KR20130091067A - 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
일례로, 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 적어도 3개 이상의 전극 조립체; 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 집전체; 및 상기 전극 조립체와 상기 집전체를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체는, 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및 상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며, 상기 제 1 서브 전극 조립체가, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함하는 이차 전지를 개시한다.

Description

전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지{ELECTRODE ASSEMBLY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이러한 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있으며, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 케이스에 내장 설치하고, 케이스에 전극 단자가 형성된 캡 조립체를 설치하여 구성된다.
자동차에 적용되는 이차 전지의 경우 고용량이 요구되며, 이에 따라 기존의 소형 전자기기용 이차 전지와 달리 사이즈가 커지는 경향이 있으며, 각형 전지의 경우, 두께의 증가로 인해 셀 내/외부의 방열 차이가 발생하여 안전성 확보가 어려운 상황이다. 특히, 복수의 젤리-롤을 이용하여 셀을 형성하는 고용량 전기 자동차용 이차 전지의 경우, 셀의 전체 두께가 두꺼워지면서 중심부에 배치된 셀과 외곽부에 배치된 셀 간의 온도 차이가 매우 크게 나타난다. 또한, 관통 또는 내부 단락이 발생되는 경우, 중심부에 배치된 셀의 온도가 과도하게 높아지면서 발화 및 폭발을 일으킬 수 있는 열폭주 발생 가능성이 매우 높아지게 된다.
본 발명은, 관통 또는 내부 단락이 발생되더라도 발화 및 폭발의 위험성을 낮춰 안전성을 향상시킨 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 적어도 3개 이상의 전극 조립체; 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 집전체; 및 상기 전극 조립체와 상기 집전체를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체는, 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및 상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함한다.
또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는다.
또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 집전체와 전기적으로 연결된 전극 단자를 더 포함하고, 상기 집전체는, 상기 전극 단자와 전기적으로 연결된 연결부; 및 상기 연결부로부터 적어도 3개 이상으로 분기되어 연장되며, 상기 제 1 서브 전극 조립체 및 상기 제 2 서브 전극 조립체와 각각 결합된 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장부 중 상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께가, 상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께보다 얇을 수 있다.
또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1mm이고, 상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1.5mm일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체는, 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 이차 전지의 전극 조립체로, 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및 상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며, 또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함한다.
또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는다.
또한, 상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 관통 또는 내부 단락이 발생되더라도 발화 및 폭발의 위험성을 낮춰 안전성을 향상시킨 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 및 케이스의 분해 사시도이다.
도 3a 도 1의 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3c는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ’ 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 집전체를 도시한 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 집전체를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 서브 전극 조립체와 제 2 전극 조립체에 각각 구성된 활물질의 발열 특성을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110) 및 케이스(140)의 분해 사시도이다. 도 3a 도 1의 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도이다. 도 3b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도이다. 도 3c는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ’ 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도이다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 집전체(120)를 도시한 사시도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 집전체(130)를 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110)의 구성에 대하여 간략하게 설명하면, 전극 조립체(110)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 포함하며, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)는 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C) 사이에서 제 2 서브 전극 조립체들(110B, 110C)과 나란히 배치될 수 있다. 이에, 도 3a는 도 2의 제 1 서브 전극 조립체(110A)를 기준으로 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지(100)를 도시한 단면도를 나타낸 것이며, 도 3b 및 도 3c는 도 2의 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C) 각각을 기준으로 Ⅱ-Ⅱ’ 선과 Ⅲ-Ⅲ’ 선을 따라 절취한 단면도를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 전극 조립체(110A, 110B, 110C), 제 1 집전체(1120), 제 2 집전체(130), 케이스(140), 및 캡 조립체(150)를 포함한다.
상기 전극 조립체(110A, 110B, 110C)는, 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 포함할 수 있다. 본 발명의 도면에서는 하나의 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 두 개의 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 도시하고 있으나, 전극 조립체의 개수를 반드시 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 중심부에 배치된 적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체(110A)와, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)를 사이에 두고 외곽부에 배치된 적어도 두 개 이상의 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)로 구성되는 것이 바람직하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 2 서브 전극 조립체(110B, 110C)를 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)로 나누어 설명하기로 한다.
상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)는, 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제 1 전극판(111), 세퍼레이터(113), 제 2 전극판(112)의 적층체를 권취하거나 겹쳐서 형성한다. 여기서, 제 1 전극판(111)은 양극으로서 작용할 수 있으며, 제 2 전극판(112)은 음극으로서 작용할 수 있다.
