KR20160042243A - 이차 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 이차 전지는 전극판과 전극 무지부로 이루어지는 제1 전극과 제2 전극을 각각 포함하는 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체, 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 수용하며 개구를 가지는 케이스, 개구를 통해 결합되어 케이스를 밀봉하는 캡 조립체, 제1 전극 조립체의 제1 전극과 제2 전극 조립체의 제1 전극을 전기적으로 연결하는 제1 집전 부재와 제1 전극 조립체의 제2 전극과 제2 전극 조립체의 제2 전극을 전기적으로 연결하는 제2 집전 부재를 포함하고, 제1 집전 부재 또는 제2 집전 부재는 전극 무지부와 접촉하는 일면을 가지는 제1 집전판과 연결 단자가 결합되는 제2 집전판으로 이루어진다.

Description

이차 전지 및 그 제조 방법{RECHARGEABLE BATTERY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 이차 전지를 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지로 구성된다.
이러한 이차 전지는 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 케이스에 내장 설치하고 캡 조립체로 케이스를 밀봉한 형태로 이루어진다.
그러나 이차 전지에 외부 충격이 가해질 경우, 전지 내부의 탭 또는 집전 부재에 의해서 절연체 또는 전극 조립체 등이 손상될 수 있다.
이처럼, 절연체 또는 전극 조립체가 손상되면 과열 또는 폭발 등이 일어날 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 전극 조립체 또는 절연체 등이 손상되지 않는 이차 전지를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는 전극판과 전극 무지부로 이루어지는 제1 전극과 제2 전극을 각각 포함하는 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체, 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 수용하며 개구를 가지는 케이스, 개구를 통해 결합되어 케이스를 밀봉하는 캡 조립체, 제1 전극 조립체의 제1 전극과 제2 전극 조립체의 제1 전극을 전기적으로 연결하는 제1 집전 부재와 제1 전극 조립체의 제2 전극과 제2 전극 조립체의 제2 전극을 전기적으로 연결하는 제2 집전 부재를 포함하고, 제1 집전 부재 또는 제2 집전 부재는 전극 무지부와 접촉하는 일면을 가지는 제1 집전판과 연결 단자가 결합되는 제2 집전판으로 이루어진다.
상기 전극 무지부는 상기 제1 집전판의 캡 조립체와 대향하는 일면에 접촉하여 결합될 수 있다.
상기 제2 집전판은 연결 단자가 삽입되는 제1 단자 구멍을 가질 수 있다.
상기 연결 단자는 캡 조립체에 형성되어 있는 제2 단자 구멍을 통해서 상기 제1 단자 구멍에 삽입되어 있을 수 있다.
상기 제1 집전판과 제2 집전판은 단차지게 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 집전판의 폭은 제2 집전판의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 무지 전극부는 절곡되어 전극판으로부터 캡 조립체를 향해 돌출한 제1 무지부와 상기 제1 무지부로부터 절곡되어 제1 집전 부재 또는 제2 집전 부재와 접촉하는 일면을 가지는 제2 무지부를 포함할 수 있다.
상기 제2 무지부는 제2 집전 부재와 접촉하는 일면이 전극 조립체와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제1 전극 조립체의 제1 전극의 무지 전극부와 제2 전극 조립체의 제1 전극의 무지 전극부는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 있고, 제1 전극 조립체의 제2 전극의 무지 전극부와 제2 전극 조립체의 제2 전극의 무지 전극부는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 있을 수 있다.
상기 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체는 권회축을 중심으로 권취되며, 권회축과 평행한 방향으로 케이스에 삽입될 수 있다.
상기 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체는 절연 케이스로 둘러싸여 있을 수 있다.
