KR20130126107A - 리드 부재를 포함하는 이차전지 - Google Patents

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KR20130126107A
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Abstract

본 발명은 리드 부재를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 양극/분리막/음극을 포함하는 전극조립체, 상기 전극조립체를 수납하는 전지케이스, 및 상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되며, 상기 전지케이스 외부로 인출된 전극리드를 포함하고, 상기 전극리드는 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차로 적층된 리드 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 관한 것이다.

Description

리드 부재를 포함하는 이차전지{Secondary battery comprising the same lead member}
본 발명은 리드 부재를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 전지와 파우치형 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 에너지 밀도, 방전 전압, 안전성이 우수한 리튬 코발트 폴리머 전지와 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다. 리튬 이차전지는 다양한 형태로 제조가 가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬이온 전지에 주로 사용되는 원통형 및 각형을 들 수 있다. 최근 들어, 각광받는 리튬폴리머전지는 유연성을 지닌 소재로 제조되어 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한, 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다고 할 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로도 주목받고 있다. 자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 시스템이 사용된다. 그러한 중대형 전지 시스템에 단위전지로서 많이 사용되는 파우치형 리튬이온 폴리머 이차전지는 소형 디바이스에 사용되는 동일 계열의 전지에 비해 상대적으로 큰 크기를 가지고 있다.
최근까지의 대용량 파우치형 이차전지의 경우 양극, 음극, 분리막을 포함한 전극조립체를 외장재인 파우치형 케이스에 수납함에 있어 전지 본체와 외부와의 전기적 연결을 위해 필수적으로 전극리드를 구비하여야 한다. 제조된 대용량 이차전지의 경우 외부환경에서 노출됨에 따라 파우치형 케이스의 금속층과 전극리드에 결로 또는 전극 접촉으로 인한 단락이 발생하게 되면 전극조립체에 수분침투나 전해액 손실이 발생하여 전지 성능이 저하되는 문제가 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해 전지케이스의 금속층의 노출을 막기 위해 테이핑을 하는 방법이 있으나, 추가 공정이 필요하여 비용이나 공정 효율의 측면에서 비효율적인 문제가 있다.
본 발명은 종래 전지케이스의 금속층과 전극리드에서 발생하는 결로나 단락을 방지하여 전지 성능이 저하되는 것을 방지하기 위한 것으로 전지케이스와 전극리드의 열융착시 전극리드에 구비된 리드 부재에 의해 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 전극리드를 제공한다.
본 발명은 양극/분리막/음극을 포함하는 전극조립체, 상기 전극조립체를 수납하는 전지케이스, 및 상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되며, 상기 전지케이스 외부로 인출된 전극리드를 포함하고, 상기 전극리드는 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차로 적층된 리드 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 양극/분리막/음극을 포함하는 전극조립체가 전지케이스에 수납된 이차전지로서, 상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되는 전극리드는 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차적으로 적층된 리드 부재를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명은 전극리드에 리드 부재를 구비하여 전지케이스와 전극리드에서 발생하는 결로나 단락을 방지할 수 있어 연료 전지의 성능 및 안정성이 향상되고, 간단한 공정으로 전지케이스와 결합할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재가 구비된 전극리드를 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재가 구비된 전극리드를 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재가 구비된 전극리드가 전지케이스의 상부 시트 및 하부 시트와 결합되는 모양을 나타낸 측단면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 양극/분리막/음극을 포함하는 전극조립체,
상기 전극조립체를 수납하는 전지케이스 및
상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되며, 상기 전지케이스 외부로 인출된 전극리드를 포함하고,
상기 전극리드는 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차로 적층된 리드 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.
상기 전극조립체는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 양극 및 음극 탭들은 전극조립체의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 양극 및 음극 탭들과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스의 외부로 전극리드의 일부가 인출된다.