상기 제 1 전극판(111)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제 1 전극 집전체에 제 1 전극 활물질층이 형성되며, 제 1 전극 활물질층이 형성되지 않는 영역인 제 1 전극 무지부(111a)를 포함한다. 상기 제 1 전극 무지부(111a)는 제 1 전극판(111)과 외부 사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제 1 전극판(111)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2 전극판(112)은 니켈 또는 구리와 같은 금속 포일로 형성된 제 2 전극 집전체에 제 2 전극 활물질층이 형성되며, 제 2 전극 활물질층이 형성되지 않는 영역인 제 2 전극 무지부(112a)를 포함한다. 상기 제 2 전극 무지부(112a)는 제 2 전극판(112)과 외부 사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제 2 전극판(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기와 같은 제 1 전극판(111) 및 제 2 전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다.
상기 세퍼레이터(113)는 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)는 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 단, 상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)보다 더 많은 권취 수를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)와 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)에 각각 포함된 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112) 및 세퍼레이터(113)의 권취 수가 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)에 포함된 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112) 및 세퍼레이터(113)의 권취 수보다 많게 구성된다. 이에 따라, 상기 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)의 두께(D2)와 제 2-2 서브 전극 조립체의 두께(D3)는 상기 제 1 서브 전극 조립체(D1)의 두께(D1)보다 두껍게 형성될 수 있다.
복수의 전극 조립체가 구성된 일반적인 이차 전지의 경우, 중심부에 배치된 전극 조립체가 외곽부에 배치된 전극 조립체보다 열 전달 효율이 떨어지기 때문에, 관통 또는 내부 단락에 의해 열이 발생하게 되면, 중심부에 배치된 전극 조립체의 온도가 외곽부에 배치된 전극 조립체의 온도보다 상대적으로 더 높아지게 되면서, 발화 및 폭발을 일으킬 수 있는 열폭주 발생 가능성이 매우 높아지게 된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110)와 같이 구성되는 경우, 중심부에 배치된 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 권취 수를 외곽부에 배치된 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 권취 수보다 적게 구성함으로써, 중심부에 배치되어 상대적으로 열 전달 효율이 낮은 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 온도 상승 폭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 관통 또는 내부 단락에 의한 열 발생 시 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 각 전극 활물질층이 서로 다르게 구성될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 양측 단부는 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결되기 위한 제 1 집전체(120), 및 제 2 전극판(112)과 전기적으로 연결되기 위한 제 2 집전체(130)와 각각 결합된다.
상기 제 1 집전체(120)는 알루미늄 및 알루미늄 합금 등의 도전성 재질로 형성되며, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 일측 단부로 각각 돌출된 제 1 전극 무지부(111a, 111b, 111c)와 각각 결합됨으로써, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 각 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결된다.
이러한 제 1 집전체(120)는 제 1 연결부(121) 및 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)를 포함한다.
상기 제 1 연결부(121)는 소정의 연결폭을 갖는 플레이트 형태로 구성되며, 제 1 단자홀(124) 및 퓨즈홀(125)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제 1 단자홀(124)은 제 1 연결부(121)의 일측부에 형성되며, 퓨즈홀(125)은 제 1 연결부(121)의 타측부에 형성될 수 있다. 상기 퓨즈홀(125)은 상기 제 1 연결부(121)의 연결폭보다 작은 폭을 갖는 대략 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 퓨즈홀(125)은 제 1 연결부(121)의 타측부가 상기 제 1 단자홀(124)이 형성된 영역을 제외한 다른 영역보다 작은 단면적을 가지도록 한다.