상기한 다른 과제를 달성하기 위한 이차 전지의 제조 방법은 전극판과 상기 전극판으로부터 돌출된 무지 전극부를 가지는 서로 다른 극성의 전극을 각각 가지는 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 제조하는 단계, 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체의 같은 극성의 무지 전극부가 마주하도록 배치하는 단계, 같은 극성의 무지 전극부와 중첩하도록 집전 부재를 배치하는 단계, 무지 전극부와 집전 부재를 결합하는 단계, 무지 전극부를 중심으로 집전 부재와 반대측과 대응하도록 캡 조립체를 배치하는 단계, 캡 조립체가 노출되는 방향으로 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 밴딩하여 전지 조립체를 형성하는 단계, 전지 조립체를 케이스에 삽입하는 단계를 포함하고, 전지 조립체를 형성하는 단계에서 무지 전극부가 밴딩된다.
상기 집전 부재를 결합하는 단계 후, 집전 부재 위에 절연 부재를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서와 같이 집전 부재를 형성하면, 이차 전지에 충격이 가해지더라도 집전부재의 가압에 의해서 절연체 또는 전극 조립체가 손상되지 않는다.
따라서 이들의 손상으로 인해서 이차 전지가 폭발하지 않으므로 안전한 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에서 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 이차 전지의 일부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 집전 부재의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지를 제조하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 7 내지 도 14는 도 6의 순서도에 따라 이차 전지를 제조하는 중간 단계에서의 개략적인 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1에서 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지(101)는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 세퍼레이터(123)를 개재하여 귄취된 전극 조립체(120), 전극 조립체(120)와 전기적으로 연결된 집전 부재(140), 집전 부재(140) 및 전극 조립체(120)가 내장되는 케이스(27) 및 케이스(27)의 개구에 결합된 캡 조립체(30)를 포함한다.
이차 전지(101)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
전극 조립체(120)는 복수의 조립체(120a, 120b)를 포함할 수 있으며, 각각의 조립체(120a, 120b)는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 세퍼레이터(123)를 개재한 상태에서 권회축을 중심으로 권취한 후, 납작하게 가압된다. 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은 금속 포일(foil)로 형성되는 박판에 활물질이 도포된 영역인 전극판(21a, 22a)과 활물질이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부(21b, 22b)를 포함한다.
제1 전극판(21a)은 알루미늄과 같은 금속 포일에 전이 금속 산화물 등의 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제2 전극판(22a)은 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일에 흑연 또는 탄소 등의 활물질을 도포함으로써 형성될 수 있다.
제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 캡 조립체를 향하여 동일한 방향으로 돌출 형성된다. 전극 조립체(120)는 권회축에 평행한 방향으로 케이스(27)에 삽입되어, 제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 전극 조립체(120)의 상단에서 캡 조립체 방향으로 돌출된다.
제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 각각 다른 극성으로 거리를 두고 이격 배치된다.
제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 제1 전극판(21a)과 제2 전극판(22a)을 제조할 때 미리 상부로 돌출되도록 절단하여 형성하므로, 제1 전극판(21a) 및 제2 전극판(22a)과 각각 일체로 형성된다.
또한, 제1 전극 무지부(21b) 및 제2 전극 무지부(22b)는 각각 제1 전극판(21a) 및 제2 전극판(22a)을 권취하거나 겹쳐서 형성되므로, 복수의 박막이 겹쳐져서 형성된다. 이처럼 복수의 박막이 겹쳐서 형성될 경우, 전류 이동을 용이하게 하기 위해서 초음파 용접으로 박막과 박막이 접촉하도록 연결할 수 있다.
세퍼레이터(123)는 제1 전극판(21a)과 제2 전극판(22a) 사이에 위치하며, 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다.
전극 조립체(120)는 실질적으로 전해액과 함께 케이스(27)에 수납된다. 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
한편, 전극 조립체(120)는 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)를 포함할 수 있으며, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)는 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)에서 같은 극성의 전극 무지부는 집전 부재에 의해서 전기적으로 연결된다. 즉, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)의 제1 전극 무지부(21b)는 제1 집전 부재(140)에 의해서 전기적으로 연결되고, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)의 제2 전극 무지부(22b)는 제2 집전 부재(142)에 의해서 전기적으로 연결된다.
