KR20110118797A - 전지 탭 구조 - Google Patents

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케이2 에너지 솔루션스, 인코포레이티드
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Abstract

전지 용 음극 및 양극 구조는 각각 기판에 용접된 하나 이상의 탭을 가진다. 전지를 제조하는 방법은 전지의 음극 및 양극 각각의 기판에 용접된 탭을 제공하는 것을 포함할 수도 있다. 음극 또는 양극 구조 용 탭은 대응하는 음극 또는 양극의 기판과 같거나 유사한 소재로부터 제공될 수도 있다.

Description

전지 탭 구조{BATTERY TAB STRUCTURE}
본 특허는 2009년 1월 28일 출원된 미국 가처분 특허 출원 번호 61/147.896의 혜택을 청구한다.
이 특허는 이차전지 셀 용 탭, 이차전지 셀 용 탭 조성 및 이차전지 셀 용 탭을 제조하고 부착하는 방법에 관한 것이다.
전지는 이동식 로켓 발사기를 위한 전력 공급은 물론 휴대폰, 컴퓨터 및 툴(tool) 등의 소비자 전자제품에 전력을 공급하는 것에서부터 전기 및 하이브리드-전기 운송수단에 전력을 공급하는 것에 이르는 수많은 용도가 발견되고 있다.
도 1에서 보여지듯이, 일반적인 전지 셀(battery cell, 1)은 음극판(102), 양극판(104), 상기 음극판과 양극판 사이에 형성된 분리막(106), 상기 음극판과 양극판 사이에 형성된 전해질(108) 및 상기 음극판과 양극판(102, 104)에 각각 커플링된 집전기 또는 탭(110, 112)으로 이루어진다.
상기 전지 셀의 다양한 구조에는 각형(prismatic), 버튼형 및 원통형(cylindrical)이 포함된다. 도 2에서 보여지는 원통형 전지(2)와 같은 원통형 전지 구조에서는, 음극판(202), 양극판(204) 및 분리막(206)이 중심핀(218) 주위로 둘둘 말려서 원통(220) 형태로 되어 있다. 집전기 또는 탭(208)이 상기 음극 상에 놓여지고, 집전기 또는 탭(210)이 상기 양극 상에 놓여진다. 상기 집전기(208)는 도전성 음극 커버(212)에 전기적으로 커플링되어 있다. 유사하게, 상기 집전기(210)는 양극 커버(214)에 전기적으로 커플링되어 있으며, 이 양극 커버는 내부에 상기 원통 롤(220)이 놓이게 되는 전지 용기를 형성할 수도 있다. 절연체(insulator)/스페이서(spacer)(216)는 상기 양극 커버(214)를 상기 음극 커버(212)로부터 분리시키고, 절연체(222)는 상기 원통 롤(220)을 상기 양극 커버(214)로부터 절연시킨다. 전지 화학에 의해 필요에 따라 배기구(224)가 제공될 수도 있다.
수많은 전지 화학이 존재한다. 그것의 높은 전하 밀도와 전하/수명 특성 때문에, 리튬 이온 기반 화학이 연산(lead-acid); 니켈-카드뮴 (NiCad), 또는 니켈-금속 하이드라이드 (NiMH) 화학에 비해서 빈번하게 선호되고 있다. 리튬 이온 전지 (때때로 Li-이온 전지로 불림)는 일종의 충전 가능 전지로, 리튬 이온이 상기 양극과 상기 음극 사이를 이동한다. 방전 중에는 리튬 이온이 상기 양극에서 상기 음극으로 이동하고, 충전 중에는 상기 음극에서 상기 양극으로 이동한다. 상기 집전기는 전하 운반자(charge carrier), 전자를 상기 양극 및 상기 음극으로부터 또는 그들에 커플링하는 역할을 한다.
