KR20170114743A - Secondary battery and secondary battery stack - Google Patents

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KR20170114743A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 다각체 형상의 하우징; 상기 하우징의 하나 이상의 면은 양극을 형성하는 양극면이고, 상기 하우징의 다른 하나 이상의 면은 음극을 형성하는 음극면인, 이차 전지를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an electrode assembly comprising: an electrode assembly; A polygonal housing housing the electrode assembly; Wherein at least one surface of the housing is a positive electrode surface forming an anode and at least one surface of the housing is a negative electrode surface forming a negative electrode.

Description

이차 전지 및 이차 전지 적층체{SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY STACK}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery and a secondary battery stacked body,

본 발명은 이차 전지 및 이차 전지 적층체에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a secondary battery laminate.

저탄소 녹색성장이 전 세계의 글로벌 이슈로 등장함에 따라 그린에너지 산업이 큰 관심을 받고 있다. 최근에 들어서는 화석 연료 고갈, 이산화탄소 감소 목적으로 하이브리드 자동차(HV, Hybrid Vehicles), 전기 자동차(EV, Electric Vehicles) 등의 모터를 이용하는 자동차가 개발 및 생산되고 있고, 이러한 자동차에도 모터를 구동시킬 수 있는 전지 팩을 내장하고 있다. 전지 팩은 일정시간 동안 전기/저장장치 또는 자동차를 구동시키기 위해서 소정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.The green energy industry is receiving great attention as low carbon green growth is emerging as a global issue all over the world. In recent years, automobiles using motors such as hybrid vehicles (HV) and electric vehicles (EV) have been developed and produced for the purpose of depleting fossil fuels and reducing carbon dioxide, It has a built-in battery pack. The battery pack includes at least one battery for outputting a predetermined level of voltage for driving the electric / storage device or the automobile for a predetermined time.

경제적 측면을 고려하여, 최근 전지 팩은 충전/방전이 가능한 이차 전지를 채용하고 있다. 이차 전지는 대표적으로 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지 및 리튬(Li) 전지, 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 존재한다.Considering the economical aspect, recently, the battery pack employs a rechargeable / rechargeable secondary battery. The secondary battery is typically a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, a lithium battery, or a lithium secondary battery such as a lithium ion battery.

이 중, 리튬 이차 전지는 1970년대 초부터 연구 개발이 진행되었고, 1990년 리튬 금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온 전지가 개발되면서 실용화되었으며, 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전시간을 특징으로 하여 이차 전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40% 정도 가벼워 경량화가 가능하다. Of these, lithium secondary batteries have been developed since the early 1970s, and lithium ion batteries using carbon as a cathode instead of lithium metal have been developed and commercialized in 1990. The battery has a cycle life of more than 500 cycles and a short charging time of 1 to 2 hours , Which is the most advanced secondary battery among the secondary batteries, and can be lightened by about 30 to 40% lighter than the nickel-hydrogen battery.

또한, 리튬 이차 전지는 현존하는 이차 전지 중 단위 전지 전압(3.0 내지 3.7V)이 가장 높으며 에너지 밀도가 높고, 기억 효과가 없으며, 사용하지 않을 때에도 자연 방전이 일어나는 정도가 작고, 매우 가벼워 노트북, 카메라, 핸드폰 등 휴대용 전자 기기들에 많이 사용되고 있다. 이 외에도 에너지 밀도가 높은 특성을 이용하여 방산업이나 자동화 시스템, 그리고 자동차, 항공 산업 분야에서도 점점 그 사용 빈도가 증가하는 추세이다.In addition, the lithium secondary battery has the highest unit cell voltage (3.0 to 3.7 V) among the existing secondary batteries, has a high energy density, has no memory effect, has a low degree of natural discharge even when not in use, , And portable electronic devices such as mobile phones. In addition, the frequency of use is increasing in the fields of automobiles and automobiles, automobiles, and aviation industries.

전기에너지를 이렇게 배터리만으로 자동차를 구동하므로 배터리가 차지하는 부피/무게 대비 에너지 밀도가 높아야 한다. 이에 따라, 전기자동차에 들어가는 이차 전지의 높은 밀도의 에너지를 내기 위한 기술 개발이 요구되고 있다. 또한, 최근에는 이러한 이차 전지의 수명을 늘이는 것에 대한 요구가 강할 뿐만 아니라, 장시간 고온에 노출되더라도 전지의 성능이 유지될 수 있도록 하는 기술에 대한 필요성이 점차 높아지고 있다.Electric energy is driven by the battery alone, so the battery should have a high energy density relative to its volume / weight. Accordingly, there is a demand for the development of a technique for providing a high density energy of a secondary battery to be introduced into an electric vehicle. Further, in recent years, there is a strong demand for extending the service life of such secondary batteries, and there is a growing need for a technique for maintaining the performance of a battery even when exposed to a high temperature for a long time.

한국공개특허공보 제10-2015-0013079(2015.02.04.)Korean Patent Publication No. 10-2015-0013079 (Feb.

본 발명의 일 실시예들은 3개의 양극면 및 3개의 음극면을 포함하는 이차 전지를 제공하고자 한다. One embodiment of the present invention provides a secondary battery including three anode surfaces and three cathode surfaces.

본 발명의 다른 실시형태에 따른 복수개의 이차 전지 하우징을 적층시켜 구성된 이차 전지 적층체를 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a secondary battery laminate constructed by laminating a plurality of secondary battery housings according to another embodiment of the present invention.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예에 따르면, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 다면체 형상의 하우징; 상기 하우징의 하나 이상의 면은 양극을 형성하는 양극면이고, 상기 하우징의 다른 하나 이상의 면은 음극을 형성하는 음극면인, 이차전지를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an electrode assembly comprising: an electrode assembly; A polyhedron-shaped housing for housing the electrode assembly; Wherein at least one surface of the housing is a positive electrode surface forming an anode and at least one surface of the housing is a negative electrode surface forming a negative electrode.

상기 양극면은 면의 전체가 양극으로 형성되고, 상기 음극면은 면 전체가 음극으로 형성될 수 있다.The entire surface of the anode surface may be formed as an anode, and the cathode surface may be formed as a cathode as a whole.

상기 하우징은 육면체로 형성될 수 있다. The housing may be formed in a hexahedron.

상기 육면체는 직육면체 또는 정육면체일 수 있다. The hexahedron may be a rectangular parallelepiped or a cuboid.

상기 육면체의 3면은 양극면이고, 상기 육면체의 나머지 3면은 음극면일 수 있다.The three surfaces of the hexahedron may be the anode surface, and the remaining three surfaces of the hexahedron may be the cathode surface.

상기 전극 조립체와 상기 양극면 또는 상기 음극면 사이에 스위치가 마련될 수 있다.A switch may be provided between the electrode assembly and the anode surface or the cathode surface.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제1 전극 조립체를 수용하는 다면체 형상의 제1 하우징; 제2 전극 조립체를 수용하는 다면체 형상의 제2 하우징; 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 서로 고정시키는 고정부재;를 포함하고, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 접촉되어, 상기 제1 하우징의 일면과 상기 제2 하우징의 일면이 직렬 또는 병렬 연결되는, 이차전지 적층체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly comprising: a first housing having a first polyhedral shape for housing a first electrode assembly; A second housing having a polyhedral shape for housing a second electrode assembly; And a fixing member for fixing the first housing and the second housing to each other, wherein the first housing and the second housing are in contact with each other, and one surface of the first housing and one surface of the second housing are connected in series or in parallel And a secondary battery stacked body connected to the secondary battery stack.

