KR20140132323A - 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법 - Google Patents

전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140132323A
KR20140132323A KR1020140145356A KR20140145356A KR20140132323A KR 20140132323 A KR20140132323 A KR 20140132323A KR 1020140145356 A KR1020140145356 A KR 1020140145356A KR 20140145356 A KR20140145356 A KR 20140145356A KR 20140132323 A KR20140132323 A KR 20140132323A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
tabs
tab
unit
present
Prior art date
Application number
KR1020140145356A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101575984B1 (ko
Inventor
김영훈
권성진
안순호
김동명
김기웅
류승민
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20140132323A publication Critical patent/KR20140132323A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101575984B1 publication Critical patent/KR101575984B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0583—Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/045—Cells or batteries with folded plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing
    • Y10T29/49208—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 전극 적층체와, 상기 전극 적층체를 전기적으로 연결하기 위한 복수개의 양극 전극탭 및 복수개의 음극 전극탭을 포함하는 전극 조립체이며, 상기 전극탭들은 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치되되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법{ELECTRODE ASSEMBLY HAVING A GOOD BONDABILITY OF TAB, BATTERY CELL AND DEVICE COMPRISING THEREOF}
본 발명은 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 극성의 전극탭 중 일부를 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치함으로써, 전극탭의 접합성을 개선한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 전지 케이스 내부에 전극 조립체와 전해질을 밀봉하는 구조로 형성되며, 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다. 모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.
한편, 전지 케이스에 수납되는 전극 조립체는 그 형태에 따라, 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 스택 앤 폴딩형(복합형)의 구조로 구분될 수 있다. 통상 젤리-롤형 전극 조립체는 전류 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극활물질을 코팅하고, 프레싱한 후, 원하는 폭과 길이를 갖는 밴드 형태로 재단한 다음, 분리 필름을 이용해 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아서 제조되는 전극 조립체를 말하며, 스택형 전극 조립체는 음극, 분리막, 양극을 수직으로 적층하는 방식으로 제조되는 전극 조립체를 말한다. 한편, 스택 앤 폴딩형 전극 조립체는 단일 전극 또는 음극/분리막/양극으로 이루어진 전극 적층체들을 길이가 긴 시트형 분리 필름으로 말거나 접어서 제조되는 전극 조립체를 말한다.
한편, 상기 전극 조립체들은 전기적 연결을 위해 적어도 하나 이상의 음극 전극탭 및 적어도 하나 이상의 양극 전극탭을 구비하며, 최근 대용량 구현을 위해 전극 조립체에 포함되는 전극 수가 많아짐에 따라 전극 조립체에 구비되는 전극탭의 수도 늘어나고 있는 추세이다. 상기 전극탭들은 전지 케이스로 포장되기 전에 단락되지 않도록 접합하는 것이 일반적이며, 접합된 전극탭들은 전지 케이스에 구비된 전극 단자에 수용된다. 이와 같은 접합 및 포장 공정의 용이성을 위해서, 종래에는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 동일한 극성의 전극탭(1)들 전부를 평면 상에서 동일한 위치를 갖도록 배치하는 것이 일반적이었다. 그러나, 전극 조립체에 구비되는 전극탭의 수가 증가함에 따라, 이러한 종래 방법에 의해 전극탭을 배치할 경우, 전극탭의 적층 두께가 두꺼워짐으로 인해 전극탭의 접합성이 떨어질 뿐 아니라, 전극탭을 수용하기 위한 전극 단자의 크기가 커져 전지셀의 디자인 형상을 저해한다는 문제점이 발생하게 되었다.
또한, 많은 수의 전극탭을 충분히 높은 에너지가 요구되는데, 전극탭 접합을 위해 높은 에너지를 사용할 경우, 최상부의 전극탭에 과도한 에너지가 전달되어 전극탭이 타버리거나 끊어짐 등의 변형이 발생하기 쉽고, 이를 방지하기 위해 접합 에너지를 낮추면, 하부에 위치하는 전극탭이 충분히 접합되지 않고 분리 또는 박리되는 문제점이 발생하게 된다. 도 14에는 15개의 단위셀이 스택된 전극 적층체에서 종래의 방식대로 전극탭을 접합하였을 때의 상태를 보여주는 사진이 도시되어 있다. 도 14에 따르면, 전극탭들이 제대로 접합되지 않아 분리되고, 일부 전극탭이 타버린 것을 볼 수 있다. 이는, 전극 수가 많은 두꺼운 전극 조립체의 경우, 종래 방식으로는 전극탭을 충분히 접합할 수 없음을 의미하는 것이다.
따라서, 스택(stack) 수가 많은 전극 조립체에서 전극탭들 간의 접합성을 개선할 수 있고, 디자인적으로 다양한 형상을 갖는 전지셀을 제조할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극탭의 적층 두께를 최소화하여 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명은, 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 전극 적층체와, 상기 전극 적층체를 전기적으로 연결하기 위한 복수개의 양극 전극탭 및 복수개의 음극 전극탭을 포함하는 전극 조립체이며, 상기 전극탭들은 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치되되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체를 제공한다.
이때, 상기 전극탭들은 서로 상이한 폭을 갖는 2종 이상의 전극탭들을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 상기 전극탭들은 상대적으로 넓은 폭을 갖는 적어도 하나 이상의 제1전극탭과, 상기 제1전극탭보다 좁은 폭을 가지며, 서로 중첩되지 않도록 배치되는 적어도 하나 이상의 제2전극탭 및 적어도 하나 이상의 제3전극탭을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제2전극탭 및 제3전극탭의 폭의 합이 제1전극탭의 폭보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 전극 적층체는, 면적이 상이한 두 종류 이상의 전극 유닛들의 조합을 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 면적이 상이한 전극 유닛들 간의 경계면에서 상대적으로 면적이 큰 전극 유닛의 음극과 상대적으로 면적이 작은 전극 유닛의 양극이 대향되도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전극 유닛은 단일 전극; 적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 분리막을 포함하는 적어도 하나 이상의 단위셀; 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이때, 상기 단위셀은 젤리-롤형, 스택형 및 스택 앤 폴딩형 단위셀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
한편 본 발명의 전극 적층체는, 상기 전극 유닛들을 구성하는 단일 전극 및 단위셀의 일부 또는 전부가 적어도 하나의 길이가 긴 시트형 분리 필름에 의해 감싸져 있는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 전극 조립체가 전지 케이스에 내장되어 있는 전지셀을 제공한다. 이때, 상기 전지셀은 리튬 이온 이차 전지 또는 리튬이온 폴리머 이차 전지일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 상기 본 발명의 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공하며, 이때, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 전극 적층체 및 상기 전극 적층체를 전기적으로 연결하기 위한 복수개의 양극 전극탭 및 복수개의 음극 전극탭을 포함하는 전극 조립체의 제조 방법이며, 상기 전극탭들을 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치하되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 전극 조립체의 제조 방법은 동일한 극성의 전극탭들을 접합하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 접합은, 예를 들면, 초음파 접합 방식, 레이저 접합 방식, 저항 용접 방식 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 전극 조립체는 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 평면 상에서 서로 중첩되지 않도록 배치됨으로써, 전극탭의 적층 두께가 최소화되고, 그 결과 전극탭 접합성이 개선되는 동시에 우수한 디자인을 구현할 수 있도록 하였다.
