KR20160122415A - 신뢰성이 강화된 전극조립체구조 및 이의 제조방법 - Google Patents

신뢰성이 강화된 전극조립체구조 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신뢰성이 강화된 전극조립체구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 양극활물질이 코팅된 양극코팅부(110)와 양극활물질이 코팅되지 않는 양극 무코팅부(120)를 구비하는 양극(100); 음극활물질이 코팅된 음극코팅부(210)와 음극활물질이 코팅되지 않은 음극 무코팅부(220)를 구비하는 음극(200); 상기 양극(100) 및 상기 음극(200)의 사이에 개재된 분리막(300); 상기 양극 무코팅부(120)와 상기 음극 무코팅부(220)가 고정되는 전극탭(400); 및 상기 전극탭(400) 상에 배치되어, 상기 전극탭(400)의 양단을 전기적으로 절연시키는 절연부(500);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 전극의 양단을 전극탭에 고정시켜 진동발생 시에도 전극조립체가 안정적으로 유지될 수 있다.

Description

신뢰성이 강화된 전극조립체구조 및 이의 제조방법{A STRUCTURE OF ELECTRODE ASSEMBLY FOR ENHANCING RELIABILITY AND A METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 신뢰성이 강화된 전극조립체구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동에 대한 신뢰성을 높이고, 배터리의 전기화학적 반응을 균일하게 유도할 뿐만 아니라 에너지밀도를 높일 수 있으며, 절연부(안전소자)의 적용을 용이하게 하여 안전성을 높일 수 있는 기술이다.
친환경차량용 에너지 저장장치에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지가 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
이차전지는 외부 및 내부의 구조적 특징에 따라 대략 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되며, 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고, 길이 대비 작은 폭을 가진 각형 전지와 파우치형 전지가 특히 주목받고 있다.
이차전지를 구성하는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체는 그것의 구조에 따라 크게 젤리-롤형(권취형)과 스택형(적층형)으로 구분된다. 젤리-롤형 전극조립체는, 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극활물질 등을 코팅하고 건조 및 프레싱한 후, 소망하는 폭과 길이의 밴드 형태로 재단하고 분리막을 사용하여 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아 제조된다.
도 1에 도시된 것과 같은, 젤리-롤형 전극조립체는 원통형 전지에는 적합하지만, 각형 또는 파우치형 전지에 적용함에 있어서는 전극활물질의 박리 문제, 낮은 공간 활용성 등의 단점을 가지고 있다. 또한, 젤리-롤형 전극조립체는 곡선구간과 평면구간의 반응을 균일하게 제어하기 어려울 뿐만 아니라, 제조공정 중 전극과 분리막에 가해진 장력으로 인해 변형의 위험이 있으며, 이러한 변형을 최소화하기 위해 전극조립체를 압착하는 경우에는 배터리모듈의 에너지 밀도를 저하시키는 문제점이 있다.
반면에, 도 2에 도시된 것과 같은, 스택형 전극조립체는 다수의 양극 및 음극 단위 셀들을 순차적으로 적층한 구조로서, 각형의 형태를 얻기가 용이한 장점이 있지만, 제조과정이 번잡하다. 또한, 전극의 한쪽 방향에 대해서만 용접 등의 방법으로 고정되어, 전극조립체를 지탱하는 외력이 없는 조건에서 장시간 사용할 경우에는 진동 등에 의해 전극조립체가 변형될 우려가 있다.
