KR20190071129A - 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

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이주성
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이영훈
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Abstract

본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체는, 전극 및 분리막이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체 및 상기 전극 적층체의 변형을 방지하도록 상기 전극 적층체의 외면에 부착된 변형방지 테이프를 포함하고, 상기 변형 방지 테이프는 상기 전극 적층체의 전해액 함침성을 증가시키도록 다공성 형태로 형성된다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지{ELECTRODE ASSEMBLY AND RECHARGEABLE BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 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.
종래의 전극 조립체는 충방전을 진행함에 따라 스웰링이 반복적으로 발생되며 변형되는 문제가 있어왔다. 또한, 종래의 전극 조립체는 이송 및 보관 과정 가운데 변형이 되는 문제가 있어왔다.
한국 공개특허 제10-2013-0132230호
본 발명의 하나의 관점은 전극 조립체의 변형을 방지할 수 있는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 전극 및 분리막이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체 및 상기 전극 적층체의 변형을 방지하도록 상기 전극 적층체의 외면에 부착된 변형방지 테이프를 포함하고, 상기 변형 방지 테이프는 상기 전극 적층체의 전해액 함침성을 증가시키도록 다공성 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 전해액과, 전극 및 분리막이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체와, 상기 전극 적층체의 변형을 방지하도록 상기 전극 적층체의 외면에 부착된 변형방지 테이프를 포함하는 전극 조립체 및 상기 전해액 및 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 전지 케이스를 포함하고, 상기 변형방지 테이프는 상기 전극 적층체의 전해액 함침성을 증가시키도록 다공성 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극 조립체의 외면에 변형방지 테이프를 부착하여 전극 조립체의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 변형방지 테이프를 다공성 형태로 형성시켜, 전극 조립체가 전해액에 용이하게 함침될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 종래기술 및 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체의 스웰링(Swelling) 및 용량 유지율(Retention) 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 7은 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 나타낸 사시도이다.
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 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(E1)는, 전극(113) 및 분리막(114)이 교대로 적층되어 결집된 전극 적층체(110)와, 전극 적층체(110)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(120)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(E1)는 전극(113)과 연결되는 전극탭(115,116)을 더 포함할 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 전극 조립체에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참고하면, 전극 적층체(110)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(113)과 분리막(114)이 교대로 적층되어 형성될 수 있다.
전극(113)은 양극(111) 및 음극(112)으로 구성될 수 있다. 이때, 전극 적층체(110)는 양극(111)/분리막(114)/음극(112)이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 양극(111)과 음극(112) 사이를 전기적으로 절연한다. 여기서, 분리막(114)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다.
한편, 전극 적층체(110)는 전극(113) 및 분리막(114)이 권취된 젤리 롤(Jelly-roll)형 또는 전극(113) 및 분리막(114)이 폴딩(folding)된 폴디드(Folded)형으로 형성될 수 있다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(E1)에서 전극 적층체(110)는 예를 들어 전극(113) 및 분리막(114)이 일방향으로 순차 적층되어 형성된 폴디드 형으로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 변형방지 테이프(120)는 전극 적층체(110)의 외면에 부착되어 전극 적층체(110)의 변형을 방지할 수 있고, 위치별 두께 편차를 낮출 수 있다. 특히, 전극탭(115,116)이 형성된 측이 상부방향에 위치되도록 전극 조립체(E1)를 세우는 형태로 위치될 때, 전극 조립체(E1)에서 하단부의 변형으로 전극 조립체(E1) 및 이를 수용하는 이차전지(100)의 전체 두께가 상승하는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 변형방지 테이프(120)는 다공성 형태로 형성되어 전극 적층체(110)의 전해액 함침성을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 전극 적층체(110)의 전해액 함침성이 증가되어 사이틀(Cycle) 성능이 개선되는 효과가 있다.
여기서, 변형방지 테이프(120)의 다공성 형태는 예를들어 다수개의 관통홀(121)이 형성된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(121)은 변형방지 테이프(120)의 내,외측을 관통하도록 형성되어, 전극 적층체(110)의 외측에서 전극 적층체(110)로 전해액의 이동통로를 제공할 수 있다. 따라서, 변형방지 테이프(120)가 부착된 전극 적층체(110) 부위도 관통홀(121)을 통해 전해액에 용이하게 함침될 수 있다. 그리고, 관통홀(121)은 예를들어 지름이 0.1~2mm로 형성되어, 0.1~2mm간격으로 변형방지 테이프(120)에 형성될 수 있다. 여기서, 관통홀(121)은 구체적으로 예를들어 지름이 1mm로 형성되어, 1mm간격으로 변형방지 테이프(120)에 형성될 수 있다.