도 1은 종래의 전극탭의 배치를 설명하기 위한 것으로, (a)는 종래의 전극탭의 배치를 보여주는 평면도이고, (b)는 종래의 전극탭의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 전극탭의 배치를 보여주는 것으로 (a)는 본 발명의 전극탭의 배치를 보여주는 평면도이고, (b)는 본 발명의 전극탭의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 전극탭 배치의 다양한 구현예들을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 적층체의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 적층체의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 전극 적층체의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 전극 적층체의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 전극 적층체의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 전극 적층체의 전개도이다.
도 11은 본 발명의 전극 유닛들의 적층예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지셀의 사시도이다.
도 14는 종래의 방식대로 형성된 전극탭들의 접합상태를 보여주는 사진이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 도면은 본 발명의 이해를 원활하게 하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위가 도면에 기재된 범위로 한정되는 것은 아니다. 또한 하기 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 발명의 원활한 이해를 위해 일부 구성요소가 과장, 축소 또는 생략되어 표현될 수 있다.
본 발명은 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 전극 적층체와, 상기 전극 적층체를 전기적으로 연결하기 위한 복수개의 양극 전극탭 및 복수개의 음극 전극탭을 포함하는 전극 조립체이며, 상기 전극탭들은 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치되되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체를 제공한다.
이때, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치된다는 것은, 동일한 극성을 갖는 전극탭들을 하나의 평면(일반적으로는 전극 조립체의 수평 방향의 평면) 상에 투영시켰을 때, 일부 전극탭의 투영체가 중첩되지 않게 배치되는 것을 의미한다. 본 발명과 같이, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치될 경우, 동일한 개수의 전극탭을 사용하더라도 접합시의 두께가 줄어들게 되므로, 전극탭의 적층 두께 증가로 인한 접합성 저하 문제를 해결할 수 있다. 다만, 동일한 극성의 전극탭들이 서로 전기적인 연결을 유지할 수 있도록, 동일한 극성의 전극탭 중 일부는 중첩되게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 전극탭들은 서로 상이한 폭을 갖는 2종 이상의 전극탭들을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 본 발명의 상기 전극탭들은 상대적으로 넓은 폭을 갖는 전극탭과 상대적으로 좁은 폭을 갖는 전극탭을 포함할 수 있으며, 이와 같이 폭이 상이한 2종 이상의 전극탭을 포함할 경우, 동일한 극성의 전극탭들의 전기적 연결을 유지하지면서 전극탭의 적층 두께를 감소시키는데 보다 유리하다.
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 다양한 전극탭의 배치예들이 개시되어 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극탭은, 예를 들면, 상대적으로 넓은 폭을 갖는 적어도 하나 이상의 제1전극탭(10)과, 상기 제1전극탭보다 좁은 폭을 갖는 적어도 하나 이상의 제2전극탭(20) 및 적어도 하나 이상의 제3전극탭(30)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2전극탭(20)과 제3전극탭(30)은 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치되며, 제2전극탭(20)과 제3전극탭(30) 각각은 제1전극탭(10)과 동일 평면 상에서 중첩되도록 배치된다. 이때, 상기 제2전극탭과 제3전극탭의 폭은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 도 2 및 도 3(a) 및 도 3(b)에는 제2전극탭과 제3전극탭의 폭이 서로 상이한 구성이 예시되어 있으며, 도 3(c) 및 도 4에는 제2전극탭과 제3전극탭의 폭이 동일한 구성이 예시되어 있다.
*한편, 상기 제2전극탭과 제3전극탭은 제1전극탭과 중첩되도록 배치되기만 하면 되고, 제2전극탭과 제3전극탭이 제1전극탭의 면적 내에 모두 포함되도록 배치될 필요는 없으며, 제1전극탭의 면적을 벗어나는 부분이 있어도 무방하다. 다만, 전극탭이 차지하는 공간을 최소화하기 위해서는, 상기 제2전극탭(20)의 폭과 제3전극탭(30)의 폭의 합이 제1전극탭(10)의 폭보다 작은 것이 보다 바람직하다. 전극탭이 차지하는 공간이 넓을 경우, 이들을 수용하는 전극 리드가 길어져 외관상 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.
