KR20190027527A - 전극 조립체 - Google Patents

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KR20190027527A KR1020170114413A KR20170114413A KR20190027527A KR 20190027527 A KR20190027527 A KR 20190027527A KR 1020170114413 A KR1020170114413 A KR 1020170114413A KR 20170114413 A KR20170114413 A KR 20170114413A KR 20190027527 A KR20190027527 A KR 20190027527A
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Abstract

본 발명은 전극 조립체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체는, 전극 집전체와 상기 전극 집전체에 적층된 전극 활물질을 포함하는 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체에 있어서, 상기 전극 집전체에서 상기 전극 활물질이 적층되지 않는 무지부에 일측부가 구비된 전극 탭 및 상기 무지부에 부착되어 상기 전극 및 상기 전극 조립체의 연신을 억제하는 연신 억제 테이프를 포함한다.

Description

전극 조립체{ELECTRODE ASSEMBLY}
본 발명은 전극 조립체에 관한 것이다.
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.
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.
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.
한국 공개특허 제10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 전극 조립체의 연신(延伸)을 억제할 수 있는 전극 조립체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 전극 집전체와 상기 전극 집전체에 적층된 전극 활물질을 포함하는 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체에 있어서, 상기 전극 집전체에서 상기 전극 활물질이 적층되지 않는 무지부에 일측부가 구비된 전극 탭 및 상기 무지부에 부착되어 상기 전극 및 상기 전극 조립체의 연신을 억제하는 연신 억제 테이프를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전극 조립체는 권취된 전극에서 외측에 위치된 무지부에 연신 억제 테이프를 부착되어 전극 및 전극 조립체의 연신을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전극 조립체는 전극의 무지부에 부착되는 연신 억제 테이프를 분리막과의 마찰이 일어나도록 표면을 형성시켜 전극 및 전극 조립체의 연신을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 적용되는 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 개념적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극의 권취 전 상태를 개념적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 분리막 및 연신 억제 테이프의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극에 부착된 연신 억제 테이프의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극이 권취되기 전 펼쳐진 상태의 일례를 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극의 권취 전 상태를 개념적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극 및 연신 억제 테이프를 나타낸 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극이 권취되기 전 펼쳐진 상태의 다른 예를 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극에 부착된 연신 억제 테이프를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극에 부착된 연신 억제 테이프를 나타낸 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 적용되는 이차전지를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 개념적으로 나타낸 측면도이다. 여기서, 도 2는 도 1에서 A-A'선을 따라 절개한 단면도 이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 전극(130) 및 분리막(140,150)이 교대로 적층되고, 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 구비되는 전극 탭(180) 및 부착되는 연신 억제 테이프(190)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극의 권취 전 상태를 개념적으로 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 분리막 및 연신 억제 테이프의 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 전극 조립체에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참고하면, 전극 조립체는(100) 전지 케이스(11)에 수용되어 이차전지(10)를 구성할 수 있다. 이때, 전지 케이스(11)에는 전해액이 수용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 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 형태로 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(100)는 예를들어 원형 또는 타원형 형태로 권취될 수 있다.
전극(130)은 양극(120)과 음극(110)을 포함할 수 있다. 그리고 분리막(140,150)은 양극(120)과 음극(110)을 분리하여 전기적으로 절연시킨다. 여기서, 양극(120)과 음극(110)은 분리막(140,150)과 함께 권취되어 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. 이때, 양극(120) 및 음극(110)은 시트(Sheet) 형태로 형성될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 전극(130)은 전극 집전체(111,121) 및 전극 집전체(111,121)에 적층된 전극 활물질(112,122)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극(130)은 전극 집전체(111,121)에 전극 활물질(112,122)이 도포된 유지부 및 전극 집전체(111,121)에 전극 활물질(112,122)이 도포되지 않은 무지부(N1,N2)가 형성될 수 있다. 이때, 예를 들어 전극(130)의 무지부(N1,N2)는 전극 집전체(111,121)의 양측부에 형성되어, 전극(130) 권취 시 전극 집전체(111,121)의 일측부(111a)에 형성된 무지부(N1)는 권취 중심부에 위치되고, 전극 집전체(111,121)의 타측부(111b)에 형성된 무지부(N2)는 전극(130)이 권취된 부분에서 최외각에 위치될 수 있다.