상기 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)는 상기 제 1 연결부(121)의 타측 단부에서 절곡되고 상기 타측 단부로부터 복수 개로 분기되고 연장된 형태를 갖는다. 또한, 상기 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)는 각각 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 제 1 전극 무지부(111a, 111b, 111c)와 나란하도록 절곡된 형태를 갖는다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 제 1 연장부(123a, 123b, 123c)를 제 1-1 연장부(123a), 제 1-2 연장부(123b) 및 제 1-3 연장부(123c)로 나누어 설명하도록 한다. 상기 제 1-1 연장부(123a)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 무지부(111a)와 결합되고, 제 1-2 연장부(123b)는 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)의 제 1 전극 무지부(111b)와 결합되며, 제 1-3 연장부(123c)는 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)의 제 1 전극 무지부(111c)와 결합된다. 이때, 제 1-1 연장부(123a), 제 1-2 연장부(123b) 및 제 1-3 연장부(123c)의 일면과 제 1 전극 무지부(111a, 111b, 111c) 각각의 일면이 저항 용접 등을 통해 용접됨으로써 서로 결합되며 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 제 1 서브 전극 조립체(110A)는 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)보다 적은 권취 수로 구성됨에 따라, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 무지부(111a)가 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 제 1 전극 무지부(111b, 111c)보다 얇게 형성된다. 이와 같이 구성됨에 따라, 제 1-1 연장부(123a)의 두께(Wa)는 제 1-2 연장부(123b)와 제 1-3 연장부(123c)의 두께(Wb, Wc)보다 얇게 구성된다. 예를 들어, 제 1-1 연장부(123a)는 1mm의 두께(Wa)로 형성되며, 제 1-2 연장부(123b)와 제 1-3 연장부(123c)는 각각 1.5mm의 두께(Wb, Wc)로 형성될 수 있다. 제 1 서브 전극 조립체(110A)가 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)보다 적은 권취 수로 구성되기 때문에, 제 1 서브 전극 조립체(110A)와, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)에서 각각 출력될 수 있는 전류량이 다르다. 이와 같이, 권취 수가 서로 다른 전극 조립체 간의 전류 불균일을 막기 위해, 권취 수가 상대적으로 적은 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 연결된 제 1-1 연장부(123a)의 두께(Wa)를, 권취 수가 상대적으로 많은 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)와 연결된 제 1-2 및 제 1-3 연장부(123b, 123c)의 두께(Wb, Wc)보다 얇게 구성한다.상기 제 2 집전체(130)는 구리, 구리 합금, 니켈 및 니켈 합금 등의 도전성 재질로 형성되며, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 타측 단부로 각각 돌출된 제 2 전극 무지부(112a, 112b, 112c)와 각각 결합됨으로써, 상기 제 1, 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 제 2 전극판(112)과 전기적으로 연결된다.
이러한 제 2 집전체(130)는 제 2 연결부(131) 및 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)를 포함한다.
상기 제 2 연결부(131)는 소정의 연결폭을 갖는 플레이트 형태로 구성되며, 제 2 단자홀(124)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제 2 단자홀(134)은 제 2 연결부(131)의 일측부에 형성될 수 있다.
상기 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)는 상기 제 2 연결부(131)의 타측 단부에서 절곡되고, 상기 타측 단부로부터 복수 개로 분기되고 연장된 형태를 갖는다. 또한, 상기 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)는 각각 전극 조립체(110A, 110B, 110C)의 제 2 전극 무지부(112a, 112b, 112c)와 나란하도록 절곡된 형태를 갖는다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 제 2 연장부(133a, 133b, 133c)를 제 2-1 연장부(133a), 제 2-2 연장부(133b) 및 제 2-3 연장부(133c)로 나누어 설명하도록 한다. 상기 2-1 연장부(133a)는 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 2 전극 무지부(112a)와 결합되고, 제 2-2 연장부(133b)는 제 2-1 서브 전극 조립체(110B)의 제 2 전극 무지부(112b)와 결합되며, 제 2-3 연장부(133c)는 제 2-2 서브 전극 조립체(110C)의 제 2 전극 무지부(112c)와 결합된다. 이때, 제 2-1 연장부(133a), 제 2-2 연장부(133b) 및 제 2-3 연장부(133c)의 일면과 제 2 전극 무지부(112a, 112b, 112c) 각각의 일면이 저항 용접 등을 통해 용접됨으로써 서로 결합되며 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 제 1 서브 전극 조립체(110A)는 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)보다 적은 권취 수로 구성됨에 따라, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 2 전극 무지부(112a)가 제 2-1 및 제 2-2 서브 전극 조립체(110B, 110C)의 제 2 전극 무지부(112b, 112c)보다 얇게 형성된다. 이와 같이 구성됨에 따라, 제 2-1 연장부(133a)의 두께(Wa)는 제 2-2 연장부(133b)와 제 2-3 연장부(133c)의 두께(Wb, Wc)보다 얇게 구성된다. 예를 들어, 제 2-1 연장부(133a)는 1mm의 두께(Wa)로 형성되며, 제 2-2 연장부(133b)와 제 2-3 연장부(133c)는 각각 1.5mm의 두께(Wb, Wc)로 형성될 수 있다.
상기 케이스(140)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 제 1 집전체(120) 및 제 2 집전체(130)가 삽입 및 안착될 수 있는 케이스 개구부(141)가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 상기 케이스 개구부(141)는 캡 조립체(150)의 둘레 부분이 실질적으로 개방된 부분이다. 한편, 케이스(140)의 내면은 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제 1 집전체(120), 제 2 집전체(130) 및 캡 조립체(150)와 절연된다. 여기서, 상기 케이스(140)는 하나의 극성, 예를 들어 양극으로서 작용할 수 있다.
