KR20150124590A - Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same - Google Patents

Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same Download PDF

Info

Publication number
KR20150124590A
KR20150124590A KR1020140051223A KR20140051223A KR20150124590A KR 20150124590 A KR20150124590 A KR 20150124590A KR 1020140051223 A KR1020140051223 A KR 1020140051223A KR 20140051223 A KR20140051223 A KR 20140051223A KR 20150124590 A KR20150124590 A KR 20150124590A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
jelly
negative electrode
roll
conductive foil
electrode assembly
Prior art date
Application number
KR1020140051223A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101716542B1 (en
Inventor
서동희
이정규
김현진
윤향섭
이향목
유형남
고현경
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
Priority to KR1020140051223A priority Critical patent/KR101716542B1/en
Publication of KR20150124590A publication Critical patent/KR20150124590A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101716542B1 publication Critical patent/KR101716542B1/en

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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • 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
    • H01M10/05—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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
    • 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
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • 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

Abstract

The present invention relates to jelly-roll having an improved structure and a secondary battery including the same. In a jelly-roll electrode assembly (″jelly-roll″) formed by being wound to be opposed by using a positive electrode, a negative electrode, and a separation membrane interposed between the positive electrode and the negative electrode, a negative electrode exposing unit protrudes in a lower side of the negative electrode, a conductive foil coupled with a negative electrode tap is wrapped on an outer surface of the negative electrode exposing unit, and a finishing tape is wrapped on an outer surface of the conductive foil and jelly-roll electrode assembly. According to an embodiment of the present invention, a negative electrode exposing unit is formed on a jelly-roll electrode assembly, and a conductive foil is adhered on a finishing tape, so a position of a negative electrode tap may be freely adjusted and a secondary battery may be variously designed.

Description

개선된 구조의 젤리-롤 및 이를 포함하는 이차전지{Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same}Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same "

본 발명은 개선된 구조의 젤리-롤 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음극 위치를 자유롭게 할 수 있도록 한 개선된 구조의 젤리-롤 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a jelly-roll having an improved structure and a secondary battery including the jelly-roll. More particularly, the present invention relates to an improved structure of a jelly-roll and a secondary battery including the jelly-roll.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용 되고 있다.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Many researches have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries. Is being used.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.The secondary battery is classified into a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is housed in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch-shaped battery in which the electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet .

또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.In addition, the electrode assembly incorporated in the battery case is a chargeable / dischargeable power generation device formed of a lamination structure of a positive electrode / separator / negative electrode. The electrode assembly is a jelly-roll type electrode assembly in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material, And a stacked type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked in a state interposed in the separator.

그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지며, 주로 원통형 전지와 각형 전지에 사용되고 있다.Among them, the jelly-roll type electrode assembly is easy to manufacture and has an advantage of high energy density per weight, and is mainly used for a cylindrical battery and a prismatic battery.

그리고 도시된 도 1은 젤리-롤형 전극 조립체를 포함하고 있는 각형 전지의 분해 사시도를 나타낸 것으로서, 상기 각형 전지(100)는 젤리-롤형 전극조립체(300)가 각형 금속 케이스(200)에 내장되어 있고, 상기 금속 케이스(200)의 개방 상단에 돌출형 전극단자(음극단자: 420)가 형성되어 있는 탑 캡(400)을 결합되어 있는 구조로 이루어져 있다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a prismatic battery including a jelly-roll type electrode assembly. In the prismatic battery 100, a jelly-roll type electrode assembly 300 is embedded in a rectangular metal case 200 And a top cap 400 having a protruding electrode terminal (negative electrode terminal) 420 formed at the open upper end of the metal case 200.

또한 상기 전극조립체(300)의 음극은 음극 탭(222)을 통해 탑 캡(400) 상의 음극단자(420)의 하단에 전기적으로 연결되며, 그러한 음극단자(420)는 절연부재(440)에 의해 탑 캡(400)으로부터 절연되어 있다. The negative electrode of the electrode assembly 300 is electrically connected to the lower end of the negative electrode terminal 420 on the top cap 400 through the negative electrode tab 222. The negative electrode terminal 420 is electrically connected to the negative electrode terminal 420 by the insulating member 440 And is isolated from the top cap 400.

