KR20180081926A - Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator - Google Patents

Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator Download PDF

Info

Publication number
KR20180081926A
KR20180081926A KR1020170002839A KR20170002839A KR20180081926A KR 20180081926 A KR20180081926 A KR 20180081926A KR 1020170002839 A KR1020170002839 A KR 1020170002839A KR 20170002839 A KR20170002839 A KR 20170002839A KR 20180081926 A KR20180081926 A KR 20180081926A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode assembly
separator
separation membrane
separators
electrode
Prior art date
Application number
KR1020170002839A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102207132B1 (en
Inventor
김민지
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170002839A priority Critical patent/KR102207132B1/en
Publication of KR20180081926A publication Critical patent/KR20180081926A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102207132B1 publication Critical patent/KR102207132B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • H01M2/168—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M2/18—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

The present invention relates to an electrode assembly having a stack structure including a positive electrode plate on which positive electrode slurry is coated on a current collector, a negative electrode plate on which negative electrode slurry is coated on the current collector, and a separator. In a plurality of separators comprising the stack structure, a sealing part due to mutual adhesion between the separators is formed on a part of the outer periphery of each separator. Accordingly, the present invention can improve manufacturing processability.

Description

실링된 분리막을 포함하는 전지셀용 전극조립체 {Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator}[0001] Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator [0002]

본 발명은 실링된 분리막을 포함하는 전지셀용 전극조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly for a battery cell including a sealed separator.

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.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing. As a part of this, the most active field of research is electric power generation and storage.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.At present, a typical example of an electrochemical device utilizing such electrochemical energy is a secondary battery, and the use area thereof is gradually increasing.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.The secondary battery is classified into a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is housed in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch-shaped battery in which the electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet .

전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 및 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 스택/폴딩형 전극조립체로 구분된다.The electrode assembly incorporated in the battery case is a charge / dischargeable power generating element formed of a laminate structure of a positive electrode / separator / negative electrode. The electrode assembly is composed of a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material, Stacked type electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a size in which a separator is interposed are sequentially stacked and a stack / folding type electrode assembly of the jelly-roll type and stack type mixed type.

그 중, 스택형 전극조립체는 판상형 구조적 특징으로 인해 사공간의 크기를 크게 줄인 상태로 적은 수의 연결부재에 의해 용이하게 전지팩을 제조할 수 있어, 가벼운 중량과 함께 제조비용이 저렴하고, 각형의 형태를 얻기 용이한 장점이 있다.Among them, the stacked electrode assembly can easily manufacture the battery pack with a small number of connecting members with a greatly reduced size of the dead space due to the plate-shaped structural feature, and it is light in weight and low in manufacturing cost, It is easy to obtain the shape of the.

상기 스택형 전극조립체는 양극, 분리막, 음극을 소정 크기로 절단한 다음에 이들을 차례로 적층하여 전극조립체를 형성한다. 이때 분리막은 양극과 음극의 사이마다 배치된다.In the stacked electrode assembly, the anode, the separator, and the cathode are cut to a predetermined size and then laminated in order to form an electrode assembly. At this time, the separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode.

그러나, 스택형 전극조립체는 전극조립체를 구성하는 전극 단위(양극, 분리막 및 음극)가 서로 별개로 적층되고, 전극조립체를 정밀하게 정렬하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 전극조립체를 생산하기 위해 매우 많은 공정이 요구된다. 특히, 폴리올레핀 계열의 소재로 제조되는 분리막은 전극 슬러리와의 접착력이 약하므로, 적층된 전극조립체를 정렬하는 데 시간이 많이 소요되므로, 생산성이 낮다는 문제점을 가지고 있다.However, in the stacked electrode assembly, it is very difficult to laminate the electrode units (anode, separator, and cathode) constituting the electrode assembly separately from each other and to precisely align the electrode assembly, and in order to produce an electrode assembly, . Particularly, the separation membrane made of a polyolefin-based material has a weak adhesive force with the electrode slurry, so that it takes a long time to align the stacked electrode assemblies, and thus the productivity is low.

상기 생산성을 높이기 위한 방법 중 하나로, 상기 분리막과 전극과의 접착력을 향상시키기 위해, 바인더나 첨가제와 같은 물질을 분리막에 코팅하여 이러한 문제점을 해결하고 있다.One of the methods for improving the productivity is to solve such a problem by coating a material such as a binder or an additive on the separator in order to improve the adhesion between the separator and the electrode.

그러나, 상기 바인더는 분리막의 표면에 코팅될 뿐만 아니라, 상기 분리막 내의 기공 내에도 침투하여 분리막의 이온 통로 기능을 훼손하는 문제점을 갖고 있다.However, the binder is not only coated on the surface of the separation membrane, but also penetrates into the pores of the separation membrane, thereby deteriorating the ion channel function of the separation membrane.

