KR20140128512A - 리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택 - Google Patents

리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 180도씩 서로 반대방향으로 분리막을 회전하면서 지그재그 방식으로 극판을 모두 적층하거나, 지그재그 방식으로 소정 두께의 극판을 적층하여 안전거리를 확보한 후 와인딩 방식에 의해 적층을 하는 방법 및 그 방법에 의해 적층된 리튬 이차전지 스택에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지 스택 적층방법은 (a) 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키는 단계와, (b) 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하고 분리막의 상하면에 제2극판을 각각 적층하는 단계와, (c) 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하고 분리막의 상하면에 제1극판을 각각 적층하는 단계와, (d) 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하고 분리막의 상하면에 제2극판을 각각 적층하는 단계, 및 (e) 상기 (a)단계와 (b)단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택 {LITHIUM SECONDARY BATTERY STACK STACKING METHOD AND THE LITHIUM SECONDARY BATTERY STACK}
본 발명은 리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 180도씩 서로 반대방향으로 분리막을 회전하면서 지그재그 방식으로 극판을 모두 적층하거나, 지그재그 방식으로 소정 두께의 극판을 적층하여 안전거리를 확보한 후 와인딩 방식에 의해 적층을 하는 방법 및 그 방법에 의해 적층된 리튬 이차전지 스택에 관한 것이다.
전지는 내부에 들어있는 활물질의 화학에너지를 전기화학적 산화환원반응에 의해 전기에너지로 변환하는 장치로서, 화학반응 대신에 전기화학적 반응이 일어나 전자가 도선을 통하여 외부로 빠져나갈 수 있는 구조로 이루어진다.
최근 전자 장비의 소형화 및 경량화가 실현되고 휴대용 전자 기의 사용이 일반화됨에 따라, 고에너지 밀도를 갖는 리튬 이차전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
상기 리튬 이차전지의 작동원리는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극부 및 양극부로 사용하고, 상기 양극부와 음극부 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조하며, 리튬 이온이 상기 양극부 및 음극부에서 삽입 및 탈리될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기 에너지를 생성한다.
종래의 리튬 이차전지의 스택 적층방법은 도 1과 같이 양극판, 분리막, 음극판 순으로 일정 면적을 유지하면서 적층하는 지그재그 방식과, 도 2와 같이 음극판과 양극판을 분리막 사이에 두고 와인딩(winding) 공정을 통해 감겨 일체화하는 젤리롤(jelly roll) 방식이 있다.
상기 종래 지그재그 방식은 양극판과 음극판 하나하나를 분리막에 끼워서 제조하는 방법이므로 개개의 양극판과 음극판들의 상대적인 위치를 정확하게 유지하는 것이 어렵고 이로 인하여 개개의 양극판과 음극판들의 미스매치(mismatch)로 인하여 불량이 발생할 가능성이 크며, 또한 개개의 양극판과 음극판들 사이에 분리막을 끼워 놓아야 하므로 상대적으로 공정의 진행속도가 느린 단점이 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래 지그재그 방식은 일정한 규격으로 절단된 극판이 양극판(12)/분리막(11)/음극판(13) 순으로 교호되게 연속적으로 적층되어 리튬 이차전지 스택(10)이 제조된다.
이러한 방식은 적층과정에서 양극판(12) 및 음극판(13)을 감싸는 분리막(11)의 인장이 약하므로 적층이 완료된 이후의 취급공정에서 양극판(12)과 음극판(13)이 흐트러지게 되며, 이 경우 양극판(12)이 음극판(13)에서 벗어나는 이탈부(18)가 발생하여 양극판(12)이 음극판(13)에서 이탈된 부분의 음극판(13)에서 부반응이 발생하여 리튬 덴드라이트(lithium dendrite)를 형성시키고 이는 리튬 이차전지의 수명을 급속하게 저하한다.
또한, 극판(12,13)이 완료된 후에는 극판(12,13)과 분리막(11) 사이의 여백부(19)가 존재하게 되어 전지의 충방전 진행시 전지 내부의 부유물에 의해 전지의 외관이 부푸는 현상이 발생하게 된다.
도 2a와 도 2b는 종래 와인딩 방식에 의한 스택 적층방법과 스택의 뒤틀림 현상을 나타낸 예시도이다.
이러한 종래 와인딩 방식은 도 2b에서 보는 바와 같이, 감긴 셀의 가장자리와 중앙부위에 집중되는 응력의 차이가 발생한다.
즉, 양극판(12)과 음극판(13)의 대향되는 거리가 일정히 않아 전기이동도가 거리차에 따라 달라지며, 이에 따라 가까운 쪽에서는 과반응이 일어나고, 먼 쪽에서는 반응이 덜 일어나 상기 리튬 덴드라이트가 형성되는 문제점이 있었다.