반면에, 전극조립체(300)의 또 다른 전극(양극)은 그것의 양극 탭(224)이 알루미늄, 스테인리스 스틸 등과 같은 도전성 소재로 되어 있는 탑 캡(400)에 전기적으로 연결되어 그 자체로서 양극단자를 형성한다.On the other hand, another electrode (anode) of the electrode assembly 300 is electrically connected to the top cap 400 whose cathode tab 224 is made of a conductive material such as aluminum, stainless steel, etc., .

또한, 전극 탭들(222, 224)을 제외하고 전극조립체(300)와 탑 캡(400)의 전기적 절연 상태를 보장하기 위하여, 금속 케이스(200)와 전극조립체(300) 사이에 시트형 절연부재(500)를 삽입한 뒤, 탑 캡(400)을 덮고, 탑 캡(400)과 금속 케이스(200)의 접촉면을 따라서 용접으로 이들을 결합한다. A sheet-like insulating member 500 (not shown) is interposed between the metal case 200 and the electrode assembly 300 in order to ensure the electrical insulation between the electrode assembly 300 and the top cap 400 except for the electrode tabs 222, And then the top cap 400 is welded and welded along the contact surfaces of the top cap 400 and the metal case 200. Then,

그런 다음, 전해액 주입구(460)를 통해 전해액을 주입한 후 용접하여 밀봉하고, 에폭시 등으로 용접 부위를 도포함으로써 전지가 제조된다.Thereafter, an electrolyte is injected through the electrolyte injection port 460, and then the battery is sealed by welding and applying a welding portion with epoxy or the like to manufacture a battery.

그러나 종래의 젤리-롤 전극 조립체(300)는 음극 탭(222)과 양극 탭(224)의 상부에 돌출형성되는 구조로 설치됨으로써 이차전지를 구성함에 있어서 한계가 있었다. However, the conventional jelly-roll electrode assembly 300 has a structure in which the jelly-roll electrode assembly 300 is protruded from the upper portion of the negative electrode tab 222 and the positive electrode tab 224.

즉 종래의 젤리-롤 전극 조립체(300)는 음극 탭(222)의 위치를 조절할 수 없어서 작업환경이 제한적일 뿐만 아니라 작업을 진행함에 있어서 양극 탭(224)을 고려해야 함으로 작업시간이 지연되는 문제점이 있었다.
In other words, since the conventional jelly-roll electrode assembly 300 can not adjust the position of the negative electrode tab 222, the working environment is limited and the operation time is delayed due to the consideration of the positive electrode tab 224 .

대한민국 공개특허공보 제2007-096651호Korean Patent Publication No. 2007-096651 일본 공개특허공보 제2010-67456호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-67456

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 젤리-롤 전극조립체에 음극 노출부를 형성하면서 마감 테이프에 전도성 포일을 부착하여 음극 탭의 위치를 자유롭게 할 수 있는 기술을 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technique for forming a negative electrode exposed portion on a jelly-roll electrode assembly and attaching a conductive foil to a finishing tape to allow the position of a negative electrode tab to be freed .

본 발명의 실시 예에 따른 개선된 구조의 젤리-롤 전극조립체는 양극 및 음극과 상기 양극과 음극의 사이에 개재되는 분리막을 이용하여 대향하도록 권취하여 구성된 젤리-롤 전극조립체(“젤리-롤”)에서, 상기 음극의 하부에 음극 노출부를 돌출형성하고, 상기 음극 노출부의 외면에는 음극 탭과 결합되는 전도성 포일이 감싸지며, 상기 전도성 포일과 젤리-롤 전극조립체의 외면에는 마감 테이프가 감싸진다. A jelly-roll electrode assembly having an improved structure according to an embodiment of the present invention includes a jelly-roll electrode assembly (" jelly-roll " A conductive foil coupled to the negative electrode tab is enclosed on an outer surface of the negative electrode exposed portion, and a finishing tape is wrapped around the outer surface of the conductive foil and the jelly-roll electrode assembly.

그리고 상기 음극 노출부는 수평 지그재그나 사각형 형상으로 배치될 수 있다. The cathode exposed portion may be arranged in a horizontal zigzag or a quadrangular shape.

또한 상기 전도성 포일은 음극 노출부를 감싸는 커버부와 상기 커버부와 일체로 형성되면서 음극 탭과 결합되는 결합부로 이루어질 수 있다.The conductive foil may include a cover portion surrounding the negative electrode exposed portion and a coupling portion formed integrally with the cover portion and coupled with the negative electrode tab.