상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징은 육면체로 형성될 수 있다.The first housing and the second housing may be formed in a hexahedron.

상기 육면체는 직육면체 또는 정육면체를 포함할 수 있다. The hexahedron may include a rectangular parallelepiped or a cuboid.

상기 육면체의 3면은 양극면이고, 상기 육면체의 나머지 3면은 음극면 일 수 있다.The three surfaces of the hexahedron may be the anode surface, and the remaining three surfaces of the hexahedron may be the cathode surface.

상기 양극면과 상기 음극면 중 전기적으로 연결되지 않는 면은 비활성화 될 수 있다. The surface of the anode surface that is not electrically connected to the cathode surface may be deactivated.

상기 양극면과 상기 음극면은 절연부재 부착 또는 전기적으로 단선될 수 있다.The anode surface and the cathode surface may be electrically disconnected with an insulating member.

상기 고정부재는 케이블 타이 또는 볼트를 포함할 수 있다. The fixing member may include a cable tie or bolt.

본 발명의 실시예들은 3개의 양극면 및 3개의 음극면을 포함하는 이차 전지 하우징은 양극면과 음극면의 접촉으로 모듈이 구성되는 이차 전지를 제공한다. Embodiments of the present invention provide a secondary battery cell having three anode faces and three cathode faces, wherein the module is constituted by the contact between the anode face and the cathode face.

본 발명의 다른 실시 형태들은 이차 전지 적층제는 다양한 구성으로 형성될 수 있으며, 복수개의 이차 전지가 적층되어 부피 어네지 밀도를 향상시킬 수 있다. In other embodiments of the present invention, the secondary battery laminate may be formed in various configurations, and a plurality of secondary batteries may be stacked to improve the bulk adensity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 하우징의 형상을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 하우징에 전극 조립체가 수용된 모습을 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 하우징은 스택형, 권취형 또는 젤리-롤형 등 적어도 하나로 형성된 전극 조립체를 수용한 모습을 도시한 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제1 하우징와 제2 하우징이 연결된 모습을 도시한 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제1 하우징에 결합돌기와 제2 하우징에 결합홈이 형성된 모습을 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차 전지 적층체 모습을 도시한 도면1 is a view showing a shape of a secondary battery housing according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view illustrating a state in which an electrode assembly is housed in a secondary battery housing according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a view illustrating a state in which the secondary battery housing according to an embodiment of the present invention includes at least one electrode assembly, such as a stacked type, a winding type, or a jelly-roll type.
4 is a view showing a state where a first housing and a second housing are connected to each other according to another embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view illustrating a state in which a coupling protrusion is formed in a first housing and a coupling groove is formed in a second housing according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state of a secondary battery laminate according to another embodiment of the present invention

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is an exemplary embodiment only and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for efficiently describing the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

이차 전지는 예를 들면, 리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지일 수 있다. 이하에서는, 이들을 모두 포함하여 이차 전지라고 지칭한다. The secondary battery may be, for example, a lithium ion battery or a lithium polymer battery. Hereinafter, these are all referred to as a secondary battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 하우징(1)의 모습을 도시한 도면이다. 본 설명에서 이차 전지 하우징은 하우징(1)라고 지칭한다.1 is a view showing a state of a housing 1 of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. In the present description, the secondary battery housing is referred to as a housing 1.

도 1(a)는 하우징(1)의 하나 이상의 면에 양극면(20)이 마련되고, 도 1(b)는 하우징(1)의 다른 하나 이상의 면에 음극면(30)이 마련된 모습이다. 도 1을 참조하면, 하우징(1)은 다면체 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 하우징(1)은 육면체로 형성될 수 있다. 육면체는 직육면체 또는 정육면체를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(1)의 형상은 오각뿔, 사각뿔대 등 면의 개수가 6개인 경우인 모두를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(1)의 형상이 정육면체로 형성된 즉, 큐브(cube) 형상으로 형성된 경우에 대해 설명한다.Fig. 1 (a) is a view showing an anode surface 20 provided on one or more surfaces of the housing 1, and Fig. 1 (b) showing a cathode surface 30 provided on another surface of the housing 1. Referring to FIG. 1, the housing 1 may be formed in a polyhedral shape. That is, the housing 1 may be formed as a hexahedron. The hexahedron may include a rectangular parallelepiped or a cuboid, but the present invention is not limited thereto, and the shape of the housing 1 may include all of the case where the number of planes is six such as a pyramid, a quadrangular pyramid, and the like. In the present invention, as shown in FIG. 1, a case where the shape of the housing 1 is formed as a cube, that is, a cube is described.

하우징(1)의 하나 이상의 면은 양극을 형성하는 양극면(20)이고, 하우징(1)의 다른 하나 이상의 면은 음극을 형성하는 음극면(30)일 수 있다. 이는, 양극면(20)의 일부 또는 전체가 양극으로 음극면(30)의 일부 또는 전체가 음극으로 형성될 수 있다. 하지만 본 발명에서는 양극면(20)의 면 전체가 양극으로 형성되고, 음극면(30)의 면 전체가 음극으로 형성되는 것이 바람직하다.One or more surfaces of the housing 1 may be the anode surface 20 forming the anode and the other surface or surfaces of the housing 1 may be the cathode surface 30 forming the cathode. This is because part or all of the anode surface 20 can be formed as a cathode and part or all of the cathode surface 30 can be formed as a cathode. However, in the present invention, it is preferable that the entire surface of the anode surface 20 is formed as an anode and the entire surface of the cathode surface 30 is formed as a cathode.

하우징(1)의 육면체의 3면은 양극면(20, 20a, 20b)과 나머지 3면은 음극면(30, 30a, 30b)으로 마련될 수 있다. 3개의 양극면(20, 20a, 20b)과 3개의 음극면(30, 30a, 30b)은 서로 대향하여 위치될 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(1) 및 전극 조립체(도 2에 도시된, 10)의 형상 및 배치에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 이에 따라, 복수개의 하우징(1)을 적층 또는 배열하여 하나의 모듈로 구성 시, 양극면(이하, 20)과 음극면(이하, 30)의 접촉만으로도 모듈이 구성될 수 있다. 즉, 하우징(1)은 하나의 이차 전지의 단위 셀이 될 수 있거나, 모듈이 구성될 수 있다. 하우징(1)은 전극 조립체(도 2에 도시된, 10)를 수용하기 위해 소정의 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 이는, 전극 조립체(10)의 형상에 따라 이를 수용하기 하우징(1)의 크기는 달라질 수 있으며, 하우징(1)은 전극 조립체(10)를 감쌀 수 있도록 마련될 수 있다.Three faces of the hexahedron of the housing 1 may be provided with the anode faces 20, 20a and 20b and the remaining three faces with the cathode faces 30, 30a and 30b. The three anode surfaces 20, 20a, 20b and the three cathode surfaces 30, 30a, 30b can be positioned facing each other. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that it may vary depending on the shape and arrangement of the housing 1 and the electrode assembly (10 shown in Fig. 2). Accordingly, when a plurality of housings 1 are stacked or arranged to form one module, the module can be formed by only the contact between the anode surface (hereinafter, referred to as 20) and the cathode surface (hereinafter referred to as 30). That is, the housing 1 may be a unit cell of one secondary battery, or a module may be constituted. The housing 1 may be formed to have a predetermined depth to accommodate the electrode assembly (10 shown in Fig. 2). The size of the housing 1 for accommodating the electrode assembly 10 may vary according to the shape of the electrode assembly 10, and the housing 1 may be provided to cover the electrode assembly 10.