등록특허공보 제10-1156955호 (2012.06.11)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전극의 양단을 전극탭에 고정시키고, 용접부 사이는 일정수준 이상의 강성을 가진 절연부(안전소자) 등으로 절연하여 신뢰성이 강화된 전극조립체구조 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 양극활물질이 코팅된 양극코팅부(110)와 양극활물질이 코팅되지 않는 양극 무코팅부(120)를 구비하는 양극(100); 음극활물질이 코팅된 음극코팅부(210)와 음극활물질이 코팅되지 않은 음극 무코팅부(220)를 구비하는 음극(200); 상기 양극(100) 및 상기 음극(200)의 사이에 개재된 분리막(300); 상기 양극 무코팅부(120)와 상기 음극 무코팅부(220)가 고정되는 전극탭(400); 및 상기 전극탭(400) 상에 배치되어, 상기 전극탭(400)의 양단을 전기적으로 절연시키는 절연부(500);를 포함한다.
상기 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 상기 양극(100), 상기 음극(200), 상기 분리막(300), 상기 전극탭(400) 및 상기 절연부(500)로 구성된 조립체를 수용하는 커버(600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 양극 무코팅부(120)는 상기 양극코팅부(110)의 양단에 각각 돌출형성된 제 1 양극 무코팅부(121) 및 제 2 양극 무코팅부(122)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 음극 무코팅부(220)는 상기 음극코팅부(210)의 양단에 각각 돌출형성된 제 1 음극 무코팅부(221) 및 제 2 음극 무코팅부(222)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전극탭(400)은 상기 제 1 양극 무코팅부(121)와 상기 제 1 음극 무코팅부(221)가 고정되는 제 1 전극탭(410);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전극탭(400)은 상기 제 2 양극 무코팅부(122)와 상기 제 2 음극 무코팅부(222)가 고정되는 제 2 전극탭(420);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부(500)는 상기 제 1 전극탭(410) 상에 배치되는 제 1 절연부(510);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부(500)는 상기 제 2 전극탭(420) 상에 배치되는 제 2 절연부(520);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심에 대해 대각선 방향으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(210)의 중심에 대해 대각선 방향으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심을 지나는 수평선에 대해 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(220)의 중심을 지나는 수평선에 대해 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양극 무코팅부(121)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 일단에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 음극 무코팅부(221)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 일단에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심에 대해 대각선 방향으로 마주보도록 각각 형성되고, 서로 길이를 달리하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(210)의 중심에 대해 대각선 방향으로 마주보도록 각각 형성되고, 서로 길이를 달리하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 상기 제 1 양극 무코팅부(121) 또는 상기 제 2 양극 무코팅부(122) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 양극 무코팅부(120)가 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 어느 하나에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 또는 상기 제 2 음극 무코팅부(222) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 음극 무코팅부(220)가 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 상기 양극 무코팅부(120)가 고정되지 않는 상기 전극탭(400)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 복수 개의 상기 제 1 양극 무코팅부(121), 복수 개의 상기 제 2 양극 무코팅부(122), 복수 개의 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 복수 개의 상기 제 2 음극 무코팅부(222)가 각각 서로 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법은 복수 개의 양극(100) 및 복수 개의 음극(200)의 사이에 분리막(300)이 개재되도록, 상기 양극(100), 상기 음극(200) 및 상기 분리막(300)을 배치하는 단계(S100); 및 절연부(500)가 부착된 전극탭(400)에 양극 무코팅부(120) 및 음극 무코팅부(220)를 고정시키는 단계(S200);를 포함한다.
상기 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법은 상기 양극(100), 상기 음극(200), 상기 분리막(300), 상기 전극탭(400) 및 상기 절연부(500)로 구성된 조립체를 커버(600)의 내부에 삽입하는 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 제 1 전극탭(410)의 일단에 제 1 양극 무코팅부(121)를 고정시키는 단계(S210);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 제 1 음극 무코팅부(221)를 고정시키는 단계(S220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 제 2 전극탭(420)의 일단에 제 2 양극 무코팅부(122)를 고정시키는 단계(S230);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 제 2 음극 무코팅부(222)를 고정시키는 단계(S240);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 제 1 양극 무코팅부(121) 또는 제 2 양극 무코팅부(122) 중 상대적으로 길이가 긴 양극 무코팅부(120)를 제 1 전극탭(410) 또는 제 2 전극탭(420) 중 어느 하나에 고정시키는 단계(S250);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 또는 상기 제 2 음극 무코팅부(222) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 음극 무코팅부(220)를 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 상기 양극 무코팅부(120)가 고정되지 않는 상기 전극탭(400)에 고정시키는 단계(S260);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 전극의 양단을 전극탭에 고정시켜 진동발생 시에도 전극조립체가 안정적으로 유지될 수 있다.
