KR20200139464A - 장폭 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극 전도성 부재를 통해 제1 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제2 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공하고, 음극 전도성 부재를 통해 제2 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제1 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공하도록 구성되어 있기 때문에, 각각의 전류 이동 경로 상에서 단면적이 커지는 셈이 되어 장폭 이차 전지의 저항이 감소될 수 있게 된다.

Description

장폭 이차 전지{LONG WIDTH SECONDARY BATTERY}
본 발명은 저항 감소를 위해 전류 이동 경로를 추가적으로 제공한 장폭 이차 전지에 관한 것이다.
전지는 크게 일차 전지와 이차 전지로 구분될 수 있다. 일차 전지는 비가역적인 반응을 이용하므로 한 번 사용된 후에는 재사용이 불가능한 전지를 말하며, 건전지, 수은 전지, 볼타 전지 등이 이에 속한다. 반면, 이차 전지는 가역적인 반응을 이용하므로 충전하여 재사용이 가능한 전지를 말하며, 납 축전지, 리튬 이온 전지, 니카드(Ni-Cd) 전지 등이 이에 속한다.
이차 전지는 양극판, 음극판 및 분리막의 형태에 따라 적층형 이차 전지와 권취형 이차 전지로 나뉠 수 있다. 여기서, 적층형 이차 전지는 양극판과 음극판의 가로방향 폭이 길어질수록 충방전 시 전류의 이동 경로가 길어지게 되며, 전류의 이동 경로가 길어질수록 적층형 이차 전지의 저항은 커지게 된다.
전기 자동차나 하이브리드 자동차에는 양극판과 음극판의 가로방향 폭이 비교적 긴 적층형 이차 전지(즉, 장폭 이차 전지)가 사용되는 경우가 있다. 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 사용되는 장폭 이차 전지는 저항이 작을수록 전기 출력면에서 유리하다. 하지만, 장폭 이차 전지는 양극판과 음극판의 긴 폭 때문에 저항이 비교적 크며, 이에 따라 장폭 이차 전지에서 생성하는 전기 출력에 다량의 손실이 발생한다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제1776282호(2017.09.01)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 저항을 감소시켜 전기 출력의 손실을 저감시킬 수 있는 장폭 이차 전지를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 강도 및 조립성을 향상시킬 수 있는 장폭 이차 전지를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 장폭 이차 전지는, 제1 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제1 양극판과, 제1 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제1 음극판과, 상기 제1 양극판 및 상기 제1 음극판 사이에 배치된 제1 분리막을 포함하는 제1 전극 조립체와, 제2 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제2 양극판과, 제2 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제2 음극판과, 상기 제2 양극판 및 상기 제2 음극판 사이에 배치된 제2 분리막을 포함하는 제2 전극 조립체를 포함하고, 상기 제1 양극판은 상기 제1 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 양극 무지부를 포함하고, 상기 제1 음극판은 상기 제1 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 음극 무지부를 포함하며, 상기 제2 양극판은 상기 제2 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 양극 무지부와 연결되는 제2 양극 무지부를 포함하고, 상기 제2 음극판은 상기 제2 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 음극 무지부와 연결되는 제2 음극 무지부를 포함하며, 상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 양극 전도성 부재를 통해 상기 제1 전극 조립체의 제2측에 위치하는 양극탭에 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제2 음극 무지부는 음극 전도성 부재를 통해 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 위치하는 음극탭에 연결된다.
상기 제1 전극 조립체와 상기 제2 전극 조립체는, 상기 제1 전극 조립체의 제1측과 상기 제2 전극 조립체의 제2측이 서로 마주보는 형태로 배치되며, 상기 제1 전극 조립체의 제2측에 상기 양극탭이 구비되고, 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 상기 음극탭이 구비될 수 있다.
상기 양극 전도성 부재 및 상기 음극 전도성 부재는 판 형태일 수 있다.
여기서, 상기 양극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 양극 집전체 및 상기 제2 양극 집전체의 두께보다 크고, 상기 음극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 음극 집전체 및 상기 제2 음극 집전체의 두께보다 클 수 있다.
상기 양극 전도성 부재 및 상기 음극 전도성 부재는 도선 형태일 수 있다.
상기 제1 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체 및 상기 양극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어지고, 상기 제1 음극 집전체, 상기 제2 음극 집전체 및 상기 음극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체를 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 지지부재에는 상기 양극 전도성 부재 및 상기 음극 전도성 부재가 구비되어 있을 수 있다.