이때 상기 전도성 포일의 결합부에는 음극 탭과 결합될 수 있도록 점착제 또는 테이프가 부착될 수 있다. At this time, an adhesive or a tape may be attached to the coupling portion of the conductive foil so as to be combined with the negative electrode tab.

그리고 상기 마감 전도성 포일과 마감 테이프는 젤리-롤의 상부에 장착되는 양극 탭의 높이와 동일선상이나 낮은 위치에 배치될 수 있다.
And the finishing conductive foil and the finishing tape may be disposed in the same line or lower position as the height of the positive electrode tab mounted on the top of the jelly-roll.

본 발명의 실시 예에 따르면, 젤리-롤 전극조립체에 음극 노출부를 형성하면서 마감 테이프에 전도성 포일을 부착하여 음극 탭의 위치를 자유롭게 할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 이차전지의 설계를 다양하게 할 수 있는 효과가 있다.
According to an embodiment of the present invention, a cathode foil may be attached to a finishing tape to form a negative electrode exposed portion in a jelly-roll electrode assembly, thereby freeing the position of a negative electrode tab, It is effective.

도 1은 종래의 젤리-롤 전극 조립체를 포함하고 있는 각형 전지의 분해 사시도.
도 2는 종래의 젤리-롤 전극 조립체를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체를 포함하고 있는 각형 전지의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체를 나타낸 개략 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체의 조립 공정의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체를 구성하는 전도성 포일과 마감 테이프를 나타낸 사시도. 1 is an exploded perspective view of a prismatic battery including a conventional jelly-roll electrode assembly;
2 is a side view of a conventional jelly-roll electrode assembly;
3 is an exploded perspective view of a prismatic battery including a jelly-roll electrode assembly according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a jelly-roll electrode assembly according to the present invention. FIG.
5 is a view illustrating one embodiment of a process for assembling a jelly-roll electrode assembly according to the present invention.
6 is a perspective view showing a conductive foil and a finishing tape constituting a jelly-roll electrode assembly according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification.

이하 본 발명의 구성을 첨부되는 도면을 참조로 설명하면, 도 3은 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체를 포함하고 있는 각형 전지의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체를 나타낸 개략 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 젤리-롤 전극 조립체의 조립 공정의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
3 is an exploded perspective view of a prismatic battery including a jelly-roll electrode assembly according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a jelly-roll electrode assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing an embodiment of a process of assembling the jelly-roll electrode assembly according to the present invention.

본원발명인 젤리-롤 전극조립체("젤리-롤")(20)는 양극(21) 및 음극(22)과, 상기 양극(21)과 음극(22)의 사이에 개재되는 분리막(23)과, 상기 음극(22)의 하부에 돌출형성되는 음극 노출부(24)를 감싸면서 접지되는 전도성 포일(30)과, 상기 젤리-롤 전극조립체(20)의 외면 일부와 전도성 포일(30)을 감싸는 마감 테이프(40) 등을 포함하여 이루어진다. A jelly-roll electrode assembly ("jelly-roll") 20 according to the present invention comprises a positive electrode 21 and a negative electrode 22, a separation membrane 23 interposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22, A conductive foil 30 that is grounded while surrounding the cathode exposed portion 24 protruding from the lower portion of the cathode 22 and a conductive foil 30 that surrounds part of the outer surface of the jelly-roll electrode assembly 20 and the conductive foil 30 A tape 40 and the like.

여기서 상기 양극(21)과 음극(22)은 사이에 개재되는 분리막(23)을 이용하여 대향하도록 권취하여 구성되고, 상기 양극(21)의 상부에는 양극 탭(25)이 장착된다. The positive electrode 21 and the negative electrode 22 are wound so as to face each other using a separator 23 interposed therebetween. A positive electrode tab 25 is mounted on the positive electrode 21.

그리고 상기 음극(22)의 하부에 형성되는 음극 노출부(24)는 소정의 길이를 가지고 형성되되, 상기 음극 노출부(24)의 길이와 크기는 용도 및 환경 등에 따라 달라질 수 있다. The cathode exposed portion 24 formed at the lower portion of the cathode 22 has a predetermined length. The length and size of the exposed cathode portion 24 may vary depending on the application, the environment, and the like.