상기 집전기는, 이따금 탭(tab) 또는 리드(lead)로 불리는바, 상기 전지 화학의 일부분을 형성하지는 않지만, 상기 탭의 수, 구조, 조성 및 위치는 상기 전지 셀의 효율에 상당한 영향을 갖는다. 효율은 충전율/방전율(즉, 전원 셀), 최대 전하 전위(즉, 에너지 셀), 전하 이용 기타 등등으로 측정할 수도 있다.
본 발명의 전지 셀 용 전극은,
기판;
상기 기판 상에 형성된 활물질; 및
상기 기판에 커플링된 복수의 집전기 탭을 포함하되, 상기 기판 상의 탭의 개수 및 위치는 적어도 상기 활물질의 특성 및 상기 기판의 조성에 기반하여 선택되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 리튬 이온 전지 셀의 개략도이다.
도 2는 일반적인 원통형 전지 셀의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍을 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍을 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍을 개략적으로 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍을 개략적으로 도시하고 있다.
본 발명은 다양한 형태의 실시예들이 허용되지만 현재의 개시는 본 발명의 원리에 대한 하나의 예로서 간주되어야 하며, 예시된 구체적인 실시예로 제한됨을 의도하지 않음을 이해하는 것을 기반으로 구체적인 실시예를 여기에 설명한다.
도 3은 전지 셀의 대응하는 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있으며, 특히 원통형 리튬 이온 전지 셀의 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있는, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍(3)을 설명하고 있다. 음극(300)은 활물질(304)이 형성된 금속 호일 기판(302)을 포함할 수도 있다. 양극(306)은 활물질(310)이 형성된 금속 호일 기판(308)을 포함할 수도 있다.
상기 음극 기판(302)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 호일일 수도 있다. 상기 양극 기판(308)은 구리 또는 구리 합금 호일일 수도 있다. 상기 음극 활물질(304)은 대부분 인산철리튬, 인산망간리튬, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물 또는 기타 적절한 리튬 함유물을 함유하는 조성물일 수도 있다. 상기 양극 활물질(310)은 카본계, 예를 들면 그라파이트일 수도 있지만, 리튬 금속 등의 기타 양극 소재가 사용될 수도 있다.
상기 기판(302)의 한 쪽마다 단부(312)에는 상기 활물질(304)이 없으며, 탭(314)이 상기 단부(312)에 연결되어 있다. 상기 탭(314)은 금속성이며 도전성이고, 예를 들면 상기 탭(314)은 상기 기판(302)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 탭(314)은 용접에 의해서 상기 단부(312)에 연결될 수도 있는데, 예를 들면 상기 탭(314)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 상기 단부(312)에 연결될 수도 있다.
상기 기판(308)의 단부(316)에는 상기 활물질(310)이 없으며, 탭(318)이 상기 단부(316)에 연결되어 있다. 상기 탭(318)은 금속성이며 도전성이고, 예를 들면 상기 탭(318)은 상기 기판(308)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 탭(318)은 용접에 의해서 상기 단부(316)에 연결될 수도 있는데, 예를 들면 상기 탭(318)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 상기 단부(316)에 연결될 수도 있다.
상기 탭들(314, 318)은 Dupont에서 생산된 캡톤(Kapton) 테이프와 같은 폴리이미드 재질로 만들어진 테이프로 덮을 수 있다. 이 캡톤 테이프는 주로 고온 물성 때문에 사용된다. 아래 설명하는 추가의 실시예들에서 그 해당 탭들도 유사하게 덮을 수 있다.
다른 구조로서, 상기 음극(300) 및 상기 양극(306)은 이중 면 구조(double-sided)일 수도 있는데, 즉, 각각의 호일의 측면 마다 해당 활물질이 각각 코팅되어 있다. 상기 양극(306)의 제2 면(320) 과, 특히 상기 활물질이 없는 단부(316’)는 상기 단부(316)에 비해서 연장된 구조일 수도 있다. 상기 연장된, 활물질-미함유 단부(316’)가 상기 음극(302)과 상기 음극(306)을 원통으로 마는 것을 촉진할 수도 있다.