또한, 전극과의 접착력을 강화하기 위해 무기물이 도포되는 분리막을 사용하는 경우에도, 분리막에 도포할 수 있는 무기물의 양은 한계가 있으며, 상기의 경우에도 무기물을 분리막에 고정시키기 위한 바인더의 사용이 요구되는 바, 결과적으로는 리튬 이온의 이동을 방해하는 요소가 된다.Even in the case of using a separator coated with an inorganic material for enhancing the adhesion with an electrode, the amount of the inorganic material that can be applied to the separator is limited. In such a case, it is also required to use a binder for fixing the inorganic material to the separator As a result, it becomes an element that interferes with the movement of lithium ions.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these 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 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 분리막 각각의 일부 외주변에 분리막 상호간의 접합에 의한 실링부를 형성하는 경우, 소망하는 효과를 달성할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have found that when a sealing part is formed by joining separators to a part of the outer periphery of each of the separators as described later, And have completed the present invention.

따라서, 본 발명에 따른 전극조립체는, 집전체 상에 양극 슬러리가 도포되어 있는 양극판, 집전체 상에 음극 슬러리가 도포되어 있는 음극판, 및 분리막을 포함하는 스택형 구조로 이루어져 있고; 상기 스택형 구조를 형성하는 복수의 분리막들은 분리막 각각의 일부 외주변에 분리막 상호간의 접합에 의한 실링부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Therefore, the electrode assembly according to the present invention is composed of a stacked structure including a positive electrode plate on which a positive electrode slurry is coated on a current collector, a negative electrode plate on which a negative electrode slurry is coated, and a separator; The plurality of separation membranes forming the stacked structure are characterized in that a sealing portion is formed by joining the separation membranes to a part of the outer periphery of each of the separation membranes.

종래 기술에 따르면, 전극 슬러리와 분리막의 접착력을 강화시키기 위해 전극의 슬러리와 분리막 사이에 바인더를 도포하였으나, 상기 바인더가 오히려 저항으로 작용하여, 리튬 이온의 전달을 가로막는 문제가 있었다.According to the prior art, a binder is applied between the electrode slurry and the separator in order to enhance the adhesion between the electrode slurry and the separator. However, the binder acts as a resistor and interferes with lithium ion transport.

반면에, 본 발명에 따른 전극조립체는, 분리막 각각의 일부 외주변에 분리막 상호간이 접합된 실링부가 형성되어 있으므로, 상기 분리막이 전극 슬러리를 고정하여, 바인더를 분리막에 도포하지 않고도 전극 활물질의 탈착을 방지할 수 있다.On the other hand, in the electrode assembly according to the present invention, since the sealing portion formed by bonding the separating films to each other is formed on a part of the outer periphery of each of the separating membranes, the separating membrane fixes the electrode slurry and removes the electrode active material without applying the binder to the separating membrane. .

상기 전극조립체에서, 상기 분리막들은 실링부를 따라 서로 접합되어 있고, 상기 양극판 또는 음극판은 접합된 두 장의 분리막 사이에 위치할 수 있다.In the electrode assembly, the separators are bonded to each other along a sealing portion, and the positive electrode plate or the negative electrode plate may be positioned between two bonded separators.

하나의 구체적인 예에서, 상기 분리막의 두께는 10 ㎛ 내지 25 ㎛ 일 수 있다.In one specific example, the thickness of the separator may be 10 [mu] m to 25 [mu] m.

만일, 상기 분리막의 두께가 25 ㎛를 초과할 경우에는, 분리막의 두께가 저항으로 작용하므로, 리튬 이온이 원활하게 분리막을 통과하기 어렵다. If the thickness of the separation membrane exceeds 25 m, the thickness of the separation membrane acts as a resistance, so that it is difficult for lithium ions to smoothly pass through the separation membrane.

반대로, 상기 분리막의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우에는, 분리막의 두께가 너무 얇으므로, 충방전 과정에서 분리막이 수축되는 경우 쇼트의 발생이 높아질 수 있는 바, 전지의 안전성이 저하될 수 있다.On the contrary, when the thickness of the separator is less than 10 탆, the thickness of the separator is too thin, so that when the separator shrinks during charging and discharging, the occurrence of short-circuiting can be increased and the safety of the battery may be deteriorated.

한편, 상기 분리막의 실링부는 분리막 상호간의 열융착에 의해 형성되어 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 분리막의 일부 외주변에 녹는점 이상의 열을 가하여 실링부를 형성할 수 있다.Meanwhile, the sealing portion of the separation membrane may be formed by thermal fusion between the separation membranes. Specifically, a sealing portion may be formed by applying heat to a portion of the separation membrane around the periphery of the separation membrane.

또한, 상기 분리막의 실링부는 분리막 상호 간의 접착에 의해 형성될 수 있다. 상기 분리막 상호 간의 접착을 위한 물질은 크게 제한되지 않으나, 예를 들면, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 및 아크릴계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.The sealing portion of the separation membrane may be formed by adhesion between the separation membranes. The material for adhesion between the separators is not particularly limited. For example, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluororubber, and acrylic copolymers. The polyolefin is selected from the group consisting of polyvinyl pyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer Lt; / RTI >

구체적으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상기 분리막들 각각은 튜브형 분리막으로 이루어져 있고, 상기 튜브형 분리막에서 일측 개방 단부의 외주변이 접합되어 실링부를 형성하고 있으며, 개방된 타측 단부를 통해 하나의 전극판이 도입되어 있는 구조일 수 있다.Specifically, according to the first embodiment of the present invention, each of the separation membranes is formed of a tubular separation membrane, and the outer periphery of the one open end is joined to form a sealing portion in the tubular separation membrane, The electrode plate of the first embodiment may be introduced.

