KR20170033542A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a secondary battery.
이차 전지(Rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.BACKGROUND ART A rechargeable battery is a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery which can not be charged. In the case of a battery in which one battery cell is packed, a rechargeable battery is used in portable electronic equipment such as a mobile phone and a camcorder, BACKGROUND ART [0002] A large-capacity battery of a battery pack unit having dozens of battery packs is widely used as a power source for driving a motor such as a hybrid vehicle.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있으며, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 케이스에 내장 설치하여 구성된다.The secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a cylindrical shape and a square shape, and an electrode assembly formed by interposing a separator, which is an insulator, between the positive and negative electrode plates and an electrolyte solution are built in the case.
한편, 전극 조립체의 양극판과 음극판은 외부로 인출되는 양극탭 및 음극탭을 각각 구비하며, 중대형 이차 전지의 경우에는 저항을 줄이기 위하여, 다수의 전극탭으로 구성된 양극탭 그룹 및 음극탭 그룹을 연결하는 구조로 구성된다.The positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly are respectively provided with a positive electrode tab and a negative electrode tab which are led out to the outside. In order to reduce the resistance in the case of the middle and large-sized secondary battery, Structure.
그러나 이러한 양극탭 그룹 및 음극탭 그룹은 상호 간에 단락을 우려하여 형성 위치 및 크기가 제한적인 문제점이 있었다.However, there is a problem that the positive electrode tab group and the negative electrode tab group are short-circuited to each other, and thus the position and size are limited.
본 발명의 일 실시예는 양극탭 그룹 및 음극탭 그룹의 단락을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention provides a secondary battery capable of preventing a short circuit between a positive electrode tab group and a negative electrode tab group.
또한, 본 발명의 일 실시예는 양극탭 그룹 및 음극탭 그룹의 형성 위치 및 크기를 제한하지 않는 이차 전지를 제공하는 것이다.In addition, one embodiment of the present invention provides a secondary battery that does not limit the formation position and size of the positive electrode tab group and the negative electrode tab group.
본 발명에 일 실시예에 따른 이차 전지는 제 1 전극판과, 제 2 전극판과, 상기 제 1,2 전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체 및 상기 전극 조립체의 중심부에 삽입되는 몸체부와 상기 전극 조립체의 일측 외부로 돌출되는 머리부로 이루어진 절연 부재를 포함한다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly including a first electrode plate, a second electrode plate, a separator interposed between the first and second electrode plates, and a body portion And an insulator having a head portion protruding from one side of the electrode assembly.
상기 전극 조립체는 상기 제 1 전극판에서 상기 일측으로 연장된 제 1 전극탭, 상기 제 2 전극판에서 상기 일측으로 연장되며 상기 제 1 전극탭과 이격된 제 2 전극탭 및 상기 일측 방향에 수직한 방향의 장측면과 단측면을 더 포함하고, 상기 장측면 방향에서 상기 제 1 전극탭 및 제 2 전극탭은 적어도 일부가 상호 중첩되는 중첩 영역을 형성할 수 있다.Wherein the electrode assembly includes a first electrode tab extending from the first electrode plate to the one side, a second electrode tab extending from the second electrode plate to the first electrode tab and spaced apart from the first electrode tab, And the first electrode tab and the second electrode tab in the longitudinal direction of the long side may form an overlap region in which at least a part of the first electrode tab and the second electrode tab overlap with each other.
상기 절연 부재는 사각형의 판상일 수 있다.The insulating member may be a rectangular plate.
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭은 제 1 폭을 갖고, 상기 중첩 영역은 제 1 폭 이하인 제 2 폭을 갖고, 상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭의 전체 폭은 제 1 폭 이상인 제 3 폭을 갖고, 상기 절연 부재는 제 2 폭 이상이고, 제 3 폭 이하인 제 4 폭을 가질 수 있다.Wherein the first electrode tab and the second electrode tab have a first width and the overlap region has a second width equal to or less than the first width and the total width of the first electrode tab and the second electrode tab is equal to or greater than the first width, And the insulating member may have a fourth width that is equal to or greater than the second width and equal to or less than the third width.
상기 절연 부재의 몸체부는 제 5 폭을 갖고, 상기 절연 부재의 머리부는 제 5 폭과 상이한 제 6 폭을 갖는 판형일 수 있다.The body portion of the insulating member may have a fifth width, and the head portion of the insulating member may be plate-shaped having a sixth width different from the fifth width.
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭은 제 1 폭을 갖고, 상기 중첩 영역은 제 1 폭 이하인 제 2 폭을 갖고, 상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭의 전체 폭은 제 1 폭 이상인 제 3 폭을 갖고, 상기 절연 부재의 머리부의 제 6 폭은 제 2 폭 이상이고, 제 3 폭 이하일 수 있다.Wherein the first electrode tab and the second electrode tab have a first width and the overlap region has a second width equal to or less than the first width and the total width of the first electrode tab and the second electrode tab is equal to or greater than the first width, And the sixth width of the head portion of the insulating member may be equal to or greater than the second width and equal to or less than the third width.
상기 전극 조립체는 제 1 높이를 갖고, 상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭은 제 2 높이를 갖고, 상기 절연 부재의 몸체부는 제 1 높이를 갖고, 상기 절연 부재의 머리부는 제 2 높이 이하인 제 3 높이를 가질 수 있다.Wherein the electrode assembly has a first height, the first electrode tab and the second electrode tab have a second height, the body portion of the insulating member has a first height, and the head portion of the insulating member has a second height 3 < / RTI > height.
상기 절연 부재의 몸체부의 중앙에는 통공이 형성될 수 있다.A through hole may be formed at the center of the body portion of the insulating member.
상기 절연 부재의 몸체부는 제 1 두께를 가지고, 상기 절연 부재의 머리부의 두께는 상기 일측 방향으로 점차 증가할 수 있다.The body portion of the insulating member may have a first thickness, and the thickness of the head portion of the insulating member may gradually increase in the one direction.
상기 절연 부재는 난연성일 수 있다.The insulating member may be flame retardant.
상기 절연 부재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The insulating member may be formed of any one of polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polyimide (PI).
상기 제 1 전극탭은 상기 제 1 전극판에서 상기 일측으로 연장된 복수의 전극탭으로 구성된 제 1 전극탭 그룹을 형성하고, 상기 제 2 전극탭은 상기 제 2 전극판에서 상기 일측으로 연장된 복수의 전극탭으로 구성된 제 2 전극탭 그룹을 형성할 수 있다.Wherein the first electrode tabs form a first electrode tab group composed of a plurality of electrode tabs extending from the first electrode plate to the one side and the second electrode tabs are formed of a plurality A second electrode tab group composed of an electrode tab of the first electrode tab may be formed.
본 발명에 일 실시예에 따른 이차 전지는 양극탭 그룹 및 음극탭 그룹의 단락을 방지할 수 있다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention can prevent a short circuit between the positive electrode tab group and the negative electrode tab group.
또한, 본 발명에 일 실시예에 따른 이차 전지는 양극탭 그룹 및 음극탭 그룹의 형성 위치 및 크기를 제한하지 않을 수 있다.In addition, the secondary battery according to an embodiment of the present invention may not limit the formation position and size of the positive electrode tab group and the negative electrode tab group.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체를 도시한 부분 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 전극 조립체를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 전극 조립체를 도시한 정면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 분리 사시도이다.
도 6은 도 1의 이차 전지를 도시한 부분 정면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 절연 부재를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 절연 부재가 결합된 이차 전지를 도시한 부분 정면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 절연 부재를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 절연 부재를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 절연 부재가 결합된 이차 전지를 도시한 부분 측면 단면도이다.1 is a partially exploded perspective view illustrating an electrode assembly of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the electrode assembly of FIG. 1;
3 is a front view showing the electrode assembly of FIG.
4 and 5 are partially exploded perspective views illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial front view of the secondary battery of FIG. 1;
7 is a perspective view illustrating an insulating member of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial front view showing a secondary battery to which the insulating member of FIG. 7 is coupled.
9 is a perspective view illustrating an insulating member of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view illustrating an insulating member of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partial side sectional view showing a secondary battery to which the insulating member of FIG. 10 is coupled.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 더불어, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 더욱이, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 단계, 동작, 부재, 요소, 수치 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 단계, 동작, 부재, 요소, 수치 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to be limiting of the invention. In addition, as used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Furthermore, " comprise "and / or" comprising "as used herein specify the presence of stated steps, operations, elements, elements, numerical values and / But does not preclude the presence or addition of other steps, operations, elements, elements, numerical values and / or groups.
본 명세서에서 제 1 및 제 2 등의 용어가 특정한 내용들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 구성을 다른 구성과 구별하기 위하여만 사용된다.It is to be understood that, although the terms first and second are used herein to describe certain matters, it should be understood that they should not be construed as being limited to these terms. These terms are only used to distinguish one configuration from another.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체를 도시한 부분 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 전극 조립체를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 전극 조립체를 도시한 정면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 분리 사시도이며, 도 6은 도 1의 이차 전지를 도시한 부분 정면도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating the electrode assembly of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of the electrode assembly of FIG. 1. FIG. And FIGS. 4 and 5 are partially exploded perspective views illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partial front view illustrating the secondary battery of FIG.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체(100), 케이스(200) 및 절연 부재(300)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 6, a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an
우선, 도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 전극 조립체(100)는 원형으로 권취된 형태로서 제 1 전극판(10), 제 2 전극판(20), 세퍼레이터(30), 제 1 전극탭 그룹(40) 및 제 2 전극탭 그룹(50)을 포함한다. 1 and 3, the
구체적으로 전극 조립체(100)는 제 1 전극판(10), 제 2 전극판(20) 및 세퍼레이터(30)가 젤리롤 타입으로 권취되어 구성된다. 세퍼레이터(30)는 제 1 전극판(10)과 제 2 전극판(20)을 절연하도록 제 1 전극판(10)과 제 2 전극판(20) 사이에 배치되고 절연물로 형성된다. 여기서, 전극 조립체(100)는 제 1 전극판(10), 제 2 전극판(20) 및 세퍼레이터(30)의 높이인 제 1 높이(H1)를 갖는다.Specifically, the
여기서, 제 1 전극판(10)은 양극으로서 작용할 수 있으며, 제 2 전극판(20)은 음극으로서 작용할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 각 극판의 극성은 바뀔 수 있다. 설명의 편의를 위하여 본 명세서에 포함된 실시예들에서는 제 1 전극판(10)을 양극판, 제 2 전극판(20)을 음극판으로 가정하기로 한다.Here, the
상기 제 1 전극판(10)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체의 양면에 도포된 양극 활물질층(11)을 포함하고 있다. 상기 양극 활물질층(11)의 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 1 전극판(10)은 양극 활물질층(11)이 도포되지 않은 제 1 전극 무지부(12)를 포함한다.The
상기 제 1 전극 무지부(12)는 제 1 전극판(10)에서 일측(상부)으로 연장되며 이격된 복수개로 형성된다. 여기서, 제 1 전극 무지부(12)는 불필요한 영역이 펀칭 등의 공정을 통해 제거되어 제 1 전극탭(12)으로 구성될 수 있다.The first electrode
상기 제 2 전극판(20)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체의 양면에 코팅된 음극 활물질층(21)을 포함하고 있다. 상기 음극 활물질층(21)의 음극 활물질은 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 2 전극판(20)은 음극 활물질층(21)이 도포되지 않은 제 2 전극 무지부(22)를 포함한다.The
상기 제 2 전극 무지부(22)는 제 2 전극판(20)에서 일측(상부)으로 연장되며 이격된 복수개로 형성된다. 여기서, 제 2 전극 무지부(22)는 불필요한 영역이 펀칭 등의 공정을 통해 제거되어 제 1 전극탭(22)으로 구성될 수 있다.The second electrode
상기 세퍼레이터(30)는 제 1 전극판(10)과 제 2 전극판(20)의 단락(short)을 방지하고 이차 전지의 전하(charge), 예를 들면 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 것으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리플로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어지는 군(group)에서 선택되는 어느 하나로 이루어져 있으나, 본 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 여기서, 바람직하게는 세퍼레이터(30)는 제 1 전극판(10)과 제 2 전극판(20)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 제 1 전극판(10)과 제 2 전극판(20) 간의 단락을 방지하는데 유리하다.The
제 1 전극탭 그룹(40) 및 제 2 전극탭 그룹(50)은 모두 전극 조립체(100)의 동일한 방향으로 연장되어 형성된다. 도면에는 제 1 전극탭 그룹(40) 및 제 2 전극탭 그룹(50)이 전극 조립체(100)의 상부(일측)를 향하도록 형성된 것이 도시되어 있다.The first
상기 제 1 전극탭 그룹(40)은 전극탭으로 구성되는 복수의 제 1 전극탭(12)을 포함한다. 또한, 상기 제 2 전극탭 그룹(50)은 전극탭으로 구성되는 복수의 제 2 전극탭(22)을 포함한다.The first
여기서, 상기 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 동일한 제 1 폭(W1) 및 제 2 높이(H2)를 가질 수 있고, 제 1 전극탭(11) 및 제 2 전극탭(22) 들의 측면은 서로 나란하게 형성이 될 수 있다.The first
상기 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 전극 조립체(100)의 중심부(C)를 기준으로 서로 마주보도록 형성된다. 여기서, 상기 전극 조립체(100)의 중심부(C)는 권취 중심부이며, 권취 후 맨드릴(미도시)이 빠진 영역이다.The first
또한, 전극 조립체(100)의 장측면 방향(정면)에서 바라보면, 상기 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 적어도 일부가 상호 중첩되는 중첩 영역(60)을 형성한다.The first
여기서, 정면에서 바라보면, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 각각 제 1 폭(W1)을 갖고, 상기 중첩 영역(60)은 제 2 폭(W2)을 갖고, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50) 전체는 제 3 폭(W3)을 갖는다.Here, the first
도 4 내지 도 6을 참조하면, 전극 조립체(100)가 케이스(200)에 삽입되고, 전극 조립체(100)의 중심부(C)에 절연 부재(300)가 삽입된다.4 to 6, an
상기 케이스(200)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속 또는 비도전성 재질로 형성될 수 있으며, 전극 조립체(100) 및 전해액을 수용할 수 있도록 상단 개구가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다.The
상기 절연 부재(300)는 사각형의 판형으로, 몸체부(310) 및 머리부(320)를 포함한다. 또한, 상기 절연 부재(300)는 절연성 및 난연성의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다.The insulating
상기 몸체부(310)는 실질적으로 전극 조립체(100)의 중심부(C)에 삽입되는 영역으로 전극 조립체(100)와 동일한 제 1 높이(H1)를 가지며, 중심부(C)의 폭과 두께 보다 작은 제 4 폭(W4)과 제 1 두께(T1)를 갖는다.The
상기 머리부(320)는 몸체부(310)에서 상부 측으로 연장되어 형성되며, 전극 조립체(100)의 외부로 돌출된다. 즉, 상기 머리부(320)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50) 사이에 위치한다.The
여기서, 상기 머리부(320)는 제 1 전극탭 그룹(40)의 제 2 높이(H2) 보다 작거나 같은 제 3 높이(H3)를 가진다. 즉, 상기 머리부(320)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 상부로 돌출되지 않는다.The
또한, 상기 머리부(320)는 중첩 영역(60)의 제 2 폭(W2) 보다 크거나 같은 제 4 폭(W4)을 갖는다. 물론, 상기 머리부(320)의 제 4 폭(W4)은 몸체부(310)의 제 4 폭(W4)과 동일하다. 이를 통해, 상기 머리부(320)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 중첩 영역(60)에서 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)이 전기적, 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다. 즉, 사이에 개재되는 절연 부재(300)의 머리부(320)로 인해, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 형성 위치 및 크기를 제한 받지 않고 자유롭게 형성될 수 있다.The
또한, 상기 머리부(320)의 제 4 폭(W4)은 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 전체 폭인 제 3 폭(W3) 보다 작거나 같게 형성되어, 필요 이상으로 크게 형성되지 않을 수 있다.The fourth width W4 of the
다음은 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 설명한다.Next, a secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 절연 부재를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 절연 부재가 결합된 이차 전지를 도시한 부분 정면도이다.FIG. 7 is a perspective view illustrating an insulating member of a secondary battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partial front view illustrating a secondary battery having the insulating member of FIG. 7 coupled thereto.
도 4와 도 7을 비교 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 일 실시예에 따른 이차 전지에 비해서 절연 부재(400)의 구성이 상이하다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 상기 절연 부재(400)를 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 도 4에 따른 이차전지와 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.Referring to FIGS. 4 and 7, the secondary battery according to another embodiment of the present invention differs from the secondary battery according to the embodiment in the configuration of the insulating
상기 절연 부재(400)는 "凸 자"의 판형으로, 몸체부(410) 및 머리부(420)를 포함한다. 또한, 상기 절연 부재(400)는 절연성 및 난연성의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다.The insulating
상기 몸체부(410)는 실질적으로 전극 조립체(100)의 중심부(C)에 삽입되는 영역으로 전극 조립체(100)와 동일한 제 1 높이(H1)를 가지며, 제 5 폭(W5)과 제 1 두께(T1)를 갖는다. 여기서, 상기 제 5 폭(W5)은 상술한 제 4 폭(W4)과 동일할 수도 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 몸체부(410)의 제 5 폭(W5)은 중심부(C)의 폭보다 작으면 되며, 특별히 이를 한정하는 것은 아니다.The
상기 머리부(420)는 몸체부(410)에서 상부 측으로 연장되어 형성되며, 전극 조립체(100)의 외부로 돌출된다. 즉, 상기 머리부(420)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50) 사이에 위치한다. The
여기서, 상기 머리부(420)는 제 1 전극탭 그룹(40)의 제 2 높이(H2) 보다 작거나 같은 제 3 높이(H3)를 가진다. 즉, 상기 머리부(420)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 상부로 돌출되지 않는다.The
또한, 상기 머리부(420)는 중첩 영역(60)의 제 2 폭(W2) 보다 크거나 같은 제 6 폭(W6)을 갖는다. 이를 통해, 상기 머리부(320)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 중첩 영역(60)에서 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)이 전기적, 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다. 즉, 사이에 개재되는 절연 부재(400)의 머리부(420)로 인해, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 형성 위치 및 크기를 제한 받지 않고 자유롭게 형성될 수 있다.The
다만, 상기 머리부(420)의 제 6 폭(W6)은 몸체부(410)의 제 5 폭(W5)과 상이하게 형성되고, 몸체부(410)와 머리부(420)를 따로 구분하여 설계할 수 있다. 즉, 절연 부재(400)에서 불필요한 영역을 제거할 수 있으므로 이차 전지의 중량을 줄일 수 있는 이점이 있다.The sixth width W6 of the
물론, 도 7 및 도 8에서는 몸체부(410)의 제 5 폭(W5)이 머리부(420)의 제 6 폭(W6) 보다 크게 형성되어 절연 부재(400)가 "凸 자 "형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 몸체부(410)의 제 5 폭(W5)이 머리부(420)의 제 6 폭(W6) 보다 작게 형성되어 절연 부재(400)가 "T자"형상을 가질 수도 있다.7 and 8, the fifth width W5 of the
다음은 도 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 설명한다.Next, a secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 절연 부재를 도시한 사시도이다.9 is a perspective view illustrating an insulating member of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 4와 도 9를 비교 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 일 실시예에 따른 이차 전지에 비해서 절연 부재(500)의 구성이 상이하다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 상기 절연 부재(500)를 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 도 4에 따른 이차전지와 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.4 and 9, the secondary battery according to another embodiment of the present invention differs from the secondary battery according to the embodiment in the configuration of the insulating
상기 절연 부재(500)는 사각형의 판형으로, 몸체부(510) 및 머리부(520)를 포함한다. 또한, 상기 절연 부재(500)는 절연성 및 난연성의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다.The insulating
상기 몸체부(510)는 실질적으로 전극 조립체(100)의 중심부(C)에 삽입되는 영역으로 전극 조립체(100)와 동일한 제 1 높이(H1)를 갖는다.The
여기서, 상기 몸체부(510)의 대략 중심에는 통공(530)이 형성된다. 이를 통해 권취된 상태의 전극 조립체(100)의 중앙에 삽입되어 충/방전 중에 발생하는 제 1 전극판(10) 및 제 2 전극판(20)의 팽창에 대비할 수 있다. 또한, 몸체부(510)의 대략 중심에 형성된 통공(530)에 의해 전체 이차 전지의 중량을 줄일 수 있는 이점이 있다.Here, a through
상기 머리부(520)는 몸체부(510)에서 상부 측으로 연장되어 형성되며, 전극 조립체(100)의 외부로 돌출된다. 즉, 상기 머리부(520)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50) 사이에 위치한다.The
여기서, 상기 머리부(520)는 제 1 전극탭 그룹(40)의 제 2 높이(H2) 보다 작거나 같은 제 3 높이(H3)를 가진다. 즉, 상기 머리부(520)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 상부로 돌출되지 않는다.Here, the
또한, 상기 머리부(520)는 중첩 영역(60)의 제 2 폭(W2) 보다 크거나 같은 제 4 폭(W4)을 갖는다. 물론, 상기 머리부(520)의 제 4 폭(W4)은 몸체부(310)의 제 4 폭(W4)과 동일하다. 이를 통해, 상기 머리부(520)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 중첩 영역(60)에서 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)이 전기적, 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다. 즉, 사이에 개재되는 절연 부재(500)의 머리부(520)로 인해, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 형성 위치 및 크기를 제한 받지 않고 자유롭게 형성될 수 있다.The
또한, 상기 머리부(520)의 제 4 폭(W4)은 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 전체 폭인 제 3 폭(W3) 보다 작거나 같게 형성되어, 필요 이상으로 크게 형성되지 않을 수 있다.The fourth width W4 of the
다음은 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 설명한다.Next, a secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 절연 부재를 도시한 사시도이고, 도 11은 도 10의 절연 부재가 결합된 이차 전지를 도시한 부분 측면 단면도이다.FIG. 10 is a perspective view illustrating an insulating member of a secondary battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a partial side sectional view illustrating a secondary battery to which the insulating member of FIG. 10 is coupled.
도 4와 도 10을 비교 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 일 실시예에 따른 이차 전지에 비해서 절연 부재(600)의 구성이 상이하다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 상기 절연 부재(600)를 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 도 4에 따른 이차전지와 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.4 and 10, the secondary battery according to another embodiment of the present invention differs from the secondary battery according to the embodiment in the configuration of the insulating
상기 절연 부재(600)는 몸체부(610) 및 머리부(620)를 포함한다. 또한, 상기 절연 부재(600)는 절연성 및 난연성의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다.The insulating
상기 몸체부(610)는 사각형의 판형으로, 실질적으로 전극 조립체(100)의 중심부(C)에 삽입되는 영역으로 전극 조립체(100)와 동일한 제 1 높이(H1)를 가지며, 제 4 폭(W4)과 제 1 두께(T1)를 갖는다.The
상기 머리부(620)는 몸체부(610)에서 상부 측으로 연장되어 형성되며, 전극 조립체(100)의 외부로 돌출된다. 즉, 상기 머리부(620)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50) 사이에 위치한다.The
여기서, 상기 머리부(620)는 제 1 전극탭 그룹(40)의 제 2 높이(H2) 보다 작거나 같은 제 3 높이(H3)를 가진다. 즉, 상기 머리부(620)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 상부로 돌출되지 않는다.The
또한, 상기 머리부(620)는 중첩 영역(60)의 제 2 폭(W2) 보다 크거나 같은 제 4 폭(W4)을 갖는다. 물론, 상기 머리부(620)의 제 4 폭(W4)은 몸체부(610)의 제 4 폭(W4)과 동일하다. 이를 통해, 상기 머리부(620)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 중첩 영역(60)에서 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)이 전기적, 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다. 즉, 사이에 개재되는 절연 부재(600)의 머리부(620)로 인해, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 형성 위치 및 크기를 제한 받지 않고 자유롭게 형성될 수 있다.The
또한, 상기 머리부(620)의 제 4 폭(W4)은 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)의 전체 폭인 제 3 폭(W3) 보다 작거나 같게 형성되어, 필요 이상으로 크게 형성되지 않을 수 있다.The fourth width W4 of the
또한, 상기 머리부(620)는 상부측 방향으로 갈수록 점차 두께가 증가한다. 즉, 상기 머리부(620)의 일측 단부는 몸체부(610)의 제 1 두께(T1) 보다 두꺼운 제 2 두께(T2)를 갖는다. 여기서, 절연 부재(600)의 몸체부(610)가 전극 조립체(100)의 중심부(C)에 삽입될 시, 머리부(620)는 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)을 가압한다. 이를 통해, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)은 서로 반대 방향으로 절곡되므로, 제 1 전극탭 그룹(40)과 제 2 전극탭 그룹(50)이 전기적, 물리적으로 접촉되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the thickness of the
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.
10; 제 1 전극판
20; 제 2 전극판
30; 세퍼레이터
40; 제 1 전극탭 그룹
50; 제 2 전극탭 그룹
100; 전극 조립체
200; 케이스
300, 400, 500, 600; 절연 부재
310, 410, 510, 610; 몸체부
320, 420, 520, 620; 머리부
530; 통공10; A
30;
50; The second electrode tab group
100; An
300, 400, 500, 600; Insulating
320, 420, 520, 620;
Claims (12)
상기 전극 조립체의 중심부에 삽입되는 몸체부와 상기 전극 조립체의 일측 외부로 돌출되는 머리부로 이루어진 절연 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.An electrode assembly comprising a first electrode plate, a second electrode plate, and a separator interposed between the first and second electrode plates; And
And an insulation member formed of a body portion inserted into a center portion of the electrode assembly and a head portion protruding from one side of the electrode assembly.
상기 전극 조립체는
상기 제 1 전극판에서 상기 일측으로 연장된 제 1 전극탭;
상기 제 2 전극판에서 상기 일측으로 연장되며 상기 제 1 전극탭과 이격된 제 2 전극탭; 및
상기 일측 방향에 수직한 방향의 장측면과 단측면을 더 포함하고,
상기 장측면 방향에서 상기 제 1 전극탭 및 제 2 전극탭은 적어도 일부가 상호 중첩되는 중첩 영역을 형성한 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
The electrode assembly
A first electrode tab extending from the first electrode plate to the one side;
A second electrode tab extending from the second electrode plate to the first electrode tab and spaced apart from the first electrode tab; And
Further comprising a long side surface and a short side surface in a direction perpendicular to the one direction,
Wherein the first electrode tabs and the second electrode tabs form overlapping areas in which at least a part of the first electrode tabs and the second electrode tabs overlap with each other in the longitudinal direction of the long side.
상기 절연 부재는 사각형의 판상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
Wherein the insulating member is a quadrangular plate.
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭은 제 1 폭을 갖고,
상기 중첩 영역은 제 1 폭 이하인 제 2 폭을 갖고,
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭의 전체 폭은 제 1 폭 이상인 제 3 폭을 갖고,
상기 절연 부재는 제 2 폭 이상이고, 제 3 폭 이하인 제 4 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 3,
Wherein the first electrode tab and the second electrode tab have a first width,
The overlap region has a second width that is less than or equal to the first width,
Wherein a total width of the first electrode tab and the second electrode tab is a third width greater than the first width,
Wherein the insulating member has a fourth width that is equal to or greater than the second width and equal to or less than the third width.
상기 절연 부재의 몸체부는 제 5 폭을 갖고,
상기 절연 부재의 머리부는 제 5 폭과 상이한 제 6 폭을 갖는 판형인 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
The body portion of the insulating member has a fifth width,
Wherein the head portion of the insulating member is of a plate type having a sixth width different from the fifth width.
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭은 제 1 폭을 갖고,
상기 중첩 영역은 제 1 폭 이하인 제 2 폭을 갖고,
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭의 전체 폭은 제 1 폭 이상인 제 3 폭을 갖고,
상기 절연 부재의 머리부의 제 6 폭은 제 2 폭 이상이고, 제 3 폭 이하인 것을 특징으로 하는 이차 전지.6. The method of claim 5,
Wherein the first electrode tab and the second electrode tab have a first width,
The overlap region has a second width that is less than or equal to the first width,
Wherein a total width of the first electrode tab and the second electrode tab is a third width greater than the first width,
Wherein a sixth width of the head portion of the insulating member is not less than a second width and not more than a third width.
상기 전극 조립체는 제 1 높이를 갖고,
상기 제 1 전극탭과 제 2 전극탭은 제 2 높이를 갖고,
상기 절연 부재의 몸체부는 제 1 높이를 갖고,
상기 절연 부재의 머리부는 제 2 높이 이하인 제 3 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
Wherein the electrode assembly has a first height,
Wherein the first electrode tab and the second electrode tab have a second height,
Wherein the body portion of the insulating member has a first height,
Wherein the head portion of the insulating member has a third height that is equal to or less than a second height.
상기 절연 부재의 몸체부의 중앙에는 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
And a through hole is formed at the center of the body portion of the insulating member.
상기 절연 부재의 몸체부는 제 1 두께를 가지고,
상기 절연 부재의 머리부의 두께는 상기 일측 방향으로 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
Wherein the body portion of the insulating member has a first thickness,
Wherein the thickness of the head portion of the insulating member gradually increases in the one direction.
상기 절연 부재는 난연성인 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
Wherein the insulating member is flame-retardant.
상기 절연 부재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.11. The method of claim 10,
Wherein the insulating member is formed of any one of polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polyimide (PI).
상기 제 1 전극탭은 상기 제 1 전극판에서 상기 일측으로 연장된 복수의 전극탭으로 구성된 제 1 전극탭 그룹을 형성하고,
상기 제 2 전극탭은 상기 제 2 전극판에서 상기 일측으로 연장된 복수의 전극탭으로 구성된 제 2 전극탭 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method of claim 2,
The first electrode tab may form a first electrode tab group composed of a plurality of electrode tabs extending from the first electrode plate to the one side,
Wherein the second electrode tab forms a second electrode tab group composed of a plurality of electrode tabs extending from the second electrode plate to the one side.
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