상기 리드 부재는 전지케이스와 접촉하는 부분에 구비되며, 전극리드에서부터 내부층, 절연층 및 외부층이 순차적으로 적층된다. 상기 내부층은 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene, CPP)과 같은 변성 폴리프로필렌, 폴리프로필렌, 부틸렌 및 에틸렌의 삼원공중합체 등으로 형성될 수 있고, 상기 절연층은 에폭시 수지, 불소수지 및 폴리이미드수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 절연성이 우수한 고분자 수지로 형성될 수 있으며, 상기 외부층은 폴리에틸렌, 폴리페닐렌에테르(polyphenylene ether, PPE), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene, CPP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리에틸렌(polyethylene, PE)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 내부층의 두께는 10 - 80 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 내부층의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우에는 층간 접착이 용이하지 않은 문제가 있고, 80 ㎛를 초과하는 경우에는 접착시 많은 에너지가 소모되는 문제가 있다.
상기 절연층의 두께 또한 10 - 80 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 절연층의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우에는 절연이 이루어지지 않는 문제가 있고, 80 ㎛를 초과하는 경우에는 접착시 열전달이 이루어지지 않아 내부층이 접착되지 않는 문제가 있다.
또한, 상기 외부층의 두께는 1 - 20 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 외부층의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우에는 외부층의 두께가 너무 얇아 절연층을 보호할 수 없으며, 융착시 필름이 외부층이 절단되는 문제가 있고, 20 ㎛를 초과하는 경우에는 전지케이스와 리드간의 융착이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 리드부재는 상기 전극리드의 상부면 또는 하부면에 구비될 수 있고, 상기 전극리드의 상부면 및 하부면 모두에 구비될 수 있다.
또한, 상기 리드 부재의 절연층은 상기 절연층 상에 형성된 외부층과 일부분에서 이격되고, 이격된 절연층과 외부층 사이에 전지케이스의 상부 또는 하부 시트의 일단이 위치하여 열융착된 것일 수 있다.
상기 외부층과 이격되는 절연층의 면적은 절연층 총면적에 대해 20 - 80%인 것이 바람직하다. 상기 이격되는 절연층의 면적이 20% 미만인 경우에는 전지케이스와의 접착이 좋지 않은 문제가 있고, 80%를 초과하는 경우에는 외부층이 과도하게 융해되어 절연성능이 저하되는 문제가 있다.
또한, 본 발명은 양극/분리막/음극 구조을 포함하는 전극조립체가 전지케이스에 수납된 이차전지로서,
상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되는 전극리드가 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차적으로 적층된 리드 부재를 포함하는 이차전지를 제공한다.
상기 양극과 음극은 당업계에 알려진 통상적인 방법을 사용하여 제조될 수 있으며, 양극 활물질 및 음극 활물질 각각을 바인더, 분산제 등과 혼합하여 전극 슬러리를 제조하고 제조된 전극 슬러리를 전류 집전체 상에 도포, 압연 및 건조하여 제조할 수 있다. 이때 선택적으로 도전재 및/또는 바인더를 소량 첨가할 수 있다.
상기 양극 활물질은 이차전지의 양극에 사용될 수 있는 통상적인 양극 활물질이면 사용 가능하며, 예를 들면 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(LiaCobMnc)O4(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 - yCoyO2, LiCo1 - yMnyO2, LiNi1 -yMnyO2(0≤y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 -zCozO4(0<z<2), LiCoPO4 및 LiFePO4로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 산화물 외에 황화물, 셀렌화물 및 할로겐화물 등도 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질은 이차 전지의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극 활물질이 사용 가능하며, 예를 들면 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소재, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그라파이트(graphite), 리튬을 삽입 및 탈삽입할 수 있는 13족, 14족의 단원소, 고용체 및 합금, 기타 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 리튬에 대한 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2와 Li4Ti5O12와 같은 금속 산화물 등을 사용할 수 있다.
상기 양극 전류 집전체는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극 전류 집전체는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 호일 등이 있다.
상기 바인더로는 통상적인 결합제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, EPDM 고무, 술폰화 EPDM 또는 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 등을 사용할 수 있다.
상기 도전재는 구성된 전지 내에서 화학변화를 일으키지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 파네스블랙, 서멀블랙 등의 카본블랙; 천연흑연, 인조흑연 등을 사용할 수 있다. 특히 카본블랙, 흑연분말, 탄소섬유가 바람직하다.
상기 분산제는 수계 분산제 또는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 분산제를 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 - 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 - 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들면 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머 유리 섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 크라프트지 등이 사용될 수 있다.
전해질은 통상적인 전해질 성분, 예를 들면 전해질 염과 유기용매를 포함한다.
