KR20170082239A - Battery Cell Having Extended Electrode Lead - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체; 전극조립체의 양단으로부터 양극과 음극으로 돌출되어 있는 전극 탭들; 전기적 연결을 위해 전극 탭들에 결합되어 있고, 전극조립체의 제 1 측면 방향 및 제 2 측면 방향 중의 적어도 한 방향으로 분지되어 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 전극 리드들; 및 상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The present invention relates to an electrode assembly having a separator structure interposed between an anode, a cathode, and an anode and a cathode; Electrode tabs protruding from both ends of the electrode assembly to the anode and the cathode; Electrode leads coupled to the electrode tabs for electrical connection and having a length or area expanded in at least one direction of a first lateral direction and a second lateral direction of the electrode assembly; And a battery case having a housing part in which the electrode assembly is housed.
Description
본 발명은 확장된 전극 리드를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell including an extended electrode lead.
IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다. As information technology (IT) technology has developed remarkably, various portable information and communication devices have been spreading, so that the 21st century is being developed into a "ubiquitous society" capable of providing high quality information services regardless of time and place.
이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 리튬 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다. As a development base for such a ubiquitous society, a lithium secondary battery occupies an important position. Specifically, the rechargeable lithium secondary battery is widely used as an energy source for wireless mobile devices, and is proposed as a solution for air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels And also as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like.
상기와 같이, 리튬 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다. As described above, as the devices to which the lithium secondary battery is applied are diversified, the lithium secondary battery has been diversified to provide an appropriate output and capacity for the applied device. In addition, miniaturization is strongly demanded.
상기한 리튬 이차전지는, 그것의 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 구분할 수 있다. 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 저렴하고 변형이 용이한 파우치형 전지셀이 많은 관심을 모으고 있다.The lithium secondary battery may be classified into a cylindrical battery cell, a prismatic battery cell, and a pouch-shaped battery cell depending on its shape. Among them, a pouch-type battery cell which can be stacked with a high degree of integration, has a high energy density per unit weight, and is inexpensive and easy to deform is attracting much attention.
도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 이차전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 이차전지가 외부 충격에 의해 파손된 구조가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a typical structure of a typical secondary battery including a stacked electrode assembly, and FIG. 2 schematically shows a structure in which the secondary battery of FIG. 1 is broken by an external impact.
도 1을 참조하면, 이차전지(10)는, 파우치형의 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)이 두 개의 전극 리드(40, 41)에 각각 용접되어 전지케이스(20)의 외부로 노출되도록 실링(밀봉)되어 있는 구조로 이루어져 있다.1, the
전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일측이 연결되어 있는 덮개(22)로 이루어져 있다.The
이차전지(10)에 사용되는 전극조립체(30)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조 또는 스택/폴딩형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 전극 리드(40, 41)에 각각 용접되어 있다.The
이러한 파우치형 이차전지는 사용시 충방전이 반복되면서 전류의 흐름에 따라 전극 리드에 열이 집중되어 과열로 인해 전극 리드와 접하는 전지케이스 부위가 녹아내려 전지케이스의 밀봉부가 손상될 수 있으며, 그에 따라 전지케이스 내부의 전해액이 외부로 노출되어 전지의 안전성을 저해하는 문제가 발생할 수 있다.In such a pouch type secondary battery, charging and discharging are repeated at the time of use, heat is concentrated in the electrode leads according to the current flow, and the battery case portion which is in contact with the electrode leads due to overheating melts down and the sealing portion of the battery case may be damaged, The electrolyte inside the case may be exposed to the outside and the safety of the battery may be deteriorated.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.
