KR20150043016A - Electrode assembly and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrode assembly, and more specifically, to a cylindrical electrode assembly having improved safety by preventing a short circuit between electrodes, and to a secondary battery comprising the same. According to one aspect of the present invention, the electrode assembly is cylindrically wound by a positive electrode including a positive electrode active material layer on at least one surface of a positive electrode current collector, a negative electrode including a negative electrode active material layer on at least one surface of a negative electrode current collector, and a separation film interposed between the positive electrode and the negative electrode. The electrode assembly is wound more than once for an order of the negative electrode, the separation film, and the positive electrode from the outermost. Also, the electrode assembly comprises a negative electrode protection tape formed by covering a non-coating area of the negative electrode wound in the outermost and an end of the negative electrode active material layer. The negative electrode protection tape is formed to be longer than an end of the positive electrode which faces cross the separation film. According to the present invention, the short circuit of the positive electrode and the negative electrode existed in the outermost of the electrode assembly can be prevented, and the negative electrode active material layer cannot be detached from the negative electrode current collector in the negative electrode so that the electrode assembly having the structure and the secondary battery comprising the electrode assembly can implement improved safety.

Description

전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지{ELECTRODE ASSEMBLY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the electrode assembly.

본 발명은 전극조립체, 구체적으로는 전극들 사이의 단락을 방지하여 안전성이 향상된 원통형 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode assembly, specifically, a cylindrical electrode assembly having improved safety by preventing a short circuit between electrodes, and a secondary battery including the same.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. The electrochemical device is one of the most attracting fields in this respect, and development of a rechargeable secondary battery is of particular interest.

이러한 이차전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 이차전지의 안전성을 향상시키는데 있다. 이차전지는 내부 단락, 과충전, 과방전 등에 의한 발열로 인해 전해질 분해 반응과 열폭주 현상이 발생할 경우 전지 내부의 압력이 급격히 상승하여 전지의 폭발이 유발될 수 있다.One of the main research tasks in such a secondary battery is to improve the safety of the secondary battery. When the electrolyte decomposition reaction and thermal runaway phenomenon occur due to heat generation due to internal short-circuit, overcharge, over-discharge, or the like, the pressure of the secondary battery rapidly increases and the explosion of the battery may be caused.

이차전지, 특히 원통형 이차전지의 권취 상태의 최외곽 부분에서 발생되는 전극 사이의 내부 단락을 방지하기 위해 음극의 단부 및 무지 구역(non-coating area)에 걸쳐 형성되어 있는 음극보호테이프를 사용하고 있다.In order to prevent internal short-circuiting between the electrodes generated in the outermost part of the wound state of the secondary battery, in particular, the cylindrical secondary battery, a negative electrode protective tape formed over the end portion of the negative electrode and the non-coating area is used .

도 1은 원통형(jelly-roll) 이차전지에서 통상적으로 사용되는 전극조립체 상태의 음극보호테이프의 사용례를 모식적으로 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the use of a negative electrode protection tape in an electrode assembly state commonly used in a jelly-roll secondary battery. FIG.

도 1을 참조하면, 전극조립체(10)는 함께 원통형으로 권취되어 있는 음극(100,110), 분리막(도시되어 있지 않음) 및 양극(200)을 포함한다. 상기 음극(100,110)은 기본적으로 음극집전체(101,111) 및 음극활물질층(102,112,113)을 포함한다. 유사하게, 상기 양극(200)은 기본적으로 음극집전체(201) 및 음극활물질층(202,203)을 포함한다. 도 1에서, 상기 음극(100) 및 상기 양극(200)은 각각 원통형 전극조립체(10)의 최외곽에 존재하는 전극의 일부분을 대표하는 것이며, 또한 전극 권취 종료부로서도 지칭될 수 있다. Referring to FIG. 1, the electrode assembly 10 includes cathodes 100 and 110, a separator (not shown), and a cathode 200 wound together in a cylindrical shape. The cathodes 100 and 110 basically include negative electrode current collectors 101 and 111 and negative electrode active material layers 102 and 112 and 113. Similarly, the anode 200 basically includes the anode current collector 201 and the anode active material layers 202 and 203. In FIG. 1, the cathode 100 and the anode 200 are representative of a portion of an electrode existing at the outermost portion of the cylindrical electrode assembly 10, respectively, and may also be referred to as an electrode winding end portion.