*한편, 본 발명에 있어서, 상기 제1전극탭(10), 제2전극탭(20) 및 제3전극탭(30)의 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 있어서, 상기 전극탭들은 도 2 (b)에 도시된 바와 같이, 상대적으로 넓은 폭을 갖는 제1전극탭(10) 상에 제2전극탭(20) 및 제3전극탭(30)이 배치되는 구조로 형성될 수도 있고, 도 3 (a)에 도시된 바와 같이, 제1전극탭(10)이 가운데에 위치하고, 상기 제1전극탭의 위, 아래에 각각 제2전극탭(20) 및 제3전극탭(30)이 배치되는 구조로 형성될 수도 있으며, 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 제2전극탭(20) 및 제3전극탭(30) 상부에 제1전극탭(10)이 배치되는 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 도 3 (c)에 개시된 바와 같이, 상대적으로 폭이 넓은 제1전극탭(10)의 하부에 제2전극탭(20)이 배치되고, 상기 제1전극탭(10)의 상부에 제3전극탭(30)이 배치되는 구조로 형성될 수도 있다. 또는, 본 발명의 전극탭들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1전극탭(10)의 일면에는 제2전극탭들(22, 24, 26)을 배치하고, 제1전극탭(10)의 하면에는 제3전극탭들(32, 34)들을 배치하는 구조로 형성될 수도 있다. 이외에도, 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형예들은 모두 본 발명의 범주에 속한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 전극탭들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1전극탭(10)보다 좁은 폭을 갖는 전극탭들(22, 24, 26, 32, 34)을 3종류 이상 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 전극탭들이 서로 다른 폭을 갖는 경우에는 전극탭 상호 간에 매우 다양한 배치가 가능하며, 그 결과 종래의 전극탭 접합 시에 발생하는 다양한 문제점을 해결할 수 있을 뿐 아니라, 디자인적인 측면에서도 유리하다. 예를 들면, 종래에는 일반적으로 전극탭들을 위에서 아래 방향으로 프레스하여 접합하였는데, 이와 같은 접합 방식을 사용할 경우, 전극 적층체의 최상부에 연결된 전극탭이 과도하게 연신되면서 찢어지는 등의 손상이 가해지기 쉽다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 도 3(a)나 도 3(b)에 개시된 바와 같이, 폭이 넓은 제1전극탭의 상면과 하면에 제2전극탭 및/또는 제3전극탭을 배치하는 구조를 이용할 경우, 전극탭들을 상부 방향과 하부 방향에서 동시 또는 순차적으로 프레스하면서 접합할 수 있어, 전극 적층체의 최상단 또는 최하단에 연결된 전극탭들의 과도한 연신을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이와 같이, 전극탭들의 접합 위치를 자유롭게 조절할 수 있기 때문에, 전지 케이스에 형성되는 전극 단자의 위치도 자유롭게 조절할 수 있고, 그 결과 다양한 디자인을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 도 2 내지 4는 동일 극성을 갖는 전극탭들의 배치를 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 전극 조립체는 상기와 같은 배치를 갖는 2개의 전극탭, 즉, 양극 전극탭과 음극 전극탭을 구비한다. 이때, 상기 양극 전극탭과 음극 전극탭 각각의 전극탭 배치는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 전극탭들은, 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치되기만 하면 되고, 양극 전극탭과 음극 전극탭의 형성 위치는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에 있어서, 상기 양극 전극탭과 음극 전극탭은 전극 적층체의 전장 방향 또는 전폭 방향의 일면에 나란히 형성될 수도 있고, 양극 전극탭과 음극 전극탭이 서로 다른 면에 형성될 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 있어서, 상기 전극 적층체는 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 구조체이면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 있어서, 전극 적층체는 단일 전극인 음극과 양극이 분리 필름을 개재한 상태로 교대로 적층되어 있는 형태일 수도 있고, 음극, 양극 및 분리 필름으로 이루어진 단위셀들이 적층되어 있는 형태일 수도 있고, 단일 전극 및/또는 단위셀들이 길이가 긴 시트형 분리 필름에 의해 감겨져 있는 형태일 수도 있고, 단위셀과 단일 전극들이 조합되어 있는 형태일 수도 있다.
이때, 상기 단위셀은 시트형 음극 및 시트형 양극을 분리막 필름을 이용하여 격막한 후, 나선형으로 감아서 제조되는 젤리-롤 방식으로 제조된 전극 구조체; 적어도 하나 이상의 음극, 적어도 하나 이상의 분리막, 적어도 하나 이상의 양극을 순차적으로 적층하여 제조되는 스택 방식으로 제조된 전극 구조체; 또는 단일 전극 및/또는 스택형 단위셀들을 길이가 긴 시트형 분리 필름 상에 배치한 다음 폴딩하는 스택 앤 폴딩 방식으로 제조되는 전극 구조체들을 모두 포함하는 개념으로 이해되어야 할 것이다. 본 명세서에서는 편의상 젤리-롤 방식으로 제조된 단위셀을 젤리-롤형 단위셀로, 스택 방식으로 제조된 단위셀을 스택형 단위셀로, 스택 앤 폴딩 방식으로 제조된 단위셀을 스택 앤 폴딩형 단위셀로 지칭하기로 한다.
한편, 본 명세서에서 상기 '스택형'이라는 용어는 양극, 분리막, 음극을 하나씩 순차적으로 적층하는 전통적인 방식으로 제조되는 것뿐 아니라, 음극/분리막/양극/분리막 또는 양극/분리막/음극/분리막과 같은 순차적 적층 구조를 갖는 기본 단위체를 제조한 후, 이 기본 단위체들을 분리막을 개재하여 적층하는 방식(통상 '라미네이션 앤 스택 방식'으로 지칭됨)을 포함하는 개념으로, 이때, 상기 기본 단위체들은 양극과 음극을 2개 이상 포함할 수 있으며, 기본 단위체의 최외각면 중 일면은 분리막으로 구성되고, 타면은 전극으로 구성될 수 있다. 상기 라미네이션 앤 스택 방식으로 제조된 전극 적층체의 경우, 상기에서 설명한 기본 단위체들만으로 이루어져야 하는 것은 아니며, 상기에서 설명한 기본 단위체에 다른 구조의 전극 구조체 및/또는 분리막을 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, 라미네이션 앤 스택 방식으로 제조된 전극 적층체는, 최상층부 또는 최하층부에 분리막/양극/분리막 또는 분리막/음극/분리막으로 이루어진 전극 구조체 또는 분리막을 사용하고, 나머지 부분에는 상기한 기본 단위체들을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 상기 라미네이션 앤 스택 방식으로 제조된 전극 적층체의 경우, 전극 적층체 전체에 포함되는 양극과 음극의 개수의 합과 분리막의 개수가 동일하게 구성될 수도 있고, 전극 적층체의 최외각에 분리막 등을 추가하여, 분리막의 개수가 양극과 음극의 개수의 합보다 1개 더 많게 구성될 수도 있다.