튜브형 분리막을 사용하면, 기존의 시트형 분리막을 사용하여 제조하는 것과 비교할 때, 튜브형 분리막이 개방된 방향 중 전극판이 도입되는 방향과 대향되는 외주변에만 실링부를 형성하면 되므로, 실링부의 수를 줄일 수 있고, 실링부를 형성하는 공정이 줄어들어 소요시간도 감소되므로, 상기 분리막을 사용하는 전극조립체의 제조 생산성이 향상될 수 있다.When the tubular separator is used, the number of the sealing portions can be reduced because the sealing portion is formed only in the outer periphery opposite to the direction in which the electrode plate is introduced in the direction in which the tubular separator is opened, as compared with the case of using the existing sheet- , The number of steps for forming the sealing portion is reduced, and the time required is also reduced, so that the productivity of the electrode assembly using the separator can be improved.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 분리막들 각각은 시트형 분리막으로 이루어져 있고, 상기 시트형 분리막의 중심을 통과하는 선을 따라 180도 수평 절곡되어 있으며, 상기 수평 절곡된 부위의 양측 인접 외주변들이 각각 접합되어 실링부들을 형성하고 있고, 개방된 외주변을 통해 하나의 전극판이 도입되어 있는 구조일 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, each of the separation membranes is formed of a sheet-shaped separation membrane, and is horizontally bent 180 degrees along a line passing through the center of the sheet-like separation membrane, Each of which is formed by joining together and forming a sealing portion, and one electrode plate is introduced through the open outer periphery.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 상기 분리막들 각각은 시트형 분리막으로 이루어져 있고, 상기 시트형 분리막의 중심을 통과하는 선을 따라 180도 수평 절곡되어 있으며, 상기 수평 절곡된 부위의 일측 인접 외주변과 수평 절곡된 부위의 대향측 외주변이 각각 접합되어 실링부들을 형성하고 있고, 개방된 외주변을 통해 하나의 전극판이 도입되어 있는 구조일 수 있다.According to a third embodiment of the present invention, each of the separation membranes is formed of a sheet-like separation membrane, and is horizontally bent 180 degrees along a line passing through the center of the sheet-like separation membrane, And the outer periphery of the opposing side of the horizontally bent portion are joined to each other to form the sealing portions, and one electrode plate is introduced through the open outer periphery.

상기 제 2 및 제 3 실시예의 경우, 시트형 분리막 위에 전극판을 적층한 후 수평 절곡시킨 분리막을 접합하여 실링부를 형성하므로, 대면적 전극판을 사용하여 제조하는 경우에 적용하는 것이 더욱 바람직하다.In the case of the second and third embodiments, the electrode plate is stacked on the sheet-shaped separator, and then the horizontally bent separator is joined to form a sealing portion. Therefore, the present invention is more preferably applied to a case where the electrode plate is used.

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 복수의 튜브형 분리막들이 적층된 상태에서, 일측 개방 단부의 외주변들이 함께 접합되어 실링부를 형성할 수 있다. 이 경우, 각 전극별로 실링부를 형성하는 것이 아닌, 전극조립체의 실링부를 한번에 형성할 수 있으므로, 전극조립체의 실링부 형성 및 조립과정이 더욱 간소해지는 효과가 있다. According to the fourth embodiment of the present invention, in a state in which a plurality of tubular separators are stacked, outer peripheries of one open end can be joined together to form a sealing portion. In this case, since the sealing portion of the electrode assembly can be formed at one time, rather than forming the sealing portion for each electrode, the process of forming and assembling the sealing portion of the electrode assembly can be further simplified.

이와 함께, 상기 분리막은 무기물 코팅부를 추가로 더 포함할 수 있다. 상기 무기물 코팅부는 무기물 입자 및 상기 무기물 입자를 분리막에 고정시키기 위한 용도의 바인더를 포함할 수 있으나, 상기 분리막의 실링부를 통해 전극판의 위치가 고정되므로, 기존 대비 바인더를 50% 이상 적게 사용하면서도 분리막을 전극판에 밀착시킬 수 있다.In addition, the separation membrane may further include an inorganic coating portion. The inorganic coating portion may include inorganic particles and a binder for fixing the inorganic particles to the separator. However, since the position of the electrode plate is fixed through the sealing portion of the separator, the use of less than 50% Can be brought into close contact with the electrode plate.

상세하게는, 상기 무기물 입자는 (a) 압전성(piezoelectricity)을 갖는 무기물 입자, 및 (b) 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.Specifically, the inorganic particles may be at least one selected from the group consisting of (a) inorganic particles having piezoelectricity and (b) inorganic particles having lithium ion transferring ability.

상기 압전성(piezoelectricity) 무기물 입자는 상압에서는 부도체이나, 일정 압력이 인가되었을 경우 내부 구조 변화에 의해 전기가 통하는 물성을 갖는 물질을 의미하는 것으로서, 유전율 상수가 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 한 면은 양으로, 반대편은 음으로 각각 대전됨으로써, 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 기능을 갖는 물질이다.The piezoelectricity inorganic particle means a non-conductive material at normal pressure or a material having electrical conductivity due to a change in internal structure when a certain pressure is applied, and exhibits a high permittivity with a dielectric constant of 100 or more, The charge is generated in the case of applying tensile or compressive force, so that one side is charged positively and the other side is negatively charged, thereby generating a potential difference between both sides.

