KR20140144871A - 와인딩 폴리머 전극조립체 - Google Patents

와인딩 폴리머 전극조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와인딩 폴리머 전극조립체에 관한 것으로, 제1 전극판, 세퍼레이터, 제2 전극판 및 세퍼레이터가 순차적으로 적층되는 전극군이 권취되어 형성되는 전극조립체를 포함하며, 상기 제1 전극판은 1개 이상의 제1 단자가 형성된 제1 전극 집전체와, 상기 제1 전극 집전체의 표면에 형성된 제1 전극 활물질층을 가지고, 상기 제2 전극판은 1개 이상의 제2 단자가 형성된 제2 전극 집전체와, 상기 제2 전극 집전체의 표면에 형성된 제2 전극 활물질층을 가지며, 상기 제1 단자는 상기 제1 전극 집전체의 측면에 형성되고, 상기 제2 단자는 상기 제2 전극 집전체의 측면에 형성된다.

Description

와인딩 폴리머 전극조립체{WINDING POLYMER ELECTRODE ASSEMBLY}
본 발명은 와인딩 폴리머 전극조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필림 형태로 제작된 음극, 분리막 및 양극을 적층하고 롤 형태로 권취하여 두께의 최소화 및 공정의 간소화를 구현하는 와인딩 폴리머 전극조립체에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전지자동차(EV), 하이브리드 전지자동차(HEV), 병렬형 하이브리드 전지자동차(PHEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있는데, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력, 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀들을 전지적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.
그런데, 중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 제작되고 있다.
그리고 최근에는 전자기기에 사용 가능한 소형의 이차전지가 개발되어 적용되고 있다.
한편, 전극조립체는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되며, 이러한 전극조립체는 긴 시트 형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택/폴딩형(적층형) 전극조립체를 포함한다.
상기한 젤리-롤(권취형) 전극조립체는 국내 등록특허공보 제10-1035284호에 자세히 개시되어 있다.
즉, 종래기술에 따른 적층형 전극조립체는 도 a에 도시한 바와 같이, 분리막(30)의 일면에 음극(10) 및 양극(20)을 순차적으로 배치한 상태로, 분리막(30)을 폴딩(folding) 형태로 권취하여 제조한다.
그러나 종래기술에 따른 적층형 전극조립체는 폴딩시 분리막(30)에 다수개의 음극 또는 양극을 배치하기 위한 공정이 추가되어 작업성이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 종래기술에 따른 권취형 전극조립체는 도 1b에 도시한 바와 같이, 분리막(30')을 사이에 두고 음극(10') 및 양극(20')이 구비된 상태로 권취하여 제조한다.
여기서 종래기술에 따른 권취형 전극조립체는 음극(10') 및 양극(20')에 단자(11')(21')가 부착되며, 이에 단자(11')(21')와 음극(10') 또는 양극(20') 사이에 공간이 형성되어 두께가 증가하게 되는 문제가 있으며, 더욱이 음극(10') 및 양극(20')에 단자(11')(21')가 각 1개이기 때문에 적층형 전극조립체 보다 단자(11')(21')에 저항이 큰 문제가 있다.
