KR20170027544A

KR20170027544A - 전극 조립체, 이를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20170027544A
Application number: KR1020150124322A
Authority: KR
Inventors: 김영덕
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-10
Also published as: WO2017039143A1; CN208799783U; KR101900999B1

Abstract

저항이 낮으면서 고출력을 구현할 수 있는 전극 조립체, 이를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 전극 조립체는 양극 집전체, 양극 활물질 및 양극 탭을 구비하는 양극판; 음극 집전체, 음극 활물질 및 음극 탭을 구비하는 음극판; 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하고, 상기 양극판과 음극판 중 적어도 어느 하나는 상기 집전체에 대해 상기 탭을 양방향으로 구현하여, 상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 90도 각도를 이루고 있는 것이다. 본 발명에 따르면, 리드/집전체가 각 전극 중 적어도 어느 하나에 대해서는 양방향으로 구성되어 있어 양/음극 각각을 기준으로 전류가 양방향으로 흐르게 하므로 셀 저항이 줄어든다.

Description

전극 조립체, 이를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법{Electrode assembly, secondary battery comprising the same and fabrication method thereof}

본 발명은 이차 전지 및 그에 사용되는 전극 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양극 탭(tab), 음극 탭 그리고 이들에 연결되는 리드 부분이 개선된 전극 조립체와 이를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자 기기 또는 전기 자동차(EV) 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 가량으로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 큰 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.

리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지케이스를 구비한다.

리튬 이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.

최근에는 파우치형 이차 전지의 선호도가 높다. 파우치형 이차 전지는 가볍고 전해액의 누액(leakage) 가능성이 적고 형태에 융통성을 가질 수 있어 보다 작은 부피 및 질량으로 같은 용량의 이차 전지를 구현할 수 있는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면들이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 파우치형 이차 전지(10, 12)는 전지케이스인 파우치(15)와, 파우치 (15) 내부에 수납된 전극 조립체(20), 및 전극 조립체(20)의 양극 탭(23) 및 음극 탭(27)에 각각 연결되어 파우치(15)의 외부로 돌출된 양극 리드(25)와 음극 리드(30)를 구비한다. 전극 조립체(20)는 양극판/세퍼레이터/음극판의 적층 또는 권취 구조를 가지며 전해액과 함께 파우치(15) 내부에 내장된다. 파우치(15)의 4개의 테두리에는 상호 융착되는 실링부(35)가 형성된다.

도 1과 같은 이차 전지(10)는 양극 탭(23)과 음극 탭(27)이 전극 조립체(20)를 기준으로 서로 동일한 방향으로 돌출되어 있어 양극 리드(25)와 음극 리드(30)가 어느 한 방향으로 형성된 일방향 리드 구조의 전지이고, 도 2와 같은 이차 전지(12)는 양극 탭(23)과 음극 탭(27)이 전극 조립체(20)를 기준으로 기준으로 반대 방향으로 돌출되어 있어 양극 리드(25)와 음극 리드(30)가 서로 반대 방향으로 형성된 양방향 리드 구조의 전지이다.

이와 같이 종래에는 단방향 리드 또는 양방향 리드를 적용하고 있다. 전자의 흐름 측면에서 양극 리드(25)와 음극 리드(30)의 폭 및 두께가 넓을수록 출력을 높이는 데 유리하지만, 실링부(35)의 면적을 충분히 확보하지 못하면 밀봉이 문제되므로 제한적으로 적용 중이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 저항이 낮으면서 고출력을 구현할 수 있는 전극 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 저항이 낮으면서 고출력을 구현할 수 있는 전극 조립체를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전극 조립체는 양극 집전체, 양극 활물질 및 양극 탭을 구비하는 양극판; 음극 집전체, 음극 활물질 및 음극 탭을 구비하는 음극판; 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하고, 상기 양극판과 음극판 중 적어도 어느 하나는 상기 집전체에 대해 상기 탭을 양방향으로 구현하여, 상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 90도 각도를 이루고 있는 것이다.

일 실시예에서, 상기 양극판은 대향되는 반대 영역에 각각 양극 탭들이 부착되고, 상기 음극판은 대향되는 반대 영역에 각각 음극 탭들이 부착되어, 상기 양극 탭들과 음극 탭들은 상기 전극 조립체의 4 방향으로 돌출되어 있다.

이 때, 상기 양극 집전체는 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하고, 상기 음극 집전체도 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하며, 상기 양극 탭들은 상기 양극 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제1 양극 탭과, 상기 양극 집전체의 제2변을 통해 외측으로 연장된 제2 양극 탭을 포함하고, 상기 음극 탭들은 상기 음극 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제2 음극 탭과, 상기 음극 집전체의 제2변을 통해 외측으로 연장된 제2 음극 탭을 포함하고, 상기 양극 집전체의 제1변과 상기 음극 집전체의 제1변이 직교하는 것일 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 양극판과 음극판 중 어느 하나는 대향되는 반대 영역에 각각 탭들이 부착되고, 상기 양극판과 음극판 중 다른 하나는 하나의 탭이 부착되어, 상기 양극판의 탭과 음극판의 탭은 상기 전극 조립체의 3 방향으로 돌출되어 있다.