또한, 과충전 등에 의해 가스 발생 시에도 전극을 안정적으로 유지시켜 내부 단락에 의해 발화를 최소화할 수 있다.
또한, 전극의 양단과 연결된 전극탭을 외부로 연결하여 셀의 내부저항을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 종래기술 중 젤리-롤형 전극조립체의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래기술 중 스택형 전극조립체의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법의 순서도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 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. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 설명하는 도면이다. 도 3을 참조할 때 본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조는 양극(100), 음극(200), 분리막(300), 전극탭(400), 절연부(500), 커버(600)를 포함한다.
양극(100)은 양극활물질이 코팅된 양극코팅부(110)와 양극활물질이 코팅되지 않는 양극 무코팅부(120)를 구비한다. 상기 양극활물질로는 코발트산리튬(LiCoO2), 3원계 등의 층상계 구조의 리튬금속산화물(LiMO2)을 비롯하여 리튬망간산화물(LiMn2O4)로 대표되는 스피넬계 재료(LiM2O4), 또는 인산철리튬(LiFePO4) 같은 올리빈(Olivine)계 재료(LiMPO4)가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 양극 무코팅부(120)는 상기 양극코팅부(110)의 양단에 각각 돌출형성된 제 1 양극 무코팅부(121) 및 제 2 양극 무코팅부(122)를 포함한다.
음극(200)은 음극활물질이 코팅된 음극코팅부(210)와 음극활물질이 코팅되지 않은 음극 무코팅부(220)를 구비한다. 상기 음극 활물질로는 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드(Tin Oxide), 틴 합금 복합체(Composite Tin Alloys), 전이 금속 산화물 또는 리튬 금속 산화물 등이 이용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 음극 무코팅부(220)는 상기 음극코팅부(210)의 양단에 각각 돌출형성된 제 1 음극 무코팅부(221) 및 제 2 음극 무코팅부(222)를 포함한다.
복수 개의 상기 제 1 양극 무코팅부(121), 복수 개의 상기 제 2 양극 무코팅부(122), 복수 개의 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 복수 개의 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 각각 서로 용접되어 고정될 수 있다.
분리막(300)은 상기 양극(100) 및 상기 음극(200)의 사이에 개재된다. 상기 분리막(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 형성됨으로써, 복수 회 접히는 폴딩부를 각각 형성할 수 있다. 또한, 상기 분리막(300)은 시트형으로 길게 연장되어 형성될 수 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리불화비닐리덴을 포함하는 다공질 필름, 부직포 등을 사용할 수 있으나, 그 재질에 한정되는 것은 아니다.
전극탭(400)에는 상기 양극 무코팅부(120)와 상기 음극 무코팅부(220)가 고정된다. 상기 전극탭(400)은 상기 제 1 양극 무코팅부(121)와 상기 제 1 음극 무코팅부(221)가 고정되는 제 1 전극탭(410); 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)와 상기 제 2 음극 무코팅부(222)가 고정되는 제 2 전극탭(420);을 포함한다.