한편, 상기 '스택 앤 폴딩'이라는 용어는, 길이가 긴 시트형 분리 필름 상에 단일 전극 및/또는 스택형 단위셀들을 배치한 다음 폴딩하는 방식을 통칭하는 것으로, 폴딩 방식은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에 잘 알려진 다양한 폴딩 방식, 예를 들면, 시트형 분리 필름을 지그재그 형태로 접는 방식(Z-폴딩형 또는 병풍형으로 지칭됨), 시트형 분리 필름의 일면에 스택형 단위셀들을 배치한 다음 일 방향으로 감아서 마는 방식, 또는 시트형 분리 필름의 양면에 단일 전극들을 교대로 배치한 다음 시트형 분리 필름을 감아서 마는 방식 등과 같은 다양한 폴딩 방식들을 모두 포괄하는 개념으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명의 상기 전극 적층체에 포함되는 양극, 음극 및 분리막의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에 알려져 있는 양극, 음극 및 분리막들을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 음극은 구리, 니켈, 알루미늄 또는 이들 중 적어도 1종 이상이 포함된 합금에 의해 제조된 음극 전류 집전체에 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금 등과 같은 음극 활물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 양극은, 예를 들면, 알루미늄, 니켈, 구리 또는 이들 중 적어도 1종 이상이 포함된 합금에 의해 제조된 양극 전류 집전체에 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등과 같은 양극 활물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 이때, 하나의 단위셀을 구성하는 양극과 음극에서 전극 활물질이 코팅되는 면적은 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 또한, 상기 전극 활물질은 전류 집전체의 양면에 코팅될 수도 있고, 무지부 등의 형성을 위해 전류 집전체의 단면에 코팅될 수도 있으며, 필요에 따라 전류 집전체의 표면의 일부 또는 전부에 코팅될 수 있다.
한편, 상기 분리막은, 예를 들면, 미세 다공 구조를 가지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 다층 필름이나, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 고체 고분자 전해질용 또는 겔형 고분자 전해질용 고분자 필름일 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 전극 적층체에 포함되는 단일전극 및/또는 단위셀들의 크기나 형상 등은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 전극 적층체에 포함되는 단일 전극 및/또는 단위셀들은 서로 동일한 형상 및/또는 크기를 가질 수도 있고, 상이한 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 본 발명의 전극 적층체에 포함되는 단일 전극 및/또는 단위셀들이 서로 다른 크기나 형상을 갖는 경우에는 보다 다양한 형상을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
예를 들면, 본 발명의 전극 적층체는 면적이 상이한 두 종류 이상의 전극 유닛들의 조합을 포함하며, 상기 전극 유닛들 간에 단차가 형성되도록 적층된 것일 수 있다. 이때, 상기 면적은 전극 유닛들의 적층 방향에 대하여 수직하는 방향(이하, '평면 방향' 함)의 표면 면적을 의미한다.
또한, '전극 유닛'은 본 발명의 단차가 있는 전극 적층체에 있어서의 한 층을 구성하는 기본 단위를 지칭하는 것으로, 각각의 전극 유닛들은 음극 또는 양극과 같은 단일 전극; 적어도 하나 이상의 단위셀; 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기와 같이 면적이 상이한 두 종류 이상의 전극 유닛들의 조합을 포함할 경우, 상기 면적이 상이한 전극 유닛들 간의 경계면에서 서로 다른 극성의 전극이 대향되도록 형성하는 것이 바람직하다. 면적이 상이한 전극 유닛들 간의 경계면에 서로 다른 극성의 전극이 배치될 경우, 전극 유닛 간의 경계면에서도 전기를 저장할 수 있어, 전기 용량이 증가하는 효과가 있기 때문이다. 보다 바람직하게는, 상대적으로 면적이 큰 전극 유닛의 음극과 상대적으로 면적이 작은 전극 유닛의 양극이 대향되도록 형성되는 것이 좋다. 면적이 상이한 전극 유닛 간의 경계면에 면적이 큰 전극 유닛의 양극이 배치될 경우, 대면적의 전극 유닛의 양극으로부터 리튬 금속이 석출되어 전지 수명이 단축시키거나, 전지의 안정성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다. 한편, 상기 '대향'이라는 용어는 서로 마주 보는 방향에 배치되어 있는 것을 의미하는 것으로, 대향되는 두 전극이 서로 접촉하고 있을 필요는 없으며, 두 전극 사이에 다른 구성요소들, 예를 들면, 분리막 및/또는 시트형 분리 필름이 개재되어 있는 경우를 포괄하는 개념이다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 전극 적층체를 구성하는 전극 유닛들은 매우 다양한 조합으로 형성될 수 있다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 전극 유닛의 구성을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 5 내지 도 10에는 본 발명에 따른 전극 적층체에 있어서의 전극 유닛의 구성을 보여주는 다양한 실시예들이 도시되어 있다.
예를 들면, 도 5에는 본 발명의 일 실시예로서, 스택형 단위셀로 이루어진 전극 유닛을 포함하는 전극 적층체가 개시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 적층체는, 면적이 상이한 3종의 전극 유닛들(110, 120, 130)로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 전극 유닛들은 양극(40), 음극(50)이 분리막(60)을 개재하여 적층된 스택형 단위셀들을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 각각의 전극 유닛들은, 전극 유닛 (130)과 같이 하나의 단위셀(105)로 이루어질 수도 있고, 전극 유닛 (110) 또는 (120)과 같이 면적이 동일한 2개 이상의 단위셀들(101, 102, 103, 104)의 조합으로 이루어질 수도 있다. 한편, 도 5에는 전극 유닛을 구성하는 단위셀이 모두 스택형 단위셀인 경우가 예시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 있어서, 전극 유닛은 스택형 단위셀 이외에도 젤리롤형 단위셀, 스택 앤 폴딩형 단위셀로 구성될 수도 있고, 이들 단위셀과 단일 전극의 조합으로 이루어질 수도 있고, 서로 다른 종류의 단위셀의 조합으로 이루어질 수도 있다.