또한, 하우징(1) 내에 전극 조립체(10)를 수용한 후에 하우징(1)의 상면 또는 하면을 예를 들면, 양극면(20) 또는 음극면(30)을 밀봉하여 하우징(1)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 양극면(20)과 음극면(30)이 접촉하는 부분에 접착재를 매개로 밀봉될 수 있으며, 또는 열융착으로 밀봉될 수도 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. It is also possible to seal the upper surface or the lower surface of the housing 1, for example, the anode surface 20 or the cathode surface 30 after housing the electrode assembly 10 in the housing 1 to form the housing 1 . Accordingly, the portion where the anode surface 20 and the cathode surface 30 contact with each other can be sealed through an adhesive, or can be sealed by thermal fusion. However, the present invention is not limited thereto.

또한, 하우징(1)은 외부의 수분, 가스 등이 하우징(1) 내부로 침투하는 것을 방지하며, 하우징(1)의 기계적 강도 향상과 함께 하우징(1) 내에 주입된 화학 물질이 외부로 유출되는 것을 방지한다.In addition, the housing 1 prevents external moisture, gas, and the like from penetrating into the housing 1, and improves the mechanical strength of the housing 1, as well as the chemical substances injected into the housing 1 ≪ / RTI >

전극 조립체(10)와 양극면(이하, 20) 또는 음극면(이하, 30) 사이에 스위치(미도시)가 마련될 수 있다. 스위치(퓨즈)는 각 면을 활성화 시킬 수 있다. 스위치는 반도체 스위치 또는 기계적 릴레이 스위치 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 전기적 연결을 제어할 수 있는 스위치 수단이라면 어떠한 것이라도 사용이 가능하다.A switch (not shown) may be provided between the electrode assembly 10 and the anode surface (hereinafter, referred to as 20) or the cathode surface (hereinafter referred to as 30). The switch (fuse) can activate each side. The switch may comprise at least one of a semiconductor switch or a mechanical relay switch or the like. However, the present invention is not limited thereto, and any switch means capable of controlling the electrical connection can be used.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(1)에 전극 조립체(10)가 수용된 모습을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a state in which an electrode assembly 10 is housed in a housing 1 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전극 조립체(10)는 양극판 분리막, 음극판이 순차로 배치되어 일방향으로 와인딩 되거나, 다수장의 양극판, 분리막, 음극판이 반복적으로 적층된 것을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전극 조립체(10)에 접합된 전극탭(12, 14)은 양극면(20)에 전기적으로 연결된 양극탭인 제1 전극탭(12)과 음극면(30)에 전기적으로 연결된 음극탭인 제2 전극탭(14)을 포함하는 것으로서, 제1 전극탭(12)과 제2 전극탭(14)은 각각 전극 조립체(10)의 서로 대향하는 면에 접합될 수 있으며, 또는 전극 조립체(10)의 동일한 면에 접합될 수 있다. 나아가, 제1 전극탭(12)과 제2 전극탭(14)은 적어도 하나의 양극면(20) 및 음극면(30)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 1에서는 제1 전극탭(12)이 하나의 양극면(20)과 제2 전극탭(14)이 하나의 음극면(30)에 전기적으로 연결된 모습을 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 2, the electrode assembly 10 may be formed by sequentially stacking a cathode plate separator and a cathode plate, winding in one direction, or repeatedly stacking a plurality of positive plates, separators, and negative plates. The electrode tabs 12 and 14 bonded to the electrode assembly 10 also have a first electrode tab 12 which is a positive electrode tab electrically connected to the anode surface 20 and a second electrode tab 12 electrically connected to the negative electrode surface 30, The first electrode tab 12 and the second electrode tab 14 may be bonded to the mutually facing surfaces of the electrode assembly 10 or may be connected to the electrode assembly 10 On the same side of the substrate. Further, the first electrode tab 12 and the second electrode tab 14 may be electrically connected to at least one of the anode surface 20 and the cathode surface 30. In FIG. 1, the first electrode tab 12 is electrically connected to one cathode surface 30 by one anode surface 20 and the second electrode tab 14, but the present invention is not limited thereto.

나아가, 하우징(1) 내에는 전극조립체(10)를 고정지지하는 지지부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the housing 1 may further include a support member (not shown) for fixing and supporting the electrode assembly 10.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(1)이 스택형, 권취형 또는 젤리-롤형 등 적어도 하나로 형성된 전극 조립체(10a, 10b, 10c)를 수용한 모습을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 전극 조립체(10a, 10b, 10c)는 스택형, 권취형 또는 젤리-롤형 등 중 적어도 하나의 형상으로 형성될 수 있다. FIG. 3 is a view showing a state in which the housing 1 according to an embodiment of the present invention accommodates the electrode assemblies 10a, 10b, and 10c formed of at least one of a stacked type, a winding type, and a jelly-roll type. Referring to FIG. 3, the electrode assemblies 10a, 10b, and 10c may be formed in a shape of at least one of a stacked type, a wound type, and a jelly-roll type.

통상 젤리-롤형 전극 조립체는 전류 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극활물질을 코팅하고, 프레싱한 후, 원하는 폭과 길이를 갖는 밴드 형태로 재단한 다음, 분리 필름을 이용해 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아서 제조되는 전극 조립체를 말하며, 스택형 전극 조립체는 음극, 분리막, 양극을 수직으로 적층하는 방식으로 제조되는 전극 조립체를 말한다.A conventional jelly-roll type electrode assembly is produced by coating an electrode active material on a metal foil used as a current collector, pressing the electrode active material, cutting the electrode active material into a band having a desired width and length, separating the negative electrode and the positive electrode using a separation film A stacked electrode assembly refers to an electrode assembly manufactured by vertically stacking a cathode, a separator, and an anode.

한편, 스택 앤 폴딩형 전극 조립체는 단일 전극 또는 음극/분리막/양극으로 이루어진 전극 적층체들을 길이가 긴 시트형 분리 필름으로 말거나 접어서 제조되는 전극 조립체를 말한다. On the other hand, the stack and folding type electrode assembly refers to an electrode assembly manufactured by folding or folding electrode assemblies composed of a single electrode or a cathode / separator / anode with a long sheet-like separation film.