한편, 선행특허문헌 공개특허 제10-2010-0137290호에는 상술한 지그재그 방식과 와인딩 방식의 문제점을 해결하기 위한 와인딩 방식의 전극적층체 제조방법 및 그에 의한 리튬이온 이차전지용 전극적층체에 대해 개시한 바 있다.
상기 선행특허에 따른 리튬이온 이차전지용 전극적층체 제조방법은 양방향으로 소정의 인장력을 유지하는 분리막의 일면에 제1전극을, 그 반대면에 제2전극을 적층하여 단위전극체를 형성하는 단계;
상기 단위전극체의 중심에 있으면서 분리막의 장방향과 수직인 회전축을 중심으로 상기 단위전극체를 180°와인딩하여 제1단계 적층체를 완성하는 단계;
상기 제1전극 외측의 분리막 위에 제3전극을, 상기 제2전극 외측의 분리막 위에 제4전극을 적층하고 다시 동일한 회전축을 중심으로 같은 방향으로 180°와인딩하여 제2단계 적층체를 완성하는 단계; 및
동일한 방법으로 전극의 적층과 와인딩을 반복하여 정하여진 전극수에 맞게 적층한 다음 분리막의 양끝을 한쪽으로 몰아서 정리하여 최종 전극적층체를 완성하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
그런데 이 선행특허는 양방향으로 소정의 인장력을 유지하기 위하여 분리막의 센터에서부터 180°와인딩을 시작하므로 먼저 분리막을 소정 길이만큼 당겨야 하는데, 전기자동차나 하이브리드 자동차 등에 사용되는 대면적 이차전지인 경우 수십 미터에 달하는 분리막을 당겨야 하므로 시간이 많이 걸리고 큰 설비가 필요하며 그만큼 설비의 설치에 장소적 제약이 따르는 문제점이 있었다.
또한, 선행특허문헌 등록번호 제10-0473401호(공고일자 2005년03월10일)에는 리튬 고분자 이차전지 제조 방법에 대해 개시하고 있다.
이 선행특허는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 일정한 규격으로 절단된 단수의 양극판(12), 단수의 음극판(13) 및 상기 전극판 사이에 삽입된 분리막(11)으로 이루어진 단위 셀을 회전축으로 회전시키되, 다수의 양극판(12) 및 다수의 음극판(13)이 일정한 인장력으로 유지된 분리막(11)에 의해 연속적으로 감기면서 적층되는 것을 특징으로 한다.
그런데 이 선행특허는 도 4의 전개도에 도시된 바와 같이 처음 위치한 양극판을 제외하고 모든 양극판과 음극판이 모두 분리막의 상면이나 하면 중 같은 일면에 일렬로 위치하고, 이때 이웃된 양극판과 음극판 사이의 거리는 분리막과 양극판 및 음극판의 두께와 관련이 있어, 회전하는 처음 지점인 분리막의 선단부 근처에서 양극판과 음극판 사이의 거리가 짧다가 회전수가 늘어날수록 분리막의 말단부로 가면서 양극판과 음극판 사이의 거리가 늘어나게 된다.
따라서 이 스택으로 리튬 이차전지를 만들어 사용하는 경우 리튬 이온이 양극판 및 음극판에서 삽입 및 탈리될 때 분리막의 선단부에 가까이 있는 양극판과 음극판 사이에서 단락이 일어나는 문제점이 있었다.
일본 특개2009-134931(2009.6.18) 공개특허 10-2010-0137290(2010.12.30) 등록번호 제10-0473401호(공고일자 2005년03월10일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 분리막을 180도 회전하여 2개의 제1극판을 분리막의 상하에 위치시킨 후, 분리막을 -180도 회전하여 2개의 제2극판을 분리막의 상하에 위치시키는 방식으로 반복 적층하거나, 상술한 방식의 지그재그 방식으로 소정 두께의 스택을 적층하여 안전거리를 확보한 후 와인딩 방식에 의해 적층을 함으로써함으로써, 종래 지그재그 방식보다 공정의 진행속도를 빠르게 하여 생산성을 향상시키고 분리막에 텐션을 주어 적층이 완료된 이후의 취급공정에서 양극판과 음극판이 쉽게 빠지거나 흔들일 염려가 없으며, 종래 와인딩 방식보다 균일하게 응력이 분포하여 계면을 좋게 할 수 있는 리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 제공하고자 하는 목적은 분리막의 단부에 극판을 위치시킨 후 180도나 -180도 회전하기 시작하므로 분리막을 길게 당길 필요가 없어 스택을 적층하는 데 큰 설비가 필요치 않고 그만큼 설치 장소에 제한을 받지 않는 리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 제공하고자 하는 목적은 지그재그 방식으로 소정 두께의 스택을 적층하여 양극판과 음극판 사이의 안전거리를 확보함으로써 리튬 이차전지로 사용하는 경우 양극판과 음극판 간 단락이 일어날 위험성을 미연에 방지할 수 있는 리튬 이차전지 스택 적층방법 및 그 리튬 이차전지 스택을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지 스택 적층방법은 (a) 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
(b) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
(c) 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
(d) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계; 및
(e) 상기 (c)단계와 (d)단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
또한, (f) 상기 (e)단계 이후에 텐션을 주기 위해 분리막을 일방향으로 2-3회 회전하여 와인딩하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지 스택 적층방법은 (a) 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
(b) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
(c) 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
(d) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
(g) 상기 (c)단계와 (d)단계를 내전압에 견디기 위한 제1극판과 제2극판 사이의 안전거리를 확보할 수 있는 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계;
(h) 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