이때, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)의 제1 전극 무지부(21b)는 서로 마주보는 방향으로 절곡되고, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)의 제2 전극 무지부(22b)는 서로 마주보는 방향으로 절곡되어 있다. 따라서, 각각의 전극 무지부(21b, 22b)는 전극판과 연결되어 캡 조립체 방향으로 돌출된 제1 무지부와 집전 부재(140, 142)와 접촉하는 일면을 가지는 제2 무지부를 가지며, 제1 집전 부재(140)의 일면(상대적으로 캡플레이트와 가까운 면)과 제2 무지부의 일면(상대적으로 집전체와 가까운 면)이 접촉하여 전기적으로 연결된다.
제1 집전 부재(140)와 제2 집전 부재(142)는 동일한 형상을 가지므로, 제1 집전 부재(140)에 대해서만 도 4 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 1의 이차 전지의 일부 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 집전 부재의 사시도이다. 도 4에서는 편의상 캡 조립체 및 제1 절연 부재를 생략하였다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 집전 부재(140)는 대략 사각형의 판상인 제1 집전판(42), 제1 집전판(42)과 일단이 연결되며 대략 사각형의 판상인 제2 집전판(44)을 포함한다. 제1 집전판(42)과 제2 집전판(44)은 일체로 이루어질 수 있으며, 저저항 금속인 구리로 이루어질 수 있다.
제1 집전판(42)과 제2 집전판(44)은 단차지게 연결될 수 있다. 이는 제2 집전판이 무지 전극부와 연결될 경우, 무지 전극부의 두께로 인한 단차를 보상하기 위한 것으로, 제2 집전판과 제1 집전판 사이의 단차는 무지 전극부의 두께와 유사하게 형성하여 집전 부재와 무지 전극부를 연결한 후 단차가 발생되는 것을 최소화할 수 있다.
제1 집전판(42)은 제1 단자 구멍(4)을 가지며, 제1 단자 구멍(4)은 캡 조립체(30, 도 2 참조) 밖의 제1 단자(50)와 연결하여 전류를 이동시키는 연결 단자(250)가 삽입되는 구멍으로, 제1 단자 구멍(4)은 연결 단자(250)의 횡단면과 동일한 형상으로 예를 들어, 원형일 수 있다.
제2 집전판(44)은 서로 이웃하는 두 전극 조립체의 같은 극성의 전극 무지부와 접촉하여 연결되므로, 제1 집전판(42)보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 제2 집전판(44)은 공정상 지그가 삽입되는 지그 구멍(8)이 형성될 수 있다.
다시, 도 1 내지 3을 참조하면, 케이스(27)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 케이스(27)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어질 수 있다.
캡 조립체(30)는 케이스(27)의 개구를 덮는 캡 플레이트(31)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며, 제1 전극(121)과 전기적으로 연결된 제1 단자(50)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며 제2 전극(122)과 전기적으로 연결된 제2 단자(52)를 포함한다.
캡 플레이트(31)는 일방향으로 이어진 길쭉한 판 형태로 이루어지며, 케이스(27)의 개구에 결합된다. 캡 플레이트(31)는 케이스(27)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 레이저 용접 방식으로 케이스(27)에 결합될 수 있다. 따라서 캡 플레이트(31)는 케이스(27)와 동일한 극성을 가질 수 있다.
캡 플레이트(31)는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(32) 및 연결 단자(250)가 삽입되는 제2 단자 구멍(5)을 가진다. 그리고 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(2)가 형성된 벤트 플레이트(39)가 벤트 구멍(34)에 설치되어 있다. 전해액 주입구(32)에는 밀봉 마개(38)가 설치되어 있으며, 제2 단자 구멍(5)에는 연결 단자(250)가 삽입되어 있다.
캡 플레이트(31) 위에는 제1 단자(50) 및 제2 단자(52)가 형성되어 있다.
제1 단자(50)는 제1 집전부재(140)를 매개로 제1 전극(121)과 전기적으로 연결되며, 제2 단자(52)는 제2 집전부재(142)를 매개로 제2 전극(122)과 전기적으로 연결된다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 단자(50)가 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 제2 단자(52)가 제1 전극과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 단자(50)는 직사각형의 판 형상으로 이루어진다. 제1 단자(50)는 제1 단자(50)의 제3 단자 구멍(9)뿐 아니라, 제1 단자 구멍(4) 및 제2 단자 구멍(5)에 삽입되어 제1 집전 부재(140)과 접합된 연결 단자(250)를 매개로 제1 전극(121)과 전기적으로 연결된다.