도 4는 전지 셀의 대응하는 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있으며, 특히 원통형 전지 셀의 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있는, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍(4)을 설명하고 있다. 상기 음극(400)은 활물질(404)이 형성된 금속 호일 기판(402)을 포함할 수도 있다. 상기 양극(406)은 활물질(410)이 형성된 금속 호일 기판(408)을 포함할 수도 있다.
상기 음극 기판(402)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 호일일 수도 있다. 상기 양극 기판(408)은 구리 또는 구리 합금 호일일 수도 있다. 상기 음극 활물질(404)은 대부분 인산철리튬, 인산망간리튬, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물 또는 기타 적절한 리튬 함유물을 함유하는 조성물일 수도 있다. 상기 양극 활물질(410)은 카본계, 예를 들면 그라파이트일 수도 있지만, 리튬 금속 등의 기타 양극 소재가 사용될 수도 있다.
상기 음극 기판(402)의 제1 단부(412)에는 활물질(404)이 없으며, 제1 음극 탭(414)이 상기 단부(412)에 연결되어 있다. 제2 단부(413)에는 활물질(404)이 없으며, 제2 음극 탭(415)이 상기 단부(413)에 연결되어 있다. 상기 음극 탭(414, 415)은 금속성이며 도전성이고, 상기 기판(304)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 음극 탭(414, 415)은 용접에 의해서 각각의 상기 단부들에 연결될 수도 있다. 예를 들면 상기 음극 탭(414, 415)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다.
상기 양극 기판(408)의 제1 단부(416)에는 활물질(410)이 없으며, 제1 양극 탭(418)이 상기 단부(416)에 연결되어 있다. 상기 양극 기판(408)의 제2 단부(417)에는 활물질(410)이 없으며, 제2 양극 탭(419)이 상기 제2 단부(417)에 연결되어 있다. 상기 탭들(418, 419)은 금속성이며 도전성이고, 상기 기판(408)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 탭(418, 419)은 용접에 의해서 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다. 예를 들면 상기 탭(418, 419)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다.
다른 구조로서, 상기 음극(400) 및 상기 양극(406)은 이중 면 구조일 수도 있는데, 즉, 각각의 호일의 면 마다 활물질이 코팅되어 있다. 상기 양극(406)의 제2 면(420) 과, 특히 상기 활물질이 없는 단부(416’)는 상기 단부(416)에 비해서 연장된 구조일 수도 있다. 상기 연장된, 활물질-미함유 단부(416’)가 상기 음극(402)과 상기 음극(406)을 원통으로 마는 것을 촉진할 수도 있다.
더욱 균일하게 생길 수도 있는 경우인데, 상기 양극 기판과 상기 음극 기판의 단부마다 탭들을 설치함으로써, 상기 양극 및 상기 음극에, 그리고 그들로부터 전하 커플링을 제공한다.
도 5는 전지 셀의 대응하는 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있으며, 특히 원통형 전지 셀의 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있는, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍(5)을 설명하고 있다. 상기 음극(500)은 활물질(504)이 형성된 금속 호일 기판(502)을 포함할 수도 있다. 상기 양극(506)은 활물질(510)이 형성된 금속 호일 기판(508)을 포함할 수도 있다.
상기 음극 기판(502)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 호일일 수도 있다. 상기 양극 기판(508)은 구리 또는 구리 합금 호일일 수도 있다. 상기 음극 활물질(504)은 대부분 인산철리튬, 인산망간리튬, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물 또는 기타 적절한 리튬 함유물을 함유하는 조성물일 수도 있다. 상기 양극 활물질(510)은 카본계, 예를 들면 그라파이트일 수도 있지만, 리튬 금속 등의 기타 양극 소재가 사용될 수도 있다.
상기 기판(502)의 제1 단부(512)에는 활물질(504)이 없으며, 제1 음극 탭(514)이 상기 단부(512)에 연결되어 있다. 제2 단부(513)에는 활물질(504)이 없으며, 제2 음극 탭(515)이 상기 단부(513)에 연결되어 있다. 상기 음극 탭(514, 515)은 금속성이며 도전성이고, 상기 기판(502)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 탭(514, 515)은 용접에 의해서 각각의 상기 단부들에 연결될 수도 있다. 예를 들면 상기 탭(514, 515)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다.