(i) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계; 및
(j) 상기 (h)단계와 (i)단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지 스택 적층방법은 (a') 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 90도 또는 -90도 회전하는 단계;
(b') 상기 분리막의 타면에 제2극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제2극판이 위치된 분리막을 -90도 또는 90도 회전하는 단계;
(g') 상기 (a')단계와 (b')단계를 내전압에 견디기 위한 제1극판과 제2극판 사이의 안전거리를 확보할 수 있는 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계;
(h') 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
(i') 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계; 및
(j') 상기 (h')단계와 (i')단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
또한, (k) 상기 (j)단계나 (j')단계 이후에 텐션을 주기 위해 분리막을 일방향으로 2-3회 회전하여 와인딩하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2극판의 크기는 제1극판의 크기보다 크고, 상기 분리막은 제2극판보다 길게 재단하여 제2극판과 제1극판이 접촉하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1극판은 양극판이고 제2극판은 음극판인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지 스택은, 제1극판과 제2극판이 분리막을 사이에 두고 차례로 적층되는 리튬 이차전지 스택에 있어서,
상기 분리막이 180도와 -180도의 회전을 교대로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하여 제1극판과 제2극판의 일측은 개방되고 타측은 막히는 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리막은 180도와 -180도의 회전을 교대로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하는 폴딩부와, 상기 폴딩부에 연결되어 2-3회 와인딩하는 것에 의해 분리막에 텐션을 주는 귄취부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지 스택은, 제1극판과 제2극판이 분리막을 사이에 두고 차례로 적층되는 리튬 이차전지 스택에 있어서,
상기 분리막은,
분리막이 180도와 -180도의 회전을 교대로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하여 제1극판과 제2극판의 일측은 개방되고 타측은 막히는 제1폴딩부와, 분리막이 180도나 -180도의 회전을 일방향으로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하여 제1극판과 제2극판의 양측은 막히는 제2폴딩부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리막을 펼쳤을 때 제1폴딩부를 구성하는 분리막 상하면 중 어느 한 면에 제1극판이 위치되는 경우, 그 분리막의 타면에 제2극판이 위치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제2폴딩부에 연결되어 2-3회 와인딩하는 것에 의해 분리막에 텐션을 주는 귄취부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 분리막을 180도 회전하여 2개의 제1극판을 분리막의 상하에 위치시킨 후, 분리막을 -180도 회전하여 2개의 제2극판을 분리막의 상하에 위치시키는 방식으로 반복 적층하거나, 상술한 방식의 지그재그 방식으로 소정 두께의 스택을 적층하여 안전거리를 확보한 후 와인딩 방식에 의해 적층을 함으로써, 종래 지그재그 방식보다 공정의 진행속도를 빠르게 하여 생산성을 향상시키고 분리막에 텐션을 주어 적층이 완료된 이후의 취급공정에서 양극판과 음극판이 쉽게 빠지거나 흔들일 염려가 없으며, 종래 와인딩 방식보다 균일하게 응력이 분포하여 계면을 좋게 할 수 있다.
또한, 분리막의 단부에 극판을 위치시킨 후 180도나 -180도 회전하기 시작하므로 분리막을 길게 당길 필요가 없어 스택을 적층하는 데 큰 설비가 필요치 않고 그만큼 설치 장소에 제한을 받지 않는다.
또한, 본 발명에 의하면 지그재그 방식으로 소정 두께의 스택을 적층하여 양극판과 음극판 사이의 안전거리를 확보함으로써 리튬 이차전지로 사용하는 경우 양극판과 음극판 간 단락이 일어날 위험성을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 지그재그 방식에 의한 스택 적층방법을 보여주는 도면이다.
도 2a와 도 2b는 종래 와인딩 방식에 의한 스택 적층방법과 스택의 응력 집중 현상을 나타낸 예시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 종래 선행특허문헌에 개시된 스택 적층방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 의해 제조된 이차전지 스택을 전개한 상태에서의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스택 적층방법에 적용되는 하프 스태킹 장치의 레이아웃이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스택 적층방법을 나타내는 공정도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6에 나타낸 공정별 적층방법을 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 6의 공정에 의한 리튬 이차전지 스택을 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 6에 의해 제조된 이차전지 스택을 전개한 상태에서의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 스택 적층방법을 나타내는 공정도이다.