연결 단자(250)는 기둥 형상으로 이루어지며 상단은 제3 단자 구멍(9)에 끼워진 상태에서 용접으로 제1 단자(50)에 고정된다. 또한 연결 단자(250)의 하단은 제1 단자 구멍(4)에 끼워진 상태로 제1 집전부재(140)에 용접으로 고정된다. 따라서 제1 전극(121)은 제1 집전부재(140) 및 연결 단자(250)를 통해서 제1 단자(50)와 전기적으로 연결된다.
제2 단자 구멍(5)에는 실링 가스킷(59)이 설치되어 연결 단자(250)와 캡 플레이트(31) 사이를 밀봉시킨다.
제2 단자(52)도 제1 단자(50)와 같이 제1 내지 제3 단자 구멍(4, 5, 9)에 삽입된 연결 단자(250)와 제2 집전 부재(142)를 통해서 제2 전극(122)과 전기적으로 연결된다.
제1 단자(50)와 캡 플레이트(31) 사이에는 연결 부재(58)가 형성되어 있고, 제2 단자(52)와 캡 플레이트(31) 사이에는 제1 절연 부재(60)가 형성되어 있다.
따라서, 케이스(27) 및 캡 플레이트(31)는 연결 부재(58)를 통해서 제1 단자(50)와 전기적으로 연결되므로, 제1 전극(121)과 같은 극성으로 대전된다. 그리고 제2 단자(52)는 제1 절연 부재(60)에 의해서 캡 플레이트(31)와 절연된다.
제2 단자(52)의 하부에는 캡 플레이트(31)에 형성된 단락 구멍(37)을 향하여 돌출된 단락 돌기(3)가 형성된다. 제2 단자(22)는 단락 구멍(37)을 덮도록 일방향으로 길게 연장되어 형성된다. 따라서 제1 절연 부재(60)는 제2 단자(52)를 따라서 길게 설치될 수 있으며 제2 단자(52)의 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 한편, 캡 플레이트(31)의 단락 구멍(37)에는 단락 구멍(37)의 측벽과 연결되어 있으며, 제1 전극(121)과 제2 전극(122)을 단락시키는 단락 부재(56)가 설치되어 있다.
단락 부재(56)는 전극 조립체(120)를 향해서 볼록한 호형으로 굴곡된 만곡부와 만곡부의 회측에 형성되며 단락 구멍(37)의 측벽에 고정된 테두리부를 포함한다.
이차 전지의 내부에서 이상 반응으로 가스가 발생하면, 이차 전지의 내부 압력이 상승한다. 이차 전지의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지면 만곡부가 제2 단자(52) 방향으로 볼록해지면서 제2 단자(52)의 단락 돌기(3)와 맞닿아 단락을 유발한다. 이처럼, 단락이 발생하면 더 이상의 전지 반응은 일어나지 않아, 내부 압력 상승으로 인한 폭발 등을 방지할 수 있다.
캡 플레이트(31)와 제1 집전 부재(140) 및 제2 집전 부재(142) 사이에는 제2 절연 부재(62)가 형성되어 있고, 제1 집전 부재(140) 및 제2 집전 부재(142)와 전극 조립체(120) 사이에는 제3 절연 부재(64)가 형성되어 있다.
제2 절연 부재(62)는 절연 케이스(130)와 일체로 형성될 수 있으며, 전극 조립체(120)는 절연 케이스(130)로 둘러싸여 있다.
제2 절연 부재(62) 및 제3 절연 부재(64)는 절연뿐 아니라, 제1 집전 부재(140) 및 제2 집전 부재(142)를 지지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에서와 같이 집전 부재를 이용하여, 이웃하는 전극 무지부를 연결하면 외부에서 충격이 가해지더라도 집전 부재가 집전체를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지를 제조하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지는 집전체를 제조하는 단계(S100), 집전체와 집전 부재를 연결하는 단계(S102), 절연 케이스에 배치하는 단계(S104), 절연 부재를 배치하는 단계(S106), 테이프로 1차 고정하는 단계(S108), 밴딩하는 단계(S110), 테이프로 2차 고정하는 단계(S112), 캔에 삽입하는 단계(S114)를 포함한다.