이 때, 상기 양극 집전체는 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하고, 상기 음극 집전체도 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하며, 상기 양극판과 음극판 중 어느 하나는 상기 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제1 탭과, 상기 집전체의 제2변을 통해 외측으로 연장된 제2 탭을 포함하고, 상기 양극판과 음극판 중 다른 하나는 상기 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제1 탭을 포함하고, 상기 양극 집전체의 제1변과 상기 음극 집전체의 제1변이 직교하는 것일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판은 적층된다.

상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판은 정사각 형태 또는 직사각 형태일 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이차 전지는 본 발명에 따른 전극 조립체를 포함한다.

이러한 이차 전지는 상기 전극 조립체를 감싸는 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치를 더 포함하며, 상기 파우치의 내측에서 상기 양극 탭에 양극 리드가 접합되고 상기 음극 탭에 음극 리드가 접합되어 상기 파우치의 외측으로 연장되어 있는 것일 수 있다. 그리고, 상기 양극판과 음극판 중에 상기 집전체와 상기 리드 사이의 저항이 큰 쪽을 양방향으로 구현하는 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 이차 전지는 다음과 같은 제조방법에 의해 제조할 수 있다.

상기 양극판과 음극판 중 어느 하나는 대향되는 반대 영역에 각각 탭들이 부착되고, 상기 양극판과 음극판 중 다른 하나는 하나의 탭이 부착되어, 상기 양극판의 탭과 음극판의 탭은 상기 전극 조립체의 3 방향으로 돌출되어 있는, 본 발명에 따른 전극 조립체를 준비한다. 상기 양극 탭에 양극 리드를 접합하고 상기 음극 탭에 음극 리드를 접합한다. 상기 양극 리드와 음극 리드가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치 외측으로 연장되도록 상기 전극 조립체를 상기 파우치 안에 내장한 다음, 상기 양극 리드와 음극 리드가 있는 쪽의 상기 파우치의 3 방향 외주면을 열융착하여 실링부를 형성하고 열융착하지 않은 쪽인 디개싱면에 가스포켓을 형성한다. 상기 가스포켓에 구멍을 뚫어 내부의 가스를 배출한 다음, 상기 디개싱면을 열융착하여 실링한다.

본 발명에 따르면, 리드/집전체가 각 전극 중 적어도 어느 하나에 대해서는 양방향으로 구성되어 있어 양/음극 각각을 기준으로 전류가 양방향으로 흐르게 하므로 셀 저항이 줄어든다.

양극판과 음극판에 있어서, 전류의 입출력 경로가 대향되는 반대 방향에 각각 형성될 수 있으므로, 국부적인 발열 현상의 집중을 억제하고 셀 열화를 억제할 수 있다. 고전류 충방전시 리드/집전체 저항 감소로 인해 고출력을 구현할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 전류가 흐를 수 있는 리드의 면적을 최대화하여 저저항 고출력 이차 전지를 제조할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래 단방향 리드 구조의 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 양방향 리드 구조의 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 도시한 평면도이고, 도 4는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 3의 전극 조립체를 포함하는 이차 전지의 평면도이다.
도 8 내지 도 10은 도 5의 전극 조립체를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이고 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

종래 단방향 리드 또는 양방향 리드 구조의 전지는 양극 리드와 음극 리드가 하나씩만 구비되고 실링부의 면적을 확보하기 위해 양극 리드와 음극 리드 폭 및 두께에 제한이 있으므로 저항이 크고 열이 많이 발생하며 집전 효율이 좋지 않은 한계가 있다. 본 발명에서는 리드를 4 방향(혹은 3 방향)으로 만들어 출력을 최대한으로 낼 수 있는 구조를 제시한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 도시한 평면도이고, 도 4는 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 양극 탭들(124a, 124b)을 갖는 양극판(126), 음극 탭들(144a, 144b)을 갖는 음극판(146) 및 양극판(126)과 음극판(146)의 사이에 개재된 세퍼레이터(130)를 포함한다.

양극판(126)은 양극 집전체(120) 및 양극 집전체(120)에 코팅된 양극 활물질(122)을 포함한다. 그리고, 양극판(126)은 양극 집전체(120)에 양극 탭들(124a, 124b)이 서로 반대되는 방향으로 양방향 돌출되도록 부착된 것이다. 또한, 음극판(146)은 음극 집전체(140) 및 음극 집전체(140)에 코팅된 음극 활물질(142)을 포함한다. 그리고, 음극판(146)은 음극 집전체(140)에 음극 탭들(144a, 144b)이 서로 반대되는 방향으로 양방향 돌출되도록 부착된 것이다.