이때 상기 음극 노출부(24)는 전도성을 향상시킬 수 있도록 수평 지그재그로 접히거나 사각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, the cathode exposed portion 24 may be folded in a horizontal zigzag or formed in a rectangular shape to improve conductivity.

즉 상기 음극 노출부(24)는 표면적을 증대시킬 수 있도록 수평 지그재그나 사각형 형상으로 형성되어 상기 음극(22)의 전류 전도성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다. That is, the cathode exposed portion 24 is formed in a horizontally zigzag or quadrangular shape to increase the surface area, thereby improving the current conductivity of the cathode 22.

상기 음극(22)의 하부에 돌출형성되는 음극 노출부(24)를 감싸면서 접지되는 전도성 포일(30)은 소정의 크기와 두께를 가지는 얇은 막으로 형성된다. The conductive foil 30, which is grounded while covering the cathode exposed portion 24 protruding from the lower portion of the cathode 22, is formed of a thin film having a predetermined size and thickness.

이때 상기 전도성 포일(30)은 전도성이 우수한 알루미늄, 금 등이 선택적으로 사용된다. At this time, the conductive foil 30 may be selectively made of aluminum, gold, or the like having excellent conductivity.

즉 상기 전도성 포일(30)은 알루미늄, 금 등의 재질로 형성되면서 음극 노출부(24)를 감싸고 음극 탭(26)과의 결합위치를 자유롭게 조절하여 결합될 수 있도록 한 것이다. That is, the conductive foil 30 is made of aluminum or gold, and can be coupled with the cathode-exposed portion 24 by adjusting the coupling position with the anode tab 26.

그리고 본원발명에서 상기 전도성 포일(30)은 음극 노출부(24)를 감싸는 커버부(32)와 상기 커버부(32)와 일체로 형성되면서 음극 탭(26)과 결합되는 결합부(34)로 이루어진다. In the present invention, the conductive foil 30 includes a cover portion 32 surrounding the cathode exposed portion 24 and a coupling portion 34 formed integrally with the cover portion 32 and coupled with the negative electrode tab 26 .

이때 상기 전도성 포일(30)의 결합부(34)에는 음극 탭(26)을 결합부(34)에 고정할 수 있도록 점착제(36) 또는 테이프가 부착되거나 공지된 고정제가 설치될 수 있다. At this time, the fixing part may be provided with an adhesive 36 or a tape or a fixing agent so that the negative electrode tab 26 can be fixed to the coupling part 34 in the coupling part 34 of the conductive foil 30.

더불어 상기 전도성 포일(30)의 크기는 다른 구성의 접지를 통한 불량을 방지할 수 있도록 젤리-롤 전극조립체(20)의 상부에 배치되는 양극 탭(25)과 동일선상이나 낮은 위치까지 배치되도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the size of the conductive foil 30 may be arranged in the same line or in a lower position with respect to the positive electrode tab 25 disposed on the upper portion of the jelly-roll electrode assembly 20 so as to prevent defects through grounding of other structures .

상기 젤리-롤 전극조립체(20)의 외면 일부와 전도성 포일(30)의 외면을 감싸는 마감 테이프(40)는 소정의 크기를 가지며 내면에는 점착제가 도포된다. A finishing tape (40) surrounding a part of the outer surface of the jelly-roll electrode assembly (20) and the outer surface of the conductive foil (30) has a predetermined size and an inner surface is coated with an adhesive.

즉 상기 마감 테이프(40)는 음극 노출부(24)를 감싸는 전도성 포일(30)을 고정 및 감싸면서 젤리-롤 전극조립체(20)의 외면에 고정될 수 있도록 한 것이다. That is, the finishing tape 40 is fixed to the outer surface of the jelly-roll electrode assembly 20 while fixing and covering the conductive foil 30 surrounding the cathode exposed portion 24.

이때 상기 마감 테이프(40)의 크기는 다른 구성의 접지를 통한 불량을 방지할 수 있도록 젤리-롤 전극조립체(20)의 상부에 배치되는 양극 탭(25)과 동일선상이나 낮은 위치까지 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
At this time, the size of the finishing tape 40 is set to be the same as or slightly lower than that of the positive electrode tab 25 disposed on the upper portion of the jelly-roll electrode assembly 20 so as to prevent defects through grounding .