도 3(a)는 전극 조립체(10a)가 고분자 전해질을 포함하는 유연성 집전체(flexible current collector)를 포함할 수 있다. 유연성 집전체는 절곡 또는 굴곡이 가능하다. 유연성 집전체의 외주 형상은 평면상으로 원형, 타원형, 반원 또는 다각형 형상 등을 포함할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 구체적으로 육각형, 팔각형 등 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 더 나아가, 스택형, 권취형 또는 젤리-롤형 등으로 형성될 수 있다. 하우징(1)은 전극 조립체(10a)를 수용할 수 있다. 전극 조립체(10a)는 유연성 집전체를 포함하여, 절곡 또는 굴곡될 수 있는 바, 하우징(1)에 수용되는 형태는 한정되지 아니하고 하우징(1)의 크기 및 형상에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에서는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 유연성 집전체를 포함하는 전극 조립체(10a)가 원통형으로 형성된 모습이다.3 (a) may include a flexible current collector in which the electrode assembly 10a includes a polymer electrolyte. The flexible current collector can be bent or bent. The peripheral shape of the flexible current collector may include a circle, an ellipse, a semi-circle or a polygonal shape in plan view. However, the present invention is not limited to this, and may be specifically formed of at least one of hexagonal, octagonal, and the like. Further, it may be formed in a stacked, wound or jelly-roll type. The housing 1 can receive the electrode assembly 10a. The electrode assembly 10a includes a flexible current collector and may be bent or bent. The shape of the electrode assembly 10a accommodated in the housing 1 is not limited and may vary depending on the size and shape of the housing 1. [ In the present invention, as shown in Fig. 3 (a), an electrode assembly 10a including a flexible current collector is formed in a cylindrical shape.

구체적으로, 전극 조립체(10a)는 절곡 또는 굴곡되지 않은 형태로 하우징(1)에 수용되며, 하우징(1)의 크기 및 형상에 따라 유연하게 변형될 수 있다. 나아가, 하우징(1)에 장착될 때, 전극 조립체(10a)는 절곡 또는 굴곡된 형태로 장착될 수 있고, 절곡 또는 굴곡된 상태로 장착된 경우에는, 단계적으로 절곡 또는 굴곡된 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. 구체적으로, 전극 조립체(10a)는 하우징(1)에 한번 이상 절곡 또는 굴곡된 형태로 장착될 수 있다. 또한, 전극 조립체(10a)을 고분자 전해질을 포함하고 있으므로, 전해액을 주입하는 공정이 불필요하다. 이에 따라, 하우징(1) 제조 시, 전해액을 주입할 필요가 없으므로, 공정이 단순화될 수 있다.Specifically, the electrode assembly 10a is accommodated in the housing 1 in the form of being bent or not bent, and can be flexibly deformed according to the size and shape of the housing 1. [ Further, when the electrode assembly 10a is mounted on the housing 1, the electrode assembly 10a can be mounted in a bent or bent state, and when mounted in a bent or bent state, the electrode assembly 10a can be deformed in a stepwise bent or bent state Of course it is. Specifically, the electrode assembly 10a may be mounted on the housing 1 in a bent or bent shape more than once. Further, since the electrode assembly 10a includes the polymer electrolyte, a step of injecting the electrolyte solution is not required. Accordingly, when manufacturing the housing 1, it is not necessary to inject the electrolytic solution, so that the process can be simplified.

도 3(b)는 하우징(1)이 파우치(Pouch)에 전극 조립체를 넣고 밀봉한 파우치형 전극조립체(10b)를 수용한 모습을 도시한 도면이다. 파우치형 전극 조립체(10b)는 파우치에 수용된 다음에 전해액을 넣고 나머지 부분을 진공 실링하면 파우치형으로 형성된다. 이를, 적층하여 하나의 이차 전지 모듈이 구성될 수 있다. 따라서, 이차 전지 모듈로 구성된 파우치형 전극조립체(10b)는 하우징(1)에 장착할 수 있다. 따라서, 파우치형 전극조립체(10b)는 하우징(1)과 밀착되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 부피 에너지밀도가 향상될 수 있다. 3 (b) is a view showing a state in which the housing 1 accommodates the pouch-shaped electrode assembly 10b in which the electrode assembly is inserted into the pouch and sealed. The pouch-type electrode assembly 10b is formed into a pouch type when the electrolytic solution is contained in the pouch and then the remaining portion is vacuum-sealed. The secondary battery module may be laminated to form one secondary battery module. Therefore, the pouch-shaped electrode assembly 10b composed of the secondary battery module can be mounted on the housing 1. [ Accordingly, the pouch-shaped electrode assembly 10b can be disposed in close contact with the housing 1. [ Thus, the volume energy density can be improved.

한편, 리튬 이차 전지는 충방전이 반복됨에 따라 전지 내부에 전해액이 소모되게 되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 전극 조립체(10b)는 여분의 전해액을 저장할 수 있다. 이는, 하우징(1) 내에 파우치형 전극 조립체(10b)를 수용한 후 추가로 전해액을 주액할 수 있다. 이에 따라, 충전 및 방전에 의해 전해액이 소모되는 경우, 하우징(1) 내에 저장된 전해액이 사용될 수 있다. 더 나아가, 하우징(1) 내에는 전해액이 저장될 수 있는 전해액 저장부(미도시)가 따로 마련될 수 도 있다. 전해액 저장부는 파우치형 전극 조립체(10b)와 접촉하는 부분에 형성될 수 있으며, 그 형상은 제한되지 않는다. 따라서, 전해액 보충을 통해서 이차 전지의 수명 및 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 전해액 보충에 소모되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다.On the other hand, as the lithium secondary battery is repeatedly charged and discharged, the electrolyte is consumed inside the battery. The pouch-shaped electrode assembly 10b according to one embodiment of the present invention can store an extra electrolyte. This is because the pouch-type electrode assembly 10b is housed in the housing 1, and then the electrolyte solution can be further injected. Accordingly, when the electrolytic solution is consumed by charging and discharging, the electrolytic solution stored in the housing 1 can be used. Furthermore, an electrolyte storage unit (not shown) in which the electrolyte solution can be stored may be separately provided in the housing 1. [ The electrolyte reservoir may be formed at a portion in contact with the pouch-shaped electrode assembly 10b, and its shape is not limited. Therefore, the lifetime and performance of the secondary battery can be improved by replenishing the electrolyte. In addition, the time and cost consumed in electrolyte replenishment can be reduced.

도 3(c)는 하우징(1)은 각형 전극 조립체(10c)를 수용할 수 있다. 도 3(c)에 도시된 각형으로 형성된 전극 조립체(10c)는 일 방향으로 와인딩 되어 하우징(1)에 수용될 수 있다. 하우징(1)에 수용되는 각형 전극 조립체(10c)의 배치는 도 3(b)에 도시된 파우치형 전극 조립체(10b)와 상이할 수 있다. 3 (c), the housing 1 can accommodate the rectangular electrode assembly 10c. The rectangular electrode assembly 10c shown in Fig. 3 (c) can be wound in one direction and accommodated in the housing 1. Fig. The arrangement of the rectangular electrode assembly 10c housed in the housing 1 may be different from the pouch-shaped electrode assembly 10b shown in Fig. 3 (b).

따라서, 하우징(1)은 다양하게 형성된 전극조립체(10a, 10b, 10c)를 수용할 수 있다.Accordingly, the housing 1 can accommodate variously formed electrode assemblies 10a, 10b, and 10c.

도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차전지 적층제(100)의 모습을 도시한 도면이다. 이하, 본 설명에서는 적층체(100)라 지칭한다. 여기서, 제1 하우징(la) 및 제2 하우징(1b), 제1 전극 조립체(10') 및 제2 전극 조립체(10'')의 제1 및 제2 의 의미는 하우징 및 전극 조립체의 개수를 한정하는 의미가 아니라, 서로 다른 하우징 및 전극 조립체를 구별하거나 구별하는 의미에 지나지 않고, 하우징 및 전극 조립체는 복수 개 일 수 있다.4 is a view showing a state of a secondary battery laminate 100 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, the layered product 100 is referred to in this description. Here, the first and second meanings of the first housing 1a and the second housing 1b, the first electrode assembly 10 'and the second electrode assembly 10' 'refer to the number of the housing and the electrode assembly The present invention is not limited in meaning, but merely means to distinguish or distinguish between different housings and electrode assemblies, and a plurality of housings and electrode assemblies may be provided.