상기 캡 조립체(150)는 케이스(140)에 결합된다. 상기 캡 조립체(150)는 구체적으로 캡 플레이트(151), 제 1 전극 단자(152), 제 2 전극 단자(153), 가스켓(154), 너트(155)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 캡 조립체(150)는 마개(156), 벤트 플레이트(157), 연결판(158), 상부 절연 부재(159), 제 1 단락 플레이트(160), 제 2 단락 플레이트(161) 및 하부 절연 부재(162)를 더 포함할 수 있다.
상기 캡 플레이트(151)는 케이스 개구부(141)를 밀봉하며, 케이스(140)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 캡 플레이트(151)는 케이스(140)와 동일한 극성을 가질 수 있다.
상기 제 1 전극 단자(152)는 캡 플레이트(151)의 일측을 관통하여 제 1 집전체(120)와 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 전극 단자(152)는 기둥형으로 형성될 수 있며, 캡 플레이트(151)의 상부로 노출된 상부 기둥의 외주연에는 나사산이 형성되고, 캡 플레이트(151)의 하부에 위치하는 하부 기둥에는 제 1 전극 단자(152)가 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(152a)가 형성되며, 제 1 전극 단자(152) 중 플랜지(152a) 하부에 위치하는 일부 기둥은 제 1 집전체(120)의 제 1 단자홀(124)에 끼워진다. 여기서, 상기 제 1 전극 단자(152)는 캡 플레이트(151)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 2 전극 단자(153)는 캡 플레이트(151)의 타측을 관통하여 제 2 집전체(130)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 2 전극 단자(153)는 제 1 전극 단자(152)와 동일한 형상을 가지므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 제 2 전극 단자(153)는 캡 플레이트(151)와 절연된다.
상기 가스켓(154)은 절연성 재질로 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각과 캡 플레이트(151) 사이를 밀봉시킨다. 이러한 가스켓(154)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부에 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 한다.
상기 너트(155)는 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각에 형성된 나사산을 따라 체결되어 제 1 전극 단자(152) 및 제 2 전극 단자(153) 각각을 캡 플레이트(151)에 고정시킨다.
상기 마개(156)는 캡 플레이트(151)의 전해액 주입구(151a)를 밀봉하며, 벤트 플레이트(157)는 캡 플레이트(151)의 벤트홀(151b)에 설치되며 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 형성된 노치(157a)를 포함한다.
상기 연결판(158)은 제 1 전극 단자(152)와 캡 플레이트(151) 사이에 제 1 전극 단자(152)가 끼워지도록 형성되며, 너트(155)를 통해서 캡 플레이트(151)와 가스켓(154)에 밀착된다. 이러한 연결판(158)은 제 1 전극 단자(152)와 캡 플레이트(151)를 전기적으로 연결한다.
상기 상부 절연 부재(159)는 제 2 전극 단자(153)와 캡 플레이트(151) 사이에 배치되며 제 2 전극 단자(153)가 끼워지도록 형성되며, 캡 플레이트(151)와 가스켓(154)에 밀착된다. 이러한 상부 절연부재(159)는 제 2 전극 단자(153)와 캡 플레이트(151)를 절연시킨다.
상기 제 1 단락 플레이트(160)는 캡 플레이트(151)의 단락홀(151c)에서 상부 절연부재(159)와 캡 플레이트(151) 사이에 배치된다. 상기 제 1 단락 플레이트(160)는 아래로 볼록한 라운드부와, 캡 플레이트(151)에 고정된 테두리부를 포함하는 반전 플레이트로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 단락 플레이트(160)는 이차 전지(100)에 과충전이 발생하여 내부 압력이 설정 압력보다 크게 될 경우 반전되어 위로 볼록하게 돌출될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 단락 플레이트(160)는 캡 플레이트(151)와 동일한 극성을 가진다.
상기 제 2 단락 플레이트(161)는 캡 플레이트(151)로부터 이격된 외측, 즉 상부 절연 부재(159) 위에 배치되고 제 2 전극 단자(153)가 끼워지도록 형성되며, 단락홀(151c)을 덮도록 연장된다. 상기 제 2 단락 플레이트(161)는 제 2 전극 단자(153)와 전기적으로 연결된다. 이러한 제 2 단락 플레이트(161)는 이차 전지(100)에 과충전이 발생하여 내부 압력이 설정 압력보다 크게 될 경우 위로 볼록하게 돌출되는 제 1 단락 플레이트(160)와 접촉하여 단락을 유발시킨다. 상기 단락이 유발되면 큰 전류가 흐르게 되고 열이 발생하며, 이때 퓨즈홀(125)이 형성된 제 1 집전체(120)의 타측부가 퓨즈 기능을 수행한다.
