KR20170019054A - Electrode Assembly Comprising Electrode Plate Having Different Loading Amounts of Active Material on both Sides - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrode assembly which comprises: a first electrode group having a laminated structure in which a separation membrane is interposed between electrode plates; a second electrode group having a certain area on a plane different from the first electrode group having a laminated structure in which the separation membrane is interposed between the electrode plates; an asymmetric electrode plate interposed between the first electrode group and the second electrode group and containing different loading amounts of active materials on both sides of a collector.

Description

양면에 활물질의 로딩량이 상이한 전극판을 포함하는 전극조립체 {Electrode Assembly Comprising Electrode Plate Having Different Loading Amounts of Active Material on both Sides}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly including an electrode plate having different loading amounts of an active material on both sides thereof,

본 발명은 양면에 활물질의 로딩량이 상이한 전극판을 포함하는 전극조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly including an electrode plate on which an active material loading amount is different on both sides.

화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing. As a part of this, the most active field of research is electric power generation and storage.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.At present, a typical example of an electrochemical device utilizing such electrochemical energy is a secondary battery, and the use area thereof is gradually increasing.

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 .

전지케이스에 내장되는 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 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.The electrode assembly incorporated in the battery case is a charge / dischargeable power generating element formed of a laminate structure of a positive electrode / separator / negative electrode. The electrode assembly is composed of a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material, Sized positive and negative electrodes are stacked in a stacked state in a state in which a separator is interposed therebetween.

이러한 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리필름을 이용하여 폴딩한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.A full cell or anode / separator / cathode / separator / separator / separator / cathode assembly having a positive electrode / separator / negative electrode structure with a constant unit size, which is a progressive structure of a jelly- A stack / folding type electrode assembly having a structure in which a bicell having a positive (negative) electrode structure is folded by using a continuous long separating film has been developed.

한편, 휴대용 기기의 경박화 및 소형화 추세에 따라, 휴대용 기기 내부에서 이차전지가 차지하는 부피를 감소시키려는 노력이 있었다. 특히, 휴대용 기기의 모서리 부분 또는 곡면이 포함되는 부분에 사공간(dead space)을 감소시키기 위하여, 계단형 또는 곡면형과 같은 비정형(irregular)의 이차전지가 개발되기에 이르렀다.On the other hand, there has been an effort to reduce the volume occupied by the secondary battery in the portable device in accordance with the tendency toward miniaturization and miniaturization of the portable device. In particular, an irregular secondary battery such as a stepped or curved type has been developed in order to reduce dead space in a corner part or a curved part of a portable device.

다만, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 이용하여 제조된 계단형 이차전지의 경우, 소망하는 수준까지 에너지 밀도가 향상되지 않았고, 사이클 특성 및 안정성이 감소하는 문제가 발생하였다.However, in the case of the step-type secondary battery manufactured using the stacked or stacked / folded electrode assembly, the energy density is not improved to a desired level, and the cycle characteristics and stability are reduced.

따라서, 계단형의 전극조립체를 제조하면서도, 이차전지의 에너지 밀도, 사이클 특성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of improving energy density, cycle characteristics, and stability of a secondary battery while manufacturing a stepped electrode assembly.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 제 1 전극군 및 제 2 전극군 사이에 개재되며, 집전체의 양면에 형성된 활물질층들의 로딩량이 서로 상이한 비대칭 전극판을 이용하는 경우, 계단형의 이차전지 제조 시, 에너지 밀도, 사이클 특성 및 안정성이 더욱 향상됨을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments, and have found that, as will be described later, the inventors of the present application have found that when the loading amounts of the active material layers formed on both surfaces of the current collector are different from each other When the electrode plate is used, it has been confirmed that energy density, cycle characteristics and stability are further improved in manufacturing a step-like secondary battery, and the present invention has been accomplished.

따라서, 본 발명에 따른 전극조립체는, 전극판들 사이에 분리막이 개재되어 있는 적층 구조의 제 1 전극군; 상기 제 1 전극군과 평면상의 면적이 상이하고, 전극판들 사이에 분리막이 개재되어 있는 적층 구조의 제 2 전극군; 및 상기 제 1 전극군 및 제 2 전극군 사이에 개재되며, 집전체의 양면에 형성된 활물질층들의 로딩량이 서로 상이한 비대칭 전극판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the electrode assembly according to the present invention includes: a first electrode group having a laminated structure in which a separator is interposed between electrode plates; A second electrode group having a laminated structure in which an area of a planar surface is different from that of the first electrode group and a separation membrane is interposed between the electrode plates; And an asymmetric electrode plate sandwiched between the first electrode group and the second electrode group and having different loading amounts of the active material layers formed on both surfaces of the current collector.

본 명세서에서, 로딩량은 집전체의 일면에 형성된 활물질층의 전체 중량을 의미한다.In this specification, the amount of loading means the total weight of the active material layer formed on one side of the current collector.

종래 기술에 따르면, 평면상의 면적이 상이한 전극군들을 적층하여 전극조립체를 제조 시, 집전체의 양면에 로딩량이 서로 상이한 비대칭 전극판을 개재하지 않고 단순 적층하였다. 이 경우, 전극군들의 적층면에 위치하는 최외곽 활물질층들은 코팅 면적 및 두께 차이에 따른 로딩량에 차이를 가지게 된다. 이러한 적층면에서의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 일반적인 경우에 비해 큰 차이를 가지게 되고, 결국, 에너지 밀도, 사이클 특성, 및 안정성이 감소하는 문제가 발생한다.According to the prior art, electrode assemblies having different areas on a plane are stacked to form an electrode assembly. The electrode assemblies are simply stacked without an asymmetric electrode plate having different amounts of loading on both sides of the current collector. In this case, the outermost active material layers located on the stacking plane of the electrode groups have different loading amounts depending on the coating area and thickness difference. The capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode in the laminated surface has a larger difference than that in the general case, resulting in a problem that energy density, cycle characteristics, and stability are reduced.

반면, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 전극군 및 제 2 전극군 사이에, 집전체의 양면에 형성된 활물질층들의 로딩량이 서로 상이한 비대칭 전극판을 개재함으로써, 면적이 상이한 전극군들 사이의 적층면에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 적정한 수준으로 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 전극조립체는 종래 기술에 비해, 에너지 밀도, 사이클 특성, 및 안정성이 현저하게 향상되는 효과가 있다.On the other hand, according to the present invention, an asymmetric electrode plate having different loading amounts of active material layers formed on both surfaces of the current collector is interposed between the first electrode group and the second electrode group, The N / P ratio of the anode to the cathode can be adjusted to an appropriate level. Therefore, the electrode assembly of the present invention has an effect of remarkably improving energy density, cycle characteristics, and stability as compared with the prior art.

특히, 에너지 밀도의 경우, 적층면 중 일면에 과도하게 포함되어 있는 활물질층을 일부 제거하여 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 적정 수준으로 조절함과 동시에 제거된 활물질층의 부피 및 중량만큼 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.Particularly, in the case of energy density, the active material layer, which is excessively contained on one surface of the laminated surface, is partially removed to adjust the capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode to a proper level, It is possible to improve the energy density.