도 11a 내지 도 11h는 도 10에 나타낸 공정별 적층방법을 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 10의 공정에 의한 리튬 이차전지 스택을 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 10에 의해 제조된 이차전지 스택을 전개한 상태에서의 측면도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
아래의 도면에서 막(층) 또는 극판들의 크기 또는 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장된 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스택 적층방법에 적용되는 하프 스태킹 장치의 레이아웃이다.
도 5에 도시된 바와 같이 하프 스태킹 장치(100)는 언와인더(110), 공급롤러(120), 폴딩헤드(130), 양극판 공급부(140) 및 음극판 공급부(150)를 포함하여 구성된다.
언와인더(110)는 작업대(102)의 상부에 소정거리 이격되게 위치하여 분리막(160)을 감아 보관하고 있다가 회전하면서 푼다.
상기 공급롤러(120)는 언와인더(110)에서 풀린 분리막(160)을 폴딩헤드(130)에 공급한다.
상기 폴딩헤드(130)는 분리막(160)이 위치된 상태에서 작업대(102)에 서로 이격되게 설치되는 양극판 공급부(140)와 음극판 공급부(150) 사이를 왕복 이동하면서 적층시에는 180도와 -180도로 교대로 회전하고, 권취시에는 2-3회 회전한다.
상기 양극판 공급부(140)는 작업대(102)의 일측에 설치되어 폴딩헤드(130)에 위치한 분리막(160)의 상하에 양극판 2개를 동시에 또는 낱개로 공급할 수 있도록 구성된다.
상기 음극판 공급부(150)는 작업대(102)의 타측에 설치되어 폴딩헤드(130)에 위치한 분리막(160)의 상하에 음극판 2개를 동시에 또는 낱개로 공급할 수 있도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스택 적층방법을 나타내는 공정도이고, 도 7a 내지 도 7d는 도 6에 나타낸 공정별 적층방법을 보여주는 사시도이다.
여기서 180도 또는 -180도는 회전 방향이 서로 반대인 것을 나타내기 위한 것으로, 도면에 나타낸 회전 방향을 의미하는 것은 아니다.
도시된 바와 같이 폴딩헤드(130)가 작업대(102)의 중앙에 위치한 상태에서 언와인더(110)에 감긴 분리막(160)이 풀리면서 공급롤러(120)에 의해 폴딩헤드(130)에 분리막(160)의 단부를 공급하여 위치시킨다(S602).
상기 분리막(160)은 폴리에틸렌 재질의 다공질막을 사용한다.
다음 도 7a에 도시된 바와 같이 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 양극판 공급부(140)로 이동하여 양극판 공급부(140)에서 분리막(160)의 상부 또는 하부에 제1극판(도면에서는 양극판(170)) 1매를 공급하고(S604) 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전한다(S606).
상기 제1극판 즉, 양극판(170)은 양극활물질로서 리튬전이금속산화물 예를 들어 리튬니켈코발트망간옥사이드(LiNixCoyMnzO2)를, 도전재로서 카본블랙을, 바인더로서 PVDF(polyvinylidene fluoride)를 NMP(N-methyl pyrrolidone)용매에 섞어 슬러리를 얻은 후 알루미늄 집전체에 박막 도포한 다음 건조하여 제조한 것을 사용한다.
다음 도 7b에 도시된 바와 같이 음극판 공급부(150)로 이동하여 음극판 공급부(150)에서 분리막(160)의 상하부에 제2극판(도면에서는 음극판(180)) 2매를 1매씩 나누어 공급하고(S608), 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 -180도 회전한다(S610).
상기 제2극판, 즉 음극판(180)은 상기 양극판(170)의 조성에서 리튬전이금속산화물 대신에 흑연을 사용한 것을 제외하고는 동일한 조성의 슬러리를 얻은 후 구리 집전체에 박막 도포한 다음 건조하여 제조한 것을 사용한다.
상기 양극판(170)과 음극판(180) 각각은 설계된 크기로 펀칭하되 음극판(180)의 크기는 양극판(170)의 크기보다 크게 설계하고, 양극판(170)의 전류를 모으기 위한 양극탭(172)과 음극판(180)의 전류의 크기를 모으기 위한 음극탭(182)은 서로 반대 방향으로 돌출되도록 타발에 의해 형성한다.
또한, 분리막(160)은 음극판(180)보다 길게 재단하여 음극판(180)과 양극판(170)이 접촉하지 않도록 한다.
다음 도 7c에 도시된 바와 같이 양극판 공급부(140)로 이동하여 양극판 공급부(140)에서 분리막(160)의 상하부에 제1극판(170) 2매를 1매씩 나누어 공급하고(S612), 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전한다(S614).