집전체(120, 140)로는 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리 또는 스테인리스스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴합금 등을 사용하여 제조된 것이 바람직하다. 집전체(120, 140)는 활물질의 전기화학 반응에 의해 생성된 전자를 모으거나 전기화학 반응에 필요한 전자를 공급하는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 구리나 알루미늄 등의 금속을 사용한다. 집전체(120, 140)는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 그리고, 집전체(120, 140)는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 활물질(122, 142)의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 포일(foil), 메시(mesh), 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다. 활물질(122, 142)은 집전체(120, 140)를 통해서 이온을 이동시키는 작용을 하고, 이들 이온의 이동은 전해액으로부터의 이온의 흡장 및 전해액으로의 이온의 방출을 통한 상호작용에 의한다.

특히 양극 집전체(120)는 대략 평평한 판 형태이며, 알루미늄 포일, 알루미늄 메시 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 양극 활물질(122)은 양극 집전체(120)의 적어도 일면에 도포된다. 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 양극 활물질(122), 활성탄, 도전재, 결착제 등이 배합된 슬러리를 양극 집전체(120)에 도포하여 양극판(126)을 제조할 수 있다. 양극 활물질(122)로서는, 스피넬형 입방정, 층상형 육방정, 올리빈형 사방정, 삼사정 등의 결정 구조를 가지는, 리튬과 천이 금속과의 복합화합물이 이용될 수 있다. 고출력, 고에너지 밀도 또한 장수명 등의 관점에서는, 리튬과 니켈, 망간, 코발트를 함유하는 층상형 육방정이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 양극 활물질(122)은 LiCoO₂, LiNiO₂, LiMn₂O₄와 같은 리튬계 산화물 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 양극 활물질(122)은 LiCoO₂, LiNiO₂, LiMn₂O₄, LiCoPO₄, LiFePO₄, LiNiMnCoO₂ 및 LiNi₁ _-x-y- _zCo_xM1_yM2_zO₂(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 양극판(126)은 양극 탭들(124a, 124b)이 양극 집전체(120)의 상부 방향 및 하부 방향으로 돌출되도록 부착된다. 이와 같은 양극 탭들(124a, 124b)은 양극 집전체(120)에서 양극 활물질(122)이 도포되지 않은 무지부에 초음파 용접, 레이저 용접, 저항 용접 등의 방식에 의해 부착될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이와 같은 양극 탭들(124a, 124b)의 부착 방식에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 출원 시점에서 공지된 다양한 탭 부착 기술이 본 발명에 채용될 수 있다. 뿐만 아니라. 양극 집전체(120)와 양극 탭들(124a, 124b)이 일체형으로 구성되는 경우도 가능하다. 즉, 양극 탭들(124a, 124b)는 양극 집전체(120)의 무지부가 연장된 것일 수 있다. 이러한 경우, 양극 집전체(120)에 양극 탭들(124a, 124b)을 부착하는 공정이 생략되므로 제조공정이 줄어들고 이로써 제조비용이 절감된다.

음극 집전체(140)도 대략 평평한 판 형태이며, 구리 포일, 구리 메시 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 음극 활물질(142)은 음극 집전체(140)의 적어도 일면에 도포된다. 이러한 음극 활물질(142)은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질 재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루질 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

특히, 음극 탭들(144a, 144b)은 도시한 바에 따르면 음극 집전체(140)의 좌측 방향 및 우측 방향으로 돌출되도록 부착된다. 이와 같은 음극 탭들(144a, 144b) 역시 양극 탭들(124a, 124b)과 마찬가지로, 음극 집전체(140)에서 음극 활물질(142)이 도포되지 않은 무지부에 부착될 수 있으며, 초음파 용접, 레이저 용접, 저항 용접 방식과 같은 다양한 부착 방식이 적용될 수 있고, 아니면 음극 집전체(140)와 음극 탭들(144a, 144b)이 일체형으로 구성될 수도 있다.

양극 탭들(124a, 124b)은 기본적으로 양극 집전체(120)에 전기적으로 접속되기 때문에, 양극 집전체(120)와 같거나 비슷한 재질로 형성된다. 일례로, 양극 탭들(124a, 124b)은 알루미늄 포일일 수 있다. 또한, 음극 탭들(144a, 144b) 역시 기본적으로 음극 집전체(140)에 전기적으로 접속되기 때문에, 음극 집전체(140)와 같거나 비슷한 재질일 수 있다. 일례로, 음극 탭들(144a, 144b)은 구리 포일 또는 니켈 포일일 수 있다.