보다 상세히, 전극(130)은 양극 집전체(121) 및 양극 집전체(121)에 도포된 양극 활물질(122)을 포함하는 양극(120); 및 음극 집전체(111) 및 음극 집전체(111)에 도포된 음극 활물질(112)을 포함하는 음극(110)으로 구성될 수 있다.
양극 집전체(121)는 예를 들어 알루미늄 재질의 포일(Foil)로 이루어질 수 있고, 양극 활물질(122)은 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
이때, 양극 탭(170)은 양극 활물질(122)이 도포되지 않은 무지부에 구비될 수 있다. 즉, 양극 탭(170)은 양극(120)의 무지부인 양극 집전체(121)에서 양극 활물질(122)이 도포되지 않은 부분에 일측부가 전기적으로 연결되도록 고정될 수 있다.
음극 집전체(111)는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
음극 활물질(112)은 예를 들어 인조흑연, 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이때, 음극 활물질(112)은 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
전극 탭(180)은 일측부가 전극(130)에 구비되어 전기적으로 전극(130)에 연결된다. 이때, 전극 탭(180)은 양극 탭(170) 및 음극 탭(160)으로 구성되어, 양극 탭(170)은 양극(120)에 전기적으로 연결되고, 음극 탭(160)은 음극(110)에 전기적으로 연결될 수 있다.
분리막(140,150)은 절연 재질로 이루어져 양극(120) 및 음극(110)과 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(140,150)은 양극(120) 및 음극(110) 사이와, 양극(120) 및 음극(110)의 외측면에 위치될 수 있다.
또한, 분리막(140,150)은 기재(151) 및 기재(151)에 코팅된 미끌림 방지층(152)을 포함할 수 있다.
기재(151)는 예를 들어 PP(polypropylene; 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene; 폴리에틸렌)으로 이루어질 수 있다.
미끌림 방지층(152)은 대면되는 전극(130) 및 연신 억제 테이프(190)와의 마찰력을 증대시킬 수 있다. 즉, 미끌림 방지층(152)에 의해 분리막(140,150)과 대면되는 전극(130) 및 연신 억제 테이프(190) 사이의 미끌림을 억제 및 방지하여, 전극(130) 및 전극 조립체(100)의 연신을 억제할 수 있다.
또한, 미끌림 방지층(152)은 예를들어 세라믹(Ceramics)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 미끌림 방지층(152)은 바인더를 더 포함한 세라믹과 바인더의 혼합물로 이루어질 수 있다. 여기서, 바인더는 예를들어 PVDF(폴리플루오르화비닐리덴; Polyvinylidene fluoride)계 물질로 이루어질 수 있다.
세라믹은 예를 들어 Al2O3(산화 알루미늄) 또는 MgOH2(수산화 마그네슘) 중에서 어느 하나 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다.
특히, 산화 알루미늄은 거친 면을 형성하는 물질로서, 분리막(140,150)의 표면을 거친 표면으로 형성시켜 전극(130) 및 연신 억제 테이프(190)와의 미끌림이 효과적으로 억제 및 방지될 수 있다.
한편, 도 3을 참고하면, 분리막(140,150)의 미끌림 방지층(152)은 일례로 기재(151)의 일면에 형성될 수 있다. 또한, 도 5를 참고하면 분리막(140,150)의 미끌림 방지층(152,153)은 다른 예로 기재(151)의 양면에 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 연신 억제 테이프(190)는 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 부착되어 전극(130) 및 전극 조립체(100)의 연신을 억제할 수 있다.
여기서, 연신 억제 테이프(190)는 전극(130)에서 최외각에 위치되는 무지부(N2)에 부착될 수 있다. 즉, 연신 억제 테이프(190)는 전극(130)의 양측부에 각각 형성되는 무지부(N1,N2)에서 전극 조립체(100)의 외각에 위치되는 무지부(N2)에 부착될 수 있다. 이때, 예를 들어 연신 억제 테이프(190)는 음극(110)의 무지부(N2)에 부착될 수 있다.