상기 양극 기판(508)의 제1 단부(516)에는 활물질(510)이 없으며, 제1 양극 탭(518)이 상기 단부(516)에 연결되어 있다. 상기 기판(508)의 제2 단부(517)에는 활물질(510)이 없으며, 제2 양극 탭(519)이 상기 제2 단부(517)에 연결되어 있다. 상기 탭들(518, 519)은 금속성이며 도전성이고, 상기 기판(508)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 탭(518, 519)은 용접에 의해서 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다. 예를 들면 상기 탭(518, 519)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다.
다른 구조로서, 상기 음극(500) 및 상기 양극(506)은 이중 면 구조일 수도 있는데, 즉, 각각의 호일의 면 마다 활물질이 코팅되어 있다. 상기 양극(506)의 제2 면(520) 과, 특히 상기 활물질이 없는 단부(516’)는 상기 단부(516)에 비해서 연장된 구조일 수도 있다. 상기 연장된, 활물질-미함유 단부(516’)가 상기 음극(502)과 상기 음극(506)을 원통으로 마는 것을 촉진할 수도 있다.
상기 음극(500)에는 하나 이상의 추가 탭들이 포함될 수도 있는데, 탭(530)이 상기 음극 기판(502)의 길이를 따라서 놓여 있다. 도 5에서 보이는 것처럼, 하나의 추가 탭(530)이 탭(514, 515) 각각으로부터 동일한 거리에 놓여 있다. 하나 이상의 추가 탭(530)이 제공될 수도 있다. 만약 하나 이상의 추가 탭이 상기 탭(514, 515) 사이에 제공되는 경우, 그 탭들은 같은 간격을 가지거나 불균일한 간격을 가질 수도 있다. 아울러, 상기 양극(508)은 추가 탭들을 포함하지 않는 것으로 보여지고 있지만, 상기 양극이 유사하게 추가 탭들을 가지고 형성될 수도 있다. 상기 추가 탭들(530)은 또한 상기 기판(502)과 같거나 유사한 금속 호일로 이루어질 수도 있다. 상기 추가 탭들(530)은 음파 용접 등과 같이 상기 기판(502)에 용접될 수도 있다. 어떤 경우이거나 본 실시예는 물론 하기에 실시예들에서도 기판과 추가의 탭들 사이에는 기판 상에 활물질이 없다.
더욱 균일하게 생길 수도 있는 경우인데, 상기 양극 기판과 상기 음극 기판의 각 단부에 탭들을 놓음으로써, 상기 양극 및 상기 음극에, 또는 그들로부터 전하 커플링을 제공한다. 추가 중간 탭들을 놓음으로써, 상기 음극/양극에, 그리고 그들로부터 균일한 전하 커플링을 더욱 촉진한다.
도 6은 전지 셀의 대응하는 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있으며, 특히 원통형 전지 셀의 전극들을 형성시키는 데에 사용할 수도 있는, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극/음극 쌍(6)을 설명하고 있다. 상기 음극(600)은 활물질(604)이 형성된 금속 호일 기판(602)을 포함할 수도 있다. 상기 양극(606)은 활물질(610)이 형성된 금속 호일 기판(608)을 포함할 수도 있다.
상기 음극 기판은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 호일일 수도 있다. 상기 양극 기판은 구리 또는 구리 합금 호일일 수도 있다. 상기 음극 활물질은 대부분 인산철리튬, 인산망간리튬, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물 또는 기타 적절한 리튬 함유물을 함유하는 조성물일 수도 있다. 상기 양극 활물질은 카본계, 예를 들면 그라파이트일 수도 있다.