구체적으로 도 7 내지 도 14와 기 설명한 도 6을 참조하여 설명한다.
도 7 내지 도 14는 도 6의 순서에 따라 이차 전지를 제조하는 중간 단계에서의 개략적인 사시도이다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 제1 전극 조립체(120a) 및 제2 전극 조립체(120b)를 제조(S100)한 후 전극 조립체의 무지 전극부를 초음파 용접한다. 제1 전극 조립체(120a) 및 제2 전극 조립체(120b)의 무지 전극부(21b, 22b)는 복수의 박판으로 이루어지므로 용접으로 접합하여 전기적으로 연결되도록 한다.
이후, 제1 전극 조립체(120a) 및 제2 전극 조립체(120b)의 같은 극성의 무지 전극부(21b, 22b)가 서로 마주하도록 배치한다. 이때 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)는 일정거리 이격되어 배치될 수 있으며, 이격 거리는 집전 부재의 제2 집전판의 폭보다 좁아 제2 집전판과 무지 전극부가 중첩할 수 있도록 한다.
다음, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 전극 조립체(120a) 및 제2 전극 조립체(120b)의 같은 극성의 무지 전극부와 중첩하도록 집전 부재(140, 142)를 배치한 후 초음파 용접으로 집전 부재(140, 142)와 무지 전극부(21b, 22)를 연결(S102)한다.
다음, 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이, 캡 조립체(30)가 부착된 절연 케이스(130) 내에 집전 부재(140, 142)가 연결된 전극 조립체(120a, 120b)를 배치(S104)한다. 이때, 캡 조립체(30)의 연결 단자(도 2의 250 참조)는 집전 부재(140, 142)의 단자 구멍(4)에 삽입한 후 레이저 용접하여 집전 부재(140, 142)와 연결 단자를 전기적으로 연결한다.
도 9에서는 절연 부재와 연결된 절연 케이스(130)에 전극 조립체가 삽입되는 것을 도시하였으나, 필요에 따라서 캡 조립체(30)와 대응하는 부분에만 절연 부재(62)를 형성할 수 있다.
다음, 도 6 및 도 10에 도시한 바와 같이, 집전 부재(140, 142)와 중첩하도록 제3 절연 부재(64)를 배치(S106)한다.
다음, 도 6 및 도 11에 도시한 바와 같이, 절연 테이프(T)를 이용하여 집전체와 절연 케이스(130)를 감싸 1차 고정(S108)한다.
다음, 도 6 및 도 12에 도시한 바와 같이, 절연 케이스(130)에 담긴 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체가 마주보도록 밴딩(S110)하여 캡 조립체가 외측에 노출되도록 한다. 이때, 집전 부재(140, 142)를 중심으로 집전 부재(140, 142)와 중첩하지 않는 전극 조립체의 무지 전극부가 절곡(도 3 참조)되어 무지 전극부는 전극 조립체로부터 돌출된 제1 무지부와 집전 부재와 접촉하는 제2 무지부로 나누어진다.
다음, 도 6 및 도 13에 도시한 바와 같이, 절연 테이프(T)를 이용하여 절연 케이스(130)에 담긴 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 함께 감싸 2차 고정(S112)하여 전지 조립체를 완성한다.
