KR20180058305A - 천공된 전극을 포함하고 있는 전지셀 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 분리막과 접합되어 있는 구조의 단위셀 둘 이상이 분리시트 또는 분리막이 개재되어 있는 상태로 전극조립체를 포함하는 전지셀을 제조하는 방법에 있어서, (a) 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질을 도포하여 양극판 및 음극판을 제조하는 과정, 양극판 및 음극판에서, 전극 활물질이 도포되어 있지 않은 집전체 외주변의 무지부를 노칭(notching)하여 전극 탭을 형성하면서, 전극 활물질이 도포되어 있는 코팅부에 활물질 코팅층과 집전체를 관통하는 하나 이상의 관통 홀을 각각 천공하는 과정, 및 관통 홀이 서로 연통되도록 하는 위치에서 양극판과 음극판을 분리막에 접합하여 단위셀을 제조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법에 관한 것이다.

Description

천공된 전극을 포함하고 있는 전지셀 제조방법 {Method of Preparing Battery Cell Comprising Electrode Having Hole}
본 발명은 천공된 전극을 포함하고 있는 전지셀 제조방법에 관한 것이다.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.
최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 충방전 특성과 수명특성을 나타내고 친환경적인 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
이차전지는 양극, 음극 및 분리막으로 이루어진 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다. 특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
그러나, 이차전지의 경우, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장됨으로써, 상기 전해액에 충분히 함침 및 습윤(wetting)되어 전기적 성능을 발휘하는 바, 상기 전해액에 대한 함침 시, 전극조립체의 크기 및 적층 구조 등의 영향으로 인해, 전극조립체의 중앙 부위를 비롯한 전면적에 걸쳐 균일한 습윤이 어려워지고, 이에 따라, 충, 방전 싸이클이 진행될 때 전극의 전면적에 걸친 균일한 전극 반응이 어려운 문제점이 있다.
한편, 단위셀의 제조 시 전극과 분리막을 밀착시키는 경우, 전극과 분리막 사이에 가스가 트랩되어 셀 내부에 미 충전 영역 생기는 문제로 전지의 성능이 저하되는 문제가 발생되며, 나아가 셀의 두께가 불균일해 지고, 전극이 탈리되는 문제가 발생하여 셀의 외관 불량 및 전지 안전성이 떨어지는 문제가 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 전극조립체에 관통 홀을 형성하여 관통 홀을 통한 전해액 함침을 유도하는 기술이 제안되었다.
그러나, 상기 관통 홀을 형성하기 위해서는 별도의 관통 홀 형성 공정이 요구되는 바, 제조 공정이 번잡해져 생산 수율이 떨어지는 문제가 있고, 관통 홀 형성 공정을 수행하기 위한 별도의 장비를 구비해야 함에 따른 생산 비용 증가 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전지셀 제조 시 전극 판을 노칭하여 전극 탭을 형성하는 과정에서 전극 활물질이 도포되어 있는 코팅부에 활물질 코팅층과 집전체를 관통하는 하나 이상의 관통 홀을 형성하는 경우, 이차전지의 전해액 함침성 및 전지 내부 가스트랩 문제를 개선하면서도 제조 공정의 간소화 및 생산 비용을 절감할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀 제조방법은, 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 분리막과 접합되어 있는 구조의 단위셀들이 둘 이상이 분리시트 또는 분리막이 개재되어 있는 상태의 전극조립체를 포함하는 전지셀을 제조하는 방법에 있어서,
(a) 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질을 도포하여 양극판 및 음극판을 제조하는 과정;
(b) 양극판 및 음극판에서, 전극 활물질이 도포되어 있지 않은 집전체 외주변의 무지부를 노칭(notching)하여 전극 탭을 형성하면서, 전극 활물질이 도포되어 있는 코팅부에 활물질 코팅층과 집전체를 관통하는 하나 이상의 관통 홀을 각각 천공하는 과정;
(c) 관통 홀이 서로 연통되도록 하는 위치에서 양극판과 음극판을 분리막에 접합하여 단위셀을 제조하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
종래 전극조립체 또는 전극에 관통 홀을 형성하기 위해서는 별도의 천공 장비에 의해 천공 공정을 수행해야 하는 것이 일반적이었다. 이 경우, 활물질층이 형성된 전극을 천공 장치로 이동시킨 후에 천공 공정을 수행해야 하는 번거로움이 존재하고, 제조 공정 상의 시간적, 비용적 손실이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명은 전지셀 제조 시 전극 판에 전극 탭을 형성하는 노칭(Notching) 공정을 수행하는 단계에서 전극 활물질이 도포되어 있는 코팅부에 코팅층과 집전체를 관통하는 관통 홀을 형성함으로써, 전극조립체에 관통 홀을 형성하는 제조방법 상의 문제점들을 개선할 수 있다.