상기 음극(600)은 상기 음극 기판(602)의 길이를 따라서 위치하지만, 상기 음극 기판(602)의 단부들에서부터 오프셋(offset)되는, 복수의 탭(614)들을 포함한다. 상기 탭(614)은 금속성이며 도전성이고, 상기 기판(602)을 형성하는 것과 같거나 유사한 금속 호일일 수도 있다. 상기 탭(614)은 용접에 의해서 상기 음극 기판(602)에 연결될 수도 있다. 예를 들면 상기 탭(614)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 상기 음극 기판에 연결될 수도 있다.
상기 기판(608)의 제1 단부(616)에는 활물질(610)이 없으며, 제1 양극 탭(618)이 상기 제1 단부(616)에 연결되어 있다. 상기 기판(608)의 제2 단부(617)에는 활물질(610)이 없으며, 제2 양극 탭(619)이 상기 제2 단부(617)에 연결되어 있다. 상기 탭들은 금속성이며 도전성이고, 용접에 의해서 각각의 상기 단부들에 연결될 수도 있다. 예를 들면 상기 탭(618, 619)은 음파 용접(sonic welding)에 의해 그들의 각각의 단부들에 연결될 수도 있다.
다른 구조로서, 상기 음극(600) 및 상기 양극(606)은 이중 면 구조일 수도 있는데, 즉, 각각의 호일의 면 마다 활물질이 코팅되어 있다. 상기 양극(606)의 제2 면(620) 과, 특히 상기 활물질이 없는 단부(616’)는 상기 단부(616)에 비해서 연장된 구조일 수도 있는데, 상기 연장된 구조가 상기 음극(600)과 상기 양극(608)을 원통으로 형성시키는 것을 촉진할 수도 있다. 아울러, 상기 음극(600)은 상기 기판의 길이를 따라서 탭들을 포함하는 것으로 보여지고 있지만, 상기 양극이 유사하게 그 길이를 따라서 탭들을 가지고 형성될 수도 있다.
더욱 균일하게 생길 수도 있는 경우인데, 상기 양극 기판과 상기 음극 기판의 길이를 따라서 이격된 탭들을 놓음으로써, 상기 양극 및 상기 음극에, 그리고 그들로부터 전하 커플링을 제공한다. 추가 중간 탭들을 놓음으로써, 상기 음극/양극에, 그리고 그들로부터 균일한 전하 커플링을 더욱 촉진한다.
앞선 실시예들 중 어느 하나에서, 상기 음극 및 양극 구조는 하기 특성을 가질 수도 있다:
음극:
길이: 485 - 1715 밀리미터 (mm)
두께: 0.020 ± 0.002 mm
각 면의 활물질: 81 - 191 그램/평방미터(g/m2)
압착 두께: 0.113 - 0.169 mm
밀도: 2.396-2.593 g/cm2
양극:
길이: 535 - 1795 mm
두께: 0.009 ± 0.002 mm
각 면의 활물질: 53 - 90 g/m2
압착 두께: 0.089 - 0.138 mm
밀도: 1.325 - 1.510 g/cm3
양극 율: 1.14 -1.30
상기 내용의 일반론을 한정하지 않으면서, 하기는 다양한 전지용 음극 및 양극 구조의 적합한 조합에 대한 예시이다.