하나의 구체적인 예에서, 상기 비대칭 전극판은 제 1 활물질층과 제 2 활물질층을 포함하고 있고, 상기 제 1 활물질층은 제 1 전극군에 대면하고, 제 2 활물질층은 제 2 전극군에 대면하도록 개재되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the asymmetric electrode plate includes a first active material layer and a second active material layer, wherein the first active material layer faces the first electrode group, and the second active material layer faces the second electrode group As shown in FIG.

상세하게는, 상기 제 1 활물질층은 제 1 전극군의 최외곽에 위치한 제 3 활물질층과 분리막을 사이에 두고 대면하고 있으며, 상기 제 2 활물질층은 제 2 전극군의 최외곽에 위치한 제 4 활물질층과 분리막을 사이에 두고 대면하고 있는 구조일 수 있다.In detail, the first active material layer faces the third active material layer positioned at the outermost of the first electrode group with the separation membrane interposed therebetween, and the second active material layer faces the fourth electrode material It may be a structure in which the active material layer and the separator face each other.

더욱 상세하게는, 상기 제 3 활물질층의 로딩량은 제 4 활물질층의 로딩량과 상이할 수 있다.More specifically, the loading amount of the third active material layer may be different from the loading amount of the fourth active material layer.

이때, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 로딩량의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 로딩량의 비율과 비례할 수 있다.At this time, the ratio of the loading amount of the first active material layer to the second active material layer may be proportional to the ratio of the loading amount of the third active material layer to the fourth active material layer.

즉, 상기 비대칭 전극판의 양면에 제 1 활물질층과 제 2 활물질층의 로딩량을 상이하게 구성함으로써, 상기 제 1 전극군과 제 2 전극군의 사이에서 최외곽 활물질층들의 로딩량 차이에 따른 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 적정 수준에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 로딩량의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 로딩량의 비율과 비례하도록 구성함으로써, 전극조립체에 포함되어 있는 전극판들 전체에 있어서, 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 동일한 수준으로 유지할 수 있다.That is, since the loading amounts of the first active material layer and the second active material layer are different on both sides of the asymmetric electrode plate, the loading amount of the outermost active material layers between the first electrode group and the second electrode group It is possible to prevent the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the anode from deviating from an appropriate level. The ratio of the loading amount of the first active material layer to the second active material layer is proportional to the ratio of the loading amount of the third active material layer to the fourth active material layer, , It is possible to maintain the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode at the same level.

하나의 구체적인 예에서, 상기 활물질층의 로딩량은, 활물질층의 두께, 및/또는 코팅 면적을 변경함으로써 조절할 수 있다.In one specific example, the loading amount of the active material layer can be adjusted by changing the thickness of the active material layer, and / or the coating area.

예를 들어, 상기 제 3 활물질층의 두께는 제 4 활물질층의 두께와 상이한 구조일 수 있다.For example, the thickness of the third active material layer may be different from the thickness of the fourth active material layer.

상세하게는, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 두께의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 두께의 비율과 비례할 수 있다.Specifically, the ratio of the thickness of the first active material layer to the second active material layer may be proportional to the ratio of the thickness of the third active material layer to the fourth active material layer.

또한, 상기 제 3 활물질층의 코팅 면적은 제 4 활물질층의 코팅 면적과 상이한 구조일 수 있다.The coating area of the third active material layer may be different from the coating area of the fourth active material layer.

상세하게는, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 코팅 면적의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 코팅 면적의 비율과 비례할 수 있다.Specifically, the ratio of the coating area of the first active material layer to the second active material layer may be proportional to the ratio of the coating area of the third active material layer to the fourth active material layer.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 활물질층의 극성은 제 3 활물질층의 극성과 상이할 수 있다.In one specific example, the polarity of the first active material layer may be different from the polarity of the third active material layer.

또한, 상기 제 1 활물질층과 제 3 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 초과 내지 1.1 미만일 수 있고, 상세하게는 1.0 초과 내지 1.06 이하일 수 있다. In the first active material layer and the third active material layer, the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode may be more than 1.0 and less than 1.1, more specifically more than 1.0 and less than 1.06.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 2 활물질층의 극성은 제 4 활물질층의 극성과 상이할 수 있다.In one specific example, the polarity of the second active material layer may be different from the polarity of the fourth active material layer.

또한, 상기 제 2 활물질층과 제 4 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 초과 내지 1.1 미만일 수 있고, 상세하게는 1.0 초과 내지 1.06 이하일 수 있다. In the second active material layer and the fourth active material layer, the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode may be more than 1.0 and less than 1.1, and more specifically 1.0 or more and 1.06 or less.

상기 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 이하인 경우에는 음극에서 리튬이 석출됨으로써 사이클 특성 및 안정성이 저하되고, 1.1 이상인 경우에는 음극의 비가역 용량의 증가하여 에너지 밀도가 감소하고 양극에서 리튬이 석출됨으로써 사이클 특성 및 안정성이 저하될 수 있다.When the capacity ratio (N / P ratio) of the negative electrode to the positive electrode is 1.0 or less, the cycle characteristics and stability are deteriorated due to precipitation of lithium from the negative electrode. When the ratio is 1.1 or more, the irreversible capacity of the negative electrode increases, The cyclic characteristics and the stability may be deteriorated.

상기 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 하기 식(1)과 같이 계산될 수 있다. 상기 음극 충전용량(mAh)은 하기 식(2), 음극 효율은 하기 식(3), 상기 양극 설계용량(mAh)은 하기 식(4)로 계산될 수 있다. 또한, 상기 음극 로딩 밀도 및 양극 로딩 밀도는 각각 하기 식(5) 및 식(6)으로 계산될 수 있다.The capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode can be calculated by the following equation (1). The negative electrode charging capacity mAh can be calculated by the following equation (2), the negative electrode efficiency by the following equation (3), and the positive electrode design capacity mAh by the following equation (4). In addition, the cathode loading density and the anode loading density can be calculated by the following equations (5) and (6), respectively.