국내 등록특허공보 제10-1035284호
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 필림 형태로 제작된 음극, 분리막 및 양극을 적층하고 롤 형태로 권취하여 두께의 최소화 및 공정의 간소화를 구현하는 와인딩 폴리머 전극조립체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 음극 및 양극에 구비된 단자를 일체화하여 두께를 최소화하고, 단자 수를 증대시켜 단자에서의 저항을 감소시키는 한편, 공정의 간소화를 증대시키는 와인딩 폴리머 전극조립체를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체는 제1 전극판, 세퍼레이터, 제2 전극판 및 세퍼레이터가 순차적으로 적층되는 전극군이 권취되어 형성되는 전극조립체를 포함하며, 상기 제1 전극판은 1개 이상의 제1 단자가 형성된 제1 전극 집전체와, 상기 제1 전극 집전체의 표면에 형성된 제1 전극 활물질층을 가지고, 상기 제2 전극판은 1개 이상의 제2 단자가 형성된 제2 전극 집전체와, 상기 제2 전극 집전체의 표면에 형성된 제2 전극 활물질층을 가지며, 상기 제1 단자는 상기 제1 전극 집전체의 측면에 형성되고, 상기 제2 단자는 상기 제2 전극 집전체의 측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 단자는 상기 제1 전극 집전체와 일체로 형성되어 상기 제1 전극 집전체의 측면으로부터 외측으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 단자는 상기 제2 전극 집전체와 일체로 형성되어 상기 제2 전극 집전체의 측면으로부터 외측으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
상기 전극군은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 권취되면서 소정의 수평축과 상기 수평축에 직교하는 수직축에 의해 구획되는 4개의 영역을 반복적으로 지나가는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우상부 영역과 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌상부 영역과 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련할 수 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련할 수 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련할 수 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련할 수 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 전극 집전체는 소정의 제1 직선 상에 일렬로 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 제1 직선과 구별되는 소정의 제2 직선 상에 일렬로 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
한편, 상기 제1 전극판과 상기 제2 전극판 중에 상기 전극조립체의 가장 바깥 층을 구성하는 부분은 전극 집전체의 양면 중에 내측을 향하는 일면에만 전극 활물질층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 전극판은 양극판이고, 상기 제2 전극판은 음극판인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 와인딩 폴리머 전극조립체는 공정의 간소화로 작업시간 및 비용을 절감할 수 있고, 더욱이 두께를 최소화하며, 단자에서의 저항을 감소시키는 한편, 전극조립체를 보다 콤팩트하게 디자인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 젤리-롤 전극조립체를 도시한 도면으로, 도 1a는 적층형 전극조립체를 도시한 도면이고, 도 1b는 권취형 전극조립체를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 제1 전극판 및 제2 전극판을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 전 상태를 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체에서 권취 후 상태를 도시한 도면.
본 발명에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체는 제1 전극판, 세퍼레이터, 제2 전극판 및 세퍼레이터가 순차적으로 적층되는 전극군이 권취되어 형성되되, 제1 전극판의 측면에는 제1 단자를 형성하고, 제2 전극판의 측면에는 제2 단자를 형성하여 두께의 최소화, 단자에서의 저항 감소 및 공정의 간소화를 구현한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[제1 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제1 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체(100)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 필름 형태를 가지는 제1 전극판(110), 세퍼레이터(120), 제2 전극판(130) 및 세퍼레이터(120)가 순차적으로 적층된 전극군이 권취되어 형성된다.
즉, 제1 전극판(110)은 1개 이상의 제1 단자(111a)가 형성된 긴 필름 형태의 제1 전극 집전체(111)와, 상기 제1 전극 집전체(111)의 양쪽 표면에 형성된 제1 전극 활물질층(112)을 가진다.
세퍼레이터(120)는 긴 필름 형태를 가지며, 제1 전극판(110)과 제2 전극판(130) 사이에 구비되고, 제1 전극판(110)과 제2 전극판(130) 간의 쇼트를 방지한다.
제2 전극판(130)은 1개 이상의 제2 단자(131a)가 형성된 긴 필름 형태의 제2 전극 집전체(131)와, 상기 제2 전극 집전체(131)의 양쪽 표면에 형성된 제2 전극 활물질층(132)을 가진다.
여기서, 제1 전극판(110), 세퍼레이터(120), 제2 전극판(130) 및 세퍼레이터(120)를 필름 형태로 제작하고 적층함에 따라 제조 및 작업이 용이하다.
즉, 도 1에 도시된 종래기술의 전극 조립체는 제1 전극판 및 제2 전극판을 다단으로 적층하는 구조이며, 이에 동일한 크기로 제1 전극판 및 제2 전극판을 제작해야 하고, 더욱이 권취시 제1 전극판 및 제2 전극판이 동일선상에 위치시키기 위한 공정의 추가가 필요하여 작업성이 크게 떨어진다.
이에, 본 발명은 필름 형태로 제1 전극판(110), 세퍼레이터(120), 제2 전극판(130) 및 세퍼레이터(120)를 제작하고 적층하여 제작 및 작업이 용이하다.