통상적으로, 원통형 전극조립체(10)의 최외곽에 존재하는 음극(100)은 그와 이웃하는 양극(200)보다 더 길게 존재할 수 있다. 음극(100)은 그의 음극활물질층(102)이 존재하지 않는 음극집전체(101)의 무지 구역(non-coating area)이 존재하며, 이 무지 구역은 마주보는 양극(200), 특히 양극(200)의 양극집전체(201), 양극활물질층(202) 등과 맞닿게 되어 단락의 원인이 될 수 있다. 이러한 노출된 양극(200)(예컨대, 양극(200)의 양극집전체(201), 양극활물질층(202) 등)과 음극(100)(예컨대, 음극(100)의 음극집전체(101), 음극활물질층(102) 등)의 단락을 방지하기 위해, 음극집전체(101)의 무지 구역에 음극보호테이프(500)가 사용되어 왔다.Typically, the cathode 100 present at the outermost of the cylindrical electrode assembly 10 may be longer than the anode 200 adjacent thereto. The negative electrode 100 has a non-coating area of the negative electrode current collector 101 in which the negative electrode active material layer 102 is not present, The positive electrode current collector 201, the positive electrode active material layer 202, and the like of the positive electrode active material layer 202 and the like. The exposed positive electrode 200 (for example, the positive electrode current collector 201 and the positive electrode active material layer 202 of the positive electrode 200) and the negative electrode 100 (for example, the negative electrode collector 101 of the negative electrode 100, The negative electrode protective tape 500 has been used in the non-ignition region of the negative electrode collector 101 in order to prevent a short circuit of the negative electrode active material layer 102 and the like.

그러나, 이러한 형태의 음극보호테이프(500)의 사용만으로는 음극(100)과 양극(200)의 단락을 확실하게 방지할 수 없었다.However, short-circuiting between the cathode 100 and the anode 200 can not be reliably prevented by only using the anode protection tape 500 of this type.

더욱이, 음극(100)에서, 음극집전체(101) 상에 결합되어 있는 음극활물질층(102)은 그의 단부에서 쉽게 탈락되는 경향을 갖는다. 예를 들면, 음극(100)의 단부 또는 그 주변에서는 상기 음극(100)과 외부 리드(lead) 등과 전기적으로 연결하기 위해 탭(400)을 형성하게 되는 데, 이러한 탭(400)의 형성은 통상적으로 다양한 결합 방식, 예컨대 초음파 융착, 솔더링(soldering) 등을 통해 달성된다. 이러한 탭(400)의 형성시, 물리적, 화학적, 열적인 영향 등으로 인해 음극활물질층(102), 특히 그의 단부는 음극집전체(101)로부터 쉽게 탈락될 수 있다. 또한, 음극활물질의 종류에 따라, 충방전에 따른 부피 팽창률이 큰 음극활물질, 예컨대 Si계, Sn계 등의 음극활물질이 존재하는 데, 이러한 충방전에 따른 큰 부피 변화에 따라 음극활물질층(102)은 쉽게 음극집전체(101)로부터 쉽게 떨어져 나온다.Moreover, in the negative electrode 100, the negative electrode active material layer 102, which is bonded on the negative electrode current collector 101, tends to easily fall off at its end. For example, at the end of or around the cathode 100, the tab 400 is formed to electrically connect the cathode 100 with an external lead, For example, by ultrasonic welding, soldering, or the like. When the tab 400 is formed, the negative electrode active material layer 102, particularly the end portion thereof, can be easily detached from the negative electrode current collector 101 due to physical, chemical, or thermal influences. In addition, depending on the kind of the negative electrode active material, there exist negative active materials such as Si-based and Sn-based negative active materials having a large volume expansion ratio due to charging and discharging. Easily separates from the anode current collector 101 easily.