예를 들면, 도 6에는 젤리-롤형 단위셀과 단일 전극의 조합으로 이루어진 전극 유닛을 포함하는 전극 적층체가 개시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 적층체는, 예를 들면, 면적이 상이한 2종의 전극 유닛들(210, 220)로 이루어질 수 있으며, 이때, 상대적으로 면적이 작은 전극 유닛(210)은 젤리롤형 단위셀(201)과 단일 전극(202)의 조합으로 이루어지고, 상대적으로 면적이 큰 전극 유닛(220)은 젤리롤형 단위셀(203)로 이루어질 수 있다. 이때, 젤리롤형 단위셀(201, 203)은 음극 시트(50')와 양극 시트(40')가 분리막(60')이 개재된 상태로 권취되며, 전지의 안정성을 고려할 때, 음극 시트가 바깥쪽으로 나오도록 권취되는 것이 바람직하고, 상기 단일 전극(202)은 양극인 것이 바람직하다. 한편, 도 6에는 젤리롤형 단위셀과 단일 전극의 조합으로 이루어진 전극 유닛과, 하나의 젤리롤형 단위셀로 이루어진 전극 유닛을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 스택형 단위셀 및/또는 스택 앤 폴딩형 단위셀과 단일 전극을 조합하여 하나의 전극 유닛을 구성하거나, 서로 다른 종류의 2종 이상의 단위셀들을 조합하여 하나의 전극 유닛을 구성하는 것도 가능하다.
예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 스택형 단위셀과 스택 앤 폴딩형 단위셀들을 조합하여 본 발명의 전극 적층체를 구현할 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 적층체는 면적이 상이한 3종의 전극 유닛들(310, 320, 330)으로 이루어질 수 있으며, 이때 가장 면적이 작은 전극 유닛(310)과 가장 면적이 큰 전극 유닛(330)은 스택형 단위셀로 이루어져 있고, 중간 면적의 전극 유닛(320)은 스택 앤 폴딩형 단위셀로 이루어질 수 있다. 이 중 가장 면적이 작은 전극 유닛(310)은 음극(50)/분리막(60)/양극(40)/분리막(60)/음극(50)/분리막(60)/양극(40)의 구조로 이루어진 스택형 단위셀로 이루질 수 있고, 가장 면적이 큰 전극 유닛(330)은 음극(50)/분리막(60)/양극(40)/분리막(60)/음극(50)/분리막(60)/양극(40)/분리막(60)/음극(50)의 구조로 이루어진 스택형 단위셀로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 단위셀은 최외각 양면에 배치되는 전극의 극성이 상이할 수도 있고, 동일할 수도 있으며, 하나의 단위셀에 하나 이상의 양극 및/또는 하나 이상의 음극을 포함할 수도 있다. 한편, 중간 면적의 전극 유닛(320)은 시트형 분리 필름(70)에 의해 음극, 양극 및 분리막을 포함하는 전극 적층체들이 감겨져 적층된 스택 앤 폴딩형 단위셀로 이루어질 수 있다.
한편, 도 8에는 단일 전극으로 이루어진 전극 유닛(420)과 하나 이상의 단위셀(401, 402)으로 이루어진 전극 유닛(410)을 포함하는 전극 적층체가 예시되어 있다.
한편, 본 발명의 전극 적층체는, 전극 유닛들을 구성하는 단일 전극 및 단위셀들의 일부 또는 전부가 적어도 하나의 시트형 분리 필름에 의해 감싸 있는 구조로 이루어질 수도 있다. 도 9는 시트형 분리 필름에 의해 전극 유닛을 구성하는 단일 전극 및 단위셀들의 일부 또는 전부가 감싸있는 구조로 형성된 본 발명의 전극 적층체의 일 구현예를 보여준다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 유닛들(510, 520, 530)을 구성하는 단위셀들(501, 502, 503, 504, 505, 506, 507)들을 시트형 분리 필름(70)을 이용하여 감싸는 경우, 시트형 분리 필름(70)에 의해 전지 팽창이 억제되는 효과가 있어, 전지 안정성을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 도 9에서, 점선으로 표시된 부분에는 시트형 분리 필름이 없어도 무방하다.
한편, 도 9에는 시트형 분리 필름이 스택형 단위셀들(501, 502, 503, 504, 505, 506, 507)을 지그재그 방식으로 감싸고 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 시트형 분리 필름으로 단일 전극 및/또는 단위셀들을 감는 방식은 다양하게 구현될 수 있다.
예를 들면, 도 10에 개시된 바와 같이, 시트형 분리 필름(70) 상에 면적이 상이한 스택형 단위셀(601, 602, 602, 603, 604, 605, 606, 607)을 적절한 간격으로 배열한 다음, 시트형 분리 필름을 말아서 본 발명의 전극 적층체를 제조할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 시트형 분리 필름의 일면에 양극을 소정의 간격으로 배열하고, 그 반대면에 음극을 소정의 간격으로 배열한 다음, 시트형 분리 필름을 마는 방식으로 본 발명의 전극 적층체를 제조하거나, 2장의 시트형 분리 필름을 준비하고, 이 중 하나의 시트형 분리 필름에는 음극을 소정의 배열로 적층하고, 다른 하나의 시트형 분리 필름에는 양극을 소정의 배열로 적층한 다음, 2장의 시트형 분리 필름을 함께 마는 방식으로 전극 적층체를 제조될 수도 있다. 이외에도 시트형 분리 필름을 이용하여 전극 유닛의 일부 또는 전부를 감싸는 방법은 제조하고자 하는 전극 적층체의 형상 등에 따라 다양하게 존재할 수 있으며, 이러한 다양한 변형예들은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 전극 적층체에 있어서, 하나의 전극 유닛은 단일 전극, 적어도 하나 이상의 단위셀 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 단위셀로는 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 다양한 단위셀들, 예를 들면, 스택형, 젤리롤형, 스택 앤 폴딩형 단위셀 및/또는 이들의 조합이 제한없이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 전극 적층체는 도 6 및 8에 개시된 바와 같이, 상이한 면적을 갖는 2종의 전극 유닛으로 구성될 수도 있고, 도 5, 7 및 9에 개시된 같이, 상이한 면적을 갖는 3종의 전극 유닛으로 구성될 수도 있다. 또한, 도면에 도시되어 있지는 않으나, 상이한 면적을 갖는 4종 이상의 전극 유닛으로 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 도 5 내지 10에 개시된 것 이외에도 다양한 전극 유닛들의 조합이 존재할 수 있으며, 이러한 변형예들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 발명의 전극 적층체에 포함되는 전극 유닛들은 그 형상이 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 전극 유닛들은 직사각형, 정사각형, 사다리꼴, 평행사변형, 마름모꼴 등과 같은 사각 형상으로 형성될 수도 있고, 하나 이상의 모서리가 모따기되거나, 곡선으로 이루어진 사각 형상일 수도 있으며, 하나 이상의 변이 곡선으로 이루어진 형상일 수도 있다. 이외에도 다양한 형태의 전극 유닛들이 존재할 수 있으며, 이러한 변형예들은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 이와 같이 전극 유닛의 형상을 다양하게 형성함으로써, 다양한 형태의 배터리 디자인을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 공간 활용도도 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 면적이 상이한 2종 이상의 전극 유닛들을 다양한 배열로 적층될 수 있다. 전극 유닛의 적층 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 도 11의 (a), (b), (d)에 도시된 바와 같이, 하부 방향에서 상부 방향으로 갈수록 전극 유닛의 면적이 작아지는 배열로 전극 유닛들을 적층할 수도 있고, 도 11의 (e)에 도시된 바와 같이, 하부 방향에서 상부 방향으로 갈수록 전극 유닛의 면적이 커지는 배열로 전극 유닛들을 적층할 수도 있으며, 또는 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 가장 면적이 큰 전극 유닛이 전극 적층체의 중간층에 배열되는 방식으로 전극 유닛들을 적층할 수도 있다.