식(1): 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio) = 음극 충전용량 × 음극 효율 / 양극 설계용량Equation (1): Capacity ratio of cathode to anode (N / P ratio) = Cathode charging capacity × Cathode efficiency / Anode design capacity

식(2): 음극 충전용량(mAh) = 음극 로딩량(g) × 음극 로딩 밀도 × 단위 중량 당 음극의 충전용량(mAh/g)Equation (2): Cathode charging capacity (mAh) = Cathode loading (g) × Cathode loading density × Cathode charging capacity per unit weight (mAh / g)

식(3): 음극 효율 = 단위 중량 당 음극의 방전용량(mAh/g) / 단위 중량 당 음극의 충전용량(mAh/g)Equation (3): Cathode Efficiency = Discharge capacity of the cathode per unit weight (mAh / g) / Capacity of the cathode per unit weight (mAh / g)

식(4): 양극 설계용량(mAh) = 양극 로딩량(g) × 양극 로딩 밀도 × 단위 중량 당 양극의 충전용량(mAh/g) - 단위 중량 당 음극의 비가역 용량(mAh/g) × 음극 로딩량(g)Equation (4): (MAh / g) - irreversible capacity (mAh / g) of negative electrode per unit weight (g) × amount of negative electrode loading (g)

식(5): 음극 로딩 밀도 = 음극 활물질의 중량(g) / 음극 합제 전체 중량(g)Equation (5): Cathodic loading density = weight of negative active material (g) / total weight of negative electrode mixture (g)

식(6): 양극 로딩 밀도 = 양극 활물질의 중량(g) / 양극 합제 전체 중량(g)Equation (6): Anode loading density = weight of cathode active material (g) / total weight of cathode mix (g)

한편, 상기 단위 중량 당 양극의 충전용량, 단위 중량 당 음극의 충전 용량, 방전 용량 및 비가역 용량 등은 각각 하기와 같은 방법을 통해 측정될 수 있다.The charge capacity of the anode per unit weight, the charge capacity of the anode per unit weight, the discharge capacity and the irreversible capacity can be measured by the following methods.

1) 단위 중량당 양극의 충전 용량 측정방법: 반쪽 셀(Half Cell)을 만들어 한쪽 전극을 평가하고자 하는 양극으로 하고 상대전극을 리튬 금속으로 구성하여 낮은 율속(0.2C 이후)으로 충전할 때의 용량을 측정하여 반쪽 셀(Half Cell)의 중량으로 정규화(Normalize) 한 값.One) How to Measure the Charging Capacity of the Anode per Unit Weight: Measure the capacity when one electrode is made as the anode to be evaluated by making a half cell and the counter electrode is made of lithium metal and charged at a low rate (after 0.2C) Normalized by the weight of the half cell.

2) 단위 중량 당 음극의 충전 용량 측정방법: 반쪽 셀(Half Cell)을 만들어 한쪽 전극을 평가하고자 하는 음극으로 하고 상대전극을 리튬 금속으로 구성하여 낮은 율속(0.2C 이후)로 충전할 때의 용량을 측정 하여 반쪽 셀(Half Cell)의 중량으로 정규화(Normalize) 한 값.2) How to Measure the Charging Capacity of the Cathode per Unit Weight: Measuring the capacity when one electrode is made into a cathode to be evaluated by making a half cell and the counter electrode is made of lithium metal and charged at a low rate (after 0.2C) Normalized by the weight of the half cell.

3) 단위 중량 당 음극의 방전 용량 측정방법: 반쪽 셀(Half Cell)을 만들어 한쪽 전극을 평가하고자 하는 음극으로 하고 상대전극을 리튬 금속으로 구성하여 낮은 율속(0.2C 이후)로 충전 후 방전할 때의 용량을 측정 하여 반쪽 셀(Half Cell)의 중량으로 정규화(Normalize) 한 값.3) Measuring Method of Discharge Capacity of Cathode per Unit Weight: The capacity when one electrode is made into a cathode to be evaluated by making a half cell and the counter electrode is made of lithium metal and charged at a low rate (after 0.2 C) and then discharged And normalized to the weight of a half cell.

4) 단위 중량 당 음극의 비가역 용량 측정방법: 음극의 반쪽 셀(Half Cell)의 1회 충방전 시 나타나는 용량의 차이를 측정.4) Measuring the irreversible capacity of the cathode per unit weight: Measuring the difference in capacitance between one half cell of the cathode (charge and discharge).

한편, 상기 제 1 활물질층과 제 3 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio) 및 상기 제 2 활물질층과 제 4 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 조절하기 위해서, 로딩 밀도 및 전극 활물질을 변경할 수도 있다.The N / P ratio of the cathode to the anode in the first active material layer and the third active material layer and the N / P ratio of the cathode to the anode in the second active material layer and the fourth active material layer are controlled , The loading density and the electrode active material may be changed.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 활물질층의 로딩 밀도는 제 2 활물질층의 로딩 밀도와 동일하거나 상이할 수 있다. 로딩 밀도가 상이한 경우 로딩량을 조절하는 것과 독립적으로 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 조절할 수 있는 장점이 있다.In one specific example, the loading density of the first active material layer may be the same as or different from the loading density of the second active material layer. When the loading density is different, there is an advantage that the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the anode can be independently controlled independently of the amount of loading.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질은 제 2 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질과 상이할 수 있고, 상세하게는, 상기 제 1 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질은 제 2 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질과 단위 중량 당 충전 용량이 상이할 수 있다.In one specific example, the electrode active material contained in the first active material layer may be different from the electrode active material contained in the second active material layer, and more specifically, the electrode active material contained in the first active material layer The charging capacity per unit weight may be different from the electrode active material contained in the second active material layer.

이와 같이, 단위 중량 당 충전 용량이 상이한 전극 활물질을 이용하는 경우에도, 로딩량을 조절하는 것과 독립적으로 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 조절할 수 있는 장점이 있다.Thus, even when the electrode active material having a different charge capacity per unit weight is used, the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the anode can be independently controlled independently of the amount of loading.

한편, 상기 제 1 전극군에 포함되어 있는 활물질층들은 제 3 활물질층과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있거나, 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만일 수 있다. 즉, 상기 제 3 활물질층과 동일한 극성의 활물질층들은 제 3 활물질층과 실질적으로 동일한 로딩량을 가질 수 있고, 제 3 활물질층과 다른 극성의 활물질층들은 제 3 활물질층의 로딩량을 기준으로 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 상기 범위에 포함되도록 로딩될 수 있다.Meanwhile, the active material layers included in the first electrode group may have substantially the same amount of loading as the third active material layer, or the N / P ratio of the anode to the anode may be greater than 1.0 and less than 1.1. That is, the active material layers having the same polarity as that of the third active material layer may have substantially the same loading amount as that of the third active material layer, and the polar material layers having polarities different from those of the third active material layer may be formed on the basis of the loading amount of the third active material layer And the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode may be included in the range.

또한, 상기 제 2 전극군에 포함되어 있는 활물질층들은 제 4 활물질층과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있거나, 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만일 수 있다. 즉, 상기 제 4 활물질층과 동일한 극성의 활물질층들은 제 4 활물질층과 실질적으로 동일한 로딩량을 가질 수 있고, 제 4 활물질층과 다른 극성의 활물질층들은 제 4 활물질층의 로딩량을 기준으로 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 상기 범위에 포함되도록 로딩될 수 있다.The active material layers included in the second electrode group may have substantially the same loading amount as the fourth active material layer, or the N / P ratio of the anode to the anode may be greater than 1.0 and less than 1.1. That is, the active material layers having the same polarity as that of the fourth active material layer may have substantially the same loading amount as that of the fourth active material layer, and the polar material layers having polarity different from that of the fourth active material layer may be set based on the loading amount of the fourth active material layer And the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode may be included in the range.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 전극군의 전체 두께는 제 2 전극군의 전체 두께와 상이할 수 있고, 이러한 구성을 통해, 다양한 형태의 전극조립체를 제조할 수 있다. In one specific example, the total thickness of the first electrode group can be different from the total thickness of the second electrode group, and through this configuration, various types of electrode assemblies can be manufactured.