따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 구조의 전극조립체에 대한 요구가 여전히 존재한다.
Therefore, there is still a need for an electrode assembly having a structure that can solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 음극과 양극의 단락을 방지하면서, 음극집전체로부터 음극활물질층이 탈락되지 않게 할 수 있는 구조가 도입되어 안전성이 보다 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an electrode assembly and an electrode assembly in which safety is improved by introducing a structure capable of preventing a negative electrode active material layer from falling off from an anode current collector while preventing short- And a secondary battery including the secondary battery.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 양극집전체의 적어도 일면에 양극활물질층을 포함하는 양극, 음극집전체의 적어도 일면에 음극활물질층을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막이 원통형으로 권취되어 있는 전극조립체에 있어서, 상기 전극조립체가 최외곽으로부터 음극, 분리막 및 양극의 순서가 되도록 권취되어 있고, 상기 최외곽에 권취되어 있는 음극의 무지 구역(non-coating area) 및 음극의 음극활물질층의 단부를 커버하여 형성된 음극보호테이프를 포함하고, 상기 음극보호테이프가 분리막을 사이에 두고 대면하는 양극의 단부보다 더 길게 형성되어 있는 전극조립체가 제공된다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a positive electrode collector comprising a positive electrode including a positive electrode active material layer on at least one surface of a positive electrode collector, a negative electrode including a negative electrode active material layer on at least one surface of the negative electrode collector, Wherein the electrode assembly is wound in the order of a negative electrode, a separator, and a positive electrode from the outermost periphery, and a non-coating region of the negative electrode wound on the outermost periphery of the separator is wound in a cylindrical shape, and a negative electrode protection tape formed by covering an end of the negative electrode active material layer of the negative electrode and the negative electrode active material layer of the negative electrode, wherein the negative electrode protective tape is formed longer than the end of the positive electrode facing the separating film.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극조립체의 최외곽에 존재하는 음극과 양극의 단락을 방지할 수 있고, 상기 음극에서 음극집전체로부터 음극활물질층이 탈락되지 않게 할 수 있으므로, 이러한 구조를 갖는 전극조립체 및 상기 전극조립체를 포함하는 이차전지에서 보다 개선된 안전성을 구현할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, it is possible to prevent a short circuit between the negative electrode and the positive electrode existing at the outermost portion of the electrode assembly, and to prevent the negative electrode active material layer from falling off from the negative electrode collector in the negative electrode. Assembly and the secondary battery including the electrode assembly.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 원통형(jelly-roll) 이차전지에서 통상적으로 사용되는 전극조립체 상태의 음극보호테이프의 사용례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체에서의 음극보호테이프의 적용례를 모식적으로 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the use of a negative electrode protection tape in an electrode assembly state commonly used in a jelly-roll secondary battery. FIG.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of application of a negative electrode protection tape in an electrode assembly according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 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 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본원에서 사용되는 용어 전극조립체는 하나의 단위 셀만을 지칭하거나, 또는 2개 이상의 단위 셀을 그들 사이에 분리막이 개재되어 형성된 조립된 형태를 지칭한다. 또한, 본원에서 사용되는 용어 단위 셀(unit cell)은 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 단위체(unit)이며, 예컨대 1종 이상의 단위 셀을 포함할 수 있는 것으로 이해된다.As used herein, the term " electrode assembly " refers to only one unit cell or an assembled form in which two or more unit cells have a separator interposed therebetween. The unit cell used in the present invention is a unit having an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode, and may include, for example, one or more unit cells. do.

본원에서 사용되는 용어 전기화학소자는 전기화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 일차전지, 이차전지, 연료전지, 태양전지 또는 슈퍼 커패시터 소자와 같은 커패시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차전지 중 리튬 이차전지, 예컨대 리튬 이온 이차전지, 리튬 폴리머 이차전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차전지 등이 바람직하다.As used herein, the term electrochemical device includes all devices that perform an electrochemical reaction, and specific examples thereof include capacitors such as all kinds of primary cells, secondary cells, fuel cells, solar cells, or super-capacitor devices . Particularly, a lithium secondary battery such as a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery is preferable.

도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체에서의 음극보호테이프의 적용례를 모식적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of application of a negative electrode protection tape in an electrode assembly according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2. FIG.