사용 가능한 전해질 염은 A+B-와 같은 구조의 염으로서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고, B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이다. 특히, 리튬염이 바람직하다. 예를 들면, LiClO4, LiCF3SO3, LiPF6, LiAsF6, LiN(CF3SO2)2 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
유기용매는 통상적으로 알려진 용매, 예컨대 할로겐 치환체를 포함하거나 또는 포함하지 않는 환형 카보네이트계; 선형 카보네이트계; 에스테르계, 니트릴계, 인산염계 용매 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤(GBL), 플루오로에틸렌 카보네이트(FEC), 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 프로필, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 펜틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 에틸 및 프로피온산 부틸 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범위를 실시예들에 의해 한정하려는 것은 아니다. 또한, 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 이차전지(100)는 음극과 양극이 분리막으로 절연되어 권취되어 있는 전극조립체(120), 상기 전극조립체(120)로부터 연장되어 있는 전극탭들(121, 122), 상기 전극탭들(121, 122)에 용접되어 있는 전극리드(123, 124) 및 전극조립체(120)를 수용하는 전지케이스(110)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
상기 전극조립체(120)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극탭들(121, 122)은 전극조립체(120)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드(123, 124)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극탭들(121, 122)과 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(110)의 외부로 일부가 인출되어 있다.
또한, 전극리드(123, 124)의 상하면 일부에는 상기 전지케이스(110)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위해 리드 부재(125)가 구비된다. 상기 전지케이스(110)는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체(120)를 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다. 이러한 파우치형 전지케이스(110)는 상부 시트(110a)와 하부 시트(110b)로 구성되어 있으며, 각각의 상부 및 하부 시트는 무연신 폴리프로필렌(CPP)으로 대표되는 내부층(111)/알루미늄 금속층(112)/나일론으로 대표되는 보호층(113)의 통상 3층 구조로 이루어져 있으며, 상기 상부 및 하부 시트(110a, 110b)가 열과 압력에 의해 접착되어 전극조립체(120)를 수납하게 되고, 전지케이스(110)의 외부로 인출된 전극리드(123, 124)의 리드 부재(125) 또한 상기 상부 또는 하부 시트(110a, 110b)와 결합하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 전극리드(123, 124)는 전지케이스(110)와 결합되는 부분에 절연필름 대신 내부층/절연층/외부층이 순차적으로 적층된 리드 부재(125)를 구비함으로써 전지케이스(110)의 금속층과의 결로나 단락을 방지하여 연료전지 성능을 향상시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 외부층은 외부환경에 의해 전기가 통하여 전극조립체에 손상을 주는 것을 방지하는 역할을 하며, 외부환경에 대한 절연성능을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재가 구비된 전극리드를 나타낸 측단면도이다.
더욱 구체적으로, 도 2의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재(200)가 전극리드(210)의 일면에 구비된 전극리드를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재(200)가 전극리드(210)의 상부면 및 하부면 모두에 구비된 전극리드를 나타낸 것이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 리드 부재(200)는 내부층(201), 절연층(202) 및 외부층(203)이 순차적으로 적층되어 있으며, 전지케이스와 상기 리드 부재(200)의 외부층이 열융착될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재가 구비된 전극리드를 나타낸 측단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재(300)가 전극리드(310)의 일면에 구비된 전극리드를 나타낸 측단면도이며, 도 3의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 리드 부재(300)가 전극리드(310)의 상부면 및 하부면 모두에 구비된 전극리드를 나타낸 측면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 리드 부재(300)는 내부층(301), 절연층(302) 및 외부층(303)이 순차적으로 적층되어 있으며, 전지케이스와 상기 리드 부재(300)의 외부층이 열융착될 수도 있으나, 전지케이스와의 접착력을 향상시키고 전지케이스와의 밀봉을 증가시키기 위해 상기 절연층(302)과 외부층(303)은 상기 절연층(302)의 일부분에서 서로 이격될 수 있으며, 상기 이격 면적(A)은 절연층 총 면적에 대해 20 - 80%인 것이 바람직하다.
도 4를 참조하여 이를 더욱 구체적으로 기술한다. 전지케이스와의 접착력 및 전지케이스의 밀봉을 위해 리드 부재(300)의 절연층(302)과 외부층(303)은 절연층(302)의 일부분에서 서로 이격된다. 이격된 공간에는 전지케이스의 상부 시트(110a)와 하부 시트(110b)가 위치하며, 열융착을 통해 전지케이스 상부 시트(110a)와 하부 시트(110b) 각각은 리드 부재(300)의 절연층(302) 및 외부층(303)과 결합하게 되어 추가 공정 없이도 전지케이스를 밀봉할 수 있고, 이를 통해 전지케이스의 금속층과 전극리드 사이에서 발생하는 결로나 단락을 방지할 수 있다.
100: 이차전지 110: 전지케이스
110a: 상부 시트 110b: 하부 시트
111: 내부층 112: 금속층
113: 보호층 120: 전극조립체
121, 122: 전극탭 123, 124, 210: 전극리드
125, 200, 300: 리드 부재 201, 301: 내부층
202, 302: 절연층 203, 303: 외부층

Claims (10)

  1. 양극/분리막/음극을 포함하는 전극조립체,
    상기 전극조립체를 수납하는 전지케이스, 및
    상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되며, 상기 전지케이스 외부로 인출된 전극리드를 포함하고,
    상기 전극리드는 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차로 적층된 리드 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부층은 무연신 폴리프로필렌, 폴리프로필렌, 부틸렌 및 에틸렌의 삼원공중합체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층은 에폭시 수지, 불소수지 및 폴리이미드수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부층은 폴리에틸렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 무연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부층의 두께는 1 - 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 리드 부재는 상기 전극리드의 상부면 또는 하부면에 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 리드 부재는 상기 전극리드의 상부면 및 하부면에 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 리드 부재의 절연층은 상기 절연층 상에 형성된 외부층과 일부분에서 이격되고, 이격된 절연층과 외부층 사이에 전지케이스의 상부 또는 하부 시트의 일단이 위치하여 열융착된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 외부층과 이격되는 절연층의 면적은 절연층 총면적에 대해 20 - 80%인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 양극/분리막/음극을 포함하는 전극조립체가 전지케이스에 수납된 이차전지로서,
    상기 전극조립체의 전극탭들과 전기적으로 연결되는 전극리드가 상기 전지케이스와 접촉하는 부분에 내부층, 절연층 및 외부층이 순차적으로 적층된 리드 부재를 포함하는 이차전지.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098520A1 (ko) * 2017-11-14 2019-05-23 삼성에스디아이(주) 이차 전지
WO2021060742A1 (ko) * 2019-09-24 2021-04-01 주식회사 유앤에스에너지 양극 전극용 집전체
US11916240B2 (en) 2020-12-08 2024-02-27 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery and battery module including the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289157A (ja) * 2001-01-18 2002-10-04 Dainippon Printing Co Ltd リチウム電池タブ部に用いる接着性フィルム
KR20100071790A (ko) * 2008-12-19 2010-06-29 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 파우치형 이차전지

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098520A1 (ko) * 2017-11-14 2019-05-23 삼성에스디아이(주) 이차 전지
WO2021060742A1 (ko) * 2019-09-24 2021-04-01 주식회사 유앤에스에너지 양극 전극용 집전체
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