아울러, 변형방지 테이프(120)는 기재(미도시) 및 기재의 부착면에 위치된 접착층(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 관통홀(121)은 기재 및 접착층을 관통하며 형성될 수 있다. 여기서, 기재는 예를 들어 합성 수지 필름(Film)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 변형방지 테이프(120)는 전극 적층체(110)에서 적층방향에 대해 수직한 방향을 따라 부착되되, 전극 적층체(110)의 측면 부분에 부착될 수 있다.
여기서, 도 2를 참고하면, 전극 조립체(E1)의 변형방지 테이프(120)는 일례로 전극 적층체(110)에서 적층방향에 대해 측면 가장자리를 따라 부착될 수 있다. 이때, 보다 구체적으로 예를 들어 전극 적층체(110)에서 적층 방향에 대해 전극탭(115,116)이 형성된 방향을 제외한 측면 3방향의 가장자리를 따라 변형방지 테이프(120)가 부착될 수 있다. 또한, 변형방지 테이프(120)는 측면 3방향의 가장자리를 따라 연이어 부착될 수 있다.
한편, 도 3을 참고하면, 전극 조립체(E1')의 변형방지 테이프(110')는 다른 예로 전극 적층체(110')에서 적층방향에 대해 측면 4방향 단부에 각각 부착될 수 있다. 이때, 보다 구체적으로 예를들어, 변형방지 테이프(110')가 총 6개 부착될 수 있다. 6개의 변형방지 테이프(110') 중에서 전극 적층체(110')의 하단부에 3개가 부착되고, 양측에 각각 1개가 부착되고, 상단부에 1개가 부착될 수 있다.
도 4는 종래기술 및 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체의 스웰링(Swelling) 및 용량 유지율(Retention) 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 4에 도시된 그래프는 테이프가 부착되지 않은 전극 조립체(A)와, 관통홀이 형성되지 않은 변형방지 테이프가 부착된 전극 조립체(B) 및 관통홀이 형성된 변형방지 테이프가 부착된 전극 조립체(C)를 충방전 사이클(Cycle)을 진행함에 따라 측정한 스웰링(Swelling) 및 용량 유지율(Retention) 변화량을 나타낸다.
도 4의 그래프에서 수평축(X)은 사이클 횟수를 나타내고, 우측 첫번째 수직축(Y1)은 용량 유지율(Retention)을 나타내고, 우측 두번째 수직축(Y2)는 스웰링(Swelling) 비율을 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 400사이클이 진행됐을때, 테이프가 부착되지 않은 전극 조립체(A1)의 스웰링 비율은 6.86~8.08%인 반면, 관통홀이 형성된 변형방지 테이프가 부착된 전극 조립체(C1)의 스웰링 비율은 약 6.43%로서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(C1)의 스웰링 량이 저감되는 효과가 있음을 알 수 있다.
그리고, 400사이클이 진행됐을때, 테이프가 부착되지 않은 전극 조립체(A2)의 용량 유지율은 94.42~94.84%이고, 관통홀이 형성된 변형방지 테이프가 부착된 전극 조립체(C2)의 용량 유지율은 약 94.58%로서, 종래의 전극 조립체(A2)와 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(C1)의 용량 유지율은 동등 수준인 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(E2)는 전극(213) 및 분리막(214)이 교대로 적층되어 결집된 전극 적층체(210)와, 전극 적층체(210)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(210)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(E2)는 전극(213)과 연결되는 전극탭(215,216)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(E2)는 전술한 제1 실시예에 따른 전극 조립체(E1)와 비교할 때, 전극 조립체(E2)의 형태 및 변형방지 테이프(210)의 부착 위치가 상이한 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 제1 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(E2)는 전극(213) 및 분리막(214)이 권취된 젤리 롤(Jelly-roll)형을 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(E2)는 예를 들어 전극(213) 및 분리막(214)이 타원형 기둥 형태로 권취될 수 있다.
또한, 전극(213)은 양극(211) 및 음극(212)으로 구성될 수 있다. 이때, 전극 적층체(210)는 양극(211)/분리막(214)/음극(212)이 교대로 적층되어 결집된 구조로 이루어질 수 있다.
변형방지 테이프(210)는 전극 적층체(210)의 최외각에 부착되어 전극 적층체(210)의 변형을 방지할 수 있고, 위치별 두께 편차를 낮출 수 있다.