절연부(500)는 상기 전극탭(400) 상에 배치되어, 상기 전극탭(400)의 양단을 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 상기 절연부(500)는 상기 제 1 전극탭(410) 상에 배치되는 제 1 절연부(510); 및 상기 제 2 전극탭(420) 상에 배치되는 제 2 절연부(520);를 포함한다. 또한, 커버(600)는 상기 양극(100), 상기 음극(200), 상기 분리막(300), 상기 전극탭(400) 및 상기 절연부(500)로 구성된 조립체를 수용한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조에서 상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심에 대해 대각선 방향으로 대칭되도록 형성된다. 또한, 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(210)의 중심에 대해 대각선 방향으로 대칭되도록 형성된다. 상기 제 1 양극 무코팅부(121)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 일단에 고정되고, 상기 제 1 음극 무코팅부(221)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 고정된다. 또한, 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 일단에 고정되고, 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 고정된다. 이에 따라, 전극조립체를 지탱하는 외력이 없는 조건에서 장시간 사용할 경우, 진동발생 시에도 전극조립체가 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 과충전 등에 의해 가스 발생 시에도 전극을 안정적으로 유지시켜 내부 단락에 의해 발화를 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 설명하는 도면이다. 도 4를 참조할 때, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조에서 상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심을 지나는 수평선에 대해 대칭되도록 형성되고, 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(220)의 중심을 지나는 수평선에 대해 대칭되도록 형성된다. 또한, 상기 제 1 양극 무코팅부(121)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 일단에 고정되고, 상기 제 1 음극 무코팅부(221)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 고정된다. 또한, 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 일단에 고정되고, 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 고정된다. 이에 따라, 상기 도 3의 실시 예에 따른 효과 외에도, 상기 도 4의 실시 예는 상기 도 4의 실시 예에 비해 전극탭(400)의 단면적이 두 배가 되므로 상기 전극의 양단과 연결된 상기 전극탭(400)을 외부로 연결하여 셀의 내부저항을 최소화시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 설명하는 도면이다. 도 5를 참조할 때, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조에서 상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심에 대해 대각선 방향으로 마주보도록 각각 형성되고, 서로 길이를 달리하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(210)의 중심에 대해 대각선 방향으로 마주보도록 각각 형성되고, 서로 길이를 달리하는 것을 특징으로 한다. 상기 제 1 양극 무코팅부(121) 또는 상기 제 2 양극 무코팅부(122) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 양극 무코팅부(120)가 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 어느 하나에 고정되고, 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 또는 상기 제 2 음극 무코팅부(222) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 음극 무코팅부(220)가 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 상기 양극 무코팅부(120)가 고정되지 않는 상기 전극탭(400)에 고정된다. 이에 따라, 상기 도 3의 실시 예에 따른 효과 외에도, 상기 도 4의 실시 예는 상기 도 3의 실시 예에 비해 어느 하나의 전극탭(400)의 길이를 짧게 함으로서, 중량을 감소시키고 비용을 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법의 순서도이다. 도 6을 참조할 때, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법은 복수 개의 양극(100) 및 복수 개의 음극(200)의 사이에 분리막(300)이 개재되도록, 상기 양극(100), 상기 음극(200) 및 상기 분리막(300)을 배치하는 단계(S100); 및 절연부(500)가 부착된 전극탭(400)에 양극 무코팅부(120) 및 음극 무코팅부(220)를 고정시키는 단계(S200);를 포함한다.