아울러, 도 3을 참고하면, 연신 억제 테이프(190)는 일례로 기재(190a) 및 기재(190a)의 일면에 도포된 점착층(190b)을 포함할 수 있다. 이때, 연신 억제 테이프(190)에서 기재(190a)는 비연신필름인 이축연신 필름(biaxially oriented film)으로 이루어질 수 있다. 이때, 이축연신 필름은 예를 들어 이축연신 나일론 필름(biaxially oriented nylon film), 이축 연신폴리프로필렌(biaxially oriented polypropylene, BOPP) 또는 연신 폴리스티렌(oriented polystyrene, OPS) 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 도 5를 참고하면, 연신 억제 테이프(190')는 다른 예로 기재(190a)의 타면에 마찰층(153)이 더 코팅된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 연신 억제 테이프(190')는 다른 예로 기재(190a)와, 기재(190a)의 일면에 도포된 점착층(190b) 및 기재(190a)의 타면에 도포된 마찰층(153)을 포함할 수 있다. 이때, 마찰층(153)은 대면되는 분리막(140,150)과의 마찰에 의하여 전극(130)의 연신을 억제할 수 있고, 이로인해 전극 조립체(100)의 연신을 억제할 수 있다.
마찰층(153)은 예를들어 세라믹(Ceramics)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 마찰층(153)은 바인더를 더 포함한 세라믹과 바인더의 혼합물로 이루어질 수 있다. 여기서, 세라믹은 예를 들어 Al2O3 산화 알루미늄)으로 이루어질 수 있다.
한편, 연신 억제 테이프(190)는 일례로 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 위치된 전극 탭(180)의 일측부의 외면 및 전극(130)의 무지부(N1,N2)를 전체적으로 덮도록 부착될 수 있다. 여기서, 연신 억제 테이프(190)는 보다 구체적으로 음극(110)의 무지부(N1,N2)에서 전극 조립체(100)의 외각에 위치된 무지부(N2)에 위치된 음극 탭(160)의 일측부와, 음극(110)의 외각측 무지부(N2)를 전체적으로 덮도록 부착될 수 있다. 이에따라, 연신 억제 테이프(190)는 음극 집전체(111)의 외각측 무지부(N2)의 연신을 억제하고, 음극 탭(160) 및 음극 활물질(112)의 단차에 의한 분리막(140)의 손상을 방지할 수 있다. 이때, 연신 억제 테이프(190)의 외면과 분리막(140) 사이의 마찰로 인하여 음극(110) 및 전극 조립체(100)의 연신을 억제할 수 있다. 즉, 연신 억제 테이프(190)와 분리막(140) 사이의 마찰로 인하여 음극(110)이 길이 방향으로 팽창되는 것을 억제하고, 권취된 전극 조립체(100)가 두께방향으로 팽창되는 것을 억제할 수 있다. 이때, 전극 조립체(100)의 두께 방향은 원형을 권취된 전극 조립체(100)에서 직경방향일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극에 부착된 연신 억제 테이프의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
그리고, 도 6을 참고하면, 연신 억제 테이프(190")는 다른 예로 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 인접된 전극 활물질(112,122)의 단부와, 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 위치된 전극 탭(180)에서 일측부의 외면 및 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 걸쳐 부착될 수 있다. 여기서, 연신 억제 테이프(190")는 보다 구체적으로 음극(110)의 무지부(N1,N2)에서 전극 조립체(100)의 외각에 위치된 무지부(N2)에 위치된 음극 탭(160)의 일측부와, 음극(110)의 외각측 무지부(N2)에 인접된 음극 활물질(112)의 단부 및 음극(110)의 외각측 무지부(N2)를 전체적으로 덮도록 부착될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 4를 참고하면, 예를 들어 전극 조립체(100)의 최외각에서부터 중심부 방향으로 분리막(140)과, 음극(110)과, 분리막(150), 및 양극(120)이 순차적으로 위치되고, 연신 억제 테이프(190)는 음극(110)의 외각측 무지부(N2)에 부착될 수 있다. 