상기와 같은 특징을 갖는 무기물 입자를 사용하는 경우, 침상 도체와 같은 외부 충격에 의해 양(兩) 전극의 내부 단락이 발생하는 경우 무기물 입자로 인해 양극과 음극이 직접 접촉하지 않을 뿐만 아니라, 무기물 입자의 압전성으로 인해 입자 내 전위차가 발생하게 되고 이로 인해 양(兩) 전극 간의 전자 이동, 즉 미세한 전류의 흐름이 이루어짐으로써, 완만한 전지의 전압 감소 및 이로 인한 안전성 향상을 도모할 수 있다.In the case of using inorganic particles having the above-described characteristics, when an internal short-circuit of both electrodes occurs due to an external impact such as a needle-shaped conductor, not only the anode and the cathode are in direct contact with each other due to the inorganic particles, A potential difference is generated in the particle due to the piezoelectricity of the electrode. As a result, electrons move between the two electrodes, that is, a minute current flows, so that the voltage of the cell can be reduced smoothly and safety can be improved.

상기 압전성을 갖는 무기물 입자의 예로는 BaTiO3, PZT (Pb(Zr,Ti)O3), PLZT (Pb1-xLaxZr1-yTiyO3, 0<x<1, 0<y<1), PMN-PT (PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3), 산화하프늄 (HfO2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the inorganic particles having piezoelectricity include BaTiO 3 , PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ), PLZT (Pb 1 -x La x Zr 1 -y Ti y O 3 , 0 <x <1, 1), PMN-PT (PB (Mg 3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 ), and hafnium oxide (HfO 2 ).

상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 입자 구조 내부에 존재하는 일종의 결함(defect)으로 인해 리튬 이온을 전달 및 이동시킬 수 있기 때문에, 전지 내 리튬 이온 전도도가 향상되고, 이로 인해 전지 성능 향상을 도모할 수 있다.The inorganic particles having the lithium ion transferring ability refer to inorganic particles that contain a lithium element but do not store lithium but have a function of transferring lithium ions. The inorganic particles having lithium ion transferring ability exist in the particle structure Since lithium ions can be transferred and transferred due to a kind of defect, the lithium ion conductivity in the battery can be improved and the battery performance can be improved.

상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0<x<2, 0<y<3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트 (LixAlyTiz(PO4)3, 0<x<2, 0<y<1, 0<z<3), (LiAlTiP)xOy 계열 glass(0<x<4, 0<y<13), 리튬란탄티타네이트 (LixLayTiO3, 0<x<2, 0<y<3), 리튬게르마니움티오포스페이트 (LixGeyPzSw, 0<x<4, 0<y<1, 0<z<1, 0<w<5), 리튬나이트라이드 (LixNy, 0<x<4, 0<y<2), SiS2 (LixSiySz, 0<x<3, 0<y<2, 0<z<4) 계열 glass 및 P2S5 (LixPySz, 0<x<3, 0<y< 3, 0<z<7) 계열 glass로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the inorganic particles having lithium ion transferring ability include lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 <x <2, 0 <y < titanium phosphate (Li x Al y Ti z ( PO 4) 3, 0 <x <2, 0 <y <1, 0 <z <3), (LiAlTiP) x O y series glass (0 <x <4, 0 (Li x La y Ti 3 O, 0 <x <2, 0 <y <3), lithium germanium thiophosphate (Li x Ge y P z S w , 0 <x (Li x N y , 0 <x <4, 0 <y <2), SiS 2 (Li x Si (0 <y <1, 0 <z < y S z, 0 <x < 3, 0 <y <2, 0 <z <4) based glass, and P 2 S 5 (Li x P y S z, 0 <x <3, 0 <y <3, 0 < z < 7) series glass, but the present invention is not limited thereto.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 포함하는 전지팩 및 상기 전지팩을 전원으로서 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery cell and a device including the battery pack as a power source.

상기 디바이스는, 예를 들어, 노트북 컴퓨터, 넷북, 태블릿 PC, 휴대폰, MP3, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter), 전기 골프 카트(electric golf cart), 또는 전력저장용 시스템일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.The device may be, for example, a notebook computer, a netbook, a tablet PC, a mobile phone, MP3, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) , A plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electric bike (E-bike), an electric scooter (E-scooter), an electric golf cart, However, the present invention is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극조립체는, 분리막 각각의 일부 외주변에 접합에 의한 실링부가 형성되어, 바인더의 사용 없이도 분리막과 전극 슬러리를 충분히 고정 및 밀착시킬 수 있으므로, 제조 공정성이 향상되고, 바인더의 미사용으로 인해 분리막의 이온 통로 기능이 원활해지므로, 전극조립체의 용량 및 충방전 특성이 향상되는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the electrode assembly according to the present invention has sealing portions formed by bonding in a part of the outer periphery of each of the separation membranes, so that the separation membrane and the electrode slurry can be sufficiently fixed and adhered without using a binder, And the ion passage function of the separation membrane is smooth due to the non-use of the binder. Therefore, the capacity and charge / discharge characteristics of the electrode assembly are improved.