다음, 도 6 및 도 14에 도시한 바와 같이, 전지 조립체(133)를 케이스(27)에 삽입(S114)한 후 도 1에서와 같이 캡 조립체(30)로 케이스(27)의 개구를 밀봉하여 이차 전지(101)를 완성한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
2: 노치 3: 단락 돌기
4: 제1 단자 구멍 5: 제2 단자 구멍
27: 케이스 30: 캡 조립체
31: 캡 플레이트 32: 전해액 주입구
34: 벤트 구멍 37: 단락 구멍
38: 밀봉 마개 39: 벤트 플레이트
42: 제1 집전판 44: 제2 집전판
50: 제1 단자 52: 제2 단자
58: 연결 부재 59: 실링 가스킷
60: 제1 절연 부재 62: 제2 절연 부재
64: 제3 절연 부재 140: 집전 부재
250: 연결 단자

Claims (13)

  1. 전극판과 전극 무지부로 이루어지는 제1 전극과 제2 전극을 각각 포함하는 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체,
    상기 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 수용하며 개구를 가지는 케이스,
    상기 개구를 통해 결합되어 상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체,
    상기 제1 전극 조립체의 제1 전극과 상기 제2 전극 조립체의 제1 전극을 전기적으로 연결하는 제1 집전 부재와 상기 제1 전극 조립체의 제2 전극과 제2 전극 조립체의 제2 전극을 전기적으로 연결하는 제2 집전 부재
    를 포함하고,
    상기 제1 집전 부재 또는 상기 제2 집전 부재는 상기 전극 무지부와 접촉하는 일면을 가지는 제1 집전판과 연결 단자가 결합되는 제2 집전판으로 이루어지는 이차 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 전극 무지부는 상기 제1 집전판의 상기 캡 조립체와 대향하는 일면에 접촉하여 결합되는 이차 전지.
  3. 제1항에서,
    상기 제2 집전판은 상기 연결 단자가 삽입되는 제1 단자 구멍을 가지는 이차 전지.
  4. 제3항에서,
    상기 연결 단자는 상기 캡 조립체에 형성되어 있는 제2 단자 구멍을 통해서 상기 제1 단자 구멍에 삽입되어 있는 이차 전지.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 집전판과 상기 제2 집전판은 단차지게 연결되어 있는 이차 전지.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 집전판의 폭은 상기 제2 집전판의 폭보다 넓은 이차 전지.
  7. 제1항에서,
    상기 무지 전극부는 절곡되어 상기 전극판으로부터 상기 캡 조립체를 향해 돌출한 제1 무지부와 상기 제1 무지부로부터 절곡되어 상기 제1 집전 부재 또는 상기 제2 집전 부재와 접촉하는 일면을 가지는 제2 무지부를 포함하는 이차 전지.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 무지부는 상기 제2 집전 부재와 접촉하는 일면이 상기 전극 조립체와 마주하는 면인 이차 전지.
  9. 제7항에서,
    상기 제1 전극 조립체의 제1 전극의 무지 전극부와 상기 제2 전극 조립체의 제1 전극의 무지 전극부는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 있고,
    상기 제1 전극 조립체의 제2 전극의 무지 전극부와 상기 제2 전극 조립체의 제2 전극의 무지 전극부는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 있는 이차 전지.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체는 권회축을 중심으로 권취되며, 상기 권회축과 평행한 방향으로 상기 케이스에 삽입된 이차 전지.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체는 절연 케이스로 둘러싸여 있는 이차 전지.
  12. 전극판과 상기 전극판으로부터 돌출된 무지 전극부를 가지는 서로 다른 극성의 전극을 각각 가지는 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 제조하는 단계,
    상기 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체의 같은 극성의 무지 전극부가 마주하도록 배치하는 단계,
    상기 같은 극성의 상기 무지 전극부와 중첩하도록 집전 부재를 배치하는 단계,
    상기 무지 전극부와 상기 집전 부재를 결합하는 단계,
    상기 무지 전극부를 중심으로 상기 집전 부재와 반대측과 대응하도록 캡 조립체를 배치하는 단계,
    상기 캡 조립체가 노출되는 방향으로 상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체를 밴딩하여 전지 조립체를 형성하는 단계,
    상기 전지 조립체를 케이스에 삽입하는 단계
    를 포함하고,
    상기 전지 조립체를 형성하는 단계에서 상기 무지 전극부가 밴딩되는 이차 전지의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 집전 부재를 결합하는 단계 후,
    상기 집전 부재 위에 절연 부재를 배치하는 단계
    를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
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