재질에 따른 차이로 인해 양극 탭들(124a, 124b)에서보다 음극 탭들(144a, 144b)에서 상대적으로 많은 열이 발생한다면, 음극 탭들(144a, 144b)의 길이를 양극 탭들(124a, 124b)의 길이보다 길게 하거나 폭이나 두께를 더 크게 하여 음극 탭들(144a, 144b)의 저항을 낮춤으로써 음극 탭들(144a, 144b)에서 발생하는 열을 감소시킬 수도 있다. 음극 탭들(144a, 144b)에서의 열 방산이 쉬워지면 이것에 의해, 이차 전지 온도 상승이 억제되기 때문에, 전지 성능을 유지할 수 있다. 즉, 필요에 따라 양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭들(144a, 144b)은 폭, 두께, 길이 등을 달리할 수 있다.

세퍼레이터(130)는 양극판(126)과 음극판(146) 사이에서 양극판(126)과 음극판(146) 사이를 절연시키는 한편, 양극판(126)과 음극판(146) 사이에 활물질 이온은 교환될 수 있도록 한다. 세퍼레이터(130)로는 그 종류를 한정하는 것은 아니지만 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이드, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재; 또는 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물로 형성된 다공성 기재 등을 사용할 수 있다. 특히, 상기의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이드, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재는 부직포의 형태를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 양극판(126), 세퍼레이터(130) 및 음극판(146)은 사각 형태, 정사각 형태 및 직사각 형태 중에서 어느 한 형태일 수 있으나, 본 발명에서 이러한 형태를 한정하는 것은 아니다.

양극판(126), 음극판(146) 및 세퍼레이터(130)의 구성이나 재질, 제조방법 등에 대하여 본 명세서에 설명된 내용 이외에도, 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 자에게 널리 알려져 있는 내용이 본 발명에 채용될 수 있으며, 이러한 내용에 대해서는 본 명세서에서 그 상세한 설명을 생략한다.

양극판(126), 세퍼레이터(130) 및 음극판(146)은 적층된 형태일 수 있으며, 본 발명에서는 적층된 부재의 개수가 한정되는 것은 아니다. 더불어, 이와 같은 적층 구조에서, 양극 탭들(124a, 124b) 및 음극 탭들(144a, 144b)도 당연히 적층된다. 적층되어 있는 양극 탭들(124a)을 모아 하나의 양극 리드(미도시)에 접합할 수 있다. 반대 방향에 적층되어 있는 양극 탭들(124b)을 모아 다른 하나의 양극 리드에 접합할 수 있다. 적층되어 있는 음극 탭들(144a, 144b)에도 각각 음극 리드가 접합될 수 있다.

본 실시예에서, 양극 탭들(124a, 124b)은 양극판(126) 중에서 대향되는 반대 영역에 각각 부착되어 양극 집전체(120)에 대해 양방향으로 구현되어 있고, 음극 탭들(144a, 144b)도 음극판(146) 중에서 대향되는 반대 영역에 각각 부착되어 음극 집전체(140)에 대해 양방향으로 구현되어 있다. 그리고, 양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭들(144a, 144b)은 서로 90도 각도를 이루고 있는 것이 특징이다.

양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭들(144a, 144b)은 이와 같이 90도 각도를 이루면서, 전극 조립체(100)의 4 방향으로 돌출되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전극 조립체(100)는 양극 탭들(124a, 124b) 및 음극 탭들(144a, 144b)을 통한 전류의 입출력 경로가 대향되는 반대 방향에 각각 형성됨으로써, 국부적인 발열 집중 현상을 억제할 뿐만 아니라 이에 따른 셀 열화를 억제할 수 있게 된다.

한편, 양극판(126)은 상호간 평행하게 이격된 제1변(121a)과 제2변(121b)을 포함한다. 또한, 음극판(146)도 상호간 평행하게 이격된 제1변(141a)과 제2변(141b)을 포함한다. 더불어, 실질적으로 양극판(126)의 제1변(121a)은 양극 집전체(120)의 제1변일 수 있고, 양극판(126)의 제2변(121b)은 양극 집전체(120)의 제2변일 수 있다. 더불어, 실질적으로 음극판(146)의 제1변(141a)은 음극 집전체(140)의 제1변일 수 있고, 음극판(146)의 제2변(141b)은 음극 집전체(140)의 제2변일 수 있다.

여기서, 양극 탭들(124a, 124b)은 제1 양극 탭(124a)과 제2 양극 탭(124b)이라고 할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 양극 탭들(124a, 124b)은 양극판(126)의 제1변(121a)을 통해 외측으로 일정 길이 연장된 제1 양극 탭(124a)과, 상기 양극판(126)의 제2변(121b)을 통해 외측으로 일정 길이 연장된 제2 양극 탭(124b)을 포함한다.

또한, 음극 탭들(144a, 144b)은 제1 음극 탭(144a)과 제2 음극 탭(144b)이라고 할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 음극 탭들(144a, 144b)은 음극판(146)의 제1변(141a)을 통해 외측으로 일정 길이 연장된 제1 음극 탭(144a)과, 음극판(146)의 제2변(141b)을 통해 외측으로 일정 길이 연장된 제2 음극 탭(144b)을 포함한다.