도 2를 참조하면, 전극조립체(10)는 음극(100,110), 분리막(도시되어 있지 않음) 및 양극(200)를 포함하는 단위 셀, 예컨대 상기 음극, 분리막 및 양극이 원통형으로 권취되어 있는 전극조립체이다. 도 2에는, 분리막이 생략되어 있는 단위 셀 하나와 제 2 음극(110)만 도시되어 있으나 단위 셀이 2개 이상 권취되어 있는 것도 가능하다. 또한, 음극(100)은 예컨대 제 2 음극(110)과는 동일하거나 상이한 음극이 권취되어 형성될 수 있다. 이들 중 동일한 음극이 권취되어 형성되는 경우는 하나의 음극의 층이 수회 권취되어 형성된 경우이며, 물론 이 경우 음극(100)은 1회의 권취에 의해 동일하게 시작된 음극이 다른 층(예컨대, 제 2 음극(110))으로서 선택적으로 양극 및/또는 분리막을 사이에 두고 이웃하게 존재할 수 있다.2, the electrode assembly 10 includes a unit cell including cathodes 100 and 110, a separator (not shown) and an anode 200, for example, an electrode assembly in which the cathode, the separator, and the anode are wound in a cylindrical shape. to be. In FIG. 2, only one unit cell and the second cathode 110 in which the separation membrane is omitted are shown, but it is also possible that two or more unit cells are wound. The cathode 100 may be formed by winding a cathode, which is the same as or different from that of the second cathode 110, for example. In the case where the same negative electrode is wound and formed, one negative electrode layer is formed by winding several times. Of course, in the case of the negative electrode 100, (110), alternatively neighboring with the anode and / or the separator interposed therebetween.

상기 음극(100,110)은 음극집전체(101,111)의 적어도 일면에 음극활물질층(102,112,113)을 포함한다. 유사하게, 상기 양극(200)은 양극집전체(201)의 적어도 일면에 양극활물질층(202,203)을 포함한다.The cathodes 100 and 110 include negative electrode active material layers 102, 112 and 113 on at least one surface of the negative electrode current collectors 101 and 111. Similarly, the anode 200 includes a cathode active material layer 202, 203 on at least one surface of the cathode current collector 201.

이러한 음극(100,110) 및 양극(200)은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 음극활물질 또는 양극활물질을 각각 음극집전체(101,111) 및 양극집전체(201)에 결착된 형태로 제조할 수 있다. 상기 양극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 양극에 사용될 수 있는 통상적인 양극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물을 사용할 수 있다. 음극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 사용 가능하다. 양극집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.The cathodes 100 and 110 and the anode 200 are not particularly limited and may be formed by adhering the negative electrode active material or the positive electrode active material to the negative electrode current collectors 101 and 111 and the positive electrode collector 201 according to a conventional method known in the art Can be manufactured. As a non-limiting example of the positive electrode active material, a conventional positive electrode active material that can be used for a positive electrode of an electrochemical device can be used. In particular, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, Oxides can be used. As a non-limiting example of the negative electrode active material, a conventional negative electrode active material that can be used for a negative electrode of an electrochemical device can be used. In particular, lithium metal or a lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium adsorbing materials such as graphite or other carbon-based materials and the like can be used. Non-limiting examples of the positive electrode current collector include aluminum, nickel, or a foil produced by a combination of these. Non-limiting examples of the negative electrode current collector include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof Foil and so on.

상기 음극(100,110)에서, 상기 전극조립체(10)의 최외곽에 음극(100)이 존재하며, 상기 음극(100)은 음극집전체(101)의 일면에 음극활물질층(102)을 구비한다. 유사하게, 상기 전극조립체(10)의 최외곽에 양극(200)이 존재하며, 상기 양극(200)은 양극집전체(201)의 양면에 각각 양극활물질층(202,203)을 구비한다. 이와 같이, 상기 음극(100)의 음극활물질층(102)은 상기 양극(200)의 양극활물질층(202)과 마주보고 접촉하게 된다. 음극(100)은 그의 단부가 양극(200)보다 더 길게 연장되어 있다. 즉, 음극(100)은 그와 접촉하는 양극(200)의 단부보다 더 길게 형성되어 있다.In the cathodes 100 and 110, a cathode 100 is present at the outermost portion of the electrode assembly 10, and the cathode 100 includes a negative electrode active material layer 102 on one surface of the negative electrode collector 101. Similarly, the anode 200 is present at the outermost portion of the electrode assembly 10, and the anode 200 includes cathode active material layers 202 and 203 on both surfaces of the cathode current collector 201. The negative electrode active material layer 102 of the negative electrode 100 contacts the positive electrode active material layer 202 of the positive electrode 200 in this manner. The cathode 100 has an end longer than the anode 200. That is, the cathode 100 is longer than the end of the anode 200 in contact therewith.

