단에 음극판이 위치하고 상기 음극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판 및 음극판이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막이 위치하여 순차 적층된 제1바이셀,
    상기 양극판은 양끝단에 양극판이 위치하고 상기 양극판 사이에는 적어도 하나 이상의 양극판 및 음극판이 삽입되고 상기 양극판과 음극판 사이에는 분리막이 위치하여 순차 적층된 제2바이셀인 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 전극탭의 위치는 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나가 전극판 상단변의 일 가장자리에 위치하면 다른 하나는 전극판 하단변의 대각선 방향의 일 가장자리에 위치하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 양극탭 및 음극탭의 위치는 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나가 전극판 상단변의 중앙에 위치하면 다른 하나는 전극판 하단변의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 전극조립체 제조방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 전극조립체로서 전극조립체의 면적이 100Cm2 내지 10,000Cm2인 대용량 리튬 2차전지의 전극조립체.
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