상기 하부 절연 부재(12)는 제 1 집전체(120) 및 제 2 집전체(130) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어, 불필요한 단락의 발생을 방지한다.
이하에서는, 상기 제 1 서브 전극 조립체(110A), 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C) 각각의 전극 활물질층의 구성에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 서브 전극 조립체(110A)는, 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)보다 발열량이 작은 활물질을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 활물질은 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)의 제 1 전극판(111)에 각각 코팅된 제 1 전극 활물질층의 활물질을 지시하며, 예를 들어, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)를 포함하며, 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)의 제 1 전극 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 서브 전극 조립체(110A)와 제 2-1 및 2-2 전극 조립체(110B, 110C)에 각각 구성된 활물질의 발열 특성을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 제 1 전극 활물질층에 구성된 LiXFePO4는 충전에 따른 구조적 변화가 거의 없을 뿐만 아니라, 충전 상태에서 열을 가하더라도 구조적인 변화가 거의 없다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이차 전지에 관통 또는 내부 단락에 의해 열이 발생하는 경우, 중심부에 배치된 제 1 서브 전극 조립체(110A)의 온도 상승 폭을 줄일 수 있으므로, 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중심부에 배치된 전극 조립체는, 외곽부에 배치된 전극 조립체와 비교하여 권취 수를 적게 구성하고, 발열량이 작은 활물질로 구성함으로써, 중심부에 배치되어 상대적으로 열 전달 효율이 낮은 전극 조립체의 온도 상승 폭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 관통 또는 내부 단락에 의한 열 발생 시 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100: 이차 전지
110A: 제 1 서브 전극 조립체
110B, 110C: 제 2 서브 전극 조립체
120: 제 1 집전체
130: 제 2 집전체
140: 케이스
150: 캡 조립체

Claims (11)

  1. 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 적어도 3개 이상의 전극 조립체;
    상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 집전체; 및
    상기 전극 조립체와 상기 집전체를 수용하는 케이스를 포함하고,
    상기 전극 조립체는,
    적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및
    상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며,
    상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 집전체와 전기적으로 연결된 전극 단자를 더 포함하고,
    상기 집전체는,
    상기 전극 단자와 전기적으로 연결된 연결부; 및
    상기 연결부로부터 적어도 3개 이상으로 분기되어 연장되며, 상기 제 1 서브 전극 조립체 및 상기 제 2 서브 전극 조립체와 각각 결합된 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장부 중 상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께가, 상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1mm이고,
    상기 제 2 서브 전극 조립체와 결합된 연장부의 두께는 1.5mm인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 활물질층이 각각 코팅된 제 1 전극판과 제 2 전극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취되어 형성된 이차 전지의 전극 조립체에 관한 것으로,
    적어도 하나 이상의 제 1 서브 전극 조립체; 및
    상기 제 1 서브 전극 조립체를 사이에 두고 배치된 복수의 제 2 서브 전극 조립체를 포함하며,
    상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 발열량이 작은 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 전극 조립체는, 상기 제 2 서브 전극 조립체보다 적은 권취 수를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXFePO4 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 서브 전극 조립체의 활물질층은 LiXCoO2 (0<x<1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230047555A (ko) 2021-10-01 2023-04-10 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 이차전지
WO2023146069A1 (ko) * 2022-01-27 2023-08-03 삼성에스디아이(주) 이차전지

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6022257B2 (ja) * 2012-08-09 2016-11-09 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池及びその製造方法
CN105428584B (zh) 2014-09-11 2020-05-01 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件
DE112017000745T5 (de) * 2016-02-10 2018-11-15 Gs Yuasa International Ltd. Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
CN108258180B (zh) * 2018-01-16 2020-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件和电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10261440A (ja) 1997-03-19 1998-09-29 Hitachi Ltd リチウム二次電池とその製造方法および電池システム
JP2000012087A (ja) 1998-06-18 2000-01-14 Hitachi Maxell Ltd 有機電解液二次電池
JP3606265B2 (ja) 2002-03-01 2005-01-05 日本電池株式会社 非水電解質二次電池
KR101165503B1 (ko) 2009-09-30 2012-07-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8232000B2 (en) 2010-01-12 2012-07-31 Sb Limotive Co., Ltd. Rechargeable battery with terminal junction and prong
WO2012077160A1 (ja) * 2010-12-08 2012-06-14 株式会社 日立製作所 非水系二次電池及び二次電池システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230047555A (ko) 2021-10-01 2023-04-10 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 이차전지
WO2023146069A1 (ko) * 2022-01-27 2023-08-03 삼성에스디아이(주) 이차전지

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