KR20180111324A - 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 전지의 성능 및 용량 저하를 방지하고, 이산화탄소(CO2) 가스를 원활하게 배출하여 전지 안정성을 증대된 전극 조립체를 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide an electrode assembly in which cell performance and capacity are prevented from deteriorating, and carbon dioxide (CO 2) gas is smoothly discharged to enhance cell stability.
본 발명의 다른의 관점은 단차로 형성된 부분을 통해 분리막이 또는 인접 전극이 손상되는 것을 방지할 수 있는 전극 조립체를 제공하기 위한 것이다. Another aspect of the present invention is to provide an electrode assembly capable of preventing a separator or an adjacent electrode from being damaged through a stepped portion.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 교대로 적층되어 결집된 전극과 분리막 및 상기 전극에 도포되고, 과충전 시 기체를 발생시키는 기화제를 포함하고, 상기 전극은 전극 집전체 및 상기 전극 집전체에 도포된 전극 활물질을 포함하며, 상기 기화제는 상기 전극 집전체에서 상기 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부에 도포될 수 있다. An electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes electrodes alternately stacked and collected, a separator, and a vaporizing agent applied to the electrode and generating a gas upon overcharging, wherein the electrode comprises an electrode collector, And the vaporizing agent may be applied to the non-coated portion of the electrode current collector to which the electrode active material is not applied.
본 발명에 따른 전극 조립체는 기화제인 리튬 카보네이트(Li carbonate)를 전극 무지부에 도포함으로써, 전지의 성능 및 용량 저하를 방지하고, 과충전 시 이산화탄소(CO2) 가스를 원활하게 배출할 수 있다. 이에 따라, 과충전 시 배출된 이산화탄소에 의해 전류차단부재가 단락되어 전류가 차단됨으로써, 전지 안정성을 증가시킬 수 있다.The electrode assembly according to the present invention can prevent deterioration of the performance and capacity of the battery and smoothly discharge the carbon dioxide (CO2) gas during overcharging by applying lithium carbonate, which is a vaporizing agent, to the electrode non-coated portion. Accordingly, the current blocking member is short-circuited by the carbon dioxide discharged during the overcharge to cut off the current, thereby increasing the battery stability.
또한, 본 발명에 따른 전극 조립체는 전극 탭을 덮도록 리튬 카보네이트(Li carbonate)를 도포하여 양극 탭의 단차에 의한 인접된 분리막이 손상되는 것을 방지하여 전극의 쇼트(Short)가 발생되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the electrode assembly according to the present invention may be formed by applying lithium carbonate to cover the electrode tab to prevent the adjacent separator from being damaged by the step of the positive electrode tab, thereby preventing shorting of the electrode .
아울러, 본 발명에 따른 전극 조립체는 전극 집전체와 전극 집전체에 적층된 전극 활물질 사이의 단차가 발생되지 않도록 전극 집전체의 무지부에 리튬 카보네이트(Li carbonate)를 도포하여 전극 활물질의 단차 부분에 의한 인접된 분리막의 손상을 방지하여 전극의 쇼트가 발생되는 것을 방지할 수 있다.In the electrode assembly according to the present invention, lithium carbonate is coated on the non-coated portion of the electrode current collector so as not to generate a step between the electrode current collector and the electrode active material stacked on the electrode current collector, It is possible to prevent the adjacent separation membrane from being damaged by short-circuiting of the electrode.
그리고, 본 발명에 따른 전극 조립체는 리튬 카보네이트(Li carbonate)를 권취된 전극에서 중심부 측에 위치된 무지부에 도포하여, 텐션(tension)의 영향을 적게 받을 수 있다. In addition, the electrode assembly according to the present invention may be coated with the lithium carbonate on the non-coated portion located on the center side of the wound electrode to receive less influence of the tension.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 적용되는 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극을 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 A영역의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에서 A영역의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태의 일례를 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view of a secondary battery to which an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an exemplary electrode according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a state in which the electrode assembly according to the first embodiment of the present invention is unfolded before being wound.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the area A in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing another example of the area A in FIG.
7 is a view showing a state in which the electrode assembly according to the second embodiment of the present invention is unfolded before being wound.
8 is a view showing an example of a state in which the electrode assembly according to the third embodiment of the present invention is unfolded before being wound.
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 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 적용되는 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a secondary battery to which an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention is applied.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 전극(130)과 분리막(140,150)이 교대로 적층되고, 전극(130)의 무지부에 기화제(190)가 도포된다. 1, the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극을 예시적으로 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 개념도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view illustrating electrodes according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross- FIG. 2 is a conceptual view showing a state in which the electrode assembly according to the present invention is unfolded.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 전극 조립체에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an electrode assembly according to a first 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 조립체(100)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(130)과 분리막(140,150)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(100)는 권취된 형태를 가질 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the
또한, 전극 조립체(100)는 예를 들어 전지 케이스(11)에 삽입되고 캡 조립체(12)로 덮어 밀봉하는 형태로 이차전지(10)에 적용할 수 있다. 여기서, 캡 조립체(12)는 최상단부터 차례로 위치되는, 배출구가 형성된 탑 캡(Top cap)(12a)과, 이차 전지(10)의 내부 압력 상승 시 파열되는 파열부가 형성된 안전 벤트(bent)(12b) 및 이차 전지(10)의 내부 압력 상승 시 파열되어 전류를 차단하는 전류차단부재(12c)를 포함할 수 있다.The
아울러, 도 1 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100) 전극(130)과 전기적으로 연결되는 전극 탭(180)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 전극 탭(180)은 양극 탭(170) 및 음극 탭(160)을 포함할 수 있다. 이때, 이차전지(10)는 양극 탭(170)과 전기적으로 연결되는 양극 리드(13) 및 음극 탭(160)과 전기적으로 연결되는 음극 리드(14)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 4, the
도 2 및 도 4를 참고하면, 전극(130)은 전극 집전체(131) 및 전극 집전체(131)가 도포된 전극 활물질(132)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극 집전체(131)의 양 단부에 무지부가 형성되도록 전극 활물질(132)을 전극 집전체(131)에 도포할 수 있다. 이때, 예를 들어 전극 집전체(131)의 양 단부에 일정 폭의 무지부가 형성되도록 전극 활물질(132)을 전극 집전체(131)의 중앙부에 도포할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 4, the
또한, 전극(130)은 양극 시트(120)와 음극 시트(110)를 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(140,150)은 양극 시트(120)와 음극 시트(110)를 분리하여 전기적으로 절연시킨다. In addition, the
그리고, 양극 시트(120)와 음극 시트(110)는 분리막(140,150)과 함께 권취되어 롤(Roll) 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(100)는 원형 또는 타원형 형태로 권취될 수 있다. 예를 들어, 전극 조립체(100)는 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. The
한편, 권취된 전극 조립체(100)의 중심부는 소정의 공간부(H)가 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(100)의 공간부(H)는 권취되는 중심축과 나란한 방향으로 전극 조립체(100)의 중심부를 관통하며 형성될 수 있다.On the other hand, the center portion of the
도 3 및 도 4를 참고하면, 양극 시트(120)는 알루미늄(Al) 재질을 포함하는 시트(sheet)로 이루어질 수 있다. 여기서, 양극 시트(120)는 양극 집전체(121) 및 양극 집전체(121)에 도포된 양극 활물질(122)을 포함하여 구성될 수 있다. 3 and 4, the
양극 집전체(121)는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다. The anode
양극 활물질(122)은 일례로 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.The cathode
또한, 양극 활물질(122)은 다른 예로 Hi Ni계 양극재로 이루어질 수 있다. 여기서, Hi Ni계 양극재는 LiNiMnCoO계, LiNiCoAl계 또는 LiMiMnCoAl계 중에서 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 니켈(Ni)의 함량은 0.5 mol ~ 0.95 mol 로 이루어질 수 있다. In addition, the cathode
한편, 양극 활물질(122)이 도포되지 않은 무지부(A1)에 양극 탭(170)이 구비될 수 있다. 이때, 양극 집전체(121)의 양 단부에 위치된 무지부(A1,A2)에서 어느 하나의 측에 위치된 무지부(A1)에 양극 탭(170)이 구비될 수 있다.On the other hand, the
도 4를 참고하면, 음극 시트(110)는 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질을 포함하는 시트로 이루어질 수 있다. 여기서, 음극 시트(110)는 음극 집전체(111)와, 음극 집전체(111)에 도포된 음극 활물질(112)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
음극 집전체(111)는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.The anode
음극 활물질(112)은 일례로 인조흑연을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.The anode
또한, 음극 활물질(112)은 다른 예로 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.In addition, the negative electrode
한편, 음극 활물질(112)이 도포되지 않은 무지부에 음극 탭(160)이 구비될 수 있다. Meanwhile, the
도 2 및 도 4를 참고하면, 분리막(140,150)은 절연 재질로 이루어져 양극 시트(120) 및 음극 시트(110)와 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(140,150)은 양극 시트(120) 및 음극 시트(110) 사이와, 양극 시트(120) 및 음극 시트(110)의 외측면에 위치될 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 4, the
또한, 분리막(140,150)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다. The
기화제(190)는 전극(130)의 무지부에 도포될 수 있다. 즉, 전극 집전체(131)에서 전극 활물질(132)이 도포되지 않은 무지부에 과충전 시 기체를 발생시키는 기화제(190)가 도포될 수 있다. 이때, 기화제(190)는 예를 들어 리튬 카보네이트(Li2CO3, Li carbonate)로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 전극 활물질(132)의 도포량을 최대로 할 수 있어서, 전지 성능 및 용량이 증가 될 수 있다. 즉, 과충전을 방지하기 위한 물질인 리튬 카보네이트를 전지 내부에 포함시키기 위해서 리튬 카보네이트를 전극 활물질(132)과 섞어서 전극 활물질(132)이 도포되는 부분에 도포시킨다면, 전극 활물질(132)의 양이 그 만큼 줄어들어야 하기 때문에 전지 성능 및 용량이 더 줄어들 수 밖에 없게 된다.The vaporizing
따라서, 본원발명은 리튬 카보네이트를 전극 활물질(132)과 섞어서 전극 활물질(132)이 도포되는 부위에 도포시키는 것과 비교한다면 더더욱 전지의 성능 및 용량을 현저히 증가시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can remarkably increase the performance and capacity of the battery even more when compared with the case where the lithium carbonate is mixed with the electrode
그리고, 예를 들어, 기화제(190)는 양극 집전체(121)의 무지부에 도포될 수 있다. Then, for example, the vaporizing
또한, 리튬 카보네이트(Li2CO3)는 이차전지의 전압이 4.5V 이상 과충전되면, 전기분해되어 이산화탄소(CO2)를 생성하며, 이때 발생한 가스의 압력으로 전류차단부재(CID; Current Interruption device)(12c)가 단락되어 전류를 차단할 수 있다. 이에 따라, 과충전 시 전류가 차단되어, 과충전에 의한 이차전지(10)의 폭발 및 발화를 방지할 수 있다. 여기서, 리튬 카보네이트(Li2CO3)는 4,5V 이상의 전압에서 산화리튬(LiO)과 이산화탄소(CO2)로 분해될 수 있다.(도 1 참조)When the voltage of the secondary battery is over 4.5 V, the lithium carbonate (Li 2 CO 3) is electrolyzed to generate carbon dioxide (CO 2). At this time, the current interruption device (CID) It can be short-circuited to cut off the current. As a result, the current is cut off during overcharging, and explosion and ignition of the
또한, 기화제(190)는 권취된 전극(130)의 중심부 측에 위치되는 무지부에 도포될 수 있다. 즉, 권취된 전극(130)의 양측에 형성된 무지부에서 권취 시 권취 중심부에 위치되는 전극(130) 무지부 측에 기화제(190)가 도포될 수 있다. 이때, 기화제(190)는 전극(130)의 중심부 측에 위치되는 무지부 전면에 도포될 수 있다. 여기서, 기화제(190)는 예를 들어 전극(130)의 중심부 측에 위치되는 양극 시트(120)의 무지부 전면(全面)에 도포될 수 있다. Further, the vaporizing
따라서, 기화제(190)가 전극(130)의 권취 시 중심부 측에 위치되는 무지부에 도포되어, 전극(130) 및 분리막(140,150)이 권취 형성된 젤리롤 구조상 발생할 수 있는 텐션(tension)의 영향을 최소화 할 수 있다. 즉, 이 부분도 리튬 카보네이트를 전극 활물질(132)과 섞어서 전극 활물질(132)이 도포되는 부위에 도포시키는 것과 비교한다면 젤리 구조상 발생할 수 있는 텐션의 문제를 더더욱 해소할 수 있다.The vaporizing
그리고, 권취된 전극 조립체(100)의 중심부에 형성된 공간부(H)를 통해 기화제(190)에서 기화된 이산화 탄소 가스가 공간부(H)를 통해 전극 조립체(100) 외측으로 배출이 용이해질 수 있다.The carbon dioxide gas vaporized in the vaporizing
아울러, 기화제(190)는 전극 탭(180)을 덮도록 무지부에 도포될 수 있다. 이때, 전극 탭(180)은 전극 집전체(131)의 무지부의 일면에 일측부가 부착되고, 기화제(190)는 전극 집전체(131) 상에 위치되는 전극 탭(180)의 일측부를 덮도록 도포될 수 있다. 이에 따라, 기화제(190)는 전극 탭(180)의 단차에 의한 인접된 분리막(140,150)의 파손을 방지할 수 있다. 결국, 전극 탭(180)의 모서리에 의해 전극(130) 사이를 절연하는 분리막(140,150)이 파손되어 전극(130)의 쇼트가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 기화제(190)는 양극 탭(170)을 덮도록 양극 집전체(121)의 무지부에 도포될 수 있다.In addition, the vaporizing
그리고, 기화제(190)는 전극 활물질(132)의 단부에 단차가 형성되는 것을 방지하도록 전극 활물질(132)과 인접된 부분 까지 전극 집전체(131)의 무지부에 도포될 수 있다. 즉, 기화제(190)는 전극 활물질(132)과 무지부의 경계부위까지 도포될 수 있다.The vaporizing
도 5는 도 4에서 A영역의 일례를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4에서 A영역의 다른 예를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view showing an example of the area A in FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing another example of the area A in FIG.
한편, 도 5를 참고하면, 기화제(190)는, 일례로, 전극 활물질(132)의 높이(b1)와 기화제(190)의 높이(a1)가 같도록 전극 집전체(131)에 도포될 수 있다. 이때, 예를 들어 기화제(190)의 전극 집전체(131)로부터 최상부면은 전극 활물질(132)의 전극 집전체(131)로부터 최상부면과 동일 선상에 위치될 수 있다.5, the vaporizing
또한, 도 6를 참고하면, 기화제(190')는, 다른 예로, 전극 활물질(132)의 높이(b2) 보다 기화제(190')의 높이(a2)가 낮게 형성되도록 전극 집전체(131)에 도포될 수 있다. 이때, 예를 들어 기화제(190')의 전극 집전체(131)로부터 최상부면은 전극 활물질(132)의 전극 집전체(131)로부터 최상부면 보다 낮은 선상에 위치될 수 있다. 여기서, 기화제(190')는 전극 활물질(132) 보다 일정 높이 낮게 형성되어 소정의 공간이 형성될 수 있다. 즉, 기화제(190')의 상부면과 인접된 분리막(140,150) 사이에 소정 간격 이격 형성되어 기화된 이산화 탄소의 배출이 용이할 수 있다. 그리고, 예를 들어 기화제(190')와 전극 활물질(132)의 높이 차(c)는 전극 활물질(132)의 높이(b2)에서 10~30%가 되도록 형성될 수 있다.6, the vaporizing agent 190 'may be formed in such a manner that the height a2 of the vaporizing agent 190' is lower than the height b2 of the electrode active material 132 ). ≪ / RTI > At this time, for example, the uppermost surface from the electrode
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a state in which the electrode assembly according to the second embodiment of the present invention is unfolded before being wound.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 전술한 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)와 비교할 때, 전극 집전체(131)의 양면에 전극 활물질(132)이 도포되고, 기화제(290)가 전극 집전체(131)의 양면 무지부에 도포된 차이가 있다.7, the
보다 상세히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)에서 전극(230)은 전극 집전체(231) 및 전극 집전체(231)에 양면에 도포된 전극 활물질(232)을 포함할 수 있다. 여기서, 양극 시트(220)는 양극 집전체(121) 및 양극 집전체(121)의 양면에 형성된 양극 활물질(122,123)을 포함할 수 있다. 또한, 음극 시트(210)는 음극 집전체(111) 및 음극 집전체(111)의 양면에 도포된 음극 활물질(112,113)을 포함할 수 있다.More specifically, in the
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)에서 기화제(290)는 전극(230)의 양면에 형성된 무지부에 도포될 수 있다. 여기서, 기화제(290)는 예를 들어 권취된 전극(230)의 중심부 측에 위치되는 무지부에 도포될 수 있다. 즉, 권취된 전극(230)의 양측에 형성된 무지부에서 권취 시 권취 중심부에 위치되는 전극(230) 무지부 측에 기화제(290)가 도포될 수 있다.In addition, in the
도 8은 본 발명의 또 제3 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태의 일례를 나타낸 도면이다.8 is a view showing an example of a state in which the electrode assembly according to the third embodiment of the present invention is unfolded before being wound.
도 8을 참고하면, 본 발명의 또 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 전술한 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100) 및 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)와 비교할 때, 기화제(390)가 양극 시트(320)의 무지부 및 음극 시트(310)의 무지부에 도포된 차이가 있다.8, the
보다 상세히, 본 발명의 또 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)에서 기화제(390)는 양극 시트(320)의 무지부 및 음극 시트(310)의 무지부에 각각 도포될 수 있다. More specifically, in the
여기서, 일례로 기화제(390)는 전극(330)의 권취 시 중심부 측에 위치되는 무지부에 도포될 수 있다. 이때, 기화제(390)는 양극 시트(320) 및 음극 시트(310)의 권취 시 중심부 측에 위치되는 무지부에 도포될 수 있다. 즉, 권취된 양극 시트(320) 및 음극 시트(310)의 양측에 형성된 무지부에서 권취 시 권취 중심부에 위치되는 양극 시트(320)의 무지부 측 및 음극 시트(310)의 무지부 측에 기화제(390)가 도포될 수 있다.Here, for example, the vaporizing
그리고, 다른 예로 기화제(390)는 전극(330)의 무지부의 전면(全面)에 모두 도포될 수 있다. 여기서, 기화제(390)는 양극 시트(320) 및 음극 시트(310)의 양측에 위치되는 무지부의 모든 부분에 도포될 수 있다. 즉, 권취된 양극 시트(320) 및 음극 시트(310)의 양측에 형성된 무지부에서 권취 시 권취 중심부에 위치되는 양극 시트(320)의 무지부 측 및 음극 시트(310)의 무지부 측과, 권취 시 외곽에 위치되는 양극 시트(320)의 무지부 측 및 음극 시트(310)의 무지부 측 모두에 기화제(390)가 도포될 수 있다.As another example, the vaporizing
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.
10: 이차전지
11: 전지 케이스
12: 캡 조립체
12a: 탑 캡
12b: 안전벤트
12c: 전류차단부재
13: 양극 리드
14: 음극 리드
100,200,300: 전극 조립체
110,210: 음극 시트
111: 음극 집전체
112,113: 음극 활물질
120,220: 양극 시트
121: 양극 집전체
122,123: 양극 활물질
130,230: 전극
131,231: 전극 집전체
132,232: 전극 활물질
140,150: 분리막
160: 음극 탭
170: 양극 탭
180: 전극 탭
190, 190',290,390: 기화제
H: 공간부
A1,A2: 무지부10: Secondary battery
11: Battery case
12: cap assembly
12a: Top cap
12b: Safety vents
12c: current blocking member
13: Positive lead
14: cathode lead
100, 200, 300: electrode assembly
110, 210: negative electrode sheet
111: cathode collector
112, 113: anode active material
120, 220: anode sheet
121: positive current collector
122, 123: cathode active material
130, 230:
131, 231: electrode collector
132, 232: electrode active material
140,150: Membrane
160: Negative electrode tab
170: positive tab
180: electrode tab
190, 190 ', 290,390:
H: space portion
A1, A2:
Claims (12)
상기 전극에 도포되고, 과충전 시 기체를 발생시키는 기화제를 포함하고,
상기 전극은 전극 집전체 및 상기 전극 집전체에 도포된 전극 활물질을 포함하며,
상기 기화제는 상기 전극 집전체에서 상기 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부에 도포된 전극 조립체.Alternately stacked and assembled electrodes and separators; And
And a vaporizing agent which is applied to the electrode and generates a gas upon overcharging,
Wherein the electrode includes an electrode current collector and an electrode active material coated on the electrode current collector,
Wherein the vaporizing agent is applied to the non-coated portion of the electrode current collector to which the electrode active material is not applied.
상기 기화제는 일정 전압 이상에서 전기 분해되어 이산화 탄소(CO2)를 생성하는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the vaporizing agent is electrolyzed at a predetermined voltage or higher to generate carbon dioxide (CO2).
상기 기화제는 리튬 카보네이트(Li carbonate)로 이루어지는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the vaporizing agent is made of lithium carbonate.
상기 기화제는 4.5V 전압 이상에서 전기 분해되어 기체를 발생시키는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the vaporizing agent is electrolyzed at a voltage of 4.5V or higher to generate gas.
상기 전극 집전체의 상기 무지부에 일측부가 부착되어 상기 전극과 전기적으로 연결되는 전극 탭을 더 포함하고,
상기 기화제는 상기 전극 탭의 상기 일측부를 덮도록 상기 무지부에 도포되는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Further comprising: an electrode tab having one side attached to the non-coated portion of the electrode current collector and electrically connected to the electrode,
Wherein the vaporizing agent is applied to the non-coated portion so as to cover the one side portion of the electrode tab.
상기 기화제는 상기 전극 활물질과 상기 무지부의 경계부위까지 도포되는 전극 조립체. The method according to claim 1,
Wherein the vaporizing agent is applied to a boundary portion between the electrode active material and the non-coated portion.
상기 기화제는 상기 전극 활물질과 상기 전극 집전체로부터의 높이가 같도록 도포되는 전극 조립체. The method of claim 6,
Wherein the vaporizing agent is applied so as to have the same height as the electrode active material and the electrode current collector.
상기 기화제는 상기 전극 활물질 보다 상기 전극 집전체로부터의 높이가 낮게 형성되도록 도포되는 전극 조립체. The method according to claim 1,
Wherein the vaporizing agent is applied so that the height from the electrode current collector is lower than that of the electrode active material.
상기 전극 및 상기 분리막은 원형 또는 타원형 형태로 권취되고,
상기 전극 집전체의 양 단부에 상기 무지부가 형성되도록 상기 전극 활물질이 상기 전극 집전체에 도포되며,
상기 전극의 권취 시 중심부 측에 위치되는 상기 무지부에 상기 기화제가 도포되는 전극 조립체.The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the electrode and the separator are wound in a circular or oval shape,
The electrode active material is applied to the electrode current collector such that the uncoated portions are formed at both ends of the electrode current collector,
Wherein the vaporizing agent is applied to the non-coated portion located on the side of the central portion when the electrode is wound.
상기 전극 및 상기 분리막의 권취 형성 시, 중심부 측에 공간부가 형성되는 전극 조립체.The method of claim 9,
Wherein a space portion is formed on the center side of the electrode and the separator when the electrode and the separator are wound.
상기 전극은 양극 시트 및 음극 시트를 포함하고,
상기 양극시트는 양극 집전체 및 상기 양극 집전체에 도포되는 양극 활물질을 포함하고,
상기 기화제는 상기 양극 활물질이 도포되지 않은 상기 양극 집전체의 상기 무지부에 도포되는 전극 조립체.The method of claim 9,
Wherein the electrode comprises a positive electrode sheet and a negative electrode sheet,
Wherein the positive electrode sheet includes a positive electrode collector and a positive electrode active material coated on the positive electrode collector,
Wherein the vaporizing agent is applied to the non-coated portion of the positive electrode current collector to which the positive electrode active material is not applied.
상기 기화제는 상기 전극 집전체의 일면 또는 양면에서, 상기 전극 활물질이 도포되지 않은 상기 무지부의 전면에 도포되는 전극 조립체.The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the vaporizing agent is applied to the entire surface of the non-coated portion to which the electrode active material is not applied, on one side or both sides of the electrode current collector.
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