상기와 같이 구성되는 개선된 구조의 젤리-롤 및 이를 포함하는 이차전지의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the jelly-roll having the improved structure and the secondary battery including the same will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 소정의 크기를 가지며 내면에는 점착제가 도포되는 마감 테이프(40)를 형성한 후 상기 마감 테이프(40)의 상부에 음극 노출부(24)를 감싸는 커버부(32)와 상기 커버부(32)와 일체로 형성되면서 음극 탭(26)과 결합되는 결합부(34)로 이루어진 전도성 포일(30)을 부착한다. A cover portion 32 for covering the cathode exposed portion 24 on the upper portion of the finishing tape 40 after forming a finishing tape 40 having a predetermined size and coated with an adhesive on the inner surface thereof, A conductive foil 30 is integrally formed with the negative electrode tab 26 and is composed of an engaging portion 34 to be engaged with the negative electrode tab 26.

그리고 상기 전도성 포일(30)이 부착되는 마감 테이프(40)를 지면에 안착시킨 후 상기 전도성 포일(30)의 상부에 양극(21)과 음극(22)의 사이에 개재되는 분리막(23)을 이용하여 대향하도록 권취하여 구성되고, 상기 양극(21)의 상부에는 양극 탭(25)이 장착되며, 상기 음극(22)의 하부에는 소정의 길이를 가지며 수평 지그재그로 접히거나 사각형 형상으로 형성되는 음극 노출부(24)를 안착시킨다. After the finishing tape 40 to which the conductive foil 30 is attached is placed on the ground and a separating film 23 interposed between the anode 21 and the cathode 22 is used on the conductive foil 30 A positive electrode tab 25 is mounted on the upper side of the positive electrode 21 and an exposed negative electrode is formed on the lower side of the negative electrode 22 and has a predetermined length and is folded in a horizontal zigzag or formed into a rectangular shape, Thereby seating the part 24.

다음으로 상기 마감 테이프(40)를 수직방향으로 접어서 고정하되, 상기 전도성 포일(30)의 커버부(32)는 음극 노출부(24)를 감싸도록 하고, 상기 결합부(34)는 음극 탭(26)과 결합되도록 하면 젤리-롤 전극조립체(20)의 조립은 완료되는 것이다. The covering portion 32 of the conductive foil 30 surrounds the cathode exposed portion 24 and the engaging portion 34 covers the negative electrode tab 24 26, the assembling of the jelly-roll electrode assembly 20 is completed.

그리고 상기와 같이 구성되는 젤리-롤 전극조립체(20)를 포함하는 이차전지(10)는 조립하고자 할 경우에는 다음과 같다. 이때, 상기 이차전지(10)는 도시된 도면의 각형 전지에 한정되지 않고 원통형 전지에도 적용될 수 있음을 밝히다. The secondary battery 10 including the jelly-roll electrode assembly 20 configured as described above is assembled as follows. At this time, the secondary battery 10 is not limited to the prismatic battery shown in the drawing, but can be applied to a cylindrical battery.

먼저, 내부 공간이 형성되는 금속 케이스(11)의 내부에 상기 젤리-롤 전극조립체(20)를 삽입한 후 탑 캡(12)을 결합한다. First, the jelly-roll electrode assembly 20 is inserted into a metal case 11 in which an internal space is formed, and then the top cap 12 is coupled.

이때 상기 젤리-롤 전극조립체(20)의 음극(22)은 음극 탭(26)을 통해 탑 캡(12) 상의 음극단자(12a)의 하단에 전기적으로 연결되며, 상기 음극단자(12a)는 절연부재(12b)에 의해 탑 캡(12)으로부터 절연된다. The negative electrode 22 of the jelly-roll electrode assembly 20 is electrically connected to the lower end of the negative electrode terminal 12a on the top cap 12 through the negative electrode tab 26, And is insulated from the top cap 12 by the member 12b.

반면에, 젤리-롤 전극조립체(20)의 또 다른 전극(양극)은 그것의 양극 탭(25)이 알루미늄, 스테인리스 스틸 등과 같은 도전성 소재로 되어 있는 탑 캡(12)에 전기적으로 연결되어 그 자체로서 양극단자를 형성한다.On the other hand, another electrode (anode) of the jelly-roll electrode assembly 20 is electrically connected to the top cap 12 whose cathode tab 25 is made of a conductive material such as aluminum, stainless steel, To form a positive electrode terminal.