또한, 본 발명의 전극 적층체에 있어서, 상기 전극 유닛들은, 예를 들면, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 각각의 전극 유닛의 일 모서리가 일치하는 계단형 배열로 적층될 수도 있고, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 각각의 전극 유닛의 평면 방향 중심점이 일치되는 피라미드형 배열로 적층될 수도 있고, 또는 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이, 각각의 전극 유닛의 평면 방향 중심점이 소정의 간격 또는 불규칙하게 이격되어 있는 배열로 적층될 수도 있다. 이외에도 매우 다양한 적층 배열의 변형이 가능하며, 이러한 다양한 변형예들은 본 발명의 범주에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 상기와 같이 면적이 상이한 2종 이상의 전극 유닛을 포함하는 전극 적층체를 사용하였을 경우에는 전극 유닛마다 전기용량이 상이할 수 있기 때문에, 각각의 전극 유닛에 있어서 최적화된 전극탭의 크기가 다를 수 있다. 따라서, 면적이 상이한 2종 이상의 전극 유닛을 포함하는 전극 적층체를 사용할 경우, 각각의 전극 유닛의 용량에 따라 최적화된 크기를 갖는 전극탭을 선택하고, 이들 전극탭들 중 일부만 중첩되도록 배열할 경우, 전극탭의 접합성 향상 및 전기 용량 극대화는 물론 다양한 전지 디자인을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 한편, 면적이 상이한 전극 유닛에 최적화된 전극탭의 폭은, 각 전극 유닛의 용량, 전체 전지의 용량, 디자인적 요소 등과 같은 다양한 스펙들을 고려하여 당업자가 적절하게 설계할 수 있는 사항으로, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전지 안정성 및 전류밀도 등을 고려할 때, 전극 유닛의 용량(단위: A)에 대한 전극 탭의 수직 단면적(즉, 전극탭의 폭(mm)×두께(mm))의 비율이 0.015 이상이 되도록 설계할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 전극 조립체는, 상기 전극탭들을 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치하되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치하는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있으며, 상기와 같은 전극탭의 배치는 단일 전극 및/또는 단위셀에서 전극탭을 형성하는 위치를 조절함으로써 수행될 수 있다. 한편, 상기 전극 조립체 및 전극탭들의 구체적인 구성은 상기에서 설명한 바와 동일하므로 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 전극 조립체의 제조 방법은 동일한 극성의 전극탭들을 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 전극탭들의 접합 단계는 전지 케이스 포장 후에 전극탭을 전극 리드에 삽입하기 위한 것으로, 이때 상기 접합은, 예를 들면, 초음파 접합 방식, 레이저 접합 방식, 저항 용접 방식 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있으며, 구체적인 접합 조건은 적층되는 전극탭의 두께나 단의 개수 등에 따라 설계자가 적절히 변경 가능하다.
다음으로, 본 발명의 전지셀에 대해 설명한다. 도 12 및 도 13에는 본 발명의 전지셀의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지셀(900)은 전지 케이스(910) 내부에 본 발명의 전극 조립체(100)이 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전지 케이스(910)는 파우치형 케이스일 수 있으며, 전극 조립체의 형상에 대응되는 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 파우치형 케이스는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 라미네이트 시트는 최외각을 이루는 외측 수지층, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층, 밀봉을 위한 내측 수지층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 전지 케이스는 전극 조립체의 전극 유닛들의 전기 단자들을 전기적으로 연결하기 위한 전극 리드(920, 930)가 외부로 노출된 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 도시되지는 않았으나, 상기 전극 리드의 상하면에는 전극 리드를 보호하기 위한 절연 필름이 부착될 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 상기 전극 리드는 양극 전극탭과 음극 전극탭의 형성 위치에 따라, 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 양극 리드(920)와 음극 리드(930)가 전극 조립체의 일면에 나란히 형성될 수도 있고, 도 13에 도시된 바와 같이, 양극 리드(920)와 음극 리드(930)가 서로 다른 면에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 전지 케이스는, 본 발명의 전극 조립체의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 전지케이스의 형상은 전지케이스 자체를 변형하여 형성하는 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 전지케이스의 형상 및 크기가 전극 조립체의 형상 및 크기가 완전히 일치해야 하는 것은 아니며, 전극 조립체의 밀림현상으로 인한 내부 단락을 방지할 수 있는 정도의 형상 및 크기이면 무방하다. 한편, 본 발명의 전지 케이스의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 형상 및 크기의 전지 케이스가 사용될 수 있다.