이때, 연신 억제 테이프(190)의 외면은 분리막(140)과 마주보는 방향으로 밀착되어 연신 억제 테이프(190)의 외면이 분리막(140)의 내주면과 마찰을 통해 음극(110) 및 전극 조립체(100)의 연신을 효과적으로 제한 및 억제 할 수 있다. 즉, 권취되어 음극(110)이 충방전으로 팽창되며 전극 조립체(100)의 두께 방향으로 팽창되는 연신력이 발생될 때, 연신 억제 테이프(190)의 외면이 분리막(140)의 내주면과 마찰을 일으켜 전극 조립체(100)의 팽창을 억제 또는 제한할 수 있다. 이때, 음극 집전체(111)의 무지부(N1,N2)에 부착된 연신 억제 테이프(190)의 내면은 부착된 음극 집전체(111) 부분의 연신을 억제 할 수 있다. 따라서, 연신 억제 테이프(190)를 통해 음극 집전체(111)가 연신 한계를 초과하여 크랙(Crack)이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극이 권취되기 전 펼쳐진 상태의 일례를 나타낸 측면도이다.
또한, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극의 권취 전 상태를 개념적으로 나타낸 평면도이며, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극 및 연신 억제 테이프를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7 내지 도 9을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 전극(130) 및 분리막(140)이 교대로 적층되고, 전극(130)의 무지부(N1,N2)에 구비되는 전극 탭(180) 및 부착되는 연신 억제 테이프(290)를 포함할 수 있다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 전술한 본 발명의 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)와 비교할 때, 연신 억제 테이프(290)가 복수개로 이루어져 부착된 차이가 있다.
따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 도 7, 도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)에서 연신 억제 테이프(290)는 제1 연신 억제 테이프(291) 및 제2 연신 억제 테이프(292)를 포함할 수 있다.
제1 연신 억제 테이프(291)는 전극(130)의 무지부(N1,N2) 표면에 부착될 수 있다. 여기서, 제1 연신 억제 테이프(291)는 전극(130)의 양측부에 형성된 무지부(N1,N2)에서 권취 시, 최외각에 위치되는 무지부(N2)에 부착될 수 있다. 이때, 제1 연신 억제 테이프(291)는 전도성 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 전도성 물질은 전도성 금속 또는 카본(Carbon)류 물질로 이루어질 수 있다.
따라서, 제1 연신 억제 테이프(291)가 전극(130)의 최외각 무지부(N2) 전체에 대하여 부착될 수 있어 보다 효과적으로 전극(130)의 연신을 방지할 수 있고, 제1 연신 억제 테이프(291)가 전도성 재질로 이루어져 전극 집전체(111,121)와 전극 탭(180) 사이를 전기적으로 용이하게 연결할 수 있다. 여기서, 제1 연신 억제 테이프(291)는 예를 들어 음극(110)의 최외각에 위치되는 무지부(N2)에 부착될 수 있다.
전극 탭(180)은 제1 연신 억제 테이프(291)의 외면 구비될 수 있다. 이때, 전극 탭(180)의 일면은 제1 연신 억제 테이프(291)의 표면에 접착 또는 부착될 수 있다.
제2 연신 억제 테이프(292)는 제1 연신 억제 테이프(291) 및 전극 탭(180)의 타면을 덮도록 부착될 수 있다. 이때, 제2 연신 억제 테이프(292)는 절연 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 제2 연신 억제 테이프(292)는 기재(290a)와, 기재(290a)의 일면에 도포된 점착층(290b) 및 기재(290a)의 타면에 도포된 마찰층을 포함할 수 있다.
마찰층은 예를 들어 세라믹(Ceramics)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 마찰층은 바인더를 더 포함한 세라믹과 바인더의 혼합물로 이루어질 수 있다. 여기서, 세라믹은 예를 들어 Al2O3 산화 알루미늄)으로 이루어질 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극이 권취되기 전 펼쳐진 상태의 다른 예를 나타낸 측면도이다.
도 11을 참고하면, 제2 연신 억제 테이프(292')는 다른 예로 전극(130)의 외각측 무지부(N2)에 인접된 전극 활물질(112,122)의 단부와, 제1 연신 억제 테이프(291')의 외면 및 전극 탭(180)의 타면에 걸쳐 부착될 수 있다. 이때, 제2 연신 억제 테이프(292')에 의해 전극 활물질(112,122)의 단부와, 전극 탭(180)의 단차에 의하여 마주보는 방향에 위치된 분리막 부분의 파손을 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극에 부착된 연신 억제 테이프를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 본 발명의 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 전술한 본 발명의 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100) 및 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)와 비교할 때, 연신 억제 테이프(390)가 전극(130) 무지부의 양면에 부착된 차이가 있다.
따라서, 본 실시예는 제1 실시예 및 제2 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)의 연신 억제 테이프(390)는 전극(130)에서 최외각에 위치되는 무지부의 양면에 부착될 수 있다. 이때, 예를 들어 연신 억제 테이프(390)는 음극(110) 무지부의 양면에 부착될 수 있다.
여기서, 연신 억제 테이프(390)는 전극(130)의 무지부의 일면에 부착되는 제1 연신 억제 테이프(391) 및 무지부의 타면에 부착되는 제2 연신 억제 테이프(392)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 연식 억제 테이프(391)는 전극(130)의 무지부의 일면에 위치된 전극 탭(160)을 덮도록 부착될 수 있다.
또한, 제2 연식 테이프(392)는 전극 집전체(111,121)를 사이에 두고 전극 탭(160)과 대응되는 위치에 부착될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)의 연신 억제 테이프(390)는 전극(130)의 무지부의 양면에 부착되어, 전극(130) 및 전극 조립체(300)의 연신을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 단면도이고, 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체에서 전극에 부착된 연신 억제 테이프를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15를 참고하면, 본 발명의 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(400)는 전술한 본 발명의 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)와, 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200) 및 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)와 비교할 때, 연신 억제 테이프(490)가 복수개로 이루어져 전극 활물질(112,122)의 단부와, 전극 탭(160)을 덮도록 부착된 차이가 있다.
따라서, 본 실시예는 제1 실시예와, 제2 실시예 및 제3 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(400)의 연신 억제 테이프(490)는 복수개로 이루어져 전극(130)에서 최외각에 위치되는 무지부의 일면에 각각 부착될 수 있다. 이때, 예를 들어 연신 억제 테이프(490)는 음극(110) 무지부의 일면에 부착될 수 있다.
여기서, 연신 억제 테이프(490)는 전극(130)의 무지부에서 전극 활물질(112,122)의 단부에 부착된 제1 연신 억제 테이프(491) 및 전극 탭(160)을 덮도록 부착된 제2 연신 억제 테이프(492)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 연식 억제 테이프(491)는 예를 들어 전극 집전체(111,121)에서 전극 활물질(112,122)이 도포된 부분과 도포되지 않은 부분의 경계인 전극 활물질(112,122)의 끝단과, 그 주변의 전극 활물질(112,122) 및 전극 집전체(111,121) 부분에 걸쳐 부착될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(400)의 연신 억제 테이프(490)는 전극(130) 및 전극 조립체(400)의 연신을 억제하고, 동시에 전극 활물질(112,122)의 단부와 전극 탭(160)의 단부에 의하여 대면되는 분리막(150) 부분의 파손을 방지할 수 있다.
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.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 이차전지
11: 전지 케이스
100,200,300,400: 전극 조립체
110: 음극
111: 음극 집전체
111a: 일측부
111b: 타측부
112: 음극 활물질
120: 양극
121: 양극 집전체
122: 양극 활물질
130: 전극
140,150,150': 분리막
151: 기재
152,153: 미끌림 방지층
160: 음극 탭
170: 양극 탭
180: 전극 탭
190, 190',190",290,290',390,490: 연신 억제 테이프
190a: 기재
190b: 점착층
291,291',391,491: 제1 연신 억제 테이프
292,292',392,492: 제2 연신 억제 테이프
N1,N2: 무지부

Claims (17)

  1. 전극 집전체와 상기 전극 집전체에 적층된 전극 활물질을 포함하는 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체에 있어서,
    상기 전극 집전체에서 상기 전극 활물질이 적층되지 않는 무지부에 일측부가 구비된 전극 탭; 및
    상기 무지부에 부착되어 상기 전극 및 상기 전극 조립체의 연신을 억제하는 연신 억제 테이프를 포함하는 전극 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는 기재 및 상기 기재의 일면에 도포된 점착층을 포함하고,
    상기 기재는 비연신필름으로 이루어지는 전극 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 비연신필름은
    이축연신 나일론 필름(biaxially oriented nylon film), 이축 연신폴리프로필렌(biaxially oriented polypropylene, BOPP) 또는 연신 폴리스티렌(oriented polystyrene, OPS) 중에서 어느 하나로 이루어지는 전극 조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는 기재와;
    상기 기재의 일면에 도포된 점착층; 및
    상기 기재의 타면에 도포된 마찰층을 포함하는 전극 조립체.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기재는 비연신필름으로 이루어지는 전극 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 비연신필름은
    이축연신 나일론 필름(biaxially oriented nylon film), 이축 연신폴리프로필렌(biaxially oriented polypropylene, BOPP) 또는 연신 폴리스티렌(oriented polystyrene, OPS) 중에서 어느 하나로 이루어지는 전극 조립체.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 마찰층은 Al2O3(산화 알루미늄)으로 이루어지는 전극 조립체.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 분리막은 기재 및 상기 기재에 코팅된 미끌림 방지층을 포함하는 전극 조립체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 미끌림 방지층은 세라믹(Ceramics)을 포함하여 이루어지는 전극 조립체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 세라믹은 Al2O3(산화 알루미늄) 또는 MgOH2(수산화 마그네슘) 중에서 어느 하나 이상의 혼합물로 이루어지는 전극 조립체.
  11. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는 상기 전극에서 최외각에 위치되는 상기 무지부에 부착되는 전극 조립체.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전극은 양극 및 음극을 포함하여,
    상기 전극 조립체는 양극과 분리막 및 음극이 교대로 적층되고,
    상기 전극 조립체의 최외각에서부터 중심부 방향으로 분리막과, 음극, 분리막, 양극이 순차적으로 위치되며,
    상기 연신 억제 테이프는 상기 음극의 무지부에 부착되는 전극 조립체.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는
    상기 전극의 무지부에 위치된 전극 탭의 외면 및 상기 무지부를 전체적으로 덮는 전극 조립체.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는 복수개로 구비되어,
    상기 무지부에 인접된 상기 전극 활물질의 단부와, 상기 전극의 무지부에 위치된 전극 탭의 외면에 각각 부착되는 전극 조립체.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는
    상기 무지부의 양면에 각각 부착되고,
    상기 무지부의 일면에 부착되는 상기 연신 억제 테이프는 상기 전극의 무지부의 일면에 위치된 전극 탭을 덮도록 부착되는 전극 조립체.
  16. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 연신 억제 테이프는 제1 연신 억제 테이프 및 제2 연신 억제 테이프를 포함하여 상기 전극에서 최외각에 위치되는 상기 무지부에 부착되고,
    상기 제1 연신 억제 테이프는 상기 전극의 무지부 표면에 부착되며,
    상기 전극 탭의 일측부는 상기 제1 연신 억제 테이프의 외면 구비되고,
    상기 제2 연신 억제 테이프는 상기 전극의 무지부의 표면에 부착되는 제1 연신 억제 테이프 및 상기 전극 탭의 일측부를 덮도록 부착되는 전극 조립체.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 연신 억제 테이프는 전도성 재질을 포함하여 이루어지고,
    상기 제2 연신 억제 테이프는 절연 재질을 포함하여 이루어지는 전극 조립체.
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