또한, 상기 전극 탭(25, 26)을 제외하고 젤리-롤 전극조립체(20)와 탑 캡(12)의 전기적 절연 상태를 보장하기 위하여, 금속 케이스(11)와 젤리-롤 전극조립체(20) 사이에 시트형 절연부재(13)를 삽입한 뒤, 상기 탑 캡(12)을 덮고, 상기 탑 캡(12)과 금속 케이스(11)의 접촉면을 따라서 용접으로 이들을 결합한다. The metal case 11 and the jelly-roll electrode assembly 20 are electrically connected to each other in order to ensure electrical insulation between the jelly-roll electrode assembly 20 and the top cap 12 except for the electrode tabs 25 and 26. [ Type insulating member 13 is inserted between the top cap 12 and the metal case 11 so as to weld them together along the contact surfaces of the top cap 12 and the metal case 11. [

그런 다음, 전해액 주입구(12c)를 통해 전해액을 주입한 후 용접하여 밀봉하고, 에폭시 등으로 용접 부위를 도포하면 개선된 구조의 젤리-롤을 포함하는 이차전지(10)의 전지는 완료되는 것이다. Then, after the electrolyte is injected through the electrolyte injection port 12c, the battery is sealed by welding, and the welded portion is coated with epoxy or the like, the battery of the secondary battery 10 including the improved jelly-roll structure is completed.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명인 개선된 구조의 젤리-롤 및 이를 포함하는 이차전지를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Such variations and modifications are to be construed as being included within the scope of the present invention.

10 : 개선된 구조의 젤리-롤을 포함하는 이차전지,
11 : 금속 케이스, 12 : 탑 캡,
13 : 절연부재, 20 : 젤리-롤 전극조립체,
21 : 양극, 22 : 음극,
23 : 분리막, 24 : 음극 노출부,
25 : 양극 탭, 26 : 음극 탭,
30 : 전도성 포일, 32 : 커버부,
34 : 결합부, 40 : 마감 테이프. 10: A secondary cell comprising an improved structure of jelly-roll,
11: metal case, 12: top cap,
13: Insulating member, 20: Jelly-roll electrode assembly,
21: anode, 22: cathode,
23: separator, 24: negative electrode exposed portion,
25: positive electrode tab, 26: negative electrode tab,
30: conductive foil, 32: cover part,
34: coupling portion, 40: finishing tape.

Claims (6)

양극 및 음극과 상기 양극과 음극의 사이에 개재되는 분리막을 이용하여 대향하도록 권취하여 구성된 젤리-롤 전극조립체(“젤리-롤”)에서,
상기 음극의 하부에 음극 노출부를 돌출형성하고,
상기 음극 노출부의 외면에는 음극 탭과 결합되는 전도성 포일이 감싸지며, 상기 전도성 포일과 젤리-롤 전극조립체의 외면에는 마감 테이프가 감싸지는 젤리-롤 전극조립체.
In a jelly-roll electrode assembly (" jelly-roll ") constituted by winding an anode and a cathode opposite to each other with a separator interposed between the anode and the cathode,
A negative electrode exposed portion is protruded from a lower portion of the negative electrode,
Wherein a conductive foil coupled to the negative electrode tab is enclosed on the outer surface of the negative electrode exposed portion and a finishing tape is wrapped around the conductive foil and the outer surface of the jelly-roll electrode assembly.
제 1항에 있어서,
상기 음극 노출부는 수평 지그재그나 사각형 형상으로 배치되는 젤리-롤 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the negative electrode exposed portion is arranged in a horizontal zigzag or a quadrangular shape.
제 1항에 있어서,
상기 전도성 포일은 음극 노출부를 감싸는 커버부와 상기 커버부와 일체로 형성되면서 음극 탭과 결합되는 결합부로 이루어지는 젤리-롤 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the conductive foil comprises a cover portion surrounding the negative electrode exposed portion and a coupling portion formed integrally with the cover portion and coupled with the negative electrode tab.
제 3항에 있어서,
상기 전도성 포일의 결합부에는 음극 탭과 결합될 수 있도록 점착제 또는 테이프가 부착되는 젤리-롤 전극조립체.
The method of claim 3,
And an adhesive or tape is attached to the coupling portion of the conductive foil so as to be coupled to the negative electrode tab.
제 1항에 있어서,
상기 마감 전도성 포일과 마감 테이프는 젤리-롤의 상부에 장착되는 양극 탭의 높이와 동일선상이나 낮은 위치에 배치되는 젤리-롤 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the finish conductive foil and the finish tape are disposed in the same line or lower position as the height of the positive electrode tab mounted on top of the jelly-roll.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나에 따른 젤리-롤 전극조립체가 금속 케이스에 내장되어 있는 이차전지.A secondary battery in which the jelly-roll electrode assembly according to any one of claims 1 to 5 is embedded in a metal case.
KR1020140051223A 2014-04-29 2014-04-29 Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same KR101716542B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140051223A KR101716542B1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140051223A KR101716542B1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150124590A true KR20150124590A (en) 2015-11-06
KR101716542B1 KR101716542B1 (en) 2017-03-27