양극판(126)의 제1변(121a)과 음극판(146)의 제1변(141a)은 직교하고, 양극판(126)의 제2변(121b)과 음극판(146)의 제2변(141b)은 직교한다. 물론, 양극판(126)과 음극판(146)은 서로 다른 층에 위치한다. 즉, 양극판(126)과 음극판(146)을 90도 각도를 이루며 세퍼레이터(130)와 함께 라미네이션하여 전극 조립체(100)를 제조한다. 이로써, 양극 탭들(124a, 124b)은 음극 탭들(144a, 144b)은 90도 각도를 이루게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 전극 조립체(100)는 양극 탭들 중 제1 양극 탭(124a)이 제1방향을 향하여 연장되고, 상기 제2 양극 탭(124b)은 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향을 향하여 연장된다. 더불어, 음극 탭들 중 제1 음극 탭(144a)은 상기 제1방향과 직교하는 제3방향을 향하여 연장되고, 제2음극 탭(144b)은 상기 제3방향과 반대 방향인 제4방향을 향하여 연장된다. 이에 따라, 전류의 입출력 경로가 어느 한 영역에 집중되는 것이 아니라, 제1방향 및 이의 반대 방향인 제2방향, 그리고 제1방향과 직교하는 제3방향 및 이의 반대 방향인 제4방향으로 분산된다. 그리고, 양극 집전체(120)와 음극 집전체(140)의 각 마주보는 변에 탭들을 놓음으로써, 양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭들(144a, 144b)에, 또는 그들로부터 더욱 균일한 전하 커플링을 제공할 수 있다.

양극판(126)과 음극판(146)을 90도 라미네이션을 함으로써, 도 3을 참조하면, 전극 조립체(100)에서 양극 탭들(124a, 124b)은 양극 집전체(120)의 상부 방향 및 하부 방향으로 돌출되어 있고, 음극 탭들(144a, 144b)은 음극 집전체(140)의 좌측 방향 및 우측 방향으로 돌출된 구조가 된다. 이와 같이 양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭들(144a, 144b)이 전극 조립체(100) 기준으로 상하좌우 4 방향으로 구비되므로, 팩 조립시에 전극 연결 방식에 따라 저항을 반으로 낮출 수 있는 경우가 생긴다. 내부 저항이 감소하면 출력 향상을 도모할 수 있다. 그리고, 양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭들(144a, 144b)이 전극 조립체(100) 기준으로 두 개 이상씩 구비되므로 이들을 자유롭게 병렬 연결하면 에너지 밀도가 향상된 전지를 얻을 수 있고, 필요한 용량에 따라 얼마든지 다양한 구조를 설계하는 것이 가능한 장점이 있다. 따라서, 이차 전지에 대한 용량 증가의 필요성을 충족하면서도 저항이 낮은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지를 제공할 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 전극 조립체(100)는 소면적 및 소용량 셀보다는 대면적 또는 대용량 셀에 적합하다. 특히, 대면적 셀의 경우 전류 입출력 경로가 다양하게 존재함으로써, 국부적인 발열 현상의 집중을 효율적으로 억제할 수 있고, 이에 따른 셀의 열화 현상도 효율적으로 억제할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 양극판/음극판 각각에 대해 집전체의 탭을 양방향으로 구현하고, 양극판/음극판을 90도 각도로 라미네이션시켜 셀을 조립하는 것이다. 이와 같이 구성하면, 전류가 4 방향으로 흐르게 되어 고전류 방전시 탭에 접합되는 리드/집전체간 저항 최소화로 인해 고출력을 구현할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체를 도시한 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(110)는 양극 탭들(124a, 124b)을 갖는 양극판(126), 하나의 음극 탭(144a)을 갖는 음극판(146) 및 양극판(126)과 음극판(146)의 사이에 개재된 세퍼레이터(미도시)를 포함한다.

첫 번째 실시예와 동일하게 양극 탭들(124a, 124b)은 대향되는 반대 영역에 각각 부착되어 양극 집전체(120)에 대해 양방향으로 구현이 되지만 음극 탭(144a)은 하나만 형성된다. 이로써 양극 탭들(124a, 124b)과 음극 탭(144a)은 90도 각도를 이루는 한편, 전극 조립체(110)의 3 방향으로 돌출되는 구조가 된다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체를 도시한 평면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체(115)는 하나의 양극 탭(124a)을 갖는 양극판(126), 음극 탭들(144a, 144b)을 갖는 음극판(146) 및 양극판(126)과 음극판(146)의 사이에 개재된 세퍼레이터(미도시)를 포함한다.