도 4(a)는 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)이 적층된 모습을 도시한 도면이다. 도 4(b)는 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)이 배열된 모습을 도시한 도면이다. 적층체(100)를 구성하기 위해 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)은 적층될 수 있으며, 배열될 수도 있다.4 (a) is a view showing a state in which the first housing 1a and the second housing 1b are laminated. 4 (b) is a view showing a state in which the first housing 1a and the second housing 1b are arranged. The first housing 1a and the second housing 1b may be laminated and arranged so as to constitute the laminated body 100. [

도 4를 참조하면, 제1 전극 조립체(10')를 수용하는 다면체 형상의 제1 하우징(1a), 제2 전극 조립체(10'')를 수용하는 다면체 형상의 제2 하우징(1b) 및 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 서로 고정시키는 고정부재(40)를 포함하고, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)이 접촉되어, 제1 하우징(1a)의 일면과 제2 하우징(1b)의 일면이 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다.4, a first housing 1a having a polyhedral shape for housing the first electrode assembly 10 ', a second housing 1b having a polyhedral shape for housing the second electrode assembly 10' ', 1 includes a fixing member 40 for fixing the housing 1a and the second housing 1b to each other and the first housing 1a and the second housing 1b are brought into contact with each other, And one side of the second housing 1b may be connected in series or in parallel.

제1 하우징(1a)은 육면체로 형성될 수 있으며, 육면체는 직육면체 또는 정육면체를 포함할 수 있다. 육면체의 3면은 양극면이고, 육면체의 다른 3면은 음극면으로 마련될 수 있다. 제2 하우징(1b)은 육면체로 형성될 수 있으며, 육면체는 직육면체 또는 정육면체를 포함할 수 있다. 육면체의 3면은 양극면이고, 육면체의 다른 3면은 음극면으로 마련될 수 있다. 하지만 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 오각뿔, 사각뿔대 등 면의 개수가 6개인 경우 모두를 포함할 수 있다. The first housing 1a may be formed as a hexahedron, and the hexahedron may include a rectangular parallelepiped or a cuboid. The three surfaces of the hexahedron may be the anode surface, and the other three surfaces of the hexahedron may be the cathode surface. The second housing 1b may be formed as a hexahedron, and the hexahedron may include a rectangular parallelepiped or a cuboid. The three surfaces of the hexahedron may be the anode surface, and the other three surfaces of the hexahedron may be the cathode surface. However, the shapes of the first housing 1a and the second housing 1b are not limited thereto, and may include all the cases where the number of faces such as a pyramid, a pyramid, and the like is six.

제1 하우징(1a)은 제1 전극 조립체(10')를 수용할 수 있으며, 제1 전극 조립체(10')는 제1 하우징(1a) 내에서 보다 안정적으로 형태를 유지할 수 있다. 나아가, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 적층하여 하나의 모듈로 구성시, 제1 하우징(1a)은 제1 전극 조립체(10')를 수용 후 적층되기 때문에, 제1 전극 조립체(10')는 제1 하우징(1a) 내에서 그 형태를 유지시킬 수 있다. 제2 하우징(1b)은 제1 하우징(1a)과 마찬가지인 바 자세한 설명은 생락한다. 또한, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)는 제1 전극 조립체(10')와 제2 전극 조립체(10'')의 형상에 부합하는 수용공간 구현함으로써, 단위 부피당 밀도를 향상시킬 수 있다. The first housing 1a can receive the first electrode assembly 10 'and the first electrode assembly 10' can maintain a more stable shape in the first housing 1a. In addition, when the first housing 1a and the second housing 1b are stacked to form one module, the first housing 1a receives and stacks the first electrode assembly 10 ' The assembly 10 'can maintain its shape in the first housing 1a. The second housing 1b is the same as the first housing 1a, and a detailed description thereof is omitted. In addition, the first housing 1a and the second housing 1b can accommodate the shapes of the first electrode assembly 10 'and the second electrode assembly 10' ', thereby improving the density per unit volume .

또한, 제1 하우징(1a)의 일면(예를들면, 양극면)과 제2 하우징(1b)의 일면(예를 들면, 음극면)의 접촉만으로 이차 전지 모듈이 구성될 수 있다. 따라서, 이차 전지 모듈 제조 시, 공정이 단순화 될 수 있으며 비용을 줄일 수 있다.In addition, the secondary battery module can be constructed only by contacting one surface (for example, an anode surface) of the first housing 1a and one surface (for example, a cathode surface) of the second housing 1b. Accordingly, the process of manufacturing the secondary battery module can be simplified and the cost can be reduced.

제1 전극 조립체(10')와 제2 전극 조립체(10'')는 스택형, 권취형 또는 젤리-롤형 등 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 제1 전극 조립체(10')와 제2 전극 조립체(10'')는 전술한 전극 조립체(10)와 같으므로 더 이상의 설명은 생략한다.The first electrode assembly 10 'and the second electrode assembly 10' 'may be formed of at least one of a stacked type, a winding type, and a jelly-roll type. Since the first electrode assembly 10 'and the second electrode assembly 10' 'are the same as the electrode assembly 10 described above, further explanation is omitted.

도 4를 참조하면, 적층체(100)는 각각의 하우징(1a, 1b)이 적층되면서 전기적으로 연결되지 않는 면이 발생될 수 있다. 즉, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)이 직렬 또는 병렬 연결 시, 양극면(20; 20' 및 20'')과 음극면(30; 30' 및 30'') 중 전기적으로 연결되지 않는 면은 비활성화될 수 있다. Referring to FIG. 4, the stacked body 100 may be formed such that the housings 1a and 1b are laminated and not electrically connected to each other. That is, when the first housing 1a and the second housing 1b are connected in series or in parallel, they are electrically connected to one of the anode faces 20 (20 'and 20' ') and the cathode faces 30 (30' Unconnected surfaces can be deactivated.

이에 따라, 적층체(100)를 구성하고 있는 하우징(1a, 1b)의 연결을 단선 시킬 수 있으며, 이를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 적층 시, 제1 하우징(1a)의 제1 양극면(20')과 제2 하우징(1a)의 제2 음극면(30'')이 접촉되어 적층체(100)가 구성될 수 있다. 이에 따라, 제1 하우징(1a)의 제1 음극면(30')과 제2 하우징(1b)의 제2 양극면(20'')은 전기적으로 연결되지 않는 면일 수 있다. 따라서, 제1 음극면(30')과 연결되는 제1 전극 조립체(10a)의 연결이 단선될 수 있다. 제2 양극면(20'')과 연결되는 제2 전극 조립체(10b)의 연결이 단선될 수 있다. 따라서, 전기적으로 연결되지 않는 면은 비활성화될 수 있다. 더 나아가, 전기적으로 연결되지 않는 면에는 배선이 설치되되, 단선(disconnect) 및 단선 해제(connect)를 행하고자 하는 배선에 선택적으로 설치될 수 있다. As a result, the connection of the housings 1a and 1b constituting the laminated body 100 can be disconnected and controlled. For example, when the first housing 1a and the second housing 1b are laminated, the first anode surface 20 'of the first housing 1a and the second cathode surface 30' of the second housing 1a '') May be contacted to constitute the laminate 100. Accordingly, the first negative electrode surface 30 'of the first housing 1a and the second positive electrode surface 20' 'of the second housing 1b may not be electrically connected. Accordingly, the connection of the first electrode assembly 10a connected to the first cathode surface 30 'can be disconnected. The connection of the second electrode assembly 10b connected to the second anode surface 20 " may be broken. Therefore, the surface that is not electrically connected may be inactivated. Furthermore, wirings are provided on the surfaces that are not electrically connected, but can be selectively installed in the wirings to perform disconnecting and disconnecting.