또한, 변형방지 테이프(220)는 다공성 형태로 형성되어 전극 적층체(210)의 전해액 함침성을 증가시킬 수 있다.
아울러, 변형방지 테이프(220)는 일례로 전극 적층체(210)의 외주면을 감싸도록 부착될 수 있다. 즉, 변형방지 테이프(220)는 전극 적층체(210)의 측면을 감싸도록 구비될 수 있다.
한편, 변형방지 테이프(220)는 다른 예로 전극 적층체(210)의 측면과, 상면, 및 하면을 둘러싸도록 부착될 수 있다. 즉, 변형방지 테이프(220)의 다른 예는 전극 적층체(210)의 외주면을 둘러싸는 일례에서 상면 및 하면을 더 둘러싸도록 더 형성될 수 있다. 따라서, 전극 적층체(210)의 외주면을 둘러싸는 변형방지 테이프(220)의 측면부(220a)에 의해서 전극 적층체(210)의 측면 방향으로의 스웰링을 감소 또는 방지할 수 있고, 전극 적층체(210)의 상면 및 하면을 둘러싸는 변형방지 테이프(220)의 상면부(220b) 및 하면부에 의해서 전극 적층체(210)의 상면 및 하면 방향으로의 스웰링을 감소 또는 방지할 수 있다.
도 7은 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(E3)는 전극(313) 및 분리막(314)이 교대로 적층되어 결집된 전극 적층체(310)와, 전극 적층체(310)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(320)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(E3)는 전극(313)과 연결되는 전극탭(315,316)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(E3)는 전술한 제1 실시예에 따른 전극 조립체(E1)와 비교할 때, 전극 조립체(E3)의 형태 및 변형방지 테이프(320)의 부착 위치가 상이한 차이가 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(E3)는 전술한 제2 실시예에 따른 전극 조립체(E2)와 비교할 때, 전극 조립체(E3)의 형태가 상이한 차이가 있다.
따라서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(E3)는 전극(313) 및 분리막(314)이 권취된 젤리 롤(Jelly-roll)형을 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(E3)는 예를 들어 전극(313) 및 분리막(314)이 원기둥 기둥 형태로 권취될 수 있다.
또한, 전극(313)은 양극(311) 및 음극(312)으로 구성될 수 있다. 이때, 전극 적층체(310)는 양극(311)/분리막(314)/음극(312)이 교대로 적층되어 결집된 구조로 이루어질 수 있다.
변형방지 테이프(320)는 전극 적층체(310)의 최외각에 부착되어 전극 적층체(310)의 변형을 방지할 수 있고, 위치별 두께 편차를 낮출 수 있다.
또한, 변형방지 테이프(320)는 다공성 형태로 형성되어 전극 적층체(310)의 전해액 함침성을 증가시킬 수 있다.
아울러, 변형방지 테이프(320)는 일례로 전극 적층체(310)의 외주면을 감싸도록 부착될 수 있다. 즉, 변형방지 테이프(320)는 전극 적층체(310)의 측면을 감싸도록 구비되어 권취된 전극 적층체(310)의 풀림을 방지할 수 있다. 이때, 변형방지 테이프(320)는 전극 적층체(310)의 측면 방향으로의 스웰링을 감소 또는 차단할 수 있다.
한편, 변형방지 테이프(320)는 다른 예로 전극 적층체(310)의 측면과, 상면, 및 하면을 둘러싸도록 부착될 수 있다. 즉, 변형방지 테이프(320)의 다른 예는 전극 적층체(310)의 외주면을 둘러싸는 일례에서 상면 및 하면을 더 둘러싸도록 더 형성될 수 있다. 따라서, 전극 적층체(310)의 외주면을 둘러싸는 변형방지 테이프(320)의 측면부(320a)에 의해서 전극 적층체(310)의 측면 방향으로의 스웰링을 감소 또는 방지할 수 있고, 전극 적층체(310)의 상면 및 하면을 둘러싸는 변형방지 테이프(320)의 상면부(320b) 및 하면부에 의해서 전극 적층체(310)의 상면 및 하면 방향으로의 스웰링을 감소 또는 방지할 수 있다.
이때, 변형방지 테이프(320)는 젤리롤 원기둥 상면 원형상의 중심부를 가로지르도록 부착될 수 있다. 이에 따라 변형방지 테이프(320)는 원형상의 중심부를 막는 형태로 부착될 수 있다. 이는 젤리롤 중심부에서 전해액이 왔다 갔다 요동하는 것을 방지하여 안정적인 이차전지를 구현할 수 있다.