또한, 상기 전극조립체는 외면에 적어도 하나의 단차를 가지는 계단형 구조일 수 있다.In addition, the electrode assembly may have a stepped structure having at least one step on the outer surface.

본 발명에 따른 전극조립체는, 상기와 같은 적층 구조 및 비대칭 전극판을 포함하고 있으면 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 스택형, 또는 스택/폴딩형 전극조립체일 수 있다. 특히, 상기 제 1 전극군 및 제 2 전극군도 그 자체로서 종래의 스택형, 또는 스택/폴딩형 전극조립체의 구조를 가질 수 있음은 물론이다.The electrode assembly according to the present invention may be, for example, a stacked type or a stacked / folded type electrode assembly, as long as it includes the above-described laminated structure and the asymmetric electrode plate. In particular, the first electrode group and the second electrode group may have the structure of a conventional stacked or stacked / folded electrode assembly as such.

본 발명은 또한, 이러한 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery in which such an electrode assembly is embedded in a battery case together with an electrolytic solution.

이하, 이차전지의 기타 성분에 대해서 설명한다.Hereinafter, other components of the secondary battery will be described.

상기 전극판은 양극판 및 음극판을 통칭하며, 이하에서 상기 전극판, 양극판, 및 음극판은 각각 전극, 양극, 및 음극으로 지칭될 수 있다.The electrode plate is collectively referred to as a positive electrode plate and a negative electrode plate. Hereinafter, the electrode plate, the positive electrode plate, and the negative electrode plate may be referred to as an electrode, a positive electrode, and a negative electrode, respectively.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체에 양극 활물질, 도전재 및 바인더가 혼합된 양극 합제를 도포하여 제조될 수 있고, 필요에 따라서는 상기 양극 합제에 충진제를 더 첨가할 수 있다.The positive electrode may be prepared, for example, by applying a positive electrode mixture mixed with a positive electrode active material, a conductive material and a binder to a positive electrode collector, and if necessary, a filler may further be added to the positive electrode mixture.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 201 ㎛의 두께로 제조되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 및 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티타늄 또는 은으로 표면처리 한 것 중에서 선택되는 하나를 사용할 수 있고, 상세하게는 알루미늄이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector is generally formed to a thickness of 3 to 201 탆 and is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium , And a surface treated with carbon, nickel, titanium or silver on the surface of aluminum or stainless steel can be used. Specifically, aluminum can be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiV3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be, for example, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiV 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 양극 합제 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the positive electrode material mixture containing the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 양극에 포함되는 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder contained in the positive electrode is added to the binder in an amount of 1 to 30% by weight, based on the total weight of the mixture containing the positive electrode active material, as a component that assists in bonding between the active material and the conductive material and bonding to the current collector. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

반면에, 음극은 음극 집전체에 음극 활물질, 도전재, 및 바인더를 포함하는 음극 합제를 도포하여 제조될 수 있으며, 이에 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.On the other hand, the negative electrode may be manufactured by applying a negative electrode mixture containing a negative electrode active material, a conductive material, and a binder to a negative electrode collector, and a filler or the like may further be optionally included.

상기 음극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, the negative electrode current collector may be formed on the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, Carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

본 발명에서 음극 집전체의 두께는 3 내지 201 ㎛의 범위 내에서 모두 동일할 수 있으나, 경우에 따라서는 각각 서로 다른 값을 가질 수 있다.In the present invention, the thickness of the anode current collector may be the same within the range of 3 to 201 [mu] m, but may have different values depending on the case.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material may include, for example, carbon such as non-graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

하나의 구체적인 예에서, 상기 분리막은, 당업계에서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀 계열의 필름일 수 있고, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드로(polyphenylenesulfidro), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 및 이들의 혼합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 시트일 수 있다.In one specific example, the separation membrane may be a polyolefin-based film commonly used in the art, and may be, for example, high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate polyethyleneterephthalate, polybutyleneterephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyetheretherketone, A sheet made of at least one selected from the group consisting of polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfrode, polyethylene naphthalene, and mixtures thereof.

상기 분리막은, 서로 동일한 물질로 이루어진 것일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 전지셀의 안전성, 에너지 밀도, 및 전반적인 성능에 따라서, 서로 상이한 물질로 이루어질 수 있음은 물론이다.The separation membrane may be made of the same material but is not limited thereto and may be made of materials different from each other depending on safety, energy density, and overall performance of the battery cell.

상기 분리막의 기공 크기 및 기공도는 특별한 제한이 없으나, 기공도는 10 내지 95% 범위, 기공 크기(직경)는 0.1 내지 50 ㎛일 수 있다. 기공 크기 및 기공도가 각각 0.1 ㎛ 및 10% 미만인 경우에는 저항층으로 작용하게 되며, 기공 크기 및 기공도가 50 ㎛ 및 95%를 초과할 경우에는 기계적 물성을 유지하기가 어렵게 된다. The pore size and porosity of the separation membrane are not particularly limited, but the porosity may be in the range of 10 to 95% and the pore size (diameter) may be 0.1 to 50 탆. When the pore size and porosity are 0.1 μm or less and 10% or less, respectively, it acts as a resistive layer. If the pore size and porosity are more than 50 μm and 95%, it is difficult to maintain the mechanical properties.

상기 전해액은 리튬염 함유 비수 전해질일 수 있고, 상기 리튬염 함유 비수 전해질은 비수 전해질과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 비수 전해질로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The electrolyte solution may be a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, and the non-aqueous electrolyte containing a lithium salt is composed of a non-aqueous electrolyte and a lithium salt. Non-aqueous organic solvents, organic solid electrolytes, inorganic solid electrolytes, The present invention is not limited thereto.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시푸란, 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile , Nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives, Tetrahydrofuran derivatives, ether, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 설파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride A polymer containing an acid dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a substance that is soluble in the nonaqueous electrolyte and includes, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylate lithium, lithium tetraphenylborate, and imide.

또한, 비수 전해질에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.The nonaqueous electrolyte may contain, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like may be added have. In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수 전해질을 제조할 수 있다.In one specific example, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiN (SO 2 CF 3) 2 , such as a lithium salt, a highly dielectric solvent of DEC, DMC or EMC Fig solvent cyclic carbonate and a low viscosity of the EC or PC of And then adding it to a mixed solvent of linear carbonate to prepare a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte.

본 발명은 또한, 이러한 이차전지를 단위전지로서 포함하는 전지팩, 및 이러한 전지팩을 전원으로서 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery pack including such a secondary battery as a unit cell, and a device including such a battery pack as a power source.