상기 양극(200)을 대면하는 상기 음극(100)의 일면은, 적어도 상기 양극(200)의 단부 및 음극활물질층(102)을 커버하는 음극보호테이프(500)를 포함한다. 이와 같이 사용되는 음극보호테이프(500)는 음극(100)과 양극(200)의 단락을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 상기와 같은 구성을 갖는 음극보호테이프(500)는 음극활물질층(102), 특히 그의 단부가 음극집전체(101)로부터 쉽게 탈락하지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 전술된 바와 같이, 탭(400)의 형성시 사용되는 방법으로 인해 또는 음극활물질의 충방전에 따른 부피 변화로 인해 음극집전체(101)로부터 음극활물질층(102)이 쉽게 탈락되는 문제점을 본 발명의 일 실시양태에 따른 음극보호테이프(500)에 의해 해결할 수 있다.One surface of the cathode 100 facing the anode 200 includes at least an anode protection tape 500 that covers the anode 200 and the anode active material layer 102. The negative electrode protection tape 500 used in this way can reliably prevent a short circuit between the negative electrode 100 and the positive electrode 200. In addition, the negative electrode protection tape 500 having the above-described structure serves to hold the negative electrode active material layer 102, particularly its end portion, from the negative electrode current collector 101 so as not to fall off easily. As described above, the problem that the negative electrode active material layer 102 is easily removed from the negative electrode current collector 101 due to the method used for forming the tab 400 or the volume change due to charging / discharging of the negative electrode active material, The cathode protection tape 500 according to one embodiment of the present invention can be solved.

본 발명의 일 실시양태에 따라, 상기 음극보호테이프의 폭은 상기 음극의 음극집전체의 폭의 약 100 내지 약 120%, 바람직하게는 약 105 내지 약 110%일 수 있다. 상기 음극보호테이프의 폭이 전술된 범위에 속하는 경우, 음극보호테이프의 폭보다 큰 최외곽 음극의 폭에 의한 전극 사이의 단락을 방지할 수 있고 목적하는 음극활물질의 전기화학적 반응을 유도할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the width of the negative electrode protective tape may be about 100 to about 120%, preferably about 105 to about 110% of the width of the negative electrode current collector of the negative electrode. When the width of the negative electrode protection tape falls within the above-mentioned range, it is possible to prevent the short-circuit between the electrodes due to the width of the outermost negative electrode larger than the width of the negative electrode protection tape and to induce the electrochemical reaction of the desired negative electrode active material .

본 발명의 일 실시양태에 따라, 상기 음극보호테이프는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다. 이러한 음극보호테이프는 또한 음극활물질층의 충방전에 따른 부피 변화에 대응하여 탄력성 및 내구성이 우수하게 접착하여 보호할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the negative electrode protective tape may be a single material or a mixture of two or more materials selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate and polyimide . Such an anode protection tape can also be adhered and protected with excellent elasticity and durability in correspondence with volume change due to charging and discharging of the anode active material layer.

도 2를 다시 참조하면, 상기 음극(100)의 음극집전체(101)에 전기적으로 접속되어 상기 전극조립체(100)의 외부로 돌출된 탭(400)을 형성하는 데, 상기 탭(400)은 이차 전지의 충전 또는 방전 과정에서 전류가 입출력되는 통로를 제공한다.2, the tab 400 is electrically connected to the negative electrode collector 101 of the negative electrode 100 to protrude to the outside of the electrode assembly 100, And provides a passage through which a current is input and output during charging or discharging of the secondary battery.

이 경우, 상기 음극보호테이프(500)는 탭(400)에 전기적으로 접속되어 있는 음극집전체 구역 및 상기 음극집전체 구역에 대한 두께 방향의 맞은편 구역, 예컨대 마크(mark)(401)(이는 호른(horn) 마크로도 지칭됨)를 커버할 수 있다. 이와 같이, 상기 음극보호테이프(500)는 탭(400)의 형성시 상기 탭(400)뿐만 아니라 그의 맞은 편에 생성될 수 있는 마크(401)를 커버하여 보호할 수 있다.In this case, the negative electrode protection tape 500 may include a negative electrode current collector region electrically connected to the tab 400 and a right side region in the thickness direction with respect to the negative current collector region, for example, a mark 401 Also referred to as a horn mark). As such, the negative electrode protective tape 500 covers and protects the tab 400 as well as the mark 401 that may be formed on the opposite side of the tab 400 when the tab 400 is formed.