실시예 1(16340 타입 에너지 셀):
음극:
길이: 485 mm
두께: 0.020 mm
활물질, 각 면: 188 ± 3 g/m2
압착 두께: 0.167 ± 0.002 mm
밀도: 2.53 g/cm3
탭 개수: 단부 하나에 1개
양극:
길이: 535 mm
두께: 0.009 mm
활물질, 각 면: 84 ± 3 g/m2
압착 두께: 0.120 ± 0.002 mm
밀도: 1.510 g/cm3
양극 율: 1.30
탭 개수: 단부 하나에 1개
실시예 2(26650 타입, 전원 셀):
음극:
길이: 1715 mm
두께: 0.020 mm
활물질, 각 면: 115 ± 2 g/m2
압착 두께: 0.116 ± 0.003 mm
밀도: 2.396 g/cm3
탭 개수: 2, 단부 하나에 1개
양극:
길이: 1795 mm
두께: 0.009 mm
활물질, 각 면: 55 ± 2 g/m2
압착 두께: 0.092 ± 0.003 mm
밀도: 1.325 g/cm3
양극 율: 1.14
탭 개수 2, 단부 하나에 1개
실시예 3(18650 타입, 에너지 셀):
음극:
길이: 590 mm
두께: 0.020 mm
활물질, 각 면: 188 ± 2 g/m2
압착 두께: 0.167 ± 0.002 mm
밀도: 2.560 g/cm3
탭 개수: 2, 단부 하나에 1개
양극:
길이: 645 mm
두께: 0.009 mm
활물질, 각 면: 84 ± 3 g/m2
압착 두께: 0.133 ± 0.002 mm
밀도: 1.350 g/cm3
양극 율: 1.25
탭 개수 2, 단부 하나에 1개
실시예 4(26650 타입, 에너지 셀):
음극:
길이: 1225 mm
두께: 0.020 mm
활물질, 단일면: 188 ± 3 g/m3
활물질, 이중면: 376 ± 4 g/m3
압착 두께: 0.165 ± 0.003 mm
밀도: 2.593 g/cm3
탭 개수: 3, 단부 하나에 1개, 및 단부들 간 동일거리에 1개
양극:
길이: 1305 mm
두께: 0.009 mm
활물질, 단일면: 86 ± 3 g/m3
활물질, 이중면: 172 ± 4 g/m3
압착 두께: 0.141 ± 0.003 mm
밀도: 1.303 g/cm3
양극 율: 1.28
탭 개수 2, 단부 하나에 1개
실시예 5(26650 전원 셀):
음극:
길이: 1715 mm
두께: 0.020 mm
활물질, 각 면: 115 ± 2 g/m2
압착 두께: 0.116 ± 0.003 mm
밀도: 2.396 g/cm3
탭 개수: 4 혹은 5, 동일 거리에 이격됨, 단부들에서 오프셋됨
양극:
길이: 1795 mm
두께: 0.009 mm
활물질, 각 면: 55 ± 2 g/m2
압착 두께: 0.092 ± 0.003 mm
밀도: 1.325 g/cm3
양극 율: 1.28
탭 개수 3, 단부 하나에 1개, 및 단부들 간 동일거리에 1개
상기에서 특정한 실시예들과 구체적인 구조들의 조합을 설명하고 있지만, 상기 구조들은 무수한 추가적인 방식들과 조합될 수도 있다. 단일 또는 복수의 탭 음극 구조들은 다른 단일 또는 복수의 탭 양극 구조들과 조합될 수도 있다. 다양한 활물질 양 및 밀도를 갖는 음극 구조들이, 이들에 대응하는 탭들의 설치 개수를 가지면서 다양한 활물질 양 및 밀도를 갖는 양극 구조들과 조합될 수도 있다. 이에 따라, 상기에서는 구조들의 모든 가능한 예시, 구성 또는 조합들을 제한하지 않고 적절한 범위와 예시들을 제공한다.
유의하는 바와 같이, 상기 실시예들 중 어느 하나가 원통으로 말려서 상기 셀(200) 등의 전지 셀을 형성할 수도 있다. 하지만, 각형, 버튼형 기타와 같이 다른 셀 구조가 여기에 설명된 음극 및 양극 구조를 이용해서 형성될 수도 있다.
상기 탭들은 각각의 기판과 같거나 유사한 금속 호일로 설명되었다. 상기 탭들은 신뢰성 있게 상기 기판에 연결될 수 있는 임의의 도전성 재료로 가시적으로 구성되어서, 상기 기판으로부터 전하를 전도시킬 수 수도 있다. 바람직하게는, 상기 탭들은 용접 등에 의해서, 상기 기판에 용이하게 연결될 수 있는 재료일 수도 있다. 더욱이, 상기 음극 및 양극 구조 상의 탭의 개수 및 위치는, 주어진 양극/음극 구조 및 활물질 조성에 대해서, 상기 양극 및 음극에 그리고 그들로부터 전하 수송을 촉진하고 개선할 수 있도록 정해질 수도 있다.