다음 도 7d에 도시된 바와 같이, 음극판 공급부(150)로 이동하여 음극판 공급부(150)에서 분리막(160)의 상하부에 제2극판(180) 2매를 1매씩 나누어 공급하고(S616), 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 -180도 회전하되(S618), 이와 같이 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도와 -180도로 교대로 회전하고 양극 공급부(140)와 음극 공급부(150)를 이용해 양극판(170)과 음극판(180) 2매를 분리막(160)의 상하부에 1매씩 나누어 공급하는 방식으로 스택(200)을 적층하며, 양극판(170)과 음극판(180)의 적층 매수가 정하여진 기준 매수가 될 때까지 반복한다(S620).
상기 양극판(170)과 음극판(180)의 적층 매수가 정하여진 기준 매수가 되면, 최외곽층의 음극판(170)을 감싸도록 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 2-3회 와인딩하여(S622) 분리막(160)이 텐션을 갖도록 한다.
다음 상기 2-3회 와인딩된 분리막(160)을 테이프 등으로 풀리지 않도록 접착하고 분리막(160)의 단부를 커팅한(S624) 후, 하프 스태킹 장치(100)에서 배출함으로써(S626) 리튬 이차전지의 스택(200)이 완성된다.
이와 같은 방식으로 이차전지 스택(200)을 적층함으로써 종래 분리막을 90도 와 -90도 회전하면서 양극판과 음극판을 1매씩 공급하는 종래의 지그재그 방식보다 약 2배 정도 이차전지 스택을 빠르게 적층할 수 있다.
상기한 방식에 의해 적층한 후 예를 들어 알루미늄 파우치 내에 삽입한 후 한 면만 남기고 각 면을 실링하여 리튬이온 이차전지를 제조한다.
이때 리튬염이 함유된 카보네이트(carbonate) 계열의 비수계 전해액을 주입하고 진공 하에서 실링을 한 후에 전해질을 전극에 충분히 함침시킨 다음 충/방전 공정을 거쳐 리튬이온 이차전지가 제조된다.
도 6은 도 4의 공정에 의한 리튬 이차전지 스택을 보여주는 단면도이다.
도시된 바와 같기 분리막(160)을 180도 또는 -180도 반복 회전하면서 양극판(170)과 음극판(180) 2매를 분리막(160)의 상하부에 공급하는 방식으로 스택(200)을 적층하면, 양극판(170)과 음극판(180)이 분리막(160)을 사이에 두고 차례로 적층되되, 분리막(160)의 텐션을 위한 권취부(164)가 없는 경우 양극판(170)과 음극판(180)의 일측은 개방되고(이는 종래 지그재그 방식에 의해 적층된 구조(도 1)와 같다), 양극판(170)과 음극판(180)의 타측은 폐쇄되는 구조를 갖는다(이는 종래 와인딩 방식에 의해 적층된 구조(도 2)와 같다).
즉, 본 발명에 의한 리튬 이차전지 스택(200)은 양극판(170)과 음극판(180)이 차례로 적층된 형태로 배열되며, 분리막(160)에 의해 인접한 양극판(170)과 음극판(180)이 분리된다.
상기 분리막(160)은 미세기공이 형성되고, 그 미세기공을 통해 양극판(170)과 음극판(180) 사이를 이동하는 리튬 이온이 통과한다.
상기 분리막(160)은 180도와 -180도로 교대로 회전하면서 양극판(170)과 음극판(180)을 분리하는 폴딩부(162)와, 상기 폴딩부(162)에 연결되어 2-3회 와인딩하는 것에 의해 분리막의 폴딩부(162)에 텐션을 주어 양극판(170)과 음극판(180)이 쉽게 빠지거나 흔들리지 않게 하는 귄취부(164)로 이루어진다.
상기 폴딩부(162)는 180도와 -180도로 반복 회전하는 것에 의해 양극판(170)과 음극판(180)의 일측은 개방되고 타측은 막히는 구조를 취한다.
더욱 상세하게는 상하 중앙의 분리막(160)을 기준으로 상부에 적층된 양극판(170) 일측이 개방되고 타측은 막히며, 하부에 적층된 음극판(180) 일측이 개방되고 타측은 막히는 구조로, 종래 와인딩 방식의 양극판과 음극판의 양측이 모두 개방하는 것에 비해, 양극판(170)과 음극판(180)이 쉽게 빠지거나 흔들리지 않게 된다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 분리막(160)을 풀어 펼쳤을 때 양극판(170)이 분리막(160)의 상하면 중 어느 한 면에 위치하면, 음극판(180)이 분리막(160)의 다른 면에 위치하여 양극판(170)과 음극판(180)이 분리막(160)의 같은 면에 위치하지 않음을 알 수 있고, 이에 의해 인접된 양극판(170)과 음극판(180) 간에 숏트가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 스택 적층방법을 나타내는 공정도이고, 도 11a 내지 도 11h는 도 10에 나타낸 공정별 적층방법을 보여주는 사시도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 스택 적층방법은 먼저 제1실시예에 나타낸 지그재그 방식으로 적층하여 안전거리를 확보한 후에, 와인딩 방식으로 적층하는 방법이다.