이하에서 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차전지를 설명하기로 한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는, 전해액과, 전극 적층체(110) 및 전극 적층체(110)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(120)를 포함하는 전극 조립체(E1)와, 전해액 및 전극 조립체(E1)를 내부에 수용하는 전지케이스를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는 제1 실시예에 따른 전극 조립체(E1)를 포함하는 이차전지(100)에 대한 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)에서 전지 케이스(130)는 전해액 및 전극 조립체(E1)를 내부에 수용하는 수용부(131)가 형성될 수 있다.
전극 조립체(E1)는 전극 및 분리막(114)이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체(110) 및 전극 적층체(110)의 변형을 방지하도록 전극 적층체(110)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(120)를 포함할 수 있다. 특히, 전극탭(115,116)이 형성된 측이 상부방향에 위치되도록 전극 조립체(E1)를 세우는 형태로 위치될 때, 전극 조립체(E1)에서 하단부의 변형으로 전극 조립체(E1)의 하단부 두께가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 이차전지(100)의 전체 두께가 상승하는 문제를 방지할 수 있다.
전극 적층체(110)는 전극(113) 및 분리막(114)이 권취된 젤리 롤(Jelly-roll)형 또는 전극(113) 및 분리막(114)이 폴딩(folding)된 폴디드(Folded)형으로 형성될 수 있다. 이때, 전극 적층체(110)는 예를 들어 예를 들어 전극(113) 및 분리막(114)이 일방향으로 순차 적층되어 형성될 수 있다.
변형방지 테이프(120)는 전극 적층체(110)의 외면에 부착되어 전극 적층체(110)의 변형을 방지할 수 있고, 위치별 두께 편차를 낮출 수 있다.
또한, 변형방지 테이프(120)는 다공성 형태로 형성되어 전극 적층체(110)의 전해액 함침성을 증가시킬 수 있다. 여기서, 변형방지 테이프(120)의 다공성 형태는 예를들어 다수개의 관통홀(121)이 형성된 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 변형방지 테이프(120)는 예를 들어 전극 적층체(110)에서 적층방향에 대해 수직한 방향을 따라 부착되되, 전극 적층체(110)의 측면 부분에 부착될 수 있다.
이때, 도 2를 참고하면, 변형방지 테이프(120)는 일례로 전극 적층체(110)에서 적층방향에 대해 측면 가장자리를 따라 부착될 수 있다.
한편, 도 3을 참고하면, 변형방지 테이프(120')는 다른 예로 전극 적층체(110')의 측면과, 상면, 및 하면을 둘러싸도록 부착될 수 있다.
이하에서 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차전지를 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)는, 전해액과, 전극 적층체(210) 및 전극 적층체(210)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(220)를 포함하는 전극 조립체(E2)와, 전해액 및 전극 조립체(E2)를 내부에 수용하는 전지케이스를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)는 제2 실시예에 따른 전극 조립체(E2)를 포함하는 이차전지(200)에 대한 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)에서 전지 케이스(230)는 전해액 및 전극 조립체(E2)를 내부에 수용하는 수용부(231)가 형성될 수 있다.
전극 조립체(E2)는 전극 및 분리막이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체(210) 및 전극 적층체(210)의 변형을 방지하도록 전극 적층체(210)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(220)를 포함할 수 있다.
전극 적층체(210)는 전극(213) 및 분리막(214)이 권취된 젤리 롤(Jelly-roll)형을 형성될 수 있다. 이때, 전극 적층체(210)는 예를 들어 전극(213) 및 분리막(214)이 타원형 기둥 형태로 권취될 수 있다.
변형방지 테이프(220)는 전극 적층체(210)의 최외각에 부착되어 전극 적층체(210)의 변형을 방지할 수 있고, 위치별 두께 편차를 낮출 수 있다.
또한, 변형방지 테이프(220)는 다공성 형태로 형성되어 전극 적층체(210)의 전해액 함침성을 증가시킬 수 있다. 여기서, 변형방지 테이프(220)의 다공성 형태는 예를들어 다수개의 관통홀(221)이 형성된 형태로 형성될 수 있다.
아울러, 변형방지 테이프(220)는 일례로 전극 적층체(210)의 외주면을 감싸도록 부착될 수 있다.
한편, 변형방지 테이프(220)는 다른 예로 전극 적층체(210)의 측면과, 상면, 및 하면을 둘러싸도록 부착될 수 있다.
이하에서 도 7을 참고하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차전지를 설명하기로 한다.
도 도 7을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)는, 전해액과, 전극 적층체(310) 및 전극 적층체(310)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(320)를 포함하는 전극 조립체(E3)와, 전해액 및 전극 조립체(E3)를 내부에 수용하는 전지케이스를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)는 제3 실시예에 따른 전극 조립체(E3)를 포함하는 이차전지(300)에 대한 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)에서 전지 케이스(330)는 전해액 및 전극 조립체(E3)를 내부에 수용하는 수용부(331)가 형성될 수 있다.
전극 조립체(E3)는 전극(313) 및 분리막(314)이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체(310) 및 전극 적층체(310)의 변형을 방지하도록 전극 적층체(310)의 외면에 부착된 변형방지 테이프(320)를 포함할 수 있다.
전극 적층체(310)는 전극(313) 및 분리막(314)이 권취된 젤리 롤(Jelly-roll)형을 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(E3)는 예를 들어 전극(313) 및 분리막(314)이 원기둥 형태로 권취될 수 있다.
변형방지 테이프(320)는 전극 적층체(310)의 최외각에 부착되어 전극 적층체(310)의 변형을 방지할 수 있고, 위치별 두께 편차를 낮출 수 있다.
또한, 변형방지 테이프(320)는 다공성 형태로 형성되어 전극 적층체(310)의 전해액 함침성을 증가시킬 수 있다. 여기서, 변형방지 테이프(320)의 다공성 형태는 예를들어 다수개의 관통홀(321)이 형성된 형태로 형성될 수 있다.
아울러, 변형방지 테이프(320)는 일례로 전극 적층체(310)의 외주면을 감싸도록 부착될 수 있다.
한편, 변형방지 테이프(320)는 다른 예로 전극 적층체(310)의 측면과, 상면, 및 하면을 둘러싸도록 부착될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지는 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.
100,200,300: 이차전지
110,110',210,310: 전극 적층체
111,211,311: 양극
112,212,312: 음극
113,213,313: 전극
114,214,314: 분리막
115,116,215,216,315,316: 전극탭
120,120',210,310: 변형방지 테이프
121,121',221,321: 관통홀
130,230,330: 전지 케이스
131,231,331: 수용부
E1, E1',E2,E3: 전극 조립체

Claims (9)

  1. 전극 및 분리막이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체; 및
    상기 전극 적층체의 변형을 방지하도록 상기 전극 적층체의 외면에 부착된 변형방지 테이프를 포함하고,
    상기 변형 방지 테이프는 상기 전극 적층체의 전해액 함침성을 증가시키도록 다공성 형태로 형성되는 전극 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 적층체는 상기 전극 및 상기 분리막이 일방향으로 순차 적층되어 형성되고,
    상기 변형방지 테이프는 상기 전극 적층체에서 적층방향에 대해 수직한 방향을 따라 부착되되, 상기 전극 적층체의 측면 부분에 부착되는 전극 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 변형방지 테이프는
    상기 전극 적층체의 측면 가장자리를 따라 부착되는 전극 조립체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 변형방지 테이프는
    상기 전극 적층체의 측면 4방향 단부에 각각 부착되는 전극 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 적층체는 상기 전극 및 상기 분리막이 권취되어 형성된 원형 또는 타원형 기둥형태로 형성되고,
    상기 변형방지 테이프는 상기 전극 적층체의 최외각에 부착되는 전극 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 변형방지 테이프는
    상기 전극 적층체의 외주면을 감싸도록 부착되는 전극 조립체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 변형방지 테이프는
    상기 전극 적층체의 측면과, 상면, 및 하면을 둘러싸도록 부착되는 전극 조립체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형 방지 테이프의 상기 다공성 형태는 상기 전해액의 이동통로를 제공하도록 상기 변형 방지 테이프의 내,외측을 관통하는 다수개의 관통홀이 형성된 것인 전극 조립체.
  9. 전해액;
    전극 및 분리막이 교대로 결집되어 적층된 전극 적층체와, 상기 전극 적층체의 변형을 방지하도록 상기 전극 적층체의 외면에 부착된 변형방지 테이프를 포함하는 전극 조립체; 및
    상기 전해액 및 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 전지 케이스를 포함하고,
    상기 변형방지 테이프는 상기 전극 적층체의 전해액 함침성을 증가시키도록 다공성 형태로 형성되는 이차전지.
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