도 1은 일반적인 전지셀의 전극조립체와 전지케이스를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 2는 도 1의 전극조립체의 수직단면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체의 수직단면도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막 및 전극판이 결합하는 과정을 모식적으로 나타낸 평면도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막 및 전극판이 결합하는 과정을 모식적으로 나타낸 평면도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막 및 전극판이 결합하는 과정을 모식적으로 나타낸 평면도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막이 접합되는 과정을 모식적으로 나타낸 평면도이다;
도 8은 도 7의 분리막이 접합된 전극조립체를 모식적으로 나타낸 수직단면도이다.1 is a perspective view schematically showing an electrode assembly and a battery case of a general battery cell;
Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the electrode assembly of Figure 1;
3 is a vertical cross-sectional view of an electrode assembly according to one embodiment of the present invention;
4 is a plan view schematically illustrating a process of coupling a separator and an electrode plate of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
5 is a plan view schematically illustrating a process of coupling a separator and an electrode plate of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
6 is a plan view schematically illustrating a process of coupling a separator and an electrode plate of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
7 is a plan view schematically illustrating a process of bonding a separator of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
8 is a vertical cross-sectional view schematically showing the electrode assembly to which the separation membrane of FIG. 7 is bonded.

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 1에는 일반적인 전지셀의 전극조립체와 전지케이스의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전극조립체의 수직단면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view of an electrode assembly of a conventional battery cell and a battery case, and FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the electrode assembly of FIG.

우선, 도 1을 참조하면, 전극조립체(10)은 적층부(11), 전극 탭(12, 13), 전극 리드(16, 17), 및 리드테이프(14, 15)를 포함하고 있고, 전지케이스(20)은 전극조립체 수납부(21), 라미네이트 시트의 외부 피복층(22), 내부 실란트층(23), 및 커버부(24)를 포함하고 있다.1, the electrode assembly 10 includes a laminated portion 11, electrode tabs 12 and 13, electrode leads 16 and 17, and lead tapes 14 and 15, The case 20 includes an electrode assembly accommodating portion 21, an outer coating layer 22 of a laminate sheet, an inner sealant layer 23, and a cover portion 24.

구체적으로, 전극조립체(10)은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조가 둘 이상 반복적으로 적층되어 있는 판상형의 적층부(11)를 포함하고 있으며, 양극과 음극 집전체에 형성되어 있는 전극 탭들(12, 13)이 전극조립체(10)의 상대적으로 좁은면에 돌출되어 있다.Specifically, the electrode assembly 10 includes a plate-like laminate portion 11 in which two or more structures in which a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode are repeatedly laminated, and an electrode The tabs 12 and 13 protrude from the relatively narrow surface of the electrode assembly 10. [

동일한 극성의 전극 탭들(12, 13)이 각각 군집을 이루고 있으며, 각각의 전극 탭들(12, 13)은 전극 리드(16, 17)와 전기적으로 연결되어 있고, 전극 리드(16, 17)에는 전지케이스(200)과의 밀봉성을 향상시키기 위한 리드테이프(14, 15)가 부착되어 있다.Each of the electrode tabs 12 and 13 is electrically connected to the electrode leads 16 and 17. The electrode leads 16 and 17 are connected to the electrode tabs 12 and 13, (14, 15) for improving the sealing property with the case (200) are attached.

전지케이스(20)는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스로, 라미네이트 시트의 외부에는 내후성 고분자로 이루어진 피복층(22), 내부에는 열융착성 고분자로 이루어진 실란트층(23)이 형성되어 있으며, 외부 피복층(22)과 내부 실란트층(23)의 사이에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 베리어층이 형성되어 있다.The battery case 20 is a pouch-type case made of a laminate sheet. A cover layer 22 made of a weather-resistant polymer is formed on the outside of the laminate sheet, and a sealant layer 23 made of a heat- 22 and the inner sealant layer 23, a barrier layer containing aluminum or an aluminum alloy is formed.

전지케이스(20)에는 전극조립체(10)와 전해액을 함께 수납할 수 있도록, 전극조립체 수납부(21)가 형성되어 있고, 전극조립체(10)와 전해액을 수납한 채로, 커버부(24)로 전극조립체 수납부(21)를 덮은 다음, 내부 실란트층(23)을 열융착하여 밀봉하면, 하나의 독립된 전지셀을 제조할 수 있다.An electrode assembly accommodating portion 21 is formed in the battery case 20 so as to accommodate the electrode assembly 10 and the electrolytic solution together and the electrode assembly 10 and the electrolyte solution are accommodated in the cover portion 24 When the electrode assembly accommodating portion 21 is covered and then the inner sealant layer 23 is thermally fused and sealed, one independent battery cell can be manufactured.