또한, 이를 행하기 위한 스위치(미도시)가 마련될 수 있다. 스위치는 반도체 스위치 또는 기계적 릴레이 스위치 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 전기적 연결을 제어할 수 있는 스위치 수단이라면 어떠한 것이라도 사용이 가능하다. 예를 들면, 적층체(100)는 적어도 두(2)개의 하우징이 적층되어 구성될 수 있다. 따라서, 스위치는 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)이 접촉하는 양극면 및 음극면을 제외한 양극면 또는 음극면에 마련될 수 있다. 또한, 적층체(100)와 또 다른 적층체(100) 사이에 마련될 수 있다.In addition, a switch (not shown) for performing this operation may be provided. The switch may comprise at least one of a semiconductor switch or a mechanical relay switch or the like. However, the present invention is not limited thereto, and any switch means capable of controlling the electrical connection can be used. For example, the laminate 100 may be constituted by stacking at least two (2) housings. Therefore, the switch may be provided on the anode side or the cathode side except for the anode side and the cathode side where the first housing 1a and the second housing 1b are in contact with each other. Further, it may be provided between the layered product 100 and another layered product 100.

또한, 스위치는 소정의 간격주기로 배치될 수 있다. 여기서 간격주기는 스위치가 설치되는 간격을 의미한다. 예를 들어, 간격주기가 2라면, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 하나의 단위로 구성되어, 그 단위 사이에 설치되는 것을 의미한다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 스위치는 적층체(100)가 위치한 외부에 마련될 수 있다. 나아가, 스위치는 안전성, 충전 용량 등 필요에 따라 조절될 수 있음은 물론이다. 스위치를 조절하기 위한 스위치 제어모듈이 마련될 수 있다.  Further, the switches may be arranged at predetermined intervals. Here, the interval period means an interval at which the switch is installed. For example, if the interval period is 2, it means that the first housing 1a and the second housing 1b are formed as one unit, and are installed between the units. However, the present invention is not limited thereto, and a switch may be provided outside the stack 100. Furthermore, it is needless to say that the switch can be adjusted according to requirements such as safety, charging capacity, and the like. A switch control module for adjusting the switch may be provided.

적층체(100)를 구성하고 있는 제1 하우징(1a) 및 제2 하우징(1b)이 적층 시, 전기적으로 연결되지 않는 면에 절연부재(미도시)가 부착될 수 있다. 절연부재는 제1 하우징(1a) 및 제2 하우징(1b)의 일면 또는 전체면에 걸쳐 부착될 수 있다. 절연부재라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용될 수 있다. An insulating member (not shown) may be attached to the surfaces of the first housing 1a and the second housing 1b constituting the laminate body 100 that are not electrically connected at the time of lamination. The insulating member may be attached to one or all surfaces of the first housing 1a and the second housing 1b. And is not particularly limited as long as it is an insulating member, and an insulating thin film having mechanical strength can be used.

또한, 적층체(100)를 구성하고 있는 제1 하우징(1a) 및 제2 하우징(1b)이 적층 시, 이를 고려하여 양극면 또는 음극면의 일부를 비활성화시켜서 제작될 수 있다. 전술한 전기적으로 단선 및 절연부재를 이용하여 적층체(100)를 제작할 수 있다. 이에 따라, 적층체(100)는 연결되지 않는 면의 일부가 비활성화 될 수 있다. 따라서, 적층체(100)를 구성하는 하우징(1a, 1b)이 전기적으로 연결되지 않는 면이 비활성되면서 불필요한 전력 소모를 최소화 시킬 수 있다.  The first housing 1a and the second housing 1b constituting the stacked body 100 may be fabricated by inactivating a part of the anode surface or the cathode surface in consideration of the stacking of the first housing 1a and the second housing 1b. The laminate 100 can be manufactured using the electrically disconnected and insulating member described above. Accordingly, a part of the unconnected surface of the laminate 100 can be inactivated. Accordingly, unnecessary power consumption can be minimized by inactivating the surfaces of the housings 1a and 1b constituting the stack 100 that are not electrically connected.

도 4를 참조하면, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 서로 고정시키기 위한 고정부재(40)가 마련될 수 있다. 고정부재(40)는 볼트 또는 케이블 타이 등을 포함할 수 있다. 고정부재(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 고정부재는(40)는 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 연결시키는 볼트 체결될 수 있다. 볼트는 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 서로 고정시킬 수 있다. 제1 하우징(1a)의 일면에 볼트가 삽입될 수 있는 제1 체결부(미도시)가 형성될 수 있다. 제1 체결부는 체결홀을 포함할 수 있다. 제2 하우징(1b)의 일면에 볼트가 삽입될 수 있는 제2 체결부(미도시)가 형성될 수 있다. 제2 돌출부는 체결홀을 포함할 수 있다. 이에 따라, 볼트는 제1 체결홀 및 제2 체결홀을 차례로 관통하여 삽입될 수 있으며, 고정될 수 있다. Referring to FIG. 4, a fixing member 40 for fixing the first housing 1a and the second housing 1b to each other may be provided. The fixing member 40 may include a bolt, a cable tie, or the like. 4, the fixing member 40 may be bolted to connect the first housing 1a and the second housing 1b. The bolt may fix the first housing 1a and the second housing 1b to each other. A first fastening part (not shown) may be formed on one side of the first housing 1a to receive a bolt. The first fastening part may include a fastening hole. And a second fastening part (not shown) to which the bolt can be inserted may be formed on one surface of the second housing 1b. The second projection may include a fastening hole. Accordingly, the bolt can be inserted through the first fastening hole and the second fastening hole in order, and can be fixed.

또한, 고정부재는(40)는 케이블타이(cable tie, 미도시)를 포함할 수 있다. 케이블타이는 전선 등을 묶기 위해 사용되는 결속띠이다. 케이블 타이는 적층체(100)를 고정시킬 수 있다. 예를 들면, 적층체(100)의 최외각 면의 둘레를 따라 케이블타이로 감아 고정될 수 있다. 이에 따라, 각각의 하우징(1a, 1b)이 적층된 상태에서 고정될 수 있다. 또한, 케이블 타이는 각각은 하우징(1a, 1b)을 적층시킬 때, 접촉되는 양극면 및 음극면의 접촉저항을 최소화하기 위해 일정 압력으로 가압하면서 고정시킬 수 있다. 케이블 타이로 적층체(100) 전체를 고정시키는 고정부재(40)에 대해서만 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 케이블 타이는 복수의 하우징(1a, 1b)이 열로 배열된 경우에도 고정시킬 수 있으며, 그 열로 배열된 복수의 하우징(1a, 1b)을 적층시켜 고정시킬 수 있음은 물론이다. In addition, the fastening member 40 may include a cable tie (not shown). A cable tie is a tie band used to tie an electric wire or the like. The cable tie can fix the laminate 100. For example, it can be wound around a periphery of the outermost face of the laminate 100 and fixed by a cable tie. Accordingly, the housings 1a and 1b can be fixed in a stacked state. The cable tie may be fixed while being pressed at a constant pressure in order to minimize the contact resistance between the anode surface and the cathode surface to be contacted when the housings 1a and 1b are stacked. The present invention is not limited to this and the cable tie can be fixed even when the plurality of housings 1a and 1b are arranged in rows. It is needless to say that a plurality of housings 1a and 1b arranged in the rows can be stacked and fixed.