여기서 180도 또는 -180도는 회전 방향이 서로 반대인 것을 나타내기 위한 것으로, 도면에 나타낸 회전 방향을 의미하는 것은 아니다.
먼저, 지그재그 방식으로 적층하는 방식은 폴딩헤드(130)가 작업대(102)의 중앙에 위치한 상태에서 언와인더(110)에 감긴 분리막(160)이 풀리면서 공급롤러(120)에 의해 폴딩헤드(130)에 분리막(160)의 선단부를 공급하여 위치시킨다(S1002).
상기 분리막(160)은 폴리에틸렌 재질의 다공질막을 사용한다.
다음 도 11a에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 양극판 공급부(140)로 이동하여 양극판 공급부(140)에서 분리막(160)의 상부 또는 하부에 제1극판(도면에서는 양극판(170)) 1매를 공급한다(S1004).
상기 제1극판 즉, 양극판(170)은 양극활물질로서 리튬전이금속산화물 예를 들어 리튬니켈코발트망간옥사이드(LiNixCoyMnzO2)를, 도전재로서 카본블랙을, 바인더로서 PVDF(polyvinylidene fluoride)를 NMP(N-methyl pyrrolidone)용매에 섞어 슬러리를 얻은 후 알루미늄 집전체에 박막 도포한 다음 건조하여 제조한 것을 사용한다.
다음 도 11a에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전하고(S1006), 도 11b에서 음극판 공급부(150)로 이동하여 음극판 공급부(150)에서 분리막(160)의 상하부에 제2극판(도면에서는 음극판(180)) 2매를 공급한다(S1008).
상기 제2극판, 즉 음극판(180)은 상기 양극판(170)의 조성에서 리튬전이금속산화물 대신에 흑연을 사용한 것을 제외하고는 동일한 조성의 슬러리를 얻은 후 구리 집전체에 박막 도포한 다음 건조하여 제조한 것을 사용한다.
상기 양극판(170)과 음극판(180) 각각은 설계된 크기로 펀칭하되 음극판(180)의 크기는 양극판(170)의 크기보다 크게 설계하고, 양극판(170)의 전류를 모으기 위한 양극탭(172)과 음극판(180)의 전류의 크기를 모으기 위한 음극탭(182)은 서로 반대 방향으로 돌출되도록 타발에 의해 형성한다.
또한, 분리막(160)은 음극판(180)보다 길게 재단하여 음극판(180)과 양극판(170)이 접촉하지 않도록 한다.
다음 도 11b에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 -180도 회전하고(S1010), 이후 와인딩 공정에서 양극판(170)과 음극판(180)을 공급할 경우 분리막(160)의 같은 일면에 이웃된 양극판(170)과 음극판(180) 사이의 안전거리가 확보되는지 확인한다(S1012).
이때 상기 안전거리는 리튬 이차전지의 전압이나 전류의 용량 등에 따라 결정되며, 안전거리 확보에 필요한 양극판(170)이나 음극판(180)의 공급(적층) 매수는 하프 스태킹 장치(100)의 컨트롤러(미도시)에 기설정되어 양극판(170)이나 음극판(180)이 안전거리 확보에 필요한 매수만큼 공급되면, 이후 한 방향으로만 계속 180도씩 또는 -180도씩 회전하면서 양극판(170) 2매나 음극판(180) 2매를 교대로 공급하는 와인딩 공정을 수행한다.
상기 안전거리가 확보된 후 와인딩 공정에서 먼저 도 11e에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 양극판 공급부(140)로 이동하여 양극판 공급부(140)에서 분리막(160)의 상하부에 제1극판 즉, 양극판(170)을 공급한다(S1014).
다음 도 11e에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전하고(S1016), 도 11f에서 음극판 공급부(150)로 이동하여 음극판 공급부(150)에서 분리막(160)의 상하부에 제2극판 즉, 음극판(180) 2매를 공급한다(S1018).
다음 도 11f에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전하되(S1020), 이와 같이 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도씩 계속 회전하고 양극 공급부(140)와 음극 공급부(150)를 이용해 양극판(170)과 음극판(180) 2매를 분리막(160)의 상하부에 공급하는 와인딩 방식으로 스택(200)을 적층하며, 양극판(170)과 음극판(180)의 적층 매수가 정하여진 기준 매수가 될 때까지 반복한다(S1022).
즉, 상기 S1022단계에서 양극판(170)과 음극판(180)의 적층 매수가 정하여진 기준 매수가 되지 않으면 S1014단계 ~ S1020단계를 반복 수행한다.
예를 들어 S1014단계로 도 11g에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 양극판 공급부(140)로 이동하여 양극판 공급부(140)에서 분리막(160)의 상하부에 제1극판 즉, 양극판(170)을 공급한다.