상기 디바이스는, 예를 들어, 노트북 컴퓨터, 넷북, 태블릿 PC, 휴대폰, MP3, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter), 전기 골프 카트(electric golf cart), 또는 전력저장용 시스템일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.The device may be, for example, a notebook computer, a netbook, a tablet PC, a mobile phone, MP3, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) , A plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electric bike (E-bike), an electric scooter (E-scooter), an electric golf cart, However, the present invention is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극조립체는 집전체의 양면에 형성된 활물질층들의 로딩량이 서로 상이한 비대칭 전극판을 포함함으로써, 계단형의 이차전지의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 적정 수준으로 유지시키고, 에너지 밀도, 사이클 특성 및 안정성을 현저하게 향상시킨다.As described above, since the electrode assembly according to the present invention includes asymmetric electrode plates having different loading amounts of the active material layers formed on both surfaces of the current collector, the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode of the step- Is maintained at an appropriate level, and the energy density, cycle characteristics and stability are remarkably improved.

도 1은 일반적인 계단형 전극조립체를 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 계단형 전극조립체를 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 계단형 전극조립체를 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic view showing a general stepped electrode assembly;
2 is a schematic diagram illustrating a stepped electrode assembly according to one embodiment of the present invention;
3 is a schematic view showing a stepped electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1에는 일반적인 계단형 전극조립체를 나타낸 모식도가 도시되어 있다.Fig. 1 is a schematic view showing a general stepped electrode assembly.

도 1을 참조하면, 전극조립체(100)는 2개의 전극군들(110, 120) 및 분리막(130)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, the electrode assembly 100 includes two electrode groups 110 and 120 and a separator 130.

전극군(110)은 전극군(120)에 비해 전극판들(111, 112, 113, 121, 122)을 기준으로 평면상의 면적이 더 넓고, 분리막(130)은 전극군들(110, 120)의 사이에 개재되어 있다.The electrode group 110 has a larger planar area with respect to the electrode plates 111, 112, 113, 121 and 122 than the electrode group 120 and the separator 130 includes the electrode groups 110 and 120, Respectively.

전극군(110)은 2개의 음극판(111, 113), 1개의 양극판(112), 및 2개의 분리막(114, 115)를 포함하고 있다. 전극군(110)은 아래로부터 음극판(111), 분리막(114), 양극판(112), 분리막(115), 및 음극판(113)이 순서대로 적층되어 있는 구조이다.The electrode group 110 includes two negative plates 111 and 113, one positive plate 112, and two separators 114 and 115. The electrode group 110 has a structure in which an anode plate 111, a separator 114, a cathode plate 112, a separator 115, and a cathode plate 113 are stacked in this order from below.

음극판(111, 113) 및 양극판(112)은 집전체의 양면에 각각 활물질층이 형성되어 있고, 음극판(111, 113)에 형성되어 있는 음극 활물질층이 양극판(112)에 형성되어 있는 양극 활물질층에 비해 코팅 면적이 더 넓다.The negative electrode plates 111 and 113 and the positive electrode plate 112 are each formed with active material layers on both surfaces of the current collector and the negative electrode active material layer formed on the negative electrode plates 111 and 113 is formed on the positive electrode active material layer The coating area is wider than that of the coating layer.

구체적으로, 전극군(110)에 포함되어 있는 음극 활물질층들은 음극 활물질층(119)과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있고, 양극 활물질층들은 음극 활물질층(119)과의 관계에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만이 되도록 구성되어 있다.Specifically, the negative electrode active material layers included in the electrode group 110 have substantially the same loading amount as the negative electrode active material layer 119, and the positive electrode active material layers have a negative electrode active material layer 119 in the relationship with the negative electrode active material layer 119 And the capacity ratio (N / P ratio) is more than 1.0 and less than 1.1.

전극군(120)은 1개의 양극판(121), 1개의 음극판(122), 및 1개의 분리막(123)을 포함하고 있다. 전극군(120)은 아래로부터 양극판(121), 분리막(123), 및 음극판(122)이 순서대로 적층되어 있는 구조이다.The electrode group 120 includes one positive electrode plate 121, one negative electrode plate 122, and one separator 123. The electrode group 120 has a structure in which a cathode plate 121, a separator 123, and a cathode plate 122 are laminated in order from below.

양극판(121) 및 음극판(122)는 집전체의 양면에 각각 활물질층이 형성되어 있고, 음극판(122)에 형성되어 있는 음극 활물질층이 양극판(121)에 형성되어 있는 양극 활물질층에 비해 코팅 면적이 더 넓다.The positive electrode plate 121 and the negative electrode plate 122 are each formed with active material layers on both sides of the current collector and the negative electrode active material layer formed on the negative electrode plate 122 has a coating area Is wider.

전극군(120)에 포함되어 있는 양극 활물질층들은 양극 활물질층(129)과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있고, 음극 활물질층들은 양극 활물질층(119)과의 관계에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만이 되도록 구성되어 있다.The positive electrode active material layers included in the electrode assembly 120 have substantially the same loading amount as that of the positive electrode active material layer 129 and the negative electrode active material layers have the capacity ratio N / P ratio) is more than 1.0 and less than 1.1.

한편, 전극군(110)의 최외곽에 형성되어 있는 음극 활물질층(119)은 분리막(130)을 사이에 두고 전극군(120)의 최외곽에 형성되어 있는 양극 활물질층(129)과 대면하고 있다.The negative electrode active material layer 119 formed on the outermost side of the electrode assembly 110 faces the positive electrode active material layer 129 formed on the outermost side of the electrode assembly 120 with the separator 130 interposed therebetween have.

이때, 음극 활물질층(119)은 양극 활물질층(129)에 비해 두께 및 코팅 면적이 더 넓고, 따라서, 음극 활물질층(119)의 로딩량이 양극 활물질층(129)의 로딩량에 비해 약 4배 더 많다. 따라서, 음극 활물질층(119)과 양극 활물질층(129)의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 적절한 범위를 초과하게 되고, 따라서 에너지 밀도가 감소하고, 사이클 특성 및 안정성이 저하되는 문제가 발생한다.At this time, the anode active material layer 119 has a wider thickness and a coating area than the cathode active material layer 129, so that the loading amount of the anode active material layer 119 is about 4 times larger than the loading amount of the cathode active material layer 129 more. Therefore, the capacity ratio (N / P ratio) of the negative electrode to the positive electrode of the negative electrode active material layer 119 and the positive electrode active material layer 129 exceeds an appropriate range, and thus the energy density is reduced and the cycle characteristics and stability are deteriorated Lt; / RTI &gt;

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 계단형 전극조립체를 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic view showing a stepped electrode assembly according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전극조립체(200)는 2개의 전극군들(210, 220), 비대칭 전극판(230), 및 2개의 분리막(240, 250)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 2, the electrode assembly 200 includes two electrode groups 210 and 220, an asymmetric electrode plate 230, and two separators 240 and 250.

전극군(210)은 전극군(220)에 비해 전극판들(211, 212, 221, 222)을 기준으로 평면상의 면적이 더 넓다.The electrode group 210 has a larger planar area with respect to the electrode plates 211, 212, 221 and 222 as compared with the electrode group 220.

비대칭 전극판(230)은 전극군들(210, 220)의 사이에 개재되어 있으며, 상세하게는, 전극군(210)과 비대칭 전극판(230)은 분리막(240)을 사이에 두고 적층되어 있으며, 전극군(220)과 비대칭 전극판(230)은 분리막(250)을 사이에 두고 개재되어 있다.The asymmetric electrode plate 230 is sandwiched between the electrode groups 210 and 220. More specifically, the electrode group 210 and the asymmetric electrode plate 230 are stacked with the separator 240 interposed therebetween And the electrode group 220 and the asymmetric electrode plate 230 are interposed with the separator 250 interposed therebetween.