상기 음극보호테이프가 상기 음극의 음극활물질층을 커버하는 길이는 약 1 내지 약 5 cm, 바람직하게는 약 2 내지 약 4 cm일 수 있다. 이러한 음극활물질층을 커버하는 음극보호테이프의 길이는 적어도 전술된 범위 내에 속하면, 음극활물질의 충방전에 따른 부피 변화로 인한 음극활물질층의 탈락을 방지할 수 있으면서 목적하는 음극활물질의 전기화학적 반응을 유도할 수 있다. 또한, 전지의 제조 공정의 편의성에 따라, 상기 음극보호테이프의 단부는 상기 음극의 단부와 일치할 수 있다.The length of the negative electrode protective tape covering the negative electrode active material layer of the negative electrode may be about 1 to about 5 cm, preferably about 2 to about 4 cm. If the length of the negative electrode protection tape covering the negative electrode active material layer is at least within the above-mentioned range, it is possible to prevent the negative electrode active material layer from falling off due to the volume change due to charging / discharging of the negative electrode active material, Lt; / RTI > Further, the end portion of the negative electrode protection tape may coincide with the end portion of the negative electrode according to the convenience of the manufacturing process of the battery.

상기 음극을 대면하는 상기 양극의 일면은, 상기 양극 상의 양극활물질층의 단부를 커버하는 양극절연테이프를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 양극절연테이프를 양극 상의 양극활물질층의 단부에 적절하게 접착시키면, 양극활물질의 보호 및 충방전시 발생되는 내부응력에 의한 양극활물질의 국소적 갈라짐 현상을 방지할 수 있다. 나아가, 양극활물질이 갈라진 경우라도 양극활물질을 보호하고, 이의 접촉을 최대한 유지시켜 갈라짐 부위에서 일어날 수 있는 높은 열을 낮출 수 있다.One surface of the positive electrode facing the negative electrode may further include a positive electrode insulating tape covering an end of the positive electrode active material layer on the positive electrode. Thus, when the anode insulating tape is appropriately adhered to the end portion of the cathode active material layer on the anode, it is possible to prevent the cathode active material from being partially cracked by protection of the cathode active material and internal stress generated during charging and discharging. Furthermore, even when the cathode active material is cracked, the cathode active material can be protected and its contact with the cathode active material can be kept to the maximum, thereby lowering the high heat that may occur at the cracking site.

상기 양극절연테이프와 유사한 이유로 인하여, 상기 양극을 기준으로 하여 음극의 맞은 편에 제 2 음극이 존재하는 경우, 상기 제 2 음극을 대면하는 상기 양극의 일면은, 상기 양극 상의 양극활물질층의 단부를 커버하는 제 2 양극절연테이프를 더 포함할 수 있다.When there is a second negative electrode opposite to the negative electrode with respect to the positive electrode due to a reason similar to that of the positive electrode insulating tape, one surface of the positive electrode facing the second negative electrode has an end portion of the positive electrode active material layer on the positive electrode And a second anode insulation tape covering the first anode insulation tape.

상기 양극절연테이프 및 제 2 양극절연테이프는 상기 양극집전체 상의 양극활물질층의 아일랜드(island)를 커버한다. 또한, 상기 양극절연테이프 및 제 2 양극절연테이프는 비제한적으로 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The anode insulation tape and the second anode insulation tape cover the island of the cathode active material layer on the cathode current collector. The anode insulating tape and the second anode insulating tape are not limited to a single kind or a mixture of two or more kinds selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate and polyimide. .

본 발명의 일 실시양태에 따라, 전술된 바와 같은 전극조립체를 하나 이상 포함하는 이차전지, 예컨대 리튬 이차전지가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a secondary battery, for example, a lithium secondary battery, including at least one electrode assembly as described above.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10: 전극조립체 100,110: 음극
200: 양극 101,111: 음극집전체
102,112,113: 음극활물질층 201: 양극집전체
202,203: 양극활물질층 204,205: 양극절연테이프
400: 탭 401: 마크
500: 음극보호테이프10: electrode assembly 100, 110: cathode
200: positive electrode 101, 111: negative electrode collector
102, 112, 113: negative electrode active material layer 201: positive electrode collector
202, 203: positive electrode active material layer 204, 205: positive electrode insulating tape
400: Tab 401: Mark
500: Cathode protective tape

Claims (14)