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 발명의 목적은, 전지셀의 충방전 과정에서 전극 리드에 집중되는 열을 분산시킴으로써, 전극 리드의 과열에 따라 발생할 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하고 안전성을 담보할 수 있는 전지셀을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery cell capable of preventing damage to a battery case which may occur due to overheating of an electrode lead and dispersing heat concentrated in an electrode lead in a charging and discharging process of the battery cell, will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cell comprising:
양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체;An electrode assembly having a separator structure sandwiched between an anode, a cathode, and an anode and a cathode;
전극조립체의 양단으로부터 양극과 음극으로 돌출되어 있는 전극 탭들;Electrode tabs protruding from both ends of the electrode assembly to the anode and the cathode;
전기적 연결을 위해 전극 탭들에 결합되어 있고, 전극조립체의 제 1 측면 방향 및 제 2 측면 방향 중의 적어도 한 방향으로 분지되어 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 전극 리드들; 및Electrode leads coupled to the electrode tabs for electrical connection and having a length or area expanded in at least one direction of a first lateral direction and a second lateral direction of the electrode assembly; And
상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스;A battery case having a housing portion in which the electrode assembly is housed;
를 포함하는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 전극 리드들이 전극조립체의 제 1 측면 방향 및 제 2 측면 방향 중의 적어도 한 방향으로 분지되어 길이 또는 면적이 확장되어 있음으로써, 전극 리드에 집중되는 열을 확장된 길이 또는 면적에 의해 분산 시킬 수 있으므로 전극 리드의 과열에 따른 전지케이스의 손상을 방지하고 안전성을 담보할 수 있다.Therefore, in the battery cell according to the present invention, the electrode leads are branched in at least one of the first side direction and the second side direction of the electrode assembly so that the length or area is extended, The battery case can be prevented from being damaged due to overheating of the electrode lead, and safety can be ensured.
상기 제 1 측면 방향은 상기 전극 탭들이 형성되어 있는 면에 인접하는 면들 중 상대적으로 넓은 면적의 일면인 제 1 측면으로 향하는 방향을 의미할 수 있고, 상기 제 2 측면 방향은 상기 제 1 측면에 대향하여 위치하는 제 2 측면으로 향하는 방향을 의미할 수 있다.The first side direction may be a direction toward a first side which is one surface of a relatively large area among the surfaces adjacent to the surface on which the electrode tabs are formed and the second side direction may be a direction toward the first side surface To the second side located opposite to the first side.
상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조로 이루어져 있을 수 있다.The electrode assembly may have a folding structure, a stacking structure, or a stacking / folding structure, or a lamination / stacking structure.
상기 폴딩형, 스택형, 스택/폴딩형, 및 라미네이션/스택형의 전극 구조에 대해 상술하면 다음과 같다.The electrode structures of the folding type, the stacking type, the stacking / folding type, and the lamination / stacking type will be described in detail as follows.
우선, 폴딩형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다. First, a unit cell of a folding structure can be produced by coating a mixture containing an electrode active material on each metal current collector, placing the separator sheet between a cathode and an anode in the form of a sheet dried and pressed, and winding .
스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱한 후 소정의 크기로 절취한 양극판과 음극판 사이에 상기 양극판과 음극판에 대응하는 소정의 크기로 절취한 분리막을 개재시킨 후 적층함으로써 제조할 수 있다.The unit cells of the stacked structure are formed by coating each electrode collector with an electrode mixture, drying and pressing the separator, and separating the positive and negative plates with a predetermined size corresponding to the positive and negative plates, And then laminating them.
스택/폴딩형 구조의 단위셀은, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 둘 이상의 극판들이 적층되어 있는 유닛셀들을 둘 이상 포함하고, 중첩되지 않은 형태로 하나 이상의 분리필름으로 유닛셀들을 권취하거나, 또는 유닛셀의 크기로 분리필름을 절곡하여 유닛셀들 사이에 개재함으로써 제조될 수 있다.The unit cell of the stack / folding type structure includes two or more unit cells in which the anode and the cathode face each other and in which two or more electrode plates are stacked, and the unit cells are wound with at least one separating film in a non- Or by bending the separation film to a size of the unit cell and interposing it between the unit cells.