한편, 제1 전극판(110)과 제2 전극판(130)은 양극 및 음극 또는 음극 및 양극으로 구현될 수 있으나, 하기에 기재된 본 발명에 따른 전극조립체에서는 제1 전극판(110)은 음극, 제2 전극판(130)은 양극을 이용하여 전극군을 구현한다.
한편, 제1 단자(111a)는 제1 전극 집전체(111)의 측면(도 3에서 보았을 때 제1 전극 집전체의 상면)에 1개 이상, 바람직하게는 복수개를 형성하고, 제2 단자(131a)는 제2 전극 집전체(131)의 측면(도 3에서 보았을 때 제2 전극 집전체의 상면)에 1개 이상, 바람직하게는 복수개를 형성하며, 이에 복수의 제1 단자(111a) 또는 제2 단자(131a)를 통해 전극 연결의 작업성 및 효율성을 증대시킨다.
더욱이 제1 단자(111a) 또는 제2 단자(131a)는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 전극 집전체(111) 또는 제2 전극 집전체(131)으로부터 외측으로 동일한 두께를 가진 상태로 연장되면서 일체로 형성된다.
즉, 제1 전극 집전체(111) 또는 제2 전극 집전체(131)의 성형시 제1 단자(111a) 또는 제2 단자(131a)를 함께 형성하여 일체화시킴으로써 공정의 간소화 및 두께의 최소화를 구현할 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 와인딩 폴리머 전극조립체(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 단자(111a)가 일체화된 제1 전극판(110), 세퍼레이터(120), 제2 단자(131a)가 일체화된 제2 전극판(130) 및 세퍼레이터(120)를 상에서 하로 배치한 상태로 적층하여 전극군을 마련한 다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 전극군을 일단에서 타단까지 권취하여 전극조립체(100)를 완성한다.
즉, 전극군은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 권취하면서 소정의 수평축(x)과 수평축(x)에 직교하는 수직축(y)에 의해 구획되는 4개의 영역을 반복적으로 지나가게 형성한다(도 4에 표시한 수평축(x)와 수직축(y) 참조).
여기서 제1 전극 집전체(110)는 수평축(x)과 수직축(y)에 의해 구획된 4개의 영역 중에 우상부 영역과 우하부 영역을 지나갈 부분에 제1 단자(111a)를 마련하고, 제2 전극 집전체(130)는 4개의 영역 중에 좌상부 영역과 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자(131a)를 마련한다.
즉, 전극 조립체(100)의 우측에는 다수개의 제1 단자(111a)를 마련하고, 좌측에는 제2 단자(131a)를 마련하여 한 번의 설명만으로도 단자의 배열 구조를 손쉽게 이해할 수 있고, 그 다음부터는 별도의 설명 없이도 단자 연결을 수행할 수 있어 작업성을 크게 증대시킨다.
한편, 제1 전극 집전체(111)는 소정의 제1 직선 상에 일렬로 제1 단자(111a)를 마련하고, 제2 전극 집전체(131)는 제1 직선과 구별되는 소정의 제2 직선 상에 일렬로 상기 제2 단자(131a)를 마련한다.
즉, 제1 단자(111a)와 제2 단자(131a)를 각각 나란하게 일렬로 배열함에 따라 시각적인 미려함과, 단자를 손쉽게 구별할 수 있다.
따라서 완성된 전극조립체(100)는 필름 형태의 제1 전극판(110), 제2 전극판(130) 및 세퍼레이터(120)가 밀착된 상태로 권취되기 때문에 틈새가 발생되지 않아 두께를 최소화하고, 단자를 일체화하여 공정을 간소화하며, 더욱이 단자 배열의 개선으로 작업성을 증대한다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
제2 및 제3 실시예에 따른 전극 조립체는 제1 전극판과 제2 전극판 중에 전극조립체의 가장 바깥 층을 구성하는 부분은 전극 집전체의 양면 중에 내측을 향하는 일면에만 전극 활물질층이 형성된다.
[제2 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 전술한 제1 실시예의 전극 조립체(100)와 동일하게 권취하되, 최외각에 제2 전극판(230)이 위치되게 형성하는 한편, 최외각의 표면에는 제2 전극 활물질층(232)을 형성하지 않는 구성이다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 전극판(210), 세퍼레이터(220), 제2 전극판(230) 및 세퍼레이터(220)가 순차적으로 적층된 전극군이 권취되어 형성된다.
제1 전극판(210)은 1개 이상의 제1 단자(211a)가 형성된 제1 전극 집전체(211)와, 제1 전극 집전체(211)의 표면에 형성된 제1 전극 활물질층(212)을 가지고, 제2 전극판(230)은 1개 이상의 제2 단자(231a)가 형성된 제2 전극 집전체(231)와, 제2 전극 집전체(231)의 표면에 형성된 제2 전극 활물질층(232)을 가진다.
여기서 권취된 전극 조립체의 최외각에 위치하는 제2 전극 집전체(231)의 끝단부는 제1 전극 집전체(211)를 바라보는 일면에만 제2 전극 활물질층(232)을 도포한다.
즉, 최외각에 위치하는 제2 전극 집전체(231)의 끝단부 외측면에는 제2 전극 활물질층(232)를 도포하지 않으며, 이에 불필요한 부분의 제2 전극 활물질층(232)을 삭제하여 원가를 절감한다.
[제3 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 전술한 제1 실시예의 전극 조립체(100)와 동일하게 권취하되, 최외각에 제1 전극판(310)이 위치되게 형성하는 한편, 최외각의 표면에는 제1 전극 활물질층(312)을 형성하지 않는 구성이다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 전극판(310), 세퍼레이터(320), 제2 전극판(330) 및 세퍼레이터(320)가 순차적으로 적층된 전극군이 권취되어 형성된다.
제1 전극판(310)은 1개 이상의 제1 단자(311a)가 형성된 제1 전극 집전체(311)와, 제1 전극 집전체(311)의 표면에 형성된 제1 전극 활물질층(312)을 가지고, 제2 전극판(330)은 1개 이상의 제2 단자(331a)가 형성된 제2 전극 집전체(331)와, 제2 전극 집전체(331)의 표면에 형성된 제2 전극 활물질층(332)을 가진다.
여기서 제1 전극판(310)의 권취 끝단부는 세퍼레이터(320) 및 제2 전극판(330)의 권취 끝단부 보다 길게 연장 형성하며, 이에 전극 조립체(300)의 최외각에 제1 전극판(310)이 위치된다.
즉, 권취된 전극 조립체(300)의 최외각에는 제1 전극판(310)이 위치하며, 이에 적층공법의 자유도를 높일 수 있다.
한편, 연장 형성된 제1 전극 집전체(311)의 끝단부는 제2 전극 집전체(331)를 바라보는 일면에만 제1 전극 활물질층(312)을 도포한다.
즉, 전극 조립체(300)의 최외각에 위치하는 제1 전극 집전체(311)의 끝단부 외측면에는 제1 전극 활물질층(312)를 도포하지 않으며, 이에 불필요한 부분의 제1 전극 활물질층(312)을 삭제하여 원가를 절감한다.
한편, 본 발명의 제4 내지 제7 실시예에 따른 전극 조립체는 전술한 제1 실시예의 전극 조립체(100)와 동일하게 권취하되, 제1 단자와 제2 단자의 배열 구조를 달리 적용하여 전극 조립체의 자유도를 높이는 구성이다.
[제4 내지 7 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제4 내지 제7 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 도 9 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 전극판(410), 세퍼레이터(420), 제2 전극판(430) 및 세퍼레이터(410)가 순차적으로 적층되는 전극군이 권취되어 형성된다.
제1 전극판(410)은 1개 이상의 제1 단자(411a)가 형성된 제1 전극 집전체(411)와, 제1 전극 집전체(411)의 표면에 형성된 제1 전극 활물질층(412)을 가지고, 제2 전극판(430)은 1개 이상의 제2 단자(431a)가 형성된 제2 전극 집전체(431)와, 제2 전극 집전체(431)의 표면에 형성된 제2 전극 활물질층(432)을 가진다.
한편, 전극군은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 권취하면서 소정의 수평축(x)과 수평축(x)에 직교하는 수직축(y)에 의해 구획되는 4개의 영역에 선택적으로 지나가게 형성한다(도 5에 표시된 수평축(x)와 수직축(y) 참조).
여기서 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 전극 집전체(411)는 수평축(x)과 수직축(y)에 의해 구획되는 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자(411a)를 마련하고, 제2 전극 집전체(431)는 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 제2 단자(431a)를 마련한다.
또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 전극 집전체(411)는 수평축(x)과 수직축(y)에 의해 구획되는 4개의 영역 중에 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자(411a)를 마련하고, 제2 전극 집전체(431)는 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 제2 단자(431a)를 마련한다.
또한, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 전극 집전체(411)는 수평축(x)과 수직축(y)에 의해 구획되는 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자(411a)를 마련하고, 제2 전극 집전체(431)는 4개의 영역 중에 우상부 영역을 지나갈 부분에 제2 단자(431a)를 마련한다.
또한, 본 발명의 제7 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 전극 집전체(411)는 수평축(x)과 수직축(y)에 의해 구획되는 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자(411a)를 마련하고, 제2 전극 집전체(431)는 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 제2 단자(431a)를 마련한다.
이와 같이 본 발명의 제4 내지 제7 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 제1 단자(411a)와 제2 단자(431a)가 마련되는 구획을 달리 적용할 수 있으며, 이에 전극 조립체의 자유도를 증대시킨다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 200, 300, 400: 전극 조립체
110, 210, 310, 410: 제1 전극판
111, 211, 311, 411: 제1 전극 집전체
111a, 211a, 311a, 411a: 제1 단자
112, 212, 312, 412: 제1 전극 활물질층
120, 220, 320, 420: 세퍼레이터
130, 230, 330, 430: 제2 전극판
131, 231, 331, 431: 제2 전극 집전체
131a, 231a, 331a, 431a: 제2 단자
132, 232, 332, 432: 제2 전극 활물질층

Claims (12)

  1. 제1 전극판, 세퍼레이터, 제2 전극판 및 세퍼레이터가 순차적으로 적층되는 전극군이 권취되어 형성되는 전극조립체를 포함하는 와인딩 폴리머 전극조립체로서,
    상기 제1 전극판은 1개 이상의 제1 단자가 형성된 제1 전극 집전체와, 상기 제1 전극 집전체의 표면에 형성된 제1 전극 활물질층을 가지고, 상기 제2 전극판은 1개 이상의 제2 단자가 형성된 제2 전극 집전체와, 상기 제2 전극 집전체의 표면에 형성된 제2 전극 활물질층을 가지며,
    상기 제1 단자는 상기 제1 전극 집전체의 측면에 형성되고, 상기 제2 단자는 상기 제2 전극 집전체의 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단자는 상기 제1 전극 집전체와 일체로 형성되어 상기 제1 전극 집전체의 측면으로부터 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단자는 상기 제2 전극 집전체와 일체로 형성되어 상기 제2 전극 집전체의 측면으로부터 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극군은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 권취되면서 소정의 수평축과 상기 수평축에 직교하는 수직축에 의해 구획되는 4개의 영역을 반복적으로 지나가는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우상부 영역과 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌상부 영역과 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 우상부 영역을 지나갈 부분에 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 4개의 영역 중에 좌하부 영역을 지나갈 부분에 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  10. 청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 전극 집전체는 소정의 제1 직선 상에 일렬로 상기 제1 단자를 마련하고, 상기 제2 전극 집전체는 상기 제1 직선과 구별되는 소정의 제2 직선 상에 일렬로 상기 제2 단자를 마련하는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극판과 상기 제2 전극판 중에 상기 전극조립체의 가장 바깥 층을 구성하는 부분은 전극 집전체의 양면 중에 내측을 향하는 일면에만 전극 활물질층이 형성되는 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극판은 양극판이고, 상기 제2 전극판은 음극판인 것을 특징으로 하는 와인딩 폴리머 전극조립체.
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