양극집전체의 적어도 일면에 양극활물질층을 포함하는 양극, 음극집전체의 적어도 일면에 음극활물질층을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막이 원통형으로 권취되어 있는 전극조립체에 있어서,
상기 전극조립체가 최외곽으로부터 음극, 분리막 및 양극의 순서가 되도록 권취되어 있고,
상기 최외곽에 권취되어 있는 음극의 무지 구역(non-coating area) 및 음극의 음극활물질층의 단부를 커버하여 형성된 음극보호테이프를 포함하고,
상기 음극보호테이프가 분리막을 사이에 두고 대면하는 양극의 단부보다 더 길게 형성되어 있는 전극조립체.A positive electrode comprising a positive electrode active material layer on at least one surface of a positive electrode collector, a negative electrode including a negative electrode active material layer on at least one surface of the negative electrode collector, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, As a result,
The electrode assembly is wound in order from the outermost cathode to the cathode, the separator, and the anode,
And a negative electrode protective tape formed to cover an end portion of the negative electrode active material layer of the negative electrode and a non-coating area of the negative electrode wound on the outermost periphery,
Wherein the negative electrode protection tape is longer than the end of the positive electrode facing the separator. 제1항에 있어서,
상기 음극보호테이프의 폭이 상기 음극의 음극집전체의 폭의 100 내지 120%인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
And the width of the negative electrode protective tape is 100 to 120% of the width of the negative electrode current collector of the negative electrode. 제1항에 있어서,
상기 음극보호테이프가 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
Wherein the negative electrode protective tape is a single material or a mixture of two or more materials selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate and polyimide. 제1항에 있어서,
상기 음극의 음극집전체에 전기적으로 접속되어 상기 전극조립체의 외부로 돌출된 탭을 형성하는 경우, 상기 음극보호테이프가 탭에 전기적으로 접속되어 있는 음극집전체 구역 및 상기 음극집전체 구역에 대한 두께 방향의 맞은편 구역을 커버하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
A negative electrode current collector section electrically connected to the negative current collector of the negative electrode and configured to protrude outward from the electrode assembly, the negative electrode current collector section having a thickness Direction of the electrode assembly. 제1항에 있어서,
상기 음극보호테이프가 상기 음극의 음극활물질층을 커버하는 길이가 1 내지 5 cm인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
And the length of the negative electrode protective tape covering the negative electrode active material layer of the negative electrode is 1 to 5 cm. 제1항에 있어서,
상기 음극보호테이프의 단부가 상기 음극의 단부와 일치하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
And an end of the negative electrode protection tape coincides with an end of the negative electrode. 제1항에 있어서,
상기 음극을 대면하는 상기 양극의 일면이, 상기 양극 상의 양극활물질층의 단부를 커버하는 양극절연테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
Wherein one surface of the positive electrode facing the negative electrode further includes a positive electrode insulating tape covering an end of the positive electrode active material layer on the positive electrode. 제7항에 있어서,
상기 양극절연테이프가 상기 양극집전체 상의 양극활물질층의 아일랜드(island)를 커버하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.8. The method of claim 7,
And the anode insulating tape covers the island of the cathode active material layer on the cathode current collector. 제7항에 있어서,
상기 양극절연테이프가 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극조립체.8. The method of claim 7,
Wherein the anode insulation tape is a single material or a mixture of two or more materials selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate and polyimide. 제1항에 있어서,
상기 양극을 기준으로 하여 음극의 맞은 편에 상기 음극의 연장부로서 권취되어 있는 제 2 음극이 존재하는 경우, 상기 제 2 음극을 대면하는 상기 양극의 일면이, 상기 양극 상의 양극활물질층의 단부를 커버하는 제 2 양극절연테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
When a second negative electrode wound as an extension of the negative electrode exists on the opposite side of the negative electrode with respect to the positive electrode, one surface of the positive electrode facing the second negative electrode faces the end of the positive electrode active material layer on the positive electrode Further comprising a second anodic insulating tape covering the first electrode strip. 제10항에 있어서,
상기 제 2 양극절연테이프가 상기 양극집전체 상의 양극활물질층의 아일랜드(island)를 커버하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.11. The method of claim 10,
And the second anode insulating tape covers an island of the cathode active material layer on the cathode current collector. 제10항에 있어서,
상기 제 2 양극절연테이프가 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극조립체.11. The method of claim 10,
Wherein the second anodic insulating tape is a single material or a mixture of two or more materials selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate, and polyimide. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 전극조립체를 하나 이상 포함하는 이차전지.A secondary battery comprising at least one electrode assembly according to any one of claims 1 to 12. 제13항에 있어서,
상기 이차전지가 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.

14. The method of claim 13,
Wherein the secondary battery is a lithium secondary battery.

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