더욱 상세하게는, 아래로부터 전극군(210), 분리막(240), 비대칭 전극판(230), 분리막(250), 및 전극군(220)이 순서대로 적층되어 있다.More specifically, an electrode group 210, a separator 240, an asymmetric electrode plate 230, a separator 250, and an electrode group 220 are stacked in this order from below.

전극군(210)은 1개의 음극판(211), 1개의 양극판(212), 및 1개의 분리막(213)을 포함하고 있다. 전극군(210)은 아래로부터 음극판(211), 분리막(213), 및 양극판(212)이 순서대로 적층되어 있는 구조이다.The electrode group 210 includes one negative electrode plate 211, one positive electrode plate 212, and one separator 213. The electrode group 210 has a structure in which an anode plate 211, a separation membrane 213, and a cathode plate 212 are stacked in this order from below.

음극판(211) 및 양극판(212)은 집전체의 양면에 각각 활물질층이 형성되어 있고, 음극판(211)에 형성되어 있는 음극 활물질층이 양극판(212)에 형성되어 있는 양극 활물질층에 비해 코팅 면적이 더 넓다.The negative electrode plate 211 and the positive electrode plate 212 are each formed with active material layers on both sides of the current collector and the negative electrode active material layer formed on the negative electrode plate 211 has a coating area Is wider.

구체적으로, 전극군(210)에 포함되어 있는 양극 활물질층들은 양극 활물질층(219)과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있고, 음극 활물질층들은 양극 활물질층(219)와의 관계에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만이 되도록 구성되어 있다.Specifically, the positive electrode active material layers included in the electrode group 210 have substantially the same loading amount as the positive electrode active material layer 219, and the negative electrode active material layers have a capacity ratio of the negative electrode to the positive electrode in relation to the positive electrode active material layer 219 (N / P ratio) is more than 1.0 and less than 1.1.

전극군(220)은 1개의 양극판(221), 1개의 음극판(222), 및 1개의 분리막(223)을 포함하고 있다. 전극군(220)은 아래로부터 양극판(221), 분리막(223), 및 음극판(222)이 순서대로 적층되어 있는 구조이다.The electrode group 220 includes one positive electrode plate 221, one negative electrode plate 222, and one separator 223. The electrode group 220 has a structure in which a positive electrode plate 221, a separation membrane 223, and a negative electrode plate 222 are laminated in order from below.

양극판(221) 및 음극판(222)은 집전체의 양면에 각각 활물질층이 형성되어 있고, 음극판(222)에 형성되어 있는 음극 활물질층이 양극판(221)에 형성되어 있는 양극 활물질층에 비해 코팅 면적이 더 넓다.The positive electrode plate 221 and the negative electrode plate 222 are each formed with active material layers on both sides of the current collector and the negative electrode active material layer formed on the negative electrode plate 222 has a coating area Is wider.

전극군(220)에 포함되어 있는 양극 활물질층들은 양극 활물질층(229)과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있고, 음극 활물질층들은 양극 활물질층(219)과의 관계에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만이 되도록 구성되어 있다.The positive electrode active material layers included in the electrode group 220 have substantially the same loading amount as that of the positive electrode active material layer 229 and the negative electrode active material layers have the capacity ratio N / P ratio) is more than 1.0 and less than 1.1.

이때, 양극 활물질층(219)은 양극 활물질층(229)에 비해 두께 및 코팅 면적이 더 넓고, 따라서, 양극 활물질층(219)의 로딩량이 양극 활물질층(229)의 로딩량에 비해 약 4배 더 많다.At this time, the cathode active material layer 219 has a wider thickness and a coating area than the cathode active material layer 229, so that the loading amount of the cathode active material layer 219 is about 4 times as much as the loading amount of the cathode active material layer 229 more.

비대칭 전극판(230)은 집전체(233)의 양면에 음극 활물질층(231, 232)이 형성되어 있는 일종의 음극판이다. 음극 활물질층(232)는 음극 활물질층(231)와 코팅 면적은 동일하지만 두께가 약 1/4로 더 얇고, 로딩량도 약 1/4로 더 적다.The asymmetric electrode plate 230 is a kind of negative electrode plate in which the anode active material layers 231 and 232 are formed on both sides of the current collector 233. The anode active material layer 232 has the same coating area as the anode active material layer 231, but is thinner by about 1/4 of the thickness and the loading amount is also about 1/4 less.

한편, 음극 활물질층(231)은 양극 활물질층(219)와 분리막(240)을 사이에 두고 대면하고 있으며, 음극 활물질층(232)는 양극 활물질층(229)와 분리막(250)을 사이에 두고 대면하고 있다.The anode active material layer 231 faces the anode active material layer 219 with the separator 240 interposed therebetween and the anode active material layer 232 covers the cathode active material layer 229 and the separator 250 I have to face each other.

즉, 음극 활물질층(232)에 대한 음극 활물질층(231)의 로딩량의 비율은 양극 활물질층(229)에 대한 양극 활물질층(219)의 로딩량의 비율과 비례한다.That is, the ratio of the loading amount of the negative electrode active material layer 231 to the negative electrode active material layer 232 is proportional to the ratio of the loading amount of the positive electrode active material layer 219 to the positive electrode active material layer 229.

도 1과 비교하여 도 2를 참조하면, 전극조립체(200)은 양극 활물질층(219)과 음극 활물질층(231)의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 적절한 범위를 이루고 있고, 양극 활물질층(229)와 음극 활물질층(232)의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)도 음극 활물질층(232)의 로딩량을 감소시킴으로써 적절한 범위를 이루고 있다.2, the electrode assembly 200 has a capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the cathode of the cathode active material layer 219 and the anode active material layer 231 in a proper range, The capacity ratio N / P ratio of the anode to the cathode of the active material layer 229 and the anode active material layer 232 also falls within a proper range by reducing the loading amount of the anode active material layer 232.

따라서, 전극조립체(100)은 전극군(110, 120)의 적층면에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 적절한 범위를 초과하는 문제가 발생하는 반면, 전극조립체(200)은 비대칭 전극판(230)을 포함함으로써, 전극조립체(200)의 전체에 있어서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 적절한 범위 내에서 유지할 수 있다.Accordingly, the electrode assembly 100 has a problem that the capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode in the stacking plane of the electrode groups 110 and 120 exceeds an appropriate range, while the electrode assembly 200 has the asymmetric electrode By including the plate 230, the capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode in the entire electrode assembly 200 can be maintained within an appropriate range.

도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 계단형 전극조립체를 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 3 is a schematic view showing a stepped electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전극조립체(300)는 2개의 전극군들(310, 320), 비대칭 전극판(330), 및 2개의 분리막(340, 350)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 3, the electrode assembly 300 includes two electrode groups 310 and 320, an asymmetric electrode plate 330, and two separators 340 and 350.