경우에 따라서는, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 임의의 유닛셀들 사이 및/또는 최외측 유니셀의 외면에 하나 이상의 단일 극판이 추가로 포함될 수도 있다.In some cases, the positive electrode and the negative electrode face each other, and one or more single electrode plates may be further included between any unit cells and / or an outer surface of the outermost unicell.
상기 유닛셀은 양측 최외곽의 극판들이 동일한 전극을 가진 S형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 반대 전극을 가진 D형 유닛셀일 수 있다.The unit cell may be an S-type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides have the same electrode, and a D-type unit cell in which the outermost electrode plates on opposite sides have opposite electrodes.
상기 S형 유닛셀은, 양측 최외곽의 극판들이 양극인 SC형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 음극인 SA형 유닛셀일 수 있다.The S type unit cell may be an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the anode, and an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the cathodes.
라미네이션/스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱하고 소정의 크기로 절취한 후, 하부로부터 순차적으로 음극, 음극의 상부에 분리막, 그리고 양극, 그리고 그 상부에 분리막을 적층하여 제조할 수 있다.The unit cells of the lamination / stacked structure are obtained by coating each metal current collector with an electrode mixture, drying, pressing and cutting to a predetermined size, sequentially forming a negative electrode from the bottom, a separator, And a separator is laminated thereon.
상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 구조의 파우치형 케이스로 이루어져 있을 수 있다. The battery case may include a pouch-shaped case having a laminate structure including a metal layer and a resin layer.
상기 전지케이스의 하나의 구체적인 예로서, 상기 전지케이스는 우수한 내구성의 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 상기 수지 실란트층이 상호 열융착되는 것일 수 있다.As a specific example of the battery case, the battery case is made of a laminate sheet including a resin outer layer of excellent durability, a metal layer of barrier property, and a heat-fusible resin sealant layer, and the resin sealant layers are heat- .
상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.Since the resin outer layer must have excellent resistance from the external environment, it is necessary to have a tensile strength and weather resistance higher than a predetermined level. In this respect, polyethylene terephthalate (PET) and stretched nylon film can be preferably used as the polymer resin of the outer resin layer.
상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.The barrier metal layer may preferably be made of aluminum so as to exhibit a function of improving the strength of the battery case, in addition to a function of preventing foreign matter such as gas or moisture from leaking or leaking.
상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.The resin sealant layer may preferably be a polyolefin resin having low heat absorbability (thermal adhesiveness), low hygroscopicity to suppress penetration of an electrolyte solution, and not being swollen or eroded by an electrolytic solution, Preferably, lead-free polypropylene (CPP) can be used.
상기 전극 리드의 하나의 구체적인 실시예로서, 상기 전극 리드는,In one specific embodiment of the electrode lead,
상기 전극 탭들에 결합되는 탭 결합부;A tab joint coupled to the electrode tabs;
상기 탭 결합부에서 전극 탭의 단부에 대응하는 부위로부터 제 1 방향으로 돌출된 후 전극조립체의 제 1 측면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체의 제 1 측면 상에서 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 제 1 리드 확장부; 및A tab member having a tab portion that is bent in a first side direction of the electrode assembly protruding in a first direction from a portion corresponding to an end portion of the electrode tab in the tab joint portion and has a length or an area expanded on a first side surface of the electrode assembly; One lead extension portion; And
상기 탭 결합부에서 전극 탭이 접촉된 부위로부터 상기 제 1 방향에 대향하는 제 2 방향으로 돌출된 후 전극조립체의 제 2 측면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체의 제 2 측면 상에서 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 제 2 리드 확장부;Wherein the electrode assembly is bent in a second side direction of the electrode assembly protruding from a portion where the electrode tab is in contact with the electrode tab in a second direction opposite to the first direction in the tab engagement portion, A second lead extending portion having a structure in which the first lead extending portion is formed;
를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.As shown in FIG.