상기 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법은 상기 양극(100), 상기 음극(200), 상기 분리막(300), 상기 전극탭(400) 및 상기 절연부(500)로 구성된 조립체를 커버(600)의 내부에 삽입하는 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정시키는 단계(S200)는 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 제 1 전극탭(410)의 일단에 제 1 양극 무코팅부(121)를 고정시키는 단계(S210); 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 제 1 음극 무코팅부(221)를 고정시키는 단계(S220); 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 제 2 전극탭(420)의 일단에 제 2 양극 무코팅부(122)를 고정시키는 단계(S230); 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 제 2 음극 무코팅부(222)를 고정시키는 단계(S240);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 고정시키는 단계(S200)의 각각의 단계는 동시에 수행될 수도 있고, 순차적으로 수행될 수도 있다. 상기와 같은 제조방법에 의해 상기 도 3 또는 상기 도 4의 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법에서 상기 고정시키는 단계(S200)는 제 1 양극 무코팅부(121) 또는 제 2 양극 무코팅부(122) 중 상대적으로 길이가 긴 양극 무코팅부(120)를 제 1 전극탭(410) 또는 제 2 전극탭(420) 중 어느 하나에 고정시키는 단계(S250); 및 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 또는 상기 제 2 음극 무코팅부(222) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 음극 무코팅부(220)를 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 상기 양극 무코팅부(120)가 고정되지 않는 상기 전극탭(400)에 고정시키는 단계(S260);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 제조방법에 의해 상기 도 5의 실시 예에 따른 신뢰성이 강화된 전극조립체구조를 제조할 수 있다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 양극
110 양극 코팅부
120 양극 무코팅부
121 제 1 양극 무코팅부
122 제 2 양극 무코팅부
200 음극
210 음극 코팅부
220 음극 무코팅부
221 제 1 음극 무코팅부
222 제 2 음극 무코팅부
300 분리막
400 전극탭
410 제 1 전극탭
420 제 2 전극탭
500 절연부
510 제 1 절연부
520 제 2 절연부
600 커버

Claims (29)

  1. 양극활물질이 코팅된 양극코팅부(110)와 양극활물질이 코팅되지 않는 양극 무코팅부(120)를 구비하는 양극(100);
    음극활물질이 코팅된 음극코팅부(210)와 음극활물질이 코팅되지 않은 음극 무코팅부(220)를 구비하는 음극(200);
    상기 양극(100) 및 상기 음극(200)의 사이에 개재된 분리막(300);
    상기 양극 무코팅부(120)와 상기 음극 무코팅부(220)가 고정되는 전극탭(400); 및
    상기 전극탭(400) 상에 배치되어, 상기 전극탭(400)의 양단을 전기적으로 절연시키는 절연부(500);
    를 포함하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 양극(100), 상기 음극(200), 상기 분리막(300), 상기 전극탭(400) 및 상기 절연부(500)로 구성된 조립체를 수용하는 커버(600);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 양극 무코팅부(120)는 상기 양극코팅부(110)의 양단에 각각 돌출형성된 제 1 양극 무코팅부(121) 및 제 2 양극 무코팅부(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 음극 무코팅부(220)는 상기 음극코팅부(210)의 양단에 각각 돌출형성된 제 1 음극 무코팅부(221) 및 제 2 음극 무코팅부(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전극탭(400)은 상기 제 1 양극 무코팅부(121)와 상기 제 1 음극 무코팅부(221)가 고정되는 제 1 전극탭(410);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전극탭(400)은 상기 제 2 양극 무코팅부(122)와 상기 제 2 음극 무코팅부(222)가 고정되는 제 2 전극탭(420);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 절연부(500)는 상기 제 1 전극탭(410) 상에 배치되는 제 1 절연부(510);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 절연부(500)는 상기 제 2 전극탭(420) 상에 배치되는 제 2 절연부(520);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심에 대해 대각선 방향으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(210)의 중심에 대해 대각선 방향으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심을 지나는 수평선에 대해 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(220)의 중심을 지나는 수평선에 대해 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  13. 제 10항 또는 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 양극 무코팅부(121)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 일단에 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 음극 무코팅부(221)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 일단에 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  17. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 양극 무코팅부(121) 및 상기 제 2 양극 무코팅부(122)는 상기 양극 코팅부(110)의 중심에 대해 대각선 방향으로 마주보도록 각각 형성되고, 서로 길이를 달리하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 상기 제 2 음극 무코팅부(222)는 상기 음극 코팅부(210)의 중심에 대해 대각선 방향으로 마주보도록 각각 형성되고, 서로 길이를 달리하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 양극 무코팅부(121) 또는 상기 제 2 양극 무코팅부(122) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 양극 무코팅부(120)가 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 어느 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 음극 무코팅부(221) 또는 상기 제 2 음극 무코팅부(222) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 음극 무코팅부(220)가 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 상기 양극 무코팅부(120)가 고정되지 않는 상기 전극탭(400)에 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  21. 제 1항에 있어서,
    복수 개의 상기 제 1 양극 무코팅부(121), 복수 개의 상기 제 2 양극 무코팅부(122), 복수 개의 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 및 복수 개의 상기 제 2 음극 무코팅부(222)가 각각 서로 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조.