도 5는 제1 하우징(la)의 제1 양극면(20')에 결합돌기(50)가 제2 하우징(1b)의 제2 음극면(30')에는 결합홈(52)이 마련된 모습을 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 고정시키기 위해 제1 하우징(1a)의 일면에 일정길이로 돌출되는 결합돌기(50)가 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 양극면(20')및 제1 음극면(30') 은 면의 형상으로 마련될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 결합돌기(50)는 제1 하우징(1a)의 제1 양극면(20') 또는 제1 음극면(30')에 마련될 수 있다. 또한, 결합돌기(50)는 제2 하우징(1b)의 제2 양극면(20'') 또는 제2 음극면(30'')에 마련될 수 있다. 결합홈(52)은 제1 하우징(1a)의 제1 양극면(20') 또는 제1 음극면(30')에 마련될 수 있다. 또한, 결합돌기(50)는 제2 하우징(1b)의 제2 양극면(20'') 또는 제2 음극면(30'')에 마련될 수 있다. 5 shows a state in which the coupling protrusion 50 is provided on the first anode surface 20 'of the first housing 1a and the coupling groove 52 is provided on the second cathode surface 30' of the second housing 1b Fig. Referring to FIG. 5, a coupling protrusion 50 protruding to a predetermined length may be formed on one surface of the first housing 1a to fix the first housing 1a and the second housing 1b. As shown in FIG. 4, the first anode surface 20 'and the first cathode surface 30' may be provided in the form of a surface, but are not limited thereto. The engaging projections 50 may be provided on the first anode surface 20 'or the first cathode surface 30' of the first housing 1a. In addition, the engaging projection 50 may be provided on the second anode surface 20 '' or the second cathode surface 30 '' of the second housing 1b. The coupling groove 52 may be provided on the first anode surface 20 'or the first cathode surface 30' of the first housing 1a. In addition, the engaging projection 50 may be provided on the second anode surface 20 '' or the second cathode surface 30 '' of the second housing 1b.

예를 들면, 제1 하우징(1a)에 결합돌기(50)가 형성될 수 있으며 이에 따라, 제2 하우징(1b)의 일면에는 결합돌기(50)가 삽입될 수 있는 결합홈(52)이 형성될 수 있다. 결합홈(52)은 결합돌기(50)와 마주하는 일면에 마련될 수 있다. 결합돌기(50)는 결합홈(52)에 삽입되어 고정결합될 수 있다. 따라서 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 고정될 수 있다. 결합돌기(50)는 사각형상으로 형성될 수 있으며 나아가, 삼각형, 다각면체 등 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 결합돌기(50)는 양극면(20) 또는 음극면(30)의 일부분 및 중앙부 또는 중앙부로부터 이격되어 하나 또는 두(2) 개 이상이 마련될 수 있다. 결합홈(52)은 결합돌기(50)의 형상 및 개수에 따라 이를, 수용할 수 있는 홈이 변형됨은 물론이다. For example, a coupling protrusion 50 may be formed in the first housing 1a, and a coupling groove 52 into which the coupling protrusion 50 can be inserted is formed on one surface of the second housing 1b . The engaging groove 52 may be provided on one surface facing the engaging projection 50. The engaging projection 50 may be inserted into the engaging groove 52 and fixedly coupled. Accordingly, the first housing 1a and the second housing 1b can be fixed. The engaging projection 50 may be formed in a rectangular shape, and may be formed of at least one of a triangle, a polygonal shape, and the like. The coupling protrusions 50 may be provided at one or two or more portions of the anode surface 20 or the cathode surface 30 and at a distance from the central portion or the central portion. It is a matter of course that the engaging groove 52 is deformed according to the shape and the number of the engaging projection 50.

또한, 제1 하우징(1a)과 제2 하우징(1b)을 서로 고정시키기 위한 클랭핑 장치(미도시)가 마련될 수 있다. Further, a clamping device (not shown) for fixing the first housing 1a and the second housing 1b to each other may be provided.

따라서, 적층체(100)를 고정시키기 위해서는 다양한 고정부재(40)들이 마련될 수 있다. 고정부재(40)를 통해 적층체(100)의 적층 형태를 안정적으로 유지할 수 있다.Accordingly, various fixing members 40 may be provided to fix the laminate 100. It is possible to stably maintain the laminated form of the laminate 100 through the fixing member 40. [

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 적층체(100)의 모습을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 적층체(100)는 원하는 형태로 제조 가능하다.6 is a view showing a state of the layered product 100 according to another embodiment of the present invention. As shown in Fig. 6, the laminate 100 can be manufactured in a desired form.

전기자동차에 사용될 수 있는 이차 전지를 복수개의 하우징(1)으로 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 적층체(100)는 충방전이 가능하며, 적층체(100)를 구성하는 하우징(1a, 1b)의 개수 및 연결형태는 다양하게 변형이 가능하다. 또한, 적층체(100)에는 전극 조립체(10', 10'')의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 전극 조립체(10', 10'')의 전기적인 흐름을 제어하는 배터리 관리 시스템(미도시, BMS; Battery Management System)이 마련될 수 있다. 나아가, 적층체(100)의 일측에는 직렬 또는 병렬로 연결된 복수개의 하우징(1a, 1b)을 외부 장치와 전기적으로 연결시키도록 서로 다른 극성으로 이루어진 연결부(미도시)를 포함할 수 있다. 적층체(100)를 구성하는 복수개의 하우징(1a, lb)은 전기적으로 연결되어 연결부에 연결되고, 연결부는 외부에 위치한 전자기기와 연결되어 복수개의 하우징(1a, 1b)에서 발생하는 전기적인 에너지를 외부 전자기기로 전달하는 통로로 작용될 수 있다. A secondary battery that can be used in an electric vehicle can be electrically connected in series or in parallel to a plurality of housings 1. [ The stacked body 100 can be charged and discharged, and the number of the housings 1a and 1b constituting the stacked body 100 and the connection forms thereof can be variously modified. The laminate body 100 is also provided with a battery management system (not shown) for controlling the electrical flow of the electrode assemblies 10 'and 10' 'so that the energy of the electrode assemblies 10' and 10 ' BMS (Battery Management System). Further, the laminate 100 may include a connection part (not shown) having different polarities to electrically connect a plurality of housings 1a and 1b connected in series or in parallel to an external device. The plurality of housings 1a and 1b constituting the laminated body 100 are electrically connected and connected to the connecting portion and the connecting portion is connected to an external electronic device to generate electrical energy generated in the plurality of housings 1a and 1b To an external electronic device.

또한, 적층체(100)는 복수개의 하우징(1a, 1b)의 안전성을 향상시키기 위해서는 보호부재를 더 포함할 수 있다. 외부의 수분 또는 가스 등이 하우징(1a, 1b) 측으로 침투하는 것을 방지하기 위한 금속 층일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the laminated body 100 may further include a protection member to improve the safety of the plurality of housings 1a and 1b. It may be a metal layer for preventing external moisture or gas from penetrating into the housings 1a and 1b, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 하우징(1a, lb)이 적층되어 적층체(100)를 구성한 후 이를 충전 및 방전 시, 적층체(100) 내에는 열이 발생되거나 소멸될 수 있으며, 이는 적층체(100)를 구성하고 있는 복수개의 하우징(1a, 1b)의 팽창 또는 수축을 수반한다. 적층체(100)를 구성하는 있는 복수개의 하우징(1a, 1b)의 개수가 많을수록 팽창 또는 수축되는 정도가 달라질 수 있다. 따라서, 충전 및 방전 시, 하우징(1a, 1b)은 하우징(1a, 1b) 내에 위치한 전극 조립체(10', 10'')에 발생되는 팽창을 억제시킬 수 있는 탄성부재(미도시)를 포함할 수 있다. 나아가, 전극 조립체(10', 10'')를 사용중에 발생되는 열을 외부로 배출시키는 냉각부재(미도시)를 포함할 수 있다. 복수개의 하우징(1a, 1b)은 높은 전류로 충전 및 방전하는 경우 직렬 및 병렬로 연결된 단자에서 저항에 의한 열이 발생하는데, 높은 전류의 조건일수록 발생하는 온도가 더 높아지게 되므로, 복수개의 하우징(1a, 1b)은 내열성이 있는 재질로 사용될 수 있다. 더욱이, 하우징(1a, 1b)의 재질에 따라 냉각 효과는 상이하게 작용될 수 있다. 더 나아가, 하우징(1a, 1b)은 전도체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 알루미늄 합금으로 형성될 수 있으며, 이와 같은 경우 고온에서 변형이 없기 때문에 전극 조립체(10', 10'')가 팽창 시 성능을 유지시킬 수 있다. In addition, when the housings 1a and 1b according to the embodiment of the present invention are laminated to constitute the laminate 100 and then are charged and discharged, heat may be generated or extinguished in the laminate 100, And the expansion and contraction of the plurality of housings 1a, 1b constituting the housing 100 are accompanied. The greater the number of the housings 1a and 1b constituting the laminate 100, the more the degree of expansion or contraction may vary. Therefore, during charging and discharging, the housings 1a and 1b include elastic members (not shown) capable of suppressing the expansion generated in the electrode assemblies 10 'and 10' 'located in the housings 1a and 1b . Further, the electrode assembly 10 ', 10' 'may include a cooling member (not shown) for discharging heat generated during use to the outside. When a plurality of housings 1a and 1b are charged and discharged with a high current, heat is generated by resistance at terminals connected in series and in parallel. Since the temperature generated at higher current conditions becomes higher, the plurality of housings 1a , 1b) can be used as a material having heat resistance. Furthermore, depending on the material of the housings 1a and 1b, the cooling effect may be different. Furthermore, the housings 1a and 1b may be formed of conductors. For example, it may be formed of an aluminum alloy, and in this case, since there is no deformation at a high temperature, the electrode assembly 10 ', 10' 'can maintain the performance upon expansion.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

1: 이차전지
10: 전극조립체
12: 제1 전극탭
14: 제2 전극탭
20, 20a, 20b: 양극면
30, 30a, 30b: 음극면
40: 고정부재
50: 결합돌기
52: 결합홈
100: 적층체1: secondary battery
10: electrode assembly
12: first electrode tab
14: second electrode tab
20, 20a, 20b: anode face
30, 30a, 30b: cathode face
40: Fixing member
50: engaging projection
52: engaging groove
100:

Claims (13)

전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 다면체 형상의 하우징;
상기 하우징의 하나 이상의 면은 양극을 형성하는 양극면이고,
상기 하우징의 다른 하나 이상의 면은 음극을 형성하는 음극면인, 이차 전지.
An electrode assembly;
A polyhedron-shaped housing for housing the electrode assembly;
Wherein one or more surfaces of the housing are anode surfaces forming an anode,
And the other surface of the housing is a cathode surface forming a cathode.
청구항 1에 있어서,
상기 양극면은 면 전체가 양극으로 형성되고,
상기 음극면은 면 전체가 음극으로 형성되는, 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the anode surface is formed as an anode in its entirety,
Wherein the cathode surface is formed as a whole cathode surface.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 육면체로 형성되는, 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the housing is formed in a hexahedron.
청구항 3에 있어서,
상기 육면체는 직육면체 또는 정육면체인, 이차 전지.
The method of claim 3,
Wherein the hexahedron is a rectangular parallelepiped or a cuboid.
청구항 3 또는 4에 있어서,
상기 육면체의 3면은 양극면이고,
상기 육면체의 나머지 3면은 음극면인, 이차 전지.
The method according to claim 3 or 4,
The three faces of the hexahedron are anode faces,
And the remaining three surfaces of the hexahedron are cathode surfaces.
청구항 1에 있어서,
상기 전극 조립체와 상기 양극면 또는 상기 음극면 사이에 스위치가 마련되는, 이차 전지.
The method according to claim 1,
And a switch is provided between the electrode assembly and the anode surface or the cathode surface.
제1 전극조립체를 수용하는 다면체 형상의 제1 하우징;
제2 전극조립체를 수용하는 다면체 형상의 제2 하우징;
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 서로 고정시키는 고정부재;를 포함하고,
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 접촉되어, 상기 제1 하우징의 일면과 상기 제2 하우징의 일면이 직렬 또는 병렬 연결되는, 이차 전지 적층체.
A first housing having a first polyhedral shape for receiving the first electrode assembly;
A second housing having a polyhedral shape for housing a second electrode assembly;
And a fixing member for fixing the first housing and the second housing to each other,
Wherein the first housing and the second housing are in contact with each other, and one surface of the first housing and one surface of the second housing are connected in series or in parallel.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 육면체로 형성되는, 이차 전지 적층체.
The method of claim 7,
And the first housing and the second housing hexahedron.
청구항 8에 있어서,
상기 육면체는 직육면체 또는 정육면체인, 이차 전지 적층체.
The method of claim 8,
Wherein the hexahedron is a rectangular parallelepiped or a cuboid.
청구항 8 또는 9에 있어서,
상기 육면체의 3면은 양극면이고,
상기 육면체의 나머지 3면은 음극면인, 이차 전지 적층체.
The method according to claim 8 or 9,
The three faces of the hexahedron are anode faces,
And the remaining three surfaces of the hexahedron are cathode surfaces.
청구항 10에 있어서,
상기 양극면과 상기 음극면 중 전기적으로 연결되지 않는 면은 비활성화 되는, 이차 전지 적층체.
The method of claim 10,
And a surface of the anode surface that is not electrically connected to the cathode surface is deactivated.
청구항 11에 있어서,
상기 양극면과 상기 음극면은 절연부재 부착 또는 전기적으로 단선시켜 비활성화 되는, 이차 전지 적층체
The method of claim 11,
Wherein the positive electrode surface and the negative electrode surface are inactivated by attaching or electrically disconnecting an insulating member,
청구항 7에 있어서,
상기 고정부재는 케이블 타이(cable tie) 또는 볼트를 포함하는, 이차 전지 적층체.The method of claim 7,
Wherein the securing member comprises a cable tie or a bolt.
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