일반적으로, 단위 전극의 적층 구조를 포함하는 전극조립체의 제조 공정은, 양극과 음극 합제를 제조하는 공정, 양극 집전체와 음극 집전체에 각각의 합제를 도포하여 양극 및 음극으로 이루어진 시트 형태의 전극들을 각각 제조하는 공정, 전극 상에 전극 탭을 형성하는 공정, 전극들을 프레싱(Pressing)하는 공정, 전극들을 소망하는 크기로 소폭 절단(Slitting)하여 전극을 제조 하는 공정, 진공 건조 공정, 제조된 전극인 양극, 음극 및 분리막 구성된 전극조립체를 형성하는 공정 등을 포함한다.
이 중, 전극 탭을 형성하는 공정에서, 전극에서 단부 부근에 설정된 탭 예정 부위를 따라 절삭이 가능한 장치로 가공하는 공정을 노칭 공정이라 한다. 구체적으로, 상하로 운동 가능한 캐비티로 전극을 절삭하도록 구성되어 있고, 구체적으로 캐비티 내부에 탭 예정 부위를 제외한 부위만을 가압 및 절삭하도록 특정 형태의 노칭 패턴(notching pattern)이 형성되어 있으며 캐비티가 하강할 때, 노칭 패턴에 따라 전극의 단부 일부만을 절삭하는 장치를 이용하여 노칭 공정을 수행하며, 절삭 이후 전극의 단부에서 돌출된 형태로 잔존하는 부위가 전극 탭으로 사용된다.
도 1에는 종래의 노칭 공정에서의 노칭 패턴을 나타낸 평면도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전극 판의 전극 활물질이 도포되어 있지 않은 집전체(100) 외주변의 무지부에 전극 탭을 형성하기 위해 노칭이 수행되는 부위가 도시되어 있다. 캐비티가 하강할 때, 탭 예정 부위를 제외한 부위(20)에 압력이 가해져 절삭됨으로써 전극 탭이 형성된다.
본 발명의 노칭 장치는 캐비티 내부에 탭 예정 부위를 제외한 부위(20)뿐만 아니라, 전극판 내부에 형성되는 관통 홀의 예정 위치에 가압 및 절삭하도록 노칭 패턴이 형성되어 있다. 캐비티가 하강할 때, 노칭 패턴에 따라 전극활물질이 도포되어 있지 않은 집전체 외주변의 무지부에서 전극 탭 부위를 제외한 부분이 절삭되는 동시에 전극 활물질이 도포되어 있는 코팅부에 활물질 코팅층과 집전체에 관통 홀이 형성된다.
상기 관통 홀은 개수는 문제되지 않으나, 하나의 구체적인 예에서, 양극판과 음극판은 평면상으로 활물질 코팅층의 중앙에 천공된 제 1 관통 홀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 관통 홀과 함께, 평면상으로 제 1 관통 홀을 중심으로 대칭 위치에 둘 이상의 제 2 관통 홀들을 포함할 수 있다. 여기서, 전극판이 각각 둘 이상의 관통 홀들을 포함하는 경우, 평면상으로 상기 관통 홀들의 총 면적은 활물질 코팅층의 총 면적에 대해 0.1 내지 1% 인 것일 수 있다.
다만, 양극판과 음극판의 관통 홀의 개수는 상호 동일하며, 양극판과 음극판은 관통 홀이 서로 연통되도록 분리막에 접합하여 단위셀을 구성한다. 양극판의 관통 홀과 음극판의 관통 홀이 서로 연통되는 위치에서 접합되는 경우에 전해액의 함침성이 좋고, 동일한 노칭 장치를 이용하여 양극판 및 음극판에 관통 홀을 형성할 수 있어, 제조 비용 및 제조 공정 상 유리한 점이 있다.
본 발명에 따라 제조된 전지셀의 단위셀들은 관통 홀을 포함한 전극판을 관통 홀을 포함하지 않는 분리막에 접합시킨 단위셀로서, 관통 홀 형성부위에서 양극 및 음극들이 직접 접촉을 방지함으로써, 전지셀의 내부 단락 및 이에 따른 화재를 예방할 수 있다. 한편, 상기 단위셀은 양측 외곽에 위치하는 극판들이 동일한 극성을 가진 극판들로 이루어진 바이셀이거나, 양측 외곽에 위치하는 극판들이 반대 극성을 가진 극판들로 이루어진 풀셀일 수 있다.
상기 관통 홀은 형상은 특별히 제한되지 않으나, 평면상으로 원형, 타원형 또는 다각형 형상 등을 가질 수 있다. 관통 홀의 연통 위치에 분리막이 개재되므로 양극판의 관통 홀과 음극판의 관통 홀은 반드시 동일한 형상을 가져야 하는 것은 아니나, 서로 동일한 형상을 가지는 경우에는 전해액의 유동이 원활하므로 바람직할 수 있다.
한편, 전극판의 관통 홀의 크기는 양극판의 관통 홀의 크기가 음극판의 관통 홀의 크기보다 상대적으로 큰 것일 수 있다. 구체적으로는 평면상으로 상기 양극판 관통 홀의 면적은 음극판 관통 홀의 면적에 대해 101% 내지 200% 크기일 수 있고, 바람직하게는 105% 내지 150%의 크기일 수 있다.
본 발명의 양극판의 관통 홀의 크기가 음극판의 관통 홀의 크기보다 크므로, 서로 관통되는 위치에 위치시키는 경우에 평면상으로 상기 양극판 관통 홀의 내주변은 음극판 관통 홀의 내주변과 겹치지 않으면서 음극판 관통 홀의 내주변의 외측에 위치하는 것이 바람직하다. 각 관통 홀 사이에 분리막이 개재되어 있으나, 전지의 외부 충격 등의 문제로 관통 홀 부분의 분리막이 찢어지는 경우에 양극판과 음극판이 접촉하여 화재가 발생하는 것을 방지하는 등의 전지 안전성을 재차 확보하기 위함이다. 구체적으로는, 평면상으로 상기 음극판 관통 홀의 중심은 양극판 관통 홀의 중심과 동일 축 상에 위치하는 것일 수 있다.
한편, 양극판 관통 홀과 음극판 관통 홀의 위치는 전극판 내에서 반드시 대칭적인 위치에 존재할 필요는 없다. 양 극판 내 관통 홀이 서로 연통되는 위치에 존재한다면 전극 내의 관통 홀이 반드시 대칭적인 위치에 형성된 것이 아니라도 무방하다.
구체적으로, 본 발명의 전지셀에 포함되는 전극조립체는 복수의 단위셀들이 분리시트에 의해 권취되어 있는 구조의 스택/폴딩형 전극조립체일 수 있고, 또 다른 구체적인 예에서 복수의 단위셀들이 분리막이 개재된 상태로 적층되어 있는 구조의 라미네이션/스택형 전극조립체일 수 있다.
상기 단위셀은 양극/음극 집전체에 양극/음극 활물질을 도포하여 코팅부를 형성한 뒤, 노칭 장치를 통해 전극 탭 및 전극 판에 관통 홀이 형성된 양극판과 음극판을 제조하고, 상기 양극판 및 음극판을 관통 홀을 포함하지 않는 분리막에 접합하여 제조된다. 상기 분리막의 종류는 제한되지 않으나 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.