  22. 복수 개의 양극(100) 및 복수 개의 음극(200)의 사이에 분리막(300)이 개재되도록, 상기 양극(100), 상기 음극(200) 및 상기 분리막(300)을 배치하는 단계(S100); 및
    절연부(500)가 부착된 전극탭(400)에 양극 무코팅부(120) 및 음극 무코팅부(220)를 고정시키는 단계(S200);
    를 포함하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 양극(100), 상기 음극(200), 상기 분리막(300), 상기 전극탭(400) 및 상기 절연부(500)로 구성된 조립체를 커버(600)의 내부에 삽입하는 단계(S300);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 고정시키는 단계(S200)는 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 제 1 전극탭(410)의 일단에 제 1 양극 무코팅부(121)를 고정시키는 단계(S210);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 고정시키는 단계(S200)는 상기 제 1 절연부(510)에 의해 구분되는 상기 제 1 전극탭(410)의 타단에 제 1 음극 무코팅부(221)를 고정시키는 단계(S220);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 고정시키는 단계(S200)는 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 제 2 전극탭(420)의 일단에 제 2 양극 무코팅부(122)를 고정시키는 단계(S230);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 고정시키는 단계(S200)는 상기 제 2 절연부(520)에 의해 구분되는 상기 제 2 전극탭(420)의 타단에 제 2 음극 무코팅부(222)를 고정시키는 단계(S240);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  28. 제 22항에 있어서,
    상기 고정시키는 단계(S200)는 제 1 양극 무코팅부(121) 또는 제 2 양극 무코팅부(122) 중 상대적으로 길이가 긴 양극 무코팅부(120)를 제 1 전극탭(410) 또는 제 2 전극탭(420) 중 어느 하나에 고정시키는 단계(S250);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 고정시키는 단계(S200)는 상기 제 1 음극 무코팅부(221) 또는 상기 제 2 음극 무코팅부(222) 중 상대적으로 길이가 긴 상기 음극 무코팅부(220)를 상기 제 1 전극탭(410) 또는 상기 제 2 전극탭(420) 중 상기 양극 무코팅부(120)가 고정되지 않는 상기 전극탭(400)에 고정시키는 단계(S260);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신뢰성이 강화된 전극조립체구조의 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09161837A (ja) * 1995-12-06 1997-06-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 円筒型電池
KR20010086415A (ko) * 2000-09-25 2001-09-12 정근창 포케팅 전극체 및 그 제조방법과 이를 이용한 리튬이온이차전지
JP2003086172A (ja) * 2001-09-12 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp ２次電池およびその製造方法
KR101156955B1 (ko) 2007-06-14 2012-06-20 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR101342696B1 (ko) * 2012-12-07 2013-12-17 한화케미칼 주식회사 리튬이차전지 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09161837A (ja) * 1995-12-06 1997-06-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 円筒型電池
KR20010086415A (ko) * 2000-09-25 2001-09-12 정근창 포케팅 전극체 및 그 제조방법과 이를 이용한 리튬이온이차전지
JP2003086172A (ja) * 2001-09-12 2003-03-20 Mitsubishi Electric Corp ２次電池およびその製造方法
KR101156955B1 (ko) 2007-06-14 2012-06-20 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR101342696B1 (ko) * 2012-12-07 2013-12-17 한화케미칼 주식회사 리튬이차전지 및 그 제조방법

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