전극군(310)은 전극군(320)에 비해 전극판들(311, 312, 321, 322)을 기준으로 평면상의 면적이 더 넓다.The electrode group 310 has a larger planar area with respect to the electrode plates 311, 312, 321, and 322 than the electrode group 320.

비대칭 전극판(330)은 전극군들(310, 320)의 사이에 개재되어 있으며, 상세하게는, 전극군(310)과 비대칭 전극판(330)은 분리막(340)을 사이에 두고 적층되어 있으며, 전극군(320)과 비대칭 전극판(330)은 분리막(350)을 사이에 두고 개재되어 있다.The asymmetric electrode plate 330 is sandwiched between the electrode groups 310 and 320. More specifically, the electrode group 310 and the asymmetric electrode plate 330 are stacked with the separator 340 interposed therebetween The electrode group 320 and the asymmetric electrode plate 330 are interposed with the separator 350 interposed therebetween.

더욱 상세하게는, 아래로부터 전극군(310), 분리막(340), 비대칭 전극판(330), 분리막(350), 및 전극군(320)이 순서대로 적층되어 있다.More specifically, the electrode group 310, the separation membrane 340, the asymmetric electrode plate 330, the separation membrane 350, and the electrode assembly 320 are stacked in this order from below.

전극군(310)은 1개의 음극판(311), 1개의 양극판(312), 및 1개의 분리막(313)을 포함하고 있다. 전극군(310)은 아래로부터 음극판(311), 분리막(313), 및 양극판(312)이 순서대로 적층되어 있는 구조이다.The electrode group 310 includes one negative electrode plate 311, one positive electrode plate 312, and one separator 313. The electrode group 310 has a structure in which an anode plate 311, a separation membrane 313, and a cathode plate 312 are stacked in this order from below.

음극판(311) 및 양극판(312)은 집전체의 양면에 각각 활물질층이 형성되어 있고, 음극판(311)에 형성되어 있는 음극 활물질층이 양극판(312)에 형성되어 있는 양극 활물질층에 비해 코팅 면적이 더 넓다.The negative electrode plate 311 and the positive electrode plate 312 are each formed with active material layers on both sides of the current collector and the negative electrode active material layer formed on the negative electrode plate 311 has a coating area Is wider.

구체적으로, 전극군(310)에 포함되어 있는 양극 활물질층들은 양극 활물질층(319)과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있고, 음극 활물질층들은 양극 활물질층(319)와의 관계에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만이 되도록 구성되어 있다.Specifically, the positive electrode active material layers included in the electrode group 310 have substantially the same loading amount as that of the positive electrode active material layer 319, and the negative electrode active material layers have the capacity ratio of the negative electrode to the positive electrode in relation to the positive electrode active material layer 319 (N / P ratio) is more than 1.0 and less than 1.1.

전극군(320)은 1개의 양극판(321), 1개의 음극판(322), 및 1개의 분리막(323)을 포함하고 있다. 전극군(320)은 아래로부터 양극판(321), 분리막(323), 및 음극판(322)이 순서대로 적층되어 있는 구조이다.The electrode assembly 320 includes one positive electrode plate 321, one negative electrode plate 322, and one separator 323. The electrode assembly 320 has a structure in which a positive electrode plate 321, a separation membrane 323, and a negative electrode plate 322 are laminated in order from below.

양극판(321) 및 음극판(322)은 집전체의 양면에 각각 활물질층이 형성되어 있고, 음극판(322)에 형성되어 있는 음극 활물질층이 양극판(321)에 형성되어 있는 양극 활물질층에 비해 코팅 면적이 더 넓다.The positive electrode plate 321 and the negative electrode plate 322 each have an active material layer formed on both surfaces of the current collector and the negative electrode active material layer formed on the negative electrode plate 322 has a coating area Is wider.

전극군(320)에 포함되어 있는 양극 활물질층들은 양극 활물질층(329)과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있고, 음극 활물질층들은 양극 활물질층(319)과의 관계에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만이 되도록 구성되어 있다.The positive electrode active material layers included in the electrode assembly 320 have substantially the same loading amount as that of the positive electrode active material layer 329. The negative electrode active material layers have the capacity ratio N of the positive electrode to the positive electrode of the positive electrode active material layer 319 / P ratio) is more than 1.0 and less than 1.1.

이때, 양극 활물질층(319)은 양극 활물질층(329)에 비해 두께 및 코팅 면적이 더 넓고, 따라서, 양극 활물질층(319)의 로딩량이 양극 활물질층(329)의 로딩량에 비해 약 4배 더 많다.At this time, the thickness of the positive electrode active material layer 319 is wider than that of the positive electrode active material layer 329, and therefore the loading amount of the positive electrode active material layer 319 is about four times the loading amount of the positive electrode active material layer 329 more.

비대칭 전극판(330)은 집전체(333)의 양면에 음극 활물질층(331, 332)이 형성되어 있는 일종의 음극판이다. 음극 활물질층(332)은 음극 활물질층(331)에 비해 코팅 면적 및 두께가 각각 약 1/2 이고, 따라서, 로딩량이 약 1/4로 더 적다.The asymmetric electrode plate 330 is a kind of negative electrode plate in which negative active material layers 331 and 332 are formed on both sides of the current collector 333. The anode active material layer 332 has a coating area and a thickness of about 1/2 each, as compared with the anode active material layer 331, and therefore, the loading amount is about 1/4 less.

한편, 음극 활물질층(331)은 양극 활물질층(319)와 분리막(340)을 사이에 두고 대면하고 있으며, 음극 활물질층(332)는 양극 활물질층(329)와 분리막(350)을 사이에 두고 대면하고 있다.The anode active material layer 331 faces the anode active material layer 319 with the separation membrane 340 interposed therebetween and the anode active material layer 332 is disposed between the cathode active material layer 329 and the separation membrane 350 I have to face each other.

즉, 음극 활물질층(332)에 대한 음극 활물질층(331)의 로딩량, 두께, 및 코팅 면적의 비율은 양극 활물질층(329)에 대한 양극 활물질층(319)의 로딩량, 두께, 및 코팅 면적의 비율과 비례한다.That is, the ratio of the loading amount, the thickness, and the coating area of the negative electrode active material layer 331 to the negative electrode active material layer 332 depends on the loading amount and thickness of the positive electrode active material layer 319 with respect to the positive electrode active material layer 329, It is proportional to the ratio of area.

도 1과 비교하여 도 3을 참조하면, 전극조립체(300)은 양극 활물질층(319)와 음극 활물질층(331)의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 적절한 범위를 이루고 있고, 양극 활물질층(329)와 음극 활물질층(332)의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)도 음극 활물질층(332)의 로딩량을 감소시킴으로써 적절한 범위를 이루고 있다.3, the electrode assembly 300 has a capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode of the cathode active material layer 319 and the anode active material layer 331 within a proper range, The capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode of the active material layer 329 and the anode active material layer 332 also falls within a suitable range by reducing the loading amount of the anode active material layer 332.