본 발명에 따르면, 음극 활물질로서는 리튬 이차전지에 일반적으로 사용되는 음극 활물질을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소계 물질; 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, 및 Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
다만, 모든 음극 활물질이 동일한 효과를 나타내는 것은 아니며, 상기 음극 활물질들 중, 탄소계 물질인 경우 가장 우수한 효과를 나타낼 수 있다. 상세하게는, 상기 탄소계 물질은 흑연계 탄소, 코크스계 탄소, 소프트 카본 및 하드 카본으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
이러한 천연 흑연은 인편상 천연 흑연 원재료를 분쇄, 조립하여 구형 형태로 제조할 수 있으며, 이렇게 제조된 구형 천연 흑연은, 비표면적이 최소화되므로 활물질 표면에서의 전해질 분해반응이 감소될 수 있다. 따라서, 상기 구형 조립화된 천연 흑연을 인편상 형태의 천연 흑연과 혼합하여 사용할 경우 전극의 충진밀도가 증가하고, 에너지 밀도가 향상될 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 음극 활물질은 천연 흑연, 인조 흑연, 또는 천연 흑연 및 인조 흑연일 수 있다.
본 발명에 따르면, 양극 활물질은, 예를 들어, 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, LiV3O4, 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.
본 발명은 또한, 본 발명의 전지셀 제조방법에 따라 제조된 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공한다. 상기 디바이스는 구체적으로, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 제조방법은 전지셀 제조 시, 전극 탭을 형성하는 노칭 공정에서 전극판에 관통 홀을 형성함으로써, 전극조립체의 전해액 함침성을 증가시키고, 관통 홀 형성을 위해 별도의 공정을 거치지 않고 종래 전지셀 제조방법을 이용하므로 전지셀 제조 공정이 간이화하고, 제조 비용이 절감할 수 있다.
또한, 양극판과 음극판의 관통 홀이 연통하는 부분에 분리막이 개재되어 양극 및 음극의 접촉을 방지되고, 전극과 분리막 사이에 가스가 트랩되는 것이 방지되어 전지셀의 안전성 및 전지 외관 불량율이 개선될 수 있다.
도 1은 종래의 전극 노칭에 대한 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 관통 홀을 형성하는 노칭을 나타낸 평면도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관통 홀을 형성하는 노칭을 나타낸 모식도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체를 이루는 단위셀의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 5는 도 4의 O-O'를 따라 절단한 단위셀의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
일반적인 노칭 장치는 상하 운동하는 캐비티(도시하지 않음)를 구비하고, 노칭 공정에서 캐비티가 하강함으로써, 도 1에서 보는 바와 같이 탭 예정 부위를 제외한 부위(20)에 노칭을 수행한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 관통 홀을 형성하는 노칭을 나타낸 평면도이다. 본 발명에 따르면, 캐비티 내부가 도 2와 같이 노칭을 수행할 수 있도록 형성되어 있는 노칭 장치를 이용하여, 전극 판(300)의 코팅부(200) 상에 위치하는 제 1 관통 홀 형성 부위(30)를 노칭함으로써 제 1 관통 홀을 형성한다. 이 때, 코팅부를 구성하는 활물질 코팅층 및 집전체를 함께 천공하여 관통 홀을 형성한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관통 홀을 형성하는 노칭을 나타낸 모식도이다. 도 2에 도시된 제 1 관통 홀 형성 부위(30) 외에, 두 개의 탭 예정 부위(10, 10')의 사이로 제 1 관통 홀 형성 부위(30)을 관통하는 가상의 선을 기준으로 대칭적으로 존재하는 제 2 관통 홀 형성 부위(40, 40')를 도시하고 있다. 각 관통 홀의 형상은 동일한 전극 내에서나 서로 다른 전극 내에서 상이하더라도 무방하나, 음극판의 관통 홀(321) 및 양극판의 관통 홀(311)은 서로 연통되도록 하는 위치에서 분리막(400)에 접합된 형태일 수 있다.
도 4는 각각 관통 홀(311, 321)을 포함하는 양극판(310)과 음극판(320) 및 두 전극판 사이에 개재되며 관통 홀을 갖지 않는 분리막(400)의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 양극판(310)의 관통 홀(311)은 음극판(320)의 관통 홀(321)의 크기보다 크고, 관통 홀의 중심(O, O')이 동일 축 상에 위치함으로써, 양극판(310)의 관통 홀(311)의 내주변이 음극판 관통 홀의 내주변과 겹치지 않으면서 음극판 관통 홀의 내주변의 외측에 위치하게 된다.
다만, 도 3 내지 도 4에 도시된 관통 홀의 위치에 제한되지 않고, 반드시 관통 홀들이 극판 내에서 대칭적인 위치에 천공된 것으로 제한되지 않는다.
도 5는 도 4의 각 전극 판의 관통 홀의 중심을 연장한 O-O' 를 따라 절단한 단위셀의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 양극판(310)의 관통 홀(311)의 크기는 음극판(320)의 관통 홀(321)의 크기보다 크고, 관통 홀을 포함하는 전극 판 사이에 개재되는 분리막(400)은 관통 홀을 포함하지 않는다. 일반적인 단위셀 내지는 복수의 단위셀을 포함하는 전극조립체들은 전극 판의 단부 쪽으로부터 전극 판 중앙 부분으로 전해액이 유입되나, 본 발명에 따른 전극 조립체는 전극 판에 형성된 관통 홀을 통해서도 전해액이 유입되므로, 전해액 함침성이 크게 증가되는 효과가 있다. 또한, 상기 관통 홀을 통해, 가스가 방출되므로, 전극과 분리막 사이에 가스가 트랩되어 발생되는 전지 안전성 및 불량율 문제를 개선할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예를 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.

Claims (17)

  1. 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 분리막과 접합되어 있는 구조의 단위셀 둘 이상이 분리시트 또는 분리막이 개재되어 있는 상태로 전극조립체를 포함하는 전지셀을 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 집전체의 일면 또는 양면에 전극 활물질을 도포하여 양극판 및 음극판을 제조하는 과정;
    (b) 양극판 및 음극판에서, 전극 활물질이 도포되어 있지 않은 집전체 외주변의 무지부를 노칭(notching)하여 전극 탭을 형성하면서, 전극 활물질이 도포되어 있는 코팅부에 활물질 코팅층과 집전체를 관통하는 하나 이상의 관통 홀을 각각 천공하는 과정;
    (c) 관통 홀이 서로 연통되도록 하는 위치에서 양극판과 음극판을 분리막에 접합하여 단위셀을 제조하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 복수의 단위셀들이 분리시트에 의해 권취되어 있는 구조의 스택/폴딩형 전극조립체인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 복수의 단위셀들이 분리막이 개재된 상태로 적층되어 있는 구조의 라미네이션/스택형 전극조립체인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단위셀은 양측 외곽에 위치하는 극판들이 동일한 극성을 가진 극판들로 이루어진 바이셀인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단위셀은 양측 외곽에 위치하는 극판들이 반대 극성을 가진 극판들로 이루어진 풀셀인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 양극판과 음극판은 평면상으로 활물질 코팅층의 중앙에 천공된 제 1 관통 홀을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 양극판과 음극판은 평면상으로 제 1 관통 홀을 중심으로 대칭 위치에 둘 이상의 제 2 관통 홀들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 양극판과 음극판은 각각 복수의 제 2 관통 홀들을 포함하고 있고, 상기 제 2 관통 홀들은 제 1 관통 홀을 중심으로 방사상 대칭 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 관통 홀은 평면상으로 원형, 타원형 또는 다각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상호 연통되는 위치에 있는 음극판 관통 홀의 크기는 양극판 관통 홀의 크기보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 평면상으로 상기 음극판 관통 홀의 면적은 양극판 관통 홀의 면적에 대해 101% 내지 200% 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 평면상으로 상기 양극판 관통 홀의 내주변은 음극판 관통 홀의 내주변과 겹치지 않으면서 음극판 관통 홀의 내주변의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 평면상으로 상기 음극판 관통 홀의 중심은 양극판 관통 홀의 중심과 동일 축 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 양극판과 음극판은 각각 둘 이상의 관통 홀들을 포함하고 있고, 평면상으로 상기 관통 홀들의 총 면적은 활물질 코팅층의 총 면적에 대해 0.1% 내지 1% 범위인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 따라 제조된 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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