첫 번째 실시예와 동일하게 음극 탭들(144a, 144b)은 대향되는 반대 영역에 각각 부착되어 음극 집전체(140)의 양방향으로 구현이 되지만 양극 탭(124a)은 하나만 형성된다. 이로써 양극 탭(124a)과 음극 탭들(144a, 144b)은 90도 각도를 이루는 한편, 전극 조립체(115)의 3 방향으로 돌출되는 구조가 된다.

도 5나 도 6에 도시한 구조는 전해액 주액 및 디가스(degas) 공정을 고려하여 유리한 3 방향 리드 구조이다. 양극판/음극판 중 탭에 접합되는 리드/집전체간 저항이 큰 곳을 양방향으로 제조하면 더욱 유리하다. 즉, 도 5의 경우에는 양극판이 리드/집전체간 저항이 큰 경우에 유리하고, 도 6의 경우는 음극판이 리드/집전체간 저항이 큰 경우에 유리하다.

도 7은 도 3의 전극 조립체(100)를 포함하는 이차 전지의 평면도이다.

여기서, 전극 조립체(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 것과 동일하다. 따라서, 이러한 전극 조립체(100)에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 이차 전지(200)에서 전극 조립체(100)는 파우치(215)로 완전히 감싸인다. 파우치(215)는 실링재 역할을 하는 열접착층인 폴리올레핀계 수지층, 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소를 차단하는 역할을 하는 금속층인 알루미늄층(Al), 기재 및 보호층으로 작용하는 나일론층이 적층된 다층막 구조로 구성될 수 있다.

예를 들어, 파우치(215)는 폴리머 재질의 절연층과 접착층 사이에 알루미늄 박막이 개재된 알루미늄 파우치 형태로 구성될 수 있다. 폴리머 재질의 절연층은 기재 및 보호층의 역할을 할 수 있으며, 내부에 수용되는 전극 조립체(100)를 외부의 충격 등으로부터 1차적으로 보호하는 역할을 할 수 있다. 폴리머 재질의 절연층은 나일론, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)와 같은 수지재로 형성될 수 있으나, 이와 같은 물질에 한정되는 것은 아니다. 알루미늄 박막은 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층의 역할을 할 수 있다. 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지 케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용될 수 있으며, 알루미늄 합금으로는 예를 들어, 합금번호 8079, 1N30, 8021, 3003, 3004, 3005, 3104, 3105 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 그 중에서도 8079, 1N30, 8021 및 3004가 배리어층으로서 특히 바람직하게 사용될 수 있다. 접착층은 열 융착층이라고도 하며, 열접착성을 가져 실링제 역할을 할 수 있다. 접착층은 폴리올레핀(Polyolepin) 계열의 수지 물질로 형성될 수 있다. 폴리올레핀계 수지층으로 흔히 사용되는 것으로는 CPP(Casted Polypropylene)가 있다. 또한, 접착층은 폴리올레핀계 수지인 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체, 및 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 형성될 수 있으나, 이와 같은 물질에 한정되는 것은 아니다. 파우치(215)의 전체 두께는 통상 40~120㎛이며, 상기 절연층과, 접착층은 10~40㎛, 알루미늄 박막은 20~100㎛인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 두께들이 너무 얇은 경우에는 파우치(215) 외부 및 내부 사이의 차단성이 떨어지고 강도가 낮아지므로 바람직하지 않고, 반대로 상기 두께들이 너무 두꺼우면 가공성이 떨어질 뿐만 아니라 파우치(215)의 두께 및 무게가 증가하는 단점이 있다.

또한, 파우치(215)는 하부 파우치와 상부 파우치를 포함한다. 하부 파우치와 상부 파우치중 어느 하나, 또는 하부 파우치와 상부 파우치 모두에 전극 조립체(100)가 수납될 수 있는 파우치 컵이 드로잉 공정으로 형성되어 있을 수 있다. 전극 조립체(100)를 하부 파우치와 상부 파우치 사이에 수납한 후, 하부 파우치와 상부 파우치를 포개어 놓고, 전극 조립체(100)의 외측과 대응되는 영역에 대해 열과 압력을 가하면, 열접착층인 폴리올레핀계 수지층끼리 붙어, 열융착에 의한 실링부(235)가 형성되면서 밀봉이 된다.

이 때, 양극 탭들(124a, 124b)에는 양극 리드(225)가 접합이 되고 양극 리드(225)가 파우치(215)의 내측에서 외측으로 연장될 수 있다. 더불어, 음극 탭들(144a, 144b)에는 음극 리드(230)가 접합이 되어 파우치(215)의 내측에서 외측으로 연장될 수 있다. 양극 리드(225)와 음극 리드(230)는, 얇은 판상의 금속으로서, 일단은 각 양극 탭들(124a, 124b) 또는 음극 탭들(144a, 144b)에 부착되고, 타단, 즉 반대 단부는 파우치(215) 외부로 노출된다. 이 때, 양극 리드(225)로는 알루미늄을, 음극 리드(230)로는 구리 또는 니켈이 코팅된 구리를 사용하는 것이 효과적이다. 양극 탭들(124a, 124b)과 양극 리드(225) 사이, 음극 탭들(144a, 144b)과 음극 리드(230) 사이의 접합에는 초음파 용접 등이 이용될 수 있다.