Family

ID=54600899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140051223A KR101716542B1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101716542B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170101653A (en) * 2016-02-29 2017-09-06 주식회사 엘지화학 Secondary battery comprising jelly-roll electrode assembly with improved fixation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070096651A (en) 2006-03-27 2007-10-02 삼성에스디아이 주식회사 Electrode assembly for cylinderical lithium rechargeable battery and cylinderical lithium rechargeable battery using the same
JP2010067456A (en) 2008-09-10 2010-03-25 Gs Yuasa Corporation Battery and method for manufacturing the same
JP2010092673A (en) * 2008-10-07 2010-04-22 Hitachi Maxell Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4654575B2 (en) * 2003-10-27 2011-03-23 パナソニック株式会社 Cylindrical battery and inter-battery connection structure using the same
KR20140046614A (en) * 2012-10-09 2014-04-21 주식회사 엘지화학 Electrode assembly having improved dropping impact stability

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4654575B2 (en) * 2003-10-27 2011-03-23 パナソニック株式会社 Cylindrical battery and inter-battery connection structure using the same
KR20070096651A (en) 2006-03-27 2007-10-02 삼성에스디아이 주식회사 Electrode assembly for cylinderical lithium rechargeable battery and cylinderical lithium rechargeable battery using the same
JP2010067456A (en) 2008-09-10 2010-03-25 Gs Yuasa Corporation Battery and method for manufacturing the same
JP2010092673A (en) * 2008-10-07 2010-04-22 Hitachi Maxell Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20140046614A (en) * 2012-10-09 2014-04-21 주식회사 엘지화학 Electrode assembly having improved dropping impact stability

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170101653A (en) * 2016-02-29 2017-09-06 주식회사 엘지화학 Secondary battery comprising jelly-roll electrode assembly with improved fixation

Also Published As

Publication number Publication date
KR101716542B1 (en) 2017-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102314081B1 (en) Rechargeable battery having tap
US9905881B2 (en) Electrode assembly having protection tape and rechargeable battery including the same
KR102030111B1 (en) Battery pack
KR101199225B1 (en) Secondary battery
EP2849247A1 (en) Rechargeable battery
JP6194805B2 (en) Electricity storage element
EP2560230A1 (en) Secondary battery with improved safety
US10177351B2 (en) Rechargeable battery
KR20140094205A (en) Rechargeable battery
KR101850597B1 (en) Secondary battery
US9825274B2 (en) Electrode assembly and rechargeable battery having electrode tab
JP2020525987A (en) Battery cell
KR20170047756A (en) Rechargeable battery
KR101653320B1 (en) Jelly-Roll Type Electrode Assembly of Low Resistance And Secondary Battery Comprising the Same
US20150287976A1 (en) Rechargeable battery having protective circuit module
JP2017062916A (en) Power storage element
KR101716542B1 (en) Jelly-Roll of Improved Structure and Secondary Battery Comprising the Same
US9397329B2 (en) Rechargeable battery having lead tab
KR102084100B1 (en) Pouch type rechargeable battery
KR20040037577A (en) Jelly-roll type battery unit and winding method of the same and lithum secondary battery using the same
JP2016054108A (en) Power storage device
JP6657565B2 (en) Storage element
KR101329906B1 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
KR20170050445A (en) Pouch type secondary battery
KR20160084066A (en) Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200116

Year of fee payment: 4