도 2를 참조하면, 전극조립체(10)는 음극판들(30), 양극판들(40), 및 분리막들(60)을 포함하고 있다. 상기 전극조립체는 스택형 구조를 가지고, 음극판과 양극판이 접촉하는 것을 막기 위해 각 전극판 사이에 분리막이 개재되어 있으며, 상기 분리막이 각 전극판의 슬러리(도시되지 않음)와 밀착될 수 있도록, 분리막과 슬러리 사이에는 바인더(도시되지 않음)가 도포되어 있다.Referring to FIG. 2, the electrode assembly 10 includes negative plates 30, positive plates 40, and separators 60. The electrode assembly has a stacked structure. A separation membrane is interposed between the electrode plates to prevent the anode and the anode plates from contacting each other. The separator is disposed between the electrode plates, And a binder (not shown) is applied between the slurry and the slurry.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체의 수직단면도가 모식적으로 도시되어 있다.3 is a schematic vertical cross-sectional view of an electrode assembly according to one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 2장의 분리막(160)이 한 쌍을 이루어 한 장의 전극판(130, 140)을 감싸고 있으며, 상기 한 쌍의 분리막의 일부 외주변에는 분리막이 상호 접합되어 실링부(161)가 형성되어 있다. 상기 전극판은 양극판 또는 음극판 모두 해당되며, 실링부가 형성되는 외주변은, 분리막이 전극판과 맞닿지 않는 영역 내에 존재하는 것이 적절하다.Referring to FIG. 3, the two separating membranes 160 form a pair and surround one electrode plate 130 and 140, and the separating membranes are joined to each other around a part of the separating membrane, Respectively. It is appropriate that the electrode plate corresponds to both the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the outer periphery where the sealing portion is formed is present in the region where the separating film does not contact the electrode plate.

도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막 및 전극판이 도입되는 과정을 나타낸 평면도가 모식적으로 도시되어 있다.4 is a plan view schematically illustrating a process of introducing a separator and an electrode plate of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 전극조립체(200)는 실링부(261)를 포함하는 튜브형 분리막(260)을 포함하고 있고, 상기 튜브형 분리막의 개방된 타측 단부(265)를 통해 하나의 전극판(240)이 도입되고 있다.4, the electrode assembly 200 includes a tubular separator 260 including a sealing portion 261 and one electrode plate 240 through another open end 265 of the tubular separator. Is introduced.

구체적으로, 튜브형 분리막(260)에서, 개방된 단부 중 일측의 외주변을 접합하여 실링부(261)가 형성되고, 상기 실링부와 함께 튜브형 분리막 내에 생성되는 공간에 전극판(240)을 도입하여, 튜브형 분리막이 전극판을 감싸도록 한다.Specifically, in the tubular separator 260, a sealing portion 261 is formed by joining the outer periphery of one side of the opened ends, and the electrode plate 240 is introduced into the space generated in the tubular separator together with the sealing portion , So that the tubular separator covers the electrode plate.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막 및 전극판이 결합하는 과정을 나타낸 평면도가 모식적으로 도시되어 있다.5 is a plan view schematically illustrating a process of coupling a separator and an electrode plate of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전극조립체(300)는 실링부(361, 362)를 포함하는 시트형 분리막(360)을 포함하고 있고, 개방된 외주변(365)을 통해 전극판(340)이 도입되고 있다.5, the electrode assembly 300 includes a sheet-like separator 360 including sealing portions 361 and 362, and an electrode plate 340 is introduced through an open outer periphery 365 .

구체적으로, 시트형 분리막(360)의 면적을 이등분 할 수 있도록, 상기 시트형 분리막의 중심을 통과하는 선을 설정하여, 상기 선을 따라 분리막을 180도 수평 절곡시킨다. 그 후, 상기 절곡된 부위와 인접한 두 외주변을 각각 접합하여 실링부(361, 362)를 형성하고, 남은 개방된 외주변(365)을 통해 전극판을 도입시킨다.Specifically, a line passing through the center of the sheet-like separation membrane is set so that the area of the sheet-like separation membrane 360 can be bisected, and the separation membrane is horizontally bent 180 degrees along the line. Thereafter, the two outer peripheries adjacent to the bent portion are bonded to each other to form sealing portions 361 and 362, and the electrode plate is introduced through the remaining open outer periphery 365.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 분리막 및 전극판이 결합하는 과정을 나타낸 평면도가 모식적으로 도시되어 있다.6 is a plan view schematically illustrating a process of coupling a separator and an electrode plate of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 시트형 분리막(460)을 동일하게 180도 수평 절곡시킨 후, 상기 절곡된 부위와 인접된 한 개의 외주변(461) 및 절곡된 부위의 대향측 외주변(463)을 각각 접합하여 실링부를 형성하고, 남은 개방된 외주변(465)을 통해 전극판을 도입시켜 전극조립체(400)를 제조한다.Referring to FIG. 6, after the sheet-like separator 460 is horizontally bent 180 degrees, one outer periphery 461 adjacent to the folded portion and the opposite outer periphery 463 of the folded portion are bonded To form a sealing portion, and an electrode plate is introduced through the remaining open outer periphery 465 to manufacture an electrode assembly 400.

도 6에는 실링부가 형성되는 구역으로서 하단부를 절곡된 부위와 인접된 외주변(461)으로 도시하였으나, 상기 외주변은 제조 공정과 전극 탭의 위치의 변경에 따라 특별히 제한되지 않는다.6, the lower end portion is shown as an outer periphery 461 adjacent to the folded portion. However, the outer periphery is not particularly limited as long as the manufacturing process and the position of the electrode tab are changed.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체(500)의 분리막이 접합되는 과정을 나타낸 평면도가 모식적으로 도시되어 있다.7 is a plan view schematically illustrating a process of bonding a separator of an electrode assembly 500 according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 복수의 튜브형 분리막(560)들이 적층되어 있고, 상기 분리막의 일측 개방 단부가 접합되어 실링부(561)를 형성하고 있다.Referring to FIG. 7, a plurality of tubular separation membranes 560 are stacked, and one open end of the separation membrane is joined to form a sealing portion 561.