다음 S1016단계로 도 11g에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전하고, 상기S1018단계로 도 11h에서 음극판 공급부(150)로 이동하여 음극판 공급부(150)에서 분리막(160)의 상하부에 제2극판 즉, 음극판(180) 2매를 공급한다.
다음 S1020단계로 도 11h에서 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 180도 회전한다.
한편, 상기 양극판(170)과 음극판(180)의 적층 매수가 정하여진 기준 매수가 되면, 최외곽층의 음극판(180)을 감싸도록 폴딩헤드(130)에 의해 분리막(160)을 2-3회 와인딩하여 분리막(160)이 텐션을 갖도록 할 수도 있다.
다음 상기 분리막(160)을 테이프 등으로 풀리지 않도록 접착하고 분리막(160)의 단부를 커팅한(S1024) 후, 하프 스태킹 장치(100)에서 배출함으로써(S1026) 리튬 이차전지의 스택(200)이 완성된다.
또한, 상기 S1012단계에서 상기 안전거리가 확보되지 않은 경우 도 11c에서 양극판(170) 2매를 분리막(160)의 상하에 공급하고(S1032) 180도 회전하는(S1034) 공정과, 도 11d에서 음극판(180) 2매를 분리막(160)의 상하에 공급하고(S1036) -180도 회전하는(S1038) 공정을 상기 안전거리가 확보될 때까지 반복한다.
이와 같은 방식으로 이차전지 스택(200)을 적층함으로써 종래 분리막을 90도 또는 -90도 회전하면서 양극판과 음극판을 1매씩 공급하는 종래의 지그재그 방식보다 이차전지 스택을 빠르게 적층할 수 있다.
상기한 방식에 의해 적층한 후 예를 들어 알루미늄 파우치 내에 삽입한 후 한 면만 남기고 각 면을 실링하여 리튬이온 이차전지를 제조한다.
이때 리튬염이 함유된 카보네이트(carbonate) 계열의 비수계 전해액을 주입하고 진공 하에서 실링을 한 후에 전해질을 전극에 충분히 함침시킨 다음 충/방전 공정을 거쳐 리튬이온 이차전지가 제조된다.
도 12는 도 10의 공정에 의한 리튬 이차전지 스택을 보여주는 단면도이고, 도 13은 도 10에 의해 제조된 이차전지 스택을 전개한 상태에서의 도면이다.
도시된 바와 같이 분리막(160)을 180도와 -180도로 반복 회전하면서 양극판(170)과 음극판(180) 2매를 분리막(160)의 상하부에 공급하는 지그재그 방식으로 안전거리가 확보될 때까지 스택(200)의 일부분을 적층한 후, 분리막(160)을 일방향으로 180도씩 또는 -180도씩 계속 회전하면서 양극판(170)과 음극판(180) 2매를 분리막(160)의 상하부에 공급하는 와인딩 방식으로 스택(200)의 나머지 부분을 적층하면, 양극판(170)과 음극판(180)이 분리막(160)을 사이에 두고 차례로 적층되되, 지그재그 방식으로 적층된 부위는 양극판(170)과 음극판(180)의 어느 일측이 개방되고(이는 종래 지그재그 방식에 의해 적층된 구조(도 1)와 같다), 와인딩 방식으로 적층된 부위는 양극판(170)과 음극판(180)의 양측이 모두 폐쇄되는 구조를 갖는다(이는 종래 와인딩 방식에 의해 적층된 구조(도 2)와 같다).
즉, 본 발명에 의한 리튬 이차전지 스택(200)은 양극판(170)과 음극판(180)이 차례로 적층된 형태로 배열되며, 분리막(160)에 의해 인접한 양극판(170)과 음극판(180)이 분리된다.
상기 분리막(160)은 미세기공이 형성되고, 그 미세기공을 통해 양극판(170)과 음극판(180) 사이를 이동하는 리튬 이온이 통과한다.
상기 분리막(160)은 180도 또는 -180도 회전하면서 양극판(170)과 음극판(180)을 분리하는 폴딩부(162)와, 상기 폴딩부(162)에 연결되어 2-3회 와인딩하는 것에 의해 분리막의 폴딩부(162)에 텐션을 주어 양극판(170)과 음극판(180)이 쉽게 빠지거나 흔들리지 않게 하는 귄취부(164)로 이루어진다.
또한, 상기 폴딩부(162) 중 지그재그 방식에 의한 폴딩부(162a)는 180도와 -180도를 교대로 회전하는 것에 의해 양극판(170)과 음극판(180)의 어느 일측이 개방되고, 와인딩 방식에 의한 폴딩부(162b)는 일방향으로 180도 또는 -180도를 계속 회전하는 것에 의해 양극판(170)과 음극판(180)의 양측이 모두 막히는 구조를 취한다.