따라서, 전극조립체(100)은 적층면에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 적절한 범위를 초과하는 문제가 발생하는 반면, 전극조립체(300)은 비대칭 전극판(330)을 포함함으로써, 전극조립체(300)의 전체에 있어서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)를 적절한 범위 내에서 유지할 수 있다.Therefore, in the electrode assembly 100, the capacity ratio (N / P ratio) of the anode to the cathode in the lamination plane exceeds a suitable range, while the electrode assembly 300 includes the asymmetric electrode plate 330, The capacity ratio (N / P ratio) of the cathode to the anode can be maintained within a proper range over the entire electrode assembly 300.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

Claims (26)

전극판들 사이에 분리막이 개재되어 있는 적층 구조의 제 1 전극군;
상기 제 1 전극군과 평면상의 면적이 상이하고, 전극판들 사이에 분리막이 개재되어 있는 적층 구조의 제 2 전극군; 및
상기 제 1 전극군 및 제 2 전극군 사이에 개재되며, 집전체의 양면에 형성된 활물질층들의 로딩량이 서로 상이한 비대칭 전극판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.
A first electrode group having a laminated structure in which a separator is interposed between the electrode plates;
A second electrode group having a laminated structure in which an area of a planar surface is different from that of the first electrode group and a separation membrane is interposed between the electrode plates; And
An asymmetric electrode plate interposed between the first electrode group and the second electrode group and having different loading amounts of active material layers formed on both surfaces of the current collector;
Wherein the electrode assembly comprises:
제 1 항에 있어서, 상기 비대칭 전극판은 제 1 활물질층과 제 2 활물질층을 포함하고 있고, 상기 제 1 활물질층은 제 1 전극군에 대면하고, 제 2 활물질층은 제 2 전극군에 대면하도록 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method as claimed in claim 1, wherein the asymmetric electrode plate includes a first active material layer and a second active material layer, wherein the first active material layer faces the first electrode group and the second active material layer faces the second electrode group The electrode assembly comprising: 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층은 제 1 전극군의 최외곽에 위치한 제 3 활물질층과 분리막을 사이에 두고 대면하고 있으며, 상기 제 2 활물질층은 제 2 전극군의 최외곽에 위치한 제 4 활물질층과 분리막을 사이에 두고 대면하고 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.3. The electrochemical device according to claim 2, wherein the first active material layer faces the third active material layer positioned at the outermost of the first electrode group with the separator interposed therebetween, and the second active material layer is located at the outermost And the fourth active material layer and the separator face each other. 제 3 항에 있어서, 상기 제 3 활물질층의 로딩량은 제 4 활물질층의 로딩량과 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the loading amount of the third active material layer is different from the loading amount of the fourth active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 로딩량의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 로딩량의 비율과 비례하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the ratio of the loading amount of the first active material layer to the second active material layer is proportional to the ratio of the loading amount of the third active material layer to the fourth active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 3 활물질층의 두께는 제 4 활물질층의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the thickness of the third active material layer is different from the thickness of the fourth active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 두께의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 두께의 비율과 비례하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the ratio of the thickness of the first active material layer to the second active material layer is proportional to the ratio of the thickness of the third active material layer to the fourth active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 3 활물질층의 코팅 면적은 제 4 활물질층의 코팅 면적과 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the coating area of the third active material layer is different from the coating area of the fourth active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 활물질층에 대한 제 1 활물질층의 코팅 면적의 비율은 제 4 활물질층에 대한 제 3 활물질층의 코팅 면적의 비율과 비례하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein a ratio of a coating area of the first active material layer to the second active material layer is proportional to a ratio of a coating area of the third active material layer to the fourth active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층의 극성은 제 3 활물질층의 극성과 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the polarity of the first active material layer is different from the polarity of the third active material layer. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층과 제 3 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 초과 내지 1.1 미만인 것을 특징으로 하는 전극조립체.11. The electrode assembly according to claim 10, wherein the ratio of the anode to the cathode in the first active material layer and the third active material layer is greater than 1.0 and less than 1.1. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층과 제 3 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 초과 내지 1.06 미만인 것을 특징으로 하는 전극조립체.11. The electrode assembly according to claim 10, wherein the ratio of the anode to the cathode in the first active material layer and the third active material layer is greater than 1.0 and less than 1.06. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 활물질층의 극성은 제 4 활물질층의 극성과 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the polarity of the second active material layer is different from the polarity of the fourth active material layer. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 활물질층과 제 4 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 초과 내지 1.1 미만인 것을 특징으로 하는 전극조립체.14. The electrode assembly according to claim 13, wherein the ratio of the anode to the cathode in the second active material layer and the fourth active material layer is greater than 1.0 and less than 1.1. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 활물질층과 제 4 활물질층에서 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 초과 내지 1.06 미만인 것을 특징으로 하는 전극조립체.14. The electrode assembly according to claim 13, wherein the ratio of the anode to the cathode in the second active material layer and the fourth active material layer is greater than 1.0 and less than 1.06. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층의 로딩 밀도는 제 2 활물질층의 로딩 밀도와 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 3, wherein the loading density of the first active material layer is the same as or different from the loading density of the second active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질은 제 2 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질과 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 3, wherein the electrode active material contained in the first active material layer is different from the electrode active material contained in the second active material layer. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질은 제 2 활물질층에 포함되어 있는 전극 활물질과 단위 중량 당 충전 용량이 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.18. The electrode assembly according to claim 17, wherein the electrode active material contained in the first active material layer is different in charging capacity per unit weight from the electrode active material contained in the second active material layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전극군에 포함되어 있는 활물질층들은 제 3 활물질층과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있거나, 제 3 활물질층과 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method of claim 3, wherein the active material layers included in the first electrode group have substantially the same loading amount as the third active material layer, or the capacity ratio (N / P ratio) of the third active material layer and the anode to the cathode is 1.0 &Lt; / RTI &gt; to less than 1.1. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 전극군에 포함되어 있는 활물질층들은 제 4 활물질층과 실질적으로 동일한 로딩량을 가지고 있거나, 제 4 활물질층과 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)가 1.0 초과 내지 1.1 미만인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 3, wherein the active material layers included in the second electrode group have substantially the same loading amount as the fourth active material layer, or the N / P ratio of the cathode active material layer and the anode to the cathode is 1.0 &Lt; / RTI &gt; to less than 1.1. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극군의 전체 두께는 제 2 전극군의 전체 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 1, wherein the total thickness of the first electrode group is different from the total thickness of the second electrode group. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 외면에 적어도 하나의 단차를 가지는 계단형 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 1, wherein the electrode assembly has a stepped structure having at least one step on an outer surface thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 스택형, 또는 스택/폴딩형 전극조립체인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 1, wherein the electrode assembly is a stacked or stacked / folded electrode assembly. 제 1 항에 따른 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the electrode assembly is embedded in the battery case together with the electrolyte solution. 제 24 항에 따른 이차전지를 단위전지로서 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the secondary battery according to claim 24 as a unit cell. 제 25 항에 따른 전지팩을 전원으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
26. A device comprising a battery pack according to claim 25 as a power source.
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