본 개시가 다양한 변형예와 대안 형태들을 허용하는 한편, 특정 실시예들이 도면 및 여기에 설명한 실시예들 속의 예시에 의해서 보여진다. 하지만, 본 개시가 본 발명을 설명된 구체적인 형태들에 한정하려는 것이 아니고, 달리 표현하지 않는다면, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 모든 변형예들, 대안들, 및 균등물들을 포괄하려는 것임을 이해해야 할 것이다.
또한, 용어가 “여기에 사용되는 것처럼, 용어 ‘____’는 여기서 …을 의미하는 것으로 정의된다”라는 문장이나 유사한 문장을 사용하거나 또는 구체적이거나 함축적으로, 그것의 평범하거나 일반적인 의미를 넘어서, 본 특허에서 구체적으로 정의되지 않는다면, 그 용어의 의미를 한정하려는 것이 아님을 이해해야 하고, 그러한 용어는 본 특허(특허청구범위 언어 이외)의 어느 부분에서의 임의의 언급에 기초한 범위로 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 특허의 끝에 있는 특허청구범위에 인용된 임의의 용어가 읽는 사람에게 혼동을 주지 않도록 명확하게 하기 위한 목적으로만 행해진, 단일 의미에 부합하는 식으로 본 특허에서 의미하고, 그런 특허청구범위 용어는 한정, 함축 또는 기타 등등에 의해서, 그런 단일 의미를 의도하지는 않는다. 만약 특허청구범위 구성요소가 단어 “수단” 및 어떤 구조 설명 없이 기능을 인용함으로써 정의되는 것이 아니라면, 특허청구범위 구성요소의 범위는 35 U.S.C. §112, 6항에 기반해서 해석되기 위한 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 활물질; 및
    상기 기판에 커플링된 복수의 집전기 탭을 포함하되, 상기 기판 상의 탭의 개수 및 위치는 적어도 상기 활물질의 특성 및 상기 기판의 조성에 기반하여 선택되는 것인,
    전지 셀 용 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 일 단부에 커플링된 하나의 탭을 포함하는 전극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 각각의 단부에 커플링된 탭을 포함하는, 전극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 길이를 따라서 배열된 적어도 세 개의 탭을 포함하는 전극.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 세 개의 탭들은 상기 기판의 길이를 따라 동일한 간격으로 배열된, 전극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탭들이 상기 기판에 용접되어 있는, 전극.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탭들이 상기 기판에 음파 용접되어 있는, 전극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탭들은 금속 호일을 포함하는, 전극.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판은 금속 호일을 포함하는, 전극.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 음극이거나 양극 가운데 하나인, 전극.
  11. 내부에 활물질을 가지는 음극 기판 및 상기 음극 기판에 커플링된 복수의 음극 집전기 탭을 포함하는, 음극/양극 쌍 중의 음극; 및
    내부에 활물질을 가지는 음극 기판을 포함하고, 상기 음극 기판의 단부에는 활물질이 없으며, 상기 단부에 커플링된 양극 집전기 탭을 포함하는, 상기 음극/양극 쌍 중의 양극을 포함하는,
    전지 셀 용 음극/양극 쌍.
  12. 적어도 활물질의 특성 및 기판의 조성에 기반하여 전극 용 집전기 탭의 개수를 선택하는 단계;
    적어도 상기 활물질의 특성 및 상기 기판의 조성에 기반하여 상기 기판 상의 상기 탭들의 위치를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 탭의 개수를 상기 기판 상의 선택된 위치에 커플링시키는 단계를 포함하는,
    전지 셀 용 전극을 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 탭은 상기 기판과 동일하거나 유사한 소재로 형성하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    용접을 통하여 상기 선택된 탭의 개수를 상기 기판 상의 선택된 위치에 커플링시키는 것을 포함하는, 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    음파 용접을 통하여 상기 선택된 탭의 개수를 상기 기판 상의 선택된 위치에 커플링시키는 것을 포함하는, 방법.
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