구체적으로, 전극판(565)이 도입된 튜브형 분리막(560)이 복수개 적층되어 전극조립체(500)를 형성한 상태에서, 상기 튜브형 분리막의 두 개방 단부 중 전극판이 도입되지 않은 방향의 외주변들을 함께 접합하여 실링부(561)를 형성하였다.Specifically, in a state in which a plurality of tubular separation membranes 560 into which the electrode plates 565 are introduced are laminated to form the electrode assembly 500, the outer peripheries of the two open ends of the tubular separation membrane in the direction And a sealing portion 561 was formed.

도 8에는 도 7의 분리막이 접합된 전극조립체의 수직단면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 8 is a schematic vertical cross-sectional view of the electrode assembly to which the separation membrane of FIG. 7 is bonded.

도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7에서 분리막(560)의 일측 개방 단부의 외주변을 함께 접합하여 실링부(561)를 형성하므로, 튜브형 분리막의 실링부를 전극판별로 제조하는 것보다 실링부를 더욱 강력하게 고정할 수 있으며, 전극조립체(500)에서 각 외주변 별로 실링부가 1개씩만 존재하게 되므로, 전지의 외관도 개선된다.7 and 8, since the outer periphery of one open end of the separation membrane 560 is joined together to form the sealing portion 561 in FIG. 7, the sealing portion of the tube type separation membrane is formed by the sealing portion So that the electrode assembly 500 has only one sealing portion for each of the outer and peripheral portions, thereby improving the appearance of the battery.

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 (14)

집전체 상에 양극 슬러리가 도포되어 있는 양극판, 집전체 상에 음극 슬러리가 도포되어 있는 음극판, 및 분리막을 포함하는 스택형 구조로 이루어져 있고;
상기 스택형 구조를 형성하는 복수의 분리막들은 분리막 각각의 일부 외주변에 분리막 상호간의 접합에 의한 실링부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.A stacked structure including a positive electrode plate on which a positive electrode slurry is applied on a current collector, a negative electrode plate on which a negative electrode slurry is applied, and a separator;
Wherein the plurality of separators forming the stacked structure have a sealing portion formed by bonding the separators to each other at a periphery of a part of each of the separators. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막들은 실링부를 따라 서로 접합되어 있고, 상기 양극판 또는 음극판은 접합된 두 장의 분리막 사이에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 1, wherein the separators are bonded to each other along a sealing portion, and the positive electrode plate or the negative electrode plate is positioned between two bonded separators. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막의 두께는 10 ㎛ 내지 25 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 1, wherein the thickness of the separation membrane is 10 to 25 占 퐉. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막의 실링부는 분리막 상호간의 열융착에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 1, wherein the sealing portion of the separator is formed by thermal fusion between the separators. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막의 실링부는 분리막 상호 간의 접착에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 1, wherein a sealing portion of the separator is formed by adhesion between the separators. 제 5 항에 있어서, 상기 분리막 상호 간의 접착을 위한 물질은 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 및 아크릴계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전극조립체.[6] The method of claim 5, wherein the material for adhesion between the membranes is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyridine At least one member selected from the group consisting of ethylene- propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, and acrylic copolymer Wherein the electrode assembly comprises: 제 1 항에 있어서,
상기 분리막들 각각은 튜브형 분리막으로 이루어져 있고;
상기 튜브형 분리막에서 일측 개방 단부의 외주변이 접합되어 실링부를 형성하고 있으며;
개방된 타측 단부를 통해 하나의 전극판이 도입되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
Wherein each of the separation membranes comprises a tubular separation membrane;
An outer periphery of one open end of the tubular separator is joined to form a sealing portion;
Wherein one electrode plate is introduced through the other open end of the electrode assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 분리막들 각각은 시트형 분리막으로 이루어져 있고;
상기 시트형 분리막의 중심을 통과하는 선을 따라 180도 수평 절곡되어 있으며;
상기 수평 절곡된 부위의 양측 인접 외주변들이 각각 접합되어 실링부들을 형성하고 있고;
개방된 외주변을 통해 하나의 전극판이 도입되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
Wherein each of the separation membranes comprises a sheet-like separation membrane;
Is horizontally bent 180 degrees along a line passing through the center of the sheet-like separation membrane;
Both adjacent outer peripheries of the horizontally bent portion are bonded to each other to form sealing portions;
And one electrode plate is introduced through an open outer periphery. 제 1 항에 있어서,
상기 분리막들 각각은 시트형 분리막으로 이루어져 있고;
상기 시트형 분리막의 중심을 통과하는 선을 따라 180도 수평 절곡되어 있으며;
상기 수평 절곡된 부위의 일측 인접 외주변과 수평 절곡된 부위의 대향측 외주변이 각각 접합되어 실링부들을 형성하고 있고;
개방된 외주변을 통해 하나의 전극판이 도입되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method according to claim 1,
Wherein each of the separation membranes comprises a sheet-like separation membrane;
Is horizontally bent 180 degrees along a line passing through the center of the sheet-like separation membrane;
The adjacent outer periphery of one side of the horizontally bent portion and the opposite side outer periphery of the horizontally bent portion are bonded to each other to form sealing portions;
And one electrode plate is introduced through an open outer periphery. 제 1 항에 있어서, 복수의 튜브형 분리막들이 적층된 상태에서, 일측 개방 단부의 외주변들이 함께 접합되어 실링부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly according to claim 1, wherein the plurality of tubular separators are stacked, and the outer peripheries of the one open end are joined together to form a sealing portion. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막은 무기물 코팅부를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 1, wherein the separation membrane further comprises an inorganic coating. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 따른 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to any one of claims 1 to 11, wherein the electrode assembly is sealed inside the battery case together with the electrolyte solution. 제 12 항에 따른 전지셀을 단위전지로서 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery cell according to claim 12 as a unit cell. 제 13 항에 따른 전지팩을 전원으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 13 as a power source.
KR1020170002839A 2017-01-09 2017-01-09 Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator KR102207132B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170002839A KR102207132B1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170002839A KR102207132B1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180081926A true KR20180081926A (en) 2018-07-18
KR102207132B1 KR102207132B1 (en) 2021-01-25