상기 제 1 방향은 상기 전극 탭들이 돌출되어 있는 방향에 수직하는 방향을 의미할 수 있고, 상기 제 2 방향은 상기 전극 탭들이 돌출되어 잇는 방향에 수직하며 상기 제 1 방향에 대향하는 방향을 의미할 수 있다.The first direction may be a direction perpendicular to a direction in which the electrode tabs protrude, and the second direction may be a direction perpendicular to a direction in which the electrode tabs protrude and a direction opposite to the first direction .
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전극 리드들은 제 1 전극 리드 및 제 2 전극 리드로 이루어져 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 전극 리드는 양극 리드일 수 있고, 상기 제 2 전극 리드는 음극 리드일 수 있다. 반대로, 상기 제 1 전극 리드는 음극 리드일 수 있고, 상기 제 2 전극 리드는 양극 리드일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electrode leads may comprise a first electrode lead and a second electrode lead. Specifically, the first electrode lead may be a positive electrode lead, and the second electrode lead may be a negative electrode lead. Conversely, the first electrode lead may be a negative electrode lead, and the second electrode lead may be a positive electrode lead.
하나의 구체적인 실시예에서, 상기 제 1 전극 리드의 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부는 상기 전극조립체의 제 1 측면 및 제 2 측면에 각각 대면하는 구조로 이루어져 있을 수 있고, 상기 제 2 전극 리드의 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부는 제 1 전극 리드의 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부의 외면들에 각각 대면하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.In one specific embodiment, the first lead extension portion and the second lead extension portion of the first electrode lead may have a structure that faces the first side and the second side of the electrode assembly, respectively, The first lead extension portion and the second lead extension portion of the lead may be configured to face the outer surfaces of the first lead extension portion and the second lead extension portion of the first electrode lead, respectively.
즉, 상기 전극조립체를 기준으로, 상기 제 1 전극 리드의 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부는 상기 전극조립체의 제 1 측면 및 제 2 측면의 외면 상에 위치하고, 상기 제 2 전극 리드의 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부는 상기 제 1 전극 리드의 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부의 외면 상에 위치하는 구조일 수 있다.That is, the first lead extension portion and the second lead extension portion of the first electrode lead are located on the outer surfaces of the first side surface and the second side surface of the electrode assembly with reference to the electrode assembly, The first lead extension portion and the second lead extension portion may be located on the outer surfaces of the first lead extension portion and the second lead extension portion of the first electrode lead.
상기 제 1 전극 리드 및 제 2 전극 리드 간의 접촉에 의해 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 상기 제 1 전극 리드의 리드 확장부들과 제 2 전극 리드의 리드 확장부들 사이에는, 절연성 소재가 도포되어 있거나, 또는 절연성 부재가 개재되어 있을 수 있다.An insulating material is applied between the lead extensions of the first electrode lead and the lead extensions of the second electrode lead so as to prevent a short circuit from occurring due to contact between the first electrode lead and the second electrode lead Or an insulating member may be interposed therebetween.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 제 1 전극 리드의 리드 확장부들은 전극조립체의 제 1 측면 및 제 2 측면의 일측 단부까지 각각 확장되어 있을 수 있고, 상기 제 2 전극 리드의 리드 확장부들은 제 1 측면 및 제 2 측면의 타측 단부까지 각각 확장되어 있을 수 있다. 상기 전극 리드들의 길이 또는 면적은 상기 전지셀의 충방전 과정에서 발생하는 열의 양에 따라 확장되는 크기가 조정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the lead extensions of the first electrode lead may extend to one side of the first side and the second side of the electrode assembly, and the lead extensions of the second electrode lead may be extended And may extend to the other end of the first side and the second side. The length or the area of the electrode leads may be adjusted to be enlarged according to the amount of heat generated in the charging and discharging process of the battery cell.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 탭 결합부와 리드 확장부들은 동일한 두께로 형성되어 있다.In one embodiment of the present invention, the tab joint portion and the lead extensions are formed to have the same thickness.
본 발명의 또 하나의 실시예에서, 상기 탭 결합부와 상기 리드 확장부들은 상호 상이한 두께로 형성되어 있을 수 있다. In another embodiment of the present invention, the tab-engaging portion and the lead extensions may be formed to have different thicknesses.
구체적으로, 상기 리드 확장부들 각각의 두께는 탭 결합부의 두께의 50% 내지 90% 의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 리드 확장부의 두께가 탭 결합부의 두께의 50% 미만일 경우에는, 전극 리드에 집중되는 열을 충분히 분산시키지 못할 수 있고, 상기 리드 확장부의 두께가 탭 결합부의 두께의 90% 를 초과하는 경우에는, 상기 전지셀의 두께 증가를 야기하여 전지셀의 부피 대비 용량을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 리드 확장부들 각각의 두께는 바람직하게는 10 마이크로 미터 내지 900 마이크로 미터의 범위 내에서 형성될 수 있다.Specifically, the thickness of each of the lead extensions may be 50% to 90% of the thickness of the tab joint. When the thickness of the lead extending portion is less than 50% of the thickness of the tab connecting portion, heat concentrated on the electrode lead may not be sufficiently dispersed. If the thickness of the lead extending portion exceeds 90% The thickness of the battery cell may be increased to decrease the capacity of the battery cell. Thus, the thickness of each of the lead extensions may preferably be in the range of 10 micrometers to 900 micrometers.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지셀의 충방전 과정에서 발생하는 열을 효과적을 방열하기 위하여, 상기 전극 리드는 다공질 구조로 이루어져 있을 수 있고, 구체적으로 상기 다공질 구조는 상기 전극 리드와 상기 전극조립체의 제 1 측면 및 제 2 측면이 대면하는 상기 제 1 리드 확장부 및 제 2 리드 확장부에 형성되어 있을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the electrode leads may have a porous structure in order to effectively dissipate heat generated during the charging and discharging process of the battery cells. Specifically, the porous structure may include the electrode leads, And the first and second side surfaces of the electrode assembly may be formed on the first lead extension portion and the second lead extension portion facing each other.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지셀의 충방전 과정에서 발생하는 가스를 제거할 수 있도록, 상기 전극 리드의 기공의 내면에는 가스 흡착 물질이 코팅되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, a gas adsorbing material may be coated on the inner surface of the pores of the electrode lead so as to remove gas generated during charging and discharging of the battery cell.
구체적으로, 상기 가스 흡착 물질은 BaTiO3, PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), hafnia (HfO2)SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, TiO2, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화칼륨(KOH)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.Specifically, the gas adsorbing material may be BaTiO 3 , PB (Mg 3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), hafnia (HfO 2 ) SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, , ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2, sodium hydroxide (NaOH), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and potassium hydroxide .
상기 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있고, 구체적으로 리튬 이온 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지일 수 있다.The battery cell may be a lithium secondary battery, specifically, a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.
상기 양극 활물질은 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, LiFe3O4, 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 a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; The formula Li 1 + x Mn 2 - x O 4 (Where x is 0 to 0.33), lithium manganese oxides such as LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 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 혼합물 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 mixture including the cathode 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 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 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. 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 butylene 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.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.
상기 음극 활물질로는, 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.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and 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 < 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.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 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 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the nonaqueous liquid electrolytic solution 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 Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, 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 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 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, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can 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 비수계 전해질에 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.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4,
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.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
본 발명은 또한 상기 전지셀을 하나 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including at least one battery cell.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.
상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from a cell phone, a wearable electronic device, a portable computer, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The structure of these devices and their fabrication methods are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전지케이스의 수납부에 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있는 분리 유도부가 형성되어 있음으로써, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 파단되더라도, 파단된 전극 파단물들 간의 단락을 방지하여 전지의 발화 및 폭발을 억제하고 구조적 안전성을 담보할 수 있다.As described above, in the battery cell according to the present invention, the separation inducing portion capable of separating and separating the electrode breaks from each other is formed in the housing portion of the battery case, so that even if the electrode assembly is broken due to external impact or vibration , It is possible to prevent short-circuiting between broken electrode breaks, thereby suppressing ignition and explosion of the battery, and securing structural safety.
도 1은 종래의 리튬 이차전지의 분해도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 측면도이다;
도 3은 도 2의 전극 리드의 상면도이다;1 is an exploded view of a conventional lithium secondary battery;
2 is a side view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
3 is a top view of the electrode lead of Fig. 2;
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 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a schematic side view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전지셀(100)은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체(110)와, 전극조립체(110)의 양단으로부터 양극과 음극으로 돌출되어 있는 전극 탭들(111, 112)과, 전극 탭들(111, 112)에 전기적 연결을 위해 결합되어 있는 전극 리드들(120, 130)과, 전극조립체(110)가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스(도시하지 않음)로 이루어져 있다.2 and 3, the
전극 리드들(120, 130)은 양극 리드(120) 및 음극 리드(130)로 이루어져 있다.The electrode leads 120 and 130 are composed of a
양극 리드(120)는 전극조립체(110)의 제 1 측면인 상면과 제 2 측면인 하면 방향으로 분지되어 길이 및 면적이 확장이 있는 구조로 이루어져 있고, 마찬가지로, 음극 리드(130)는 전극조립체(110)의 제 1 측면인 상면과 제 2 측면인 하면 방향으로 분지되어 길이 및 면적이 확장이 있는 구조로 이루어져 있다.The
양극 리드(120)는 양극 탭(111)들에 결합되어 있는 탭 결합부(121), 제 1 리드 확장부(122) 및 제 2 리드 확장부(123)로 이루어져 있다.The
양극 리드(120)의 제 1 리드 확장부(122)는 탭 결합부(121)에서 양극 탭(111)의 단부에 대응하는 부위로부터 수직 방향으로 상향 돌출된 후 전극조립체(110)의 상면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체(110)의 상면 상에서 전극조립체(110)의 우측 단부까지 길이 및 면적이 확장되어 있다.The first
양극 리드(120)의 제 2 리드 확장부(123)는 탭 결합부(121)에서 양극 탭(111)이 접촉된 부위로부터 수직 방향으로 하향 돌출된 후 전극조립체(110)의 하면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체(110)의 하면 상에서 전극조립체(110)의 우측 단부까지 길이 및 면적이 확장되어 있다.The second
음극 리드(130)는 음극 탭(112)들에 결합되어 있는 탭 결합부(131), 제 1 리드 확장부(132) 및 제 2 리드 확장부(133)로 이루어져 있다.The
음극 리드(130)의 제 1 리드 확장부(132)는 탭 결합부(131)에서 음극 탭(112)의 단부에 대응하는 부위로부터 수직 방향으로 상향 돌출된 후 전극조립체(110)의 상면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체(110)의 상면 상에서 전극조립체(110)의 좌측 단부까지 길이 및 면적이 확장되어 있다.The first
음극 리드(130)의 제 2 리드 확장부(133)는 탭 결합부(131)에서 음극 탭(111)이 접촉된 부위로부터 수직 방향으로 하향 돌출된 후 전극조립체(110)의 하면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체(110)의 하면 상에서 전극조립체(110)의 좌측 단부까지 길이 및 면적이 확장되어 있다.The second
양극 리드(120)의 제 1 리드 확장부(122) 및 제 2 리드 확장부(123)는 전극조립체(110)의 상면 및 하면에 각각 대면하여 위치하고, 상기 음극 리드(130)의 제 1 리드 확장부(132) 및 제 2 리드 확장부(133)는 양극 리드(120)의 제 1 리드 확장부(122) 및 제 2 리드 확장부(123)의 외면들에 각각 대면하여 위치하고 있다.The first
양극 리드(120) 및 음극 리드(130) 간의 단락을 방지할 수 있도록, 양극 리드(120)의 리드 확장부들(122, 123)과 음극 리드(130)의 리드 확장부들(132, 133) 사이에는 절연성 부재(140)가 개재되어 있다.Between the
양극 리드(120)의 리드 확장부들(122, 123)의 두께(T2)는 탭 결합부(121)의 두께(T1)의 50%의 크기로 이루어져 있다. 음극 리드(130)는 양극 리드(120)와 동일한 두께 구조로 이루어져 있다.The thickness T2 of the
전극 리드들(120, 130)은 다공질 구조로 이루어져 있고, 전극 리드들(120, 130)의 기공의 내면에는, 전지셀(100)의 충방전 과정에서 발생하는 가스를 제거할 수 있도록, 가스 흡착 물질이 코팅되어 있다.The electrode leads 120 and 130 are made of a porous structure and are formed on the inner surfaces of the pores of the electrode leads 120 and 130 so as to remove gas generated during charging and discharging of the
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 (19)
전극조립체의 양단으로부터 양극과 음극으로 돌출되어 있는 전극 탭들;
전기적 연결을 위해 전극 탭들에 결합되어 있고, 전극조립체의 제 1 측면 방향 및 제 2 측면 방향 중의 적어도 한 방향으로 분지되어 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 전극 리드들; 및
상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀.An electrode assembly having a separator structure sandwiched between an anode, a cathode, and an anode and a cathode;
Electrode tabs protruding from both ends of the electrode assembly to the anode and the cathode;
Electrode leads connected to the electrode tabs for electrical connection and branched in at least one of a first side direction and a second side direction of the electrode assembly to have a length or an area expanded; And
A battery case having a housing portion in which the electrode assembly is housed;
The battery cell comprising:
상기 전극 탭들에 결합되는 탭 결합부;
상기 탭 결합부에서 전극 탭의 단부에 대응하는 부위로부터 제 1 방향으로 돌출된 후 전극조립체의 제 1 측면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체의 제 1 측면 상에서 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 제 1 리드 확장부; 및
상기 탭 결합부에서 전극 탭이 접촉된 부위로부터 상기 제 1 방향에 대향하는 제 2 방향으로 돌출된 후 전극조립체의 제 2 측면 방향으로 절곡되어 있고, 전극조립체의 제 2 측면 상에서 길이 또는 면적이 확장되어 있는 구조의 제 2 리드 확장부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀.The electrode assembly according to claim 1,
A tab joint coupled to the electrode tabs;
A tab member having a tab portion that is bent in a first side direction of the electrode assembly protruding in a first direction from a portion corresponding to an end portion of the electrode tab in the tab joint portion and has a length or an area expanded on a first side surface of the electrode assembly; One lead extension portion; And
Wherein the tab assembly is bent in a second side direction of the electrode assembly protruding from a portion where the electrode tab is in contact with the tab connection portion in a second direction opposite to the first direction, A second lead extending portion having a structure in which the first lead extending portion is formed;
The battery cell comprising:
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KR20190133402A (en) | 2018-05-23 | 2019-12-03 | 주식회사 엘지화학 | Pouch-Type Secondary Battery Having Reinforcing Member |
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KR20220007511A (en) | 2020-07-10 | 2022-01-18 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Secondary battery having a Gas discharge unit for exhausting gas and manufacturing method having the same |
Family Cites Families (5)
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JP4923379B2 (en) * | 2003-10-27 | 2012-04-25 | ソニー株式会社 | Secondary battery and battery pack |
US9099761B2 (en) * | 2011-10-07 | 2015-08-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery including temperature protection element connected to lead tab and connection tab |
KR20130043734A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-02 | 주식회사 엘지화학 | Secondary battery of improved stability |
JP5962044B2 (en) * | 2012-02-10 | 2016-08-03 | 日本電気株式会社 | battery |
JP2014038817A (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Toc Capacita Co Ltd | Connection structure and connection method for electrode tabs and tab leads of capacitor |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190133402A (en) | 2018-05-23 | 2019-12-03 | 주식회사 엘지화학 | Pouch-Type Secondary Battery Having Reinforcing Member |
US11258144B2 (en) | 2018-05-23 | 2022-02-22 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery cell including shape retention member |
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