한편, 상기 전지셀은 바람직하게는 리튬이온 전지 또는 리튬이온 폴리머 전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 본 발명의 전지셀은 단독으로 사용될 수도 있고, 전지셀을 적어도 하나 이상 포함하는 전지팩의 형태로 사용될 수도 있다. 이러한 본 발명의 전지셀 및/또는 전지팩은 다양한 디바이스, 예를 들면, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치 등에 유용하게 사용될 수 있다. 이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
*한편, 본 발명의 전지셀 또는 전지팩이 상기와 같은 디바이스에 장착될 경우, 본 발명의 전지셀 또는 전지팩의 구조로 인해 형성된 잉여 공간에 디바이스의 시스템 부품이 위치하도록 할 수 있다. 본 발명의 전지셀 또는 전지팩은 크기가 상이한 전극 조립체로 형성되기 때문에 전극 조립체 자체가 단차가 있는 형태로 형성되며, 전지 케이스를 전극 형상에 맞춰 형성하고, 이를 디바이스 장착할 경우, 종래의 각형 또는 타원형 전지셀 또는 전지팩에는 없었던 잉여의 공간이 발생하게 된다. 이와 같은 잉여 공간에 디바이스의 시스템 부품을 장착할 경우, 디바이스의 시스템 부품과 전지셀 또는 전지팩을 유연하게 배치할 수 있으므로 공간 활용도를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 전제 디바이스의 두께나 부피를 감소시켜 슬림한 디자인을 구현할 수 있다.
10: 제1전극탭
20: 제2전극탭
30: 제3전극탭
40, 40': 양극
50, 50': 음극
60, 60': 분리막
70: 시트형 분리필름
100: 전극 조립체
110, 120, 130, 201, 220, 310, 320, 330, 410, 420, 510, 520, 530: 전극 유닛
900: 전지셀
910: 전지 케이스
920, 930: 전극 리드

Claims (18)

  1. 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 전극 적층체와, 상기 전극 적층체를 전기적으로 연결하기 위한 복수개의 양극 전극탭 및 복수개의 음극 전극탭을 포함하는 전극 조립체이며,
    상기 전극탭들은 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치되되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극탭들은 서로 상이한 폭을 갖는 2종 이상의 전극탭들을 포함하는 전극 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전극탭들은 상대적으로 넓은 폭을 갖는 적어도 하나 이상의 제1전극탭과,
    상기 제1전극탭보다 좁은 폭을 가지며, 서로 중첩되지 않도록 배치되는 적어도 하나 이상의 제2전극탭 및 적어도 하나 이상의 제3전극탭을 포함하는 전극 조립체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2전극탭 및 제3전극탭의 폭의 합이 제1전극탭의 폭보다 작은 전극 조립체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 적층체는 면적이 상이한 두 종류 이상의 전극 유닛들의 조합을 포함하는 전극 조립체.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전극 적층체는 면적이 상이한 두 종류의 전극 유닛들의 조합을 포함하는 전극 조립체.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 전극 적층체는 면적이 상이한 세 종류의 전극 유닛들의 조합을 포함하는 전극 조립체.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 면적이 상이한 전극 유닛들 간의 경계면에서 상대적으로 면적이 큰 전극 유닛의 음극과 상대적으로 면적이 작은 전극 유닛의 양극이 대향되도록 형성된 전극 조립체.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 전극 유닛은 단일 전극; 적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 분리막을 포함하는 적어도 하나 이상의 단위셀; 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것인 전극 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단위셀은 젤리-롤형, 스택형 및 스택 앤 폴딩형 단위셀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 전극 조립체.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 전극 유닛들을 구성하는 단일 전극 및 단위셀의 일부 또는 전부가 적어도 하나의 길이가 긴 시트형 분리 필름에 의해 감싸져 있는 구조로 이루어지는 전극 조립체.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항의 전극 조립체가 전지 케이스에 내장되어 있는 전지셀.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전지셀은 리튬 이온 이차 전지 또는 리튬이온 폴리머 이차 전지인 전지셀.
  14. 청구항 12의 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치인 디바이스.
  16. 적어도 하나의 음극, 적어도 하나의 양극, 및 적어도 하나의 분리 필름을 포함하는 전극 적층체 및 상기 전극 적층체를 전기적으로 연결하기 위한 복수개의 양극 전극탭 및 복수개의 음극 전극탭을 포함하는 전극 조립체의 제조 방법이며,
    상기 전극탭들을 동일한 극성의 전극탭들끼리 전기적으로 연결되도록 배치하되, 동일한 극성의 전극탭 중 일부가 동일 평면 상에서 서로 중첩되지 않게 배치하는 단계를 포함하는 전극 조립체의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    동일한 극성의 전극탭들을 접합하는 단계를 더 포함하는 전극 조립체의 제조 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 접합은 초음파 접합 방식, 레이저 접합 방식, 저항 용접 방식 또는 이들의 조합에 의해 수행되는 것인 전극 조립체의 제조 방법.
KR1020140145356A 2012-05-30 2014-10-24 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법 KR101575984B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120057583 2012-05-30
KR1020120057583 2012-05-30
KR20120127001 2012-11-09
KR1020120127001 2012-11-09

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130061580A Division KR20130135129A (ko) 2012-05-30 2013-05-30 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140132323A true KR20140132323A (ko) 2014-11-17
KR101575984B1 KR101575984B1 (ko) 2015-12-09

Family

ID=49982585

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130061580A KR20130135129A (ko) 2012-05-30 2013-05-30 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법
KR1020140145356A KR101575984B1 (ko) 2012-05-30 2014-10-24 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130061580A KR20130135129A (ko) 2012-05-30 2013-05-30 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9698406B2 (ko)
EP (1) EP2750221B1 (ko)
JP (1) JP5825436B2 (ko)
KR (2) KR20130135129A (ko)
CN (1) CN103918106B (ko)
WO (1) WO2013180482A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018128310A1 (ko) * 2017-01-03 2018-07-12 주식회사 엘지화학 전극 탭들의 용접 부위를 정밀하게 설정하여 용접 신뢰성을 향상할 수 있는 용접 방법

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101577494B1 (ko) 2013-01-07 2015-12-15 주식회사 엘지화학 다수의 전극조립체를 포함하는 이차전지
KR101764841B1 (ko) 2013-02-13 2017-08-04 주식회사 엘지화학 경사 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀
KR101567674B1 (ko) 2013-02-15 2015-11-10 주식회사 엘지화학 전극조립체의 제조방법
KR101572836B1 (ko) 2013-03-04 2015-12-01 주식회사 엘지화학 단차 구조를 포함하는 전지셀
KR101800932B1 (ko) * 2015-03-16 2017-11-23 주식회사 엘지화학 스텝드 배터리
KR101945901B1 (ko) 2015-03-26 2019-02-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102384021B1 (ko) * 2015-09-24 2022-04-07 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
GB2548361B (en) 2016-03-15 2020-12-02 Dyson Technology Ltd Method of fabricating an energy storage device
US10505232B2 (en) 2016-12-30 2019-12-10 Microsoft Licensing Technology, LLC Stacked, rolled-electrode battery cell with y-axis bending
KR20180097087A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성에스디아이 주식회사 대칭형 멀티탭을 갖는 이차 전지
DE102017202995A1 (de) * 2017-02-24 2018-08-30 Robert Bosch Gmbh Elektrische Energiespeichereinheit mit mindestens einer elektrisch isolierten Elektrodenmateriallage und entsprechendes Herstellungsverfahren
US10431816B2 (en) * 2017-07-17 2019-10-01 GM Global Technology Operations LLC Battery cell with increased tab area and method and apparatus for manufacturing same
GB2566472B (en) 2017-09-14 2020-03-04 Dyson Technology Ltd Magnesium salts
GB2566473B (en) 2017-09-14 2020-03-04 Dyson Technology Ltd Magnesium salts
KR102244951B1 (ko) * 2017-11-21 2021-04-27 주식회사 엘지화학 전극 조립체와 이차전지 및 그 전극 조립체와 이차전지의 제조방법
GB2569388B (en) 2017-12-18 2022-02-02 Dyson Technology Ltd Compound
GB2569390A (en) 2017-12-18 2019-06-19 Dyson Technology Ltd Compound
GB2569392B (en) 2017-12-18 2022-01-26 Dyson Technology Ltd Use of aluminium in a cathode material
GB2569387B (en) 2017-12-18 2022-02-02 Dyson Technology Ltd Electrode
US20200036034A1 (en) * 2018-07-24 2020-01-30 Michael Wang High-capacity polymer lithium-ion battery structure
KR20210022469A (ko) * 2019-08-20 2021-03-03 주식회사 엘지화학 이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지팩
WO2021195917A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 宁德新能源科技有限公司 电芯、电池和电子装置
JP2022117028A (ja) 2021-01-29 2022-08-10 トヨタ自動車株式会社 積層電極体、樹脂固定積層電極体、及び全固体電池

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6224995B1 (en) * 1997-03-06 2001-05-01 Mitsubishi Chemical Corporation Three dimensional free form battery apparatus
JP2001028275A (ja) * 1999-06-25 2001-01-30 Mitsubishi Chemicals Corp 立体自由形状バッテリー装置
JP3611765B2 (ja) 1999-12-09 2005-01-19 シャープ株式会社 二次電池及びそれを用いた電子機器
KR100497147B1 (ko) 2000-02-08 2005-06-29 주식회사 엘지화학 다중 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조방법
KR100515572B1 (ko) 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조 방법
JP4797236B2 (ja) * 2000-11-17 2011-10-19 株式会社Ｇｓユアサ 電池
KR100440934B1 (ko) * 2002-02-06 2004-07-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP5114036B2 (ja) * 2006-09-08 2013-01-09 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型電池の製造方法
JP4293247B2 (ja) * 2007-02-19 2009-07-08 ソニー株式会社 積層型非水電解質電池およびその製造方法
PL3242347T3 (pl) * 2007-11-30 2019-11-29 Lithium Werks Tech Bv Konstrukcja ogniwa baterii z asymetrycznymi zaciskami
CN101626094B (zh) 2008-07-11 2015-09-30 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池及其电池芯
CN101630757A (zh) 2008-07-14 2010-01-20 Tcl集团股份有限公司 一种锂离子电池的电芯结构
JP5124506B2 (ja) 2009-02-13 2013-01-23 シャープ株式会社 二次電池および二次電池の製造方法
KR101137372B1 (ko) * 2009-09-18 2012-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 전극 조립체 제조 방법
JP2011077105A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Nippon Chemicon Corp 電気二重層キャパシタ及びその製造方法
US20110183183A1 (en) * 2010-01-26 2011-07-28 Grady Steven C Battery arrays, constructions and method
JP5717038B2 (ja) * 2010-04-06 2015-05-13 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用電極組立体の製造方法
KR101243591B1 (ko) 2010-12-24 2013-03-20 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018128310A1 (ko) * 2017-01-03 2018-07-12 주식회사 엘지화학 전극 탭들의 용접 부위를 정밀하게 설정하여 용접 신뢰성을 향상할 수 있는 용접 방법
EP3437787A4 (en) * 2017-01-03 2019-09-11 LG Chem, Ltd. WELDING METHOD FOR ENHANCED WELDING RELIABILITY BY ACCURATE ADJUSTMENT OF WELDING PARTS OF ELECTRODE SOCKETS
US20200127268A1 (en) * 2017-01-03 2020-04-23 Lg Chem, Ltd. Welding method capable of improving welding reliability by precisely setting welding portions of the electrode taps
US10985430B2 (en) 2017-01-03 2021-04-20 Lg Chem, Ltd. Welding method capable of improving welding reliability by precisely setting welding portions of the electrode taps

Also Published As

Publication number Publication date
JP5825436B2 (ja) 2015-12-02
EP2750221A4 (en) 2015-05-06
US20140120397A1 (en) 2014-05-01
WO2013180482A1 (ko) 2013-12-05
US9698406B2 (en) 2017-07-04
JP2014523102A (ja) 2014-09-08
CN103918106B (zh) 2017-06-13
CN103918106A (zh) 2014-07-09
EP2750221B1 (en) 2017-01-04
KR20130135129A (ko) 2013-12-10
KR101575984B1 (ko) 2015-12-09
EP2750221A1 (en) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101575984B1 (ko) 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법
JP5943243B2 (ja) 段差を有する電極組立体、それを含む電池セル、電池パック及びデバイス
KR101395016B1 (ko) 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR101379957B1 (ko) 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR101414092B1 (ko) 단차가 형성된 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 포함하는 이차전지, 전지팩 및 디바이스, 상기 전극 조립체 제조방법
KR101473145B1 (ko) 전극 조립체, 전지셀, 전극 조립체의 제조방법 및 전지셀의 제조 방법
KR20130118716A (ko) 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀 및 디바이스
KR101590259B1 (ko) 전극 조립체, 이를 포함하는 전지 및 디바이스
KR20130133640A (ko) 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR101482385B1 (ko) 단면 음극을 포함하는 단차를 갖는 전극 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 4