또한, 지그재그 방식에 의한 폴딩부(162a)는 도 13에 나타낸 바와 같이 분리막(160)을 풀어 펼쳤을 때 양극판(170)이 분리막(160)의 상하면 중 어느 한 면에 위치하면, 음극판(180)이 분리막(160)의 다른 면에 위치하여 양극판(170)과 음극판(180)이 분리막(160)의 같은 면에 위치하지 않음을 알 수 있고, 이에 의해 인접된 양극판(170)과 음극판(180) 간에 숏트가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 와인딩 방식에 의한 폴딩부(162b)는 도 13에 나타낸 바와 같이 분리막(160)을 풀어 펼쳤을 때 양극판(170)과 음극판(180)이 분리막(160)의 상하면 중 같은 한 면에 인접되게 위치하지만, 이때에는 인접된 양극판(170)과 음극판(180)의 거리가 충분히 떨어져 있어 인접된 양극판(170)과 음극판(180) 간에 숏트가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
이상에서는 생산성을 향상시키기 위해 제1실시예에 따른 지그재그 방식으로 스택의 일부를 적층하는 것을 예를 들어 설명하였으나, 종래의 지그재그 방식으로 스택의 일부를 적층하여 안전거리를 확보한 후 와인딩 방식으로 적층할 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100: 하프 스태킹 장치 110: 언와인더
120: 공급롤러 130: 폴딩헤드
140: 양극판 공급부 150: 음극판 공급부
160: 분리막 162: 폴딩부
164: 귄취부 170: 양극판
180: 음극판 200: 스택

Claims (12)

  1. (a) 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
    (b) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
    (c) 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
    (d) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계; 및
    (e) 상기 (c)단계와 (d)단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계;
    를 포함하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (f) 상기 (e)단계 이후에 텐션을 주기 위해 분리막을 일방향으로 2-3회 회전하여 와인딩하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  3. (a) 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
    (b) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
    (c) 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 180도 또는 -180도 회전하는 단계;
    (d) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
    (g) 상기 (c)단계와 (d)단계를 내전압에 견디기 위한 제1극판과 제2극판 사이의 안전거리를 확보할 수 있는 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계;
    (h) 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
    (i) 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계; 및
    (j) 상기 (h)단계와 (i)단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계; 를 포함하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  4. (a') 분리막의 단부 일면에 제1극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제1극판이 위치된 분리막을 90도 또는 -90도 회전하는 단계;
    (b') 상기 분리막의 타면에 제2극판 1매를 위치시키고, 상기 1매의 제2극판이 위치된 분리막을 -90도 또는 90도 회전하는 단계;
    (g') 상기 (a')단계와 (b')단계를 내전압에 견디기 위한 제1극판과 제2극판 사이의 안전거리를 확보할 수 있는 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계;
    (h') 상기 분리막의 상하면에 제1극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제1극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계;
    (i') 상기 분리막의 상하면에 제2극판 2매를 1매씩 나누어 적층하고, 상기 2매의 제2극판이 적층된 분리막을 -180도 또는 180도 회전하는 단계; 및
    (j') 상기 (h')단계와 (i')단계를 반복하여 정하여진 제1극판과 제2극판의 매수만큼 적층하는 단계; 를 포함하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    (k) 상기 (j)단계나 (j')단계 이후에 텐션을 주기 위해 분리막을 일방향으로 2-3회 회전하여 와인딩하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  6. 제1항, 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2극판의 크기는 제1극판의 크기보다 크고, 상기 분리막은 제2극판보다 길게 재단하여 제2극판과 제1극판이 접촉하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1극판은 양극판이고 제2극판은 음극판인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택 적층방법.
  8. 제1극판과 제2극판이 분리막을 사이에 두고 차례로 적층되는 리튬 이차전지 스택에 있어서,
    상기 분리막이 180도와 -180도의 회전을 교대로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하여 제1극판과 제2극판의 일측은 개방되고 타측은 막히는 구조인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분리막은 180도와 -180도의 회전을 교대로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하는 폴딩부와, 상기 폴딩부에 연결되어 2-3회 와인딩하는 것에 의해 분리막에 텐션을 주는 귄취부로 이루어진 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택.
  10. 제1극판과 제2극판이 분리막을 사이에 두고 차례로 적층되는 리튬 이차전지 스택에 있어서,
    상기 분리막은,
    분리막이 180도와 -180도의 회전을 교대로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하여 제1극판과 제2극판의 일측은 개방되고 타측은 막히는 제1폴딩부와, 분리막이 180도나 -180도의 회전을 일방향으로 반복하면서 제1극판과 제2극판을 분리하여 제1극판과 제2극판의 양측은 막히는 제2폴딩부로 이루어진 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분리막을 펼쳤을 때 제1폴딩부를 구성하는 분리막 상하면 중 어느 한 면에 제1극판이 위치되는 경우, 그 분리막의 타면에 제2극판이 위치되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2폴딩부에 연결되어 2-3회 와인딩하는 것에 의해 분리막에 텐션을 주는 귄취부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 스택.
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