Family

ID=63049336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170002839A KR102207132B1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102207132B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210011261A (en) 2019-07-22 2021-02-01 주식회사 엘지화학 Separator Sealing Device and Sealing Method to Prevent Folding of separator
US11018395B2 (en) 2019-05-14 2021-05-25 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly and manufacturing method thereof
KR20230052230A (en) 2021-10-12 2023-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 An electrode assembly
WO2023063700A1 (en) 2021-10-12 2023-04-20 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05315009A (en) * 1992-05-07 1993-11-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Square-shaped nonaqueous electrolyte secondary battery
KR970025544U (en) * 1995-11-08 1997-06-20 Separators for Square Alkaline Rechargeable Batteries
JP4797260B2 (en) * 2001-03-13 2011-10-19 Ｔｄｋ株式会社 Electrochemical devices
KR20160109408A (en) * 2015-03-11 2016-09-21 주식회사 엘지화학 Unit Cell Comprising Separator Having Inorganic Coating Portion and Adhesive Portion and Electrode Assembly Comprising the Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05315009A (en) * 1992-05-07 1993-11-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Square-shaped nonaqueous electrolyte secondary battery
KR970025544U (en) * 1995-11-08 1997-06-20 Separators for Square Alkaline Rechargeable Batteries
JP4797260B2 (en) * 2001-03-13 2011-10-19 Ｔｄｋ株式会社 Electrochemical devices
KR20160109408A (en) * 2015-03-11 2016-09-21 주식회사 엘지화학 Unit Cell Comprising Separator Having Inorganic Coating Portion and Adhesive Portion and Electrode Assembly Comprising the Same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11018395B2 (en) 2019-05-14 2021-05-25 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly and manufacturing method thereof
KR20210011261A (en) 2019-07-22 2021-02-01 주식회사 엘지화학 Separator Sealing Device and Sealing Method to Prevent Folding of separator
KR20230052230A (en) 2021-10-12 2023-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 An electrode assembly
WO2023063700A1 (en) 2021-10-12 2023-04-20 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR102207132B1 (en) 2021-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11437683B2 (en) Battery cell of venting structure using taping
JP6788107B2 (en) Manufacturing method of electrode unit for battery cell and electrode unit
KR101792572B1 (en) Battery Cell Having Electrode Coated with Insulating Material
KR101499471B1 (en) Method for Manufacturing a secondary Battery and the secondary Battery Manufactured Thereby
KR20130131247A (en) Fabricating method of electrode assembly and electrochemical cell containing the electrode assembly
KR102164003B1 (en) Electrode assembly and method of manufacturing the same
KR101523427B1 (en) Fabricating method of electrode assembly
KR102618844B1 (en) Lead tabs for battery terminals
KR102207132B1 (en) Electrode Assembly for Battery Cell Comprising Sealed Separator
KR101799570B1 (en) Electrode Assembly Folded in the Bi-Direction and Lithium Secondary Battery Comprising the Same
US20230052005A1 (en) Electrode assembly including disconnection preventing layer and method for manufacturing the same
CN115023839A (en) Battery cell with improved safety and method for manufacturing same
KR101730318B1 (en) Battery Cell Having Separation Film of Suppressed Thermal Shrinkage
KR102256438B1 (en) Stack-folding Type Electrode Assembly Comprising Two Kinds of Separators
KR101650860B1 (en) Battery Cell Having Separation Film of Suppressed Thermal Shrinkage
KR101420060B1 (en) Sealing tool for pouch case and manufacturing methode of pouch-type secondary battery
KR101760393B1 (en) Electrode Assembly Having Separator with Coating Part and Non-coating Part and Battery Cell Comprising the Same
KR20120134341A (en) Secondary cell having improved adhesiveness at edges of electrode terminals
JP2006134697A (en) Lithium-ion rechargeable battery
KR101792578B1 (en) Battery Cell Having modified Lead Film
KR101709527B1 (en) Battery Cell Having Improved Safety
KR20190112582A (en) Battery cell cartridge having uniformity surface pressure
US20230198106A1 (en) Battery Cell Including Electrode Tab Having Stress Relief Portion
KR20170101632A (en) An electrode assembly with enhanced heat emission properties
KR102373583B1 (en) Pouch type secondary cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant