KR20180008039A - Electrode assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode assembly.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다. Unlike primary batteries, rechargeable secondary batteries can be recharged, and they are being researched and developed recently due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. The secondary battery is classified into a coin type battery, a cylindrical type battery, a square type battery, and a pouch type battery depending on the shape of the battery case. An electrode assembly mounted in a battery case of a secondary battery is a chargeable and dischargeable power generation device having a stacked structure of an electrode and a separation membrane.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. 이중 젤리 롤형 전극 조립체는 제조가 용이하면서도 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.The electrode assembly includes a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material, and a stacked type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween And a stack / folding type in which stacked unit cells are wound with a long length separating film. The double jelly roll type electrode assembly is widely used because it has an advantage of being easy to manufacture and having high energy density per weight.
본 발명의 하나의 관점은 전극 탭에 의하여 인접한 전극의 쇼트(short)가 발생되는 것을 방지할 수 있는 전극 조립체를 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide an electrode assembly capable of preventing a short of an adjacent electrode by an electrode tab.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 복수의 전극과 분리막이 교대로 적층 형성되는 전극 적층체와, 상기 복수의 전극에 부착되며, 상기 복수의 전극과 전기적으로 각각 연결되는 복수의 전극 탭 및 상기 복수의 전극 중 어느 하나에 부착되는 상기 전극 탭에 대응되도록 상기 복수의 전극 중 다른 하나의 전극에 구비되는 전극 보호부재를 포함할 수 있다. An electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes an electrode stacked body in which a plurality of electrodes and a separating film are alternately laminated and a plurality of electrode tabs attached to the plurality of electrodes and electrically connected to the plurality of electrodes, And an electrode protecting member provided on the other one of the plurality of electrodes so as to correspond to the electrode tab attached to any one of the plurality of electrodes.
본 발명에 따른 전극 조립체는 전극 탭에 대응되는 측의 전극 부위에 보호 테이프를 부착하여 전극 탭에 의한 인접한 전극의 쇼트 발생을 방지할 수 있습니다. In the electrode assembly according to the present invention, a protection tape is attached to the electrode portion corresponding to the electrode tab to prevent shorting of the adjacent electrode by the electrode tab.
특히, 양극 탭과 분리막을 사이에 두고 대면되는 음극 부분에 보호 테이프를 부착하여 양극 탭의 단차에 의해 분리막이 파손되며 음극 부분을 손상시키고, 음극의 하드 쇼트(Hard short)가 발생되는 것을 방지할 수 있습니다. In particular, by attaching a protective tape to the cathode portion facing the cathode tab and the separator, the separator is broken by the step of the anode tab, thereby damaging the cathode portion and preventing a hard short of the cathode can.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극의 권취 전 상태를 나타낸 개념도이다.
도 4은 도 3에서 A-A'선을 따라 절개하여 양극 절연 테이프의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 3에서 A-A'선을 따라 절개하여 양극 절연 테이프의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 3에서 A-A'선을 따라 절개하여 양극 절연 테이프의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual view illustrating a state before an electrode is wound up in an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an example of an anode insulation tape cut along line A-A 'in FIG.
5 is a cross-sectional view showing another example of an anode insulation tape cut along the line A-A 'in FIG.
6 is a cross-sectional view showing another example of the anode insulation tape cut along line A-A 'in FIG.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Furthermore, the present invention can be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 사시도이다. 1 is a perspective view illustrating an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100)는, 복수의 전극(113)과 분리막(114)이 적층된 전극 적층체(110)와, 복수의 전극(113)에 각각 부착되는 복수의 전극 탭(120) 및 전극(113)에 구비되는 전극 보호부재(140)를 포함한다. 1, an
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 양극 탭(121)에 부착되는 양극 절연 테이프(130)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 평면도이다. 2 is a plan view of an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an electrode assembly according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
도 1 및 도 2를 참고하면, 전극 적층체(110)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 복수의 전극(113)과 분리막(114)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 적층체(110)는 권취된 형태로 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the
전극(113)은 양극 시트(Sheet)(111)와 음극 시트(112)를 포함할 수 있다. 그리고 분리막(114)은 양극 시트(111)와 음극 시트(112)를 분리하여 전기적으로 절연시킨다. 여기서, 양극 시트(111)와 음극 시트(112)는 분리막(114)과 함께 권취되어 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. 이때, 전극 적층체(110)는 원형 또는 타원형 형태로 권취될 수 있다. The
분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 양극 시트(111) 및 음극 시트(112)와 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(114)은 양극 시트(111) 및 음극 시트(112) 사이와, 양극 시트(111) 및 음극 시트(112)의 외측면에 위치될 수 있다. The
또한, 분리막(114)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다. In addition, the
전극 탭(120)은 복수개로 구비되고, 복수의 전극(113)에 각각 부착되어 전기적으로 복수의 전극(113)에 각각 연결된다. 이때, 전극 탭(120)은 양극 탭(121) 및 음극 탭(122)으로 구성되어, 양극 탭(121)은 양극 시트(111)에 전기적으로 연결되고, 음극 탭(122)은 음극 시트(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. The plurality of
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극의 권취 전 상태를 나타낸 개념도이다. FIG. 3 is a conceptual view illustrating a state before an electrode is wound up in an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 양극 시트(111)는 양극 집전체(111a) 및 양극 집전체(111a)에 도포된 양극 활물질(111b)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 양극 시트(111)의 양극 집전체(111a)는 예를 들어 알루미늄 재질의 시트(sheet)로 이루어질 수 있고, 양극 활물질(111b)은 LiCoO2(리듐코발트옥사이드, 리튬코발트산화물)을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 양극 탭(121)은 양극 활물질(111b)이 도포되지 않은 무지부에 구비될 수 있다. 3, the
음극 시트(112)는 음극 집전체(미도시)와, 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 음극 시트(112)의 음극 집전체는 예를 들어 구리 재질로 이루어진 시트로 이루어질 수 있고, 음극 활물질은 인조흑연을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다. The
도 2 및 도 3을 참고하면, 전극 보호부재(140)는 복수의 전극(113) 중 어느 하나에 부착되는 전극 탭(120)에 대응되도록 복수의 전극(113) 중 다른 하나의 전극(113)에 구비될 수 있다. 여기서, 전극 보호부재(140)는 분리막(114)을 사이에 두고 복수의 전극(113) 중 어느 하나에 부착되는 전극 탭(120)과 대면되도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 전극 보호부재(140)는 전극 탭(120)이 분리막(114)을 파손시키고, 더 나아가 인접한 전극(113)까지 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 즉, 전극 탭(120)의 단차 부분 즉 모서리에 의하여 분리막(114)이 파손될때, 파손부위에 인접하여 전극 보호부재(140)가 위치됨에 따라 분리막(114)을 파손시킨 전극 탭(120) 부위가 전극 보호부재(140)에 차단되어 전극(113)까지 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 결국, 전극 보호부재(140)가 전극 탭(120)에 의하여 인접 전극(113)의 쇼트를 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 2 and 3, the
아울러, 전극 보호부재(140)는 절연 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the
그리고, 전극 보호부재(140)는 보호 테이프로 이루어져 전극(113)에 부착될 수 있다. 이때, 보호 테이프는 기재(미도시) 및 기재에 적층된 점착층(미도시)을 포함할 수 있다. The
또한, 전극 보호부재(140)는 전극 탭(120)의 대응되는 면 보다 큰 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 전극 보호부재(140)는 전극 탭(120)과 대응되는 전극(113) 면 전체를 커버하여, 전극 탭(120)이 분리막(114)을 파손하며 대면될 수 있는 전극(113)의 대응면 모든 부분에 직접 전극 탭(120)이 접촉되는 것을 차단할 수 있다. In addition, the
양극 절연 테이프(130)는 양극 탭(121)에 부착되고, 전기 절연성 재질의 필름으로 이루어져 양극 탭(121)의 부착 부위를 외부와 절연시킬 수 있다. 이때, 전극 보호부재(140)는 양극 절연 테이프(130)와 대응되는 음극 시트(112) 부분에 위치될 수 있다. 여기서, 전극 보호부재(140)는 예를 들어 분리막(114)을 사이에 두고 양극 탭(121)과 대면하는 음극 시트(112) 부분에 위치될 수 있다. The positive
따라서, 양극 탭(121)의 단차 부분이 양극 절연 테이프(130)를 파손하며 인접한 분리막(114)을 파손시킬때, 전극 보호부재(140)가 양극 탭(121)과 대면되는 음극 시트(112) 부분에 위치되어 양극 탭(121)에 의해 음극 시트(112)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 결국, 전극 보호부재(140)는 양극 탭(121)의 모서리에 의해 음극 시트(112)가 손상되며 하드 쇼트(Hard short)가 발생되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, when the stepped portion of the
도 4은 도 3에서 A-A'선을 따라 절개하여 양극 절연 테이프의 일례를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 3에서 A-A'선을 따라 절개하여 양극 절연 테이프의 다른 예를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 3에서 A-A'선을 따라 절개하여 양극 절연 테이프의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an anode insulation tape cut along a line A-A 'in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of an anode insulation tape cut along a line A- And FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the anode insulation tape cut along the line A-A 'in FIG.
도 4를 참고하면, 일례로, 양극 절연 테이프(130)는 양극 탭(121)의 일면 및 양극 시트(111)의 일면에 걸쳐 부착될 수 있다. 4, for example, the anode
도 5를 참고하면, 다른 예로, 양극 절연 테이프(130')는 양극 탭(121)의 양면 및 양극 시트(111)의 일면에 걸쳐 부착될 수 있다. 5, in another example, the anode insulating tape 130 'may be attached to both surfaces of the
도 6을 참고하면, 또 다른 예로, 양극 절연 테이프(130")는 양극 탭(121)을 둘러싸며 부착될 수 있다. 6, as another example, an anode
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. Further, the scope of protection of the invention will be clarified by the appended claims.
100: 전극 조립체
110: 전극 적층체
111: 양극 시트
111a: 양극 집전체
111b: 양극 활물질
112: 음극 시트
113: 전극
114: 분리막
120: 전극 탭
121: 양극 탭
122: 음극 탭
130,130',130": 양극 절연 테이프
140: 전극 보호부재100: electrode assembly
110: electrode laminate
111: anode sheet
111a: positive current collector
111b: cathode active material
112: cathode sheet
113: electrode
114: membrane
120: Electrode tab
121: positive electrode tab
122: cathode tab
130, 130 ", 130 ": positive electrode insulating tape
140: electrode protecting member
Claims (13)
상기 복수의 전극에 부착되며, 상기 복수의 전극과 전기적으로 각각 연결되는 복수의 전극 탭; 및
상기 복수의 전극 중 어느 하나에 부착되는 상기 전극 탭에 대응되도록 상기 복수의 전극 중 다른 하나의 전극에 구비되는 전극 보호부재를 포함하는 전극 조립체. An electrode laminate in which a plurality of electrodes and a separator are alternately laminated;
A plurality of electrode tabs attached to the plurality of electrodes and electrically connected to the plurality of electrodes, respectively; And
And an electrode protecting member provided on the other one of the plurality of electrodes so as to correspond to the electrode tab attached to any one of the plurality of electrodes.
상기 전극 보호부재는 분리막을 사이에 두고 상기 복수의 전극 중 어느 하나에 부착되는 상기 전극 탭과 대면되는 전극 조립체. The method according to claim 1,
Wherein the electrode protection member is opposed to the electrode tab attached to one of the plurality of electrodes with a separation membrane interposed therebetween.
상기 전극 보호부재는 절연 재질을 포함하여 이루어지는 전극 조립체. The method according to claim 1,
Wherein the electrode protecting member comprises an insulating material.
상기 전극 보호부재는 보호 테이프로 이루어져 상기 전극에 부착되는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the electrode protecting member is made of a protective tape and attached to the electrode.
상기 전극 보호부재는 상기 전극 탭의 대응되는 면 보다 큰 면적을 갖도록 형성되는 전극 조립체. The method according to claim 1,
Wherein the electrode protection member is formed to have a larger area than a corresponding surface of the electrode tab.
상기 전극은 양극 시트 및 음극 시트를 포함하고,
상기 전극 탭은 상기 양극 시트에 부착되는 양극 탭 또는 상기 음극 시트에 부착되는 음극 탭을 포함하는 전극 조립체. The method according to claim 1,
Wherein the electrode comprises a positive electrode sheet and a negative electrode sheet,
Wherein the electrode tab includes a positive electrode tab attached to the positive electrode sheet or a negative electrode tab attached to the negative electrode sheet.
상기 전극 보호부재는, 분리막을 사이에 두고 상기 양극 탭과 대면하는 상기 음극 시트 부분에 위치되는 전극 조립체. The method of claim 6,
Wherein the electrode protecting member is located in the portion of the negative electrode sheet facing the positive electrode tab with a separating film interposed therebetween.
상기 양극 탭에 부착되는 양극 절연 테이프를 더 포함하는 전극 조립체.The method of claim 6,
And a positive electrode insulation tape attached to the positive electrode tab.
상기 양극 절연 테이프는 상기 양극 탭과 상기 양극 시트에 걸쳐 부착되는 부분에 부착되는 전극 조립체.The method of claim 8,
Wherein the positive electrode insulation tape is attached to a portion of the positive electrode tab adhered to the positive electrode sheet.
상기 양극 절연 테이프는 상기 양극 탭을 둘러싸며 부착되는 전극 조립체.The method of claim 8,
Wherein the positive electrode insulation tape is attached to and adheres to the positive electrode tab.
상기 양극 절연 테이프는 상기 양극 탭의 일면 및 상기 양극 시트의 일면에 걸쳐 부착되는 전극 조립체. The method of claim 8,
Wherein the positive electrode insulation tape is attached to one surface of the positive electrode tab and one surface of the positive electrode sheet.
상기 양극 절연 테이프는 상기 양극 탭의 양면 및 상기 양극 시트의 일면에 걸쳐 부착되는 전극 조립체. The method of claim 8,
Wherein the positive electrode insulation tape is attached to both surfaces of the positive electrode tab and one surface of the positive electrode sheet.
상기 전극 보호부재는 상기 양극 절연 테이프와 대응되는 상기 음극 시트 부분에 위치되는 전극 조립체. The method according to any one of claims 8 to 12,
And the electrode protecting member is located in the portion of the negative electrode sheet corresponding to the positive electrode insulating tape.
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