양극 리드(225)는 양극 탭들(124a, 124b)의 상부 또는 하부에 부착될 수 있다. 양극 탭들(124a, 124b)과 양극 리드(225)가 부착된 접합부의 위치는 실링부(235)에 위치하거나 또는 그보다 안쪽으로 전극 조립체(100)에 가까운 위치일 수 있다. 마찬가지로, 음극 리드(230)는 음극 탭들(144a, 144b)의 상부 또는 하부에 부착될 수 있다. 음극 탭들(144a, 144b)과 음극 리드(230)가 부착된 접합부의 위치는 실링부(235)에 위치하거나 또는 그보다 안쪽으로 전극 조립체(100)에 가까운 위치일 수 있다.

또한, 양극 리드(225) 및 음극 리드(230)와 파우치(215) 사이에는 실링 테이프(미도시)가 더 개재될 수 있다. 금속 재질의 양극 리드(225) 및 음극 리드(230)가 폴리머 재질의 파우치(215)에 열융착시 접촉 저항이 다소 커 표면 밀착력이 저하될 수 있다. 하지만, 양극 리드(225) 및 음극 리드(230)와 파우치(215) 사이에 실링 테이프가 구비되면, 이러한 밀착력 저하 현상이 방지될 수 있다. 또한, 실링 테이프는 절연성 재질로 양극 리드(225) 및 음극 리드(230)에서 파우치(215)로 전류가 인가되는 것을 차단할 수 있는 것이 바람직하다. 가장 바람직하기로, 실링 테이프는 절연성 및 열 융착성을 갖는 필름으로 이루어진다. 실링 테이프는 예를 들어 폴리이미드(PI: polyimide), 폴리프로필렌(PP: polyprophylene), 폴리에틸렌(PE: polyethylene) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층(단일 막 또는 다중 막)으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 이차 전지(200)는 4 방향 리드 구조를 가지며, 마주보는 리드끼리는 같은 극성을 갖는다.

더불어, 여기서 비록 도면에 도시하지는 않았지만, 파우치(215)의 내측에 액체 전해액, 폴리머 전해액 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나가 수용됨은 당연하다. 전해액으로는 당분야에서 사용하는 것으로 그 성분을 특별히 한정하지 않는다. 구체적으로 전해액은 비수 전해액과 리튬 염으로 이루어질 수 있다. 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 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 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

리튬 염은 상기 비수계 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO₄, LiBF₄, LiB₁₀Cl₁₀, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃CO₂, LiAsF₆, LiSbF6, LiAlCl₄, CH₃SO₃Li, CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다. 또한, 비수계 전해액에는 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 있다.

도 8 내지 도 10은 도 5의 전극 조립체를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.

먼저 도 8을 참조하면, 도 5의 전극 조립체(110)를 준비한다. 양극 탭들(124a, 124b)에 양극 리드(225)를 접합하고, 음극 탭(144a)에 음극 리드(230)를 접합한다. 양극 리드(225)와 음극 리드(230)가 파우치(215) 외측으로 연장되도록 전극 조립체(110)를 파우치(215) 안에 내장한다. 양극 리드(225)와 음극 리드(230)가 있는 쪽의 파우치(215)의 3 방향 외주면을 열융착하여 실링부(235a)를 형성한다. 열융착하지 않은 쪽인 디개싱면에는 가스포켓(A)을 형성한다. 즉, 파우치(215) 외주면 부위들 중 일측 디개싱면을 제외하고 열융착시켜 실링을 행함으로써, 디개싱면에 가스포켓(A)이 마련된다.

다음, 파우치(215) 안쪽으로 전해액 주입 공정을 하고 필요하면 파우치(215)의 강성 확보를 위한 베이킹(baking) 등을 더 수행한다. 특히 3 방향 리드 구조의 전극 조립체(110)를 이용하므로, 열융착하지 않은 쪽인 디개싱면을 통해 전해액 주입을 할 수 있으므로 편리하다. 이차 전지의 에이징(aging), 충방전, 포메이션(formation) 등의 필요 단계들도 수행될 수 있다.

이후 도 9를 참조하여 디가스 단계를 실시한다.

도 9를 참조하면, 디가스 단계에서는 가스포켓(A)에 구멍(B)을 뚫어 앞의 단계들에서 생긴 파우치(215) 내부의 가스를 배출하게 된다.

그런 다음, 도 10에서와 같이 디개싱면을 열융착시켜 실링부(235b)를 더 형성한다. 이후 개구 부분을 절단시키는 트리밍을 실시하여 이차 전지(210) 제조를 완료한다.

이와 같이 이차 전지(210)는 3 방향 리드 구조를 가지며, 마주보는 리드끼리는 같은 극성을 갖는다. 3 방향 리드 구조의 전극 조립체(110)를 이용함으로써 전해액 주액 및 디가스 공정을 편리하게 진행하여 이차 전지(210)를 제조할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. 또한, 본 명세서에서 상하, 좌우 등과 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위해 상대적인 위치를 나타내는 것일 뿐, 관측자의 관측 위치나 각 구성요소의 배치 형태에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

100, 110, 115 : 전극 조립체
120 : 양극 집전체
122 : 양극 활물질
124a, 124b : 양극탭
126 : 양극판
130 : 세퍼레이터
140 : 음극 집전체
142 : 음극 활물질
144a, 144b : 음극 탭
146 : 음극판
200, 210 : 이차 전지
215 : 파우치
225 : 양극 리드
230 : 음극 리드
235a, 235b, 235 : 실링부
A : 가스포켓
B : 구멍

Claims

양극 집전체, 양극 활물질 및 양극 탭을 구비하는 양극판;
음극 집전체, 음극 활물질 및 음극 탭을 구비하는 음극판; 및
상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하고,
상기 양극판과 음극판 중 적어도 어느 하나는 상기 집전체에 대해 상기 탭을 양방향으로 구현하여,
상기 양극 탭과 상기 음극 탭이 90도 각도를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
제1항에 있어서,
상기 양극판은 대향되는 반대 영역에 각각 양극 탭들이 부착되고,
상기 음극판은 대향되는 반대 영역에 각각 음극 탭들이 부착되어,
상기 양극 탭들과 음극 탭들은 상기 전극 조립체의 4 방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
제2항에 있어서,
상기 양극 집전체는 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하고,
상기 음극 집전체도 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하며,
상기 양극 탭들은 상기 양극 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제1 양극 탭과, 상기 양극 집전체의 제2변을 통해 외측으로 연장된 제2 양극 탭을 포함하고,
상기 음극 탭들은 상기 음극 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제2 음극 탭과, 상기 음극 집전체의 제2변을 통해 외측으로 연장된 제2 음극 탭을 포함하고,
상기 양극 집전체의 제1변과 상기 음극 집전체의 제1변이 직교하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
제1항에 있어서,
상기 양극판과 음극판 중 어느 하나는 대향되는 반대 영역에 각각 탭들이 부착되고,
상기 양극판과 음극판 중 다른 하나는 하나의 탭이 부착되어,
상기 양극판의 탭과 음극판의 탭은 상기 전극 조립체의 3 방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
제4항에 있어서,
상기 양극 집전체는 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하고,
상기 음극 집전체도 상호간 평행한 제1변과 제2변을 포함하며,
상기 양극판과 음극판 중 어느 하나는 상기 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제1 탭과, 상기 집전체의 제2변을 통해 외측으로 연장된 제2 탭을 포함하고,
상기 양극판과 음극판 중 다른 하나는 상기 집전체의 제1변을 통해 외측으로 연장된 제1 탭을 포함하고,
상기 양극 집전체의 제1변과 상기 음극 집전체의 제1변이 직교하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
제1항에 있어서, 상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판은 적층됨을 특징으로 하는 전극 조립체.
제1항에 있어서, 상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판은 정사각 형태 또는 직사각 형태인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나에 기재된 전극 조립체를 포함하는 이차 전지.
제8항에 있어서, 상기 전극 조립체를 감싸는 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치를 더 포함하며, 상기 파우치의 내측에서 상기 양극 탭에 양극 리드가 접합되고 상기 음극 탭에 음극 리드가 접합되어 상기 파우치의 외측으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
제9항에 있어서, 상기 양극판과 음극판 중에 상기 집전체와 상기 리드 사이의 저항이 큰 쪽을 양방향으로 구현하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
제3항 또는 제4항의 전극 조립체를 준비하는 단계;
상기 양극 탭에 양극 리드를 접합하고 상기 음극 탭에 음극 리드를 접합하는 단계;
상기 양극 리드와 음극 리드가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치 외측으로 연장되도록 상기 전극 조립체를 상기 파우치 안에 내장하는 단계;
상기 양극 리드와 음극 리드가 있는 쪽의 상기 파우치의 3 방향 외주면을 열융착하여 실링부를 형성하고 열융착하지 않은 쪽인 디개싱면에 가스포켓을 형성하는 단계;
상기 가스포켓에 구멍을 뚫어 내부의 가스를 배출하는 단계; 및
상기 디개싱면을 열융착하여 실링하는 단계를 포함하는 이차 전지 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 양극판과 음극판 중에 상기 집전체와 상기 리드 사이의 저항이 큰 쪽을 양방향으로 구현하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조방법.