상기 지지부재에는 단턱이 마련될 수 있으며, 상기 제1 전극 조립체는 상기 단턱을 기준으로 상기 지지부재의 일측에 배치되고, 상기 제2 전극 조립체는 상기 단턱을 기준으로 상기 지지부재의 타측에 배치되며, 상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 상기 단턱에서 상기 양극 전도성 부재와 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제2 음극 무지부는 상기 단턱에서 상기 음극 전도성 부재와 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 장폭 이차 전지는, 제1 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제1 양극판과, 제1 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제1 음극판과, 상기 제1 양극판 및 상기 제1 음극판 사이에 배치된 제1 분리막을 포함하는 제1 전극 조립체와, 제2 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제2 양극판과, 제2 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제2 음극판과, 상기 제2 양극판 및 상기 제2 음극판 사이에 배치된 제2 분리막을 포함하는 제2 전극 조립체와, 제3 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제3 양극판과, 제3 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제3 음극판과, 상기 제3 양극판 및 상기 제3 음극판 사이에 배치된 제3 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체 사이에 배치되는 제3 전극 조립체를 포함하며, 상기 제1 양극판은 상기 제1 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 양극 무지부를 포함하고, 상기 제1 음극판은 상기 제1 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 음극 무지부를 포함하고, 상기 제2 양극판은 상기 제2 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하는 제2 양극 무지부를 포함하고, 상기 제2 음극판은 상기 제2 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하는 제2 음극 무지부를 포함하고, 상기 제3 양극판은 상기 제3 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제3 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 양극 무지부와 연결되는 제3 양극 무지부와, 상기 제3 전극 조립체의 제1측에 위치하여 상기 제2 양극 무지부와 연결되는 제4 양극 무지부를 포함하고, 상기 제3 음극판은 상기 제3 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제3 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 음극 무지부와 연결되는 제3 음극 무지부와, 상기 제3 전극 조립체의 제1측에 위치하여 상기 제2 음극 무지부와 연결되는 제4 음극 무지부를 포함하며, 상기 제1 양극 무지부 및 상기 제3 양극 무지부는 제1 양극 전도성 부재를 통해 상기 제1 전극 조립체의 제2측에 위치하는 양극탭에 연결되고, 상기 제2 양극 무지부 및 상기 제4 양극 무지부는 제2 양극 전도성 부재를 통해 상기 제1 양극 무지부 및 상기 제3 양극 무지부에 연결되며, 상기 제2 음극 무지부 및 상기 제4 음극 무지부는 제1 음극 전도성 부재를 통해 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 위치하는 음극탭에 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제3 음극 무지부는 제2 음극 전도성 부재를 통해 상기 제2 음극 무지부 및 상기 제4 음극 무지부에 연결된다.
상기 제1 전극 조립체와 상기 제3 전극 조립체는, 상기 제1 전극 조립체의 제1측과 상기 제3 전극 조립체의 제2측이 서로 마주보는 형태로 배치되고, 상기 제2 전극 조립체와 상기 제3 전극 조립체는, 상기 제2 전극 조립체의 제2측과 상기 제3 전극 조립체의 제1측이 서로 마주보는 형태로 배치되며, 상기 제1 전극 조립체의 제2측에 상기 양극탭이 구비되고, 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 상기 음극탭이 구비될 수 있다.
상기 제1 양극 전도성 부재, 상기 제2 양극 전도성 부재, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재는 판 형태일 수 있다.
여기서, 상기 제1 양극 전도성 부재 및 상기 제2 양극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체 및 상기 제3 양극 집전체의 두께보다 크고, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 음극 집전체, 상기 제2 음극 집전체 및 상기 제3 음극 집전체의 두께보다 클 수 있다.
상기 제1 양극 전도성 부재, 상기 제2 양극 전도성 부재, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재는 도선 형태일 수 있다.
상기 제1 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체, 상기 제3 양극 집전체, 상기 제1 양극 전도성 부재 및 상기 제2 양극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어지고, 상기 제1 음극 집전체, 상기 제2 음극 집전체, 상기 제3 음극 집전체, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극 조립체, 상기 제2 전극 조립체 및 상기 제3 전극 조립체를 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 지지부재에는 상기 제1 양극 전도성 부재, 상기 제2 양극 전도성 부재, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재가 구비되어 있을 수 있다.
상기 지지부재에는 다수 개의 단턱이 마련될 수 있으며, 상기 제1 전극 조립체는 상기 다수 개의 단턱 중 어느 하나를 기준으로 상기 지지부재의 일측에 배치되고, 상기 제2 전극 조립체는 상기 다수 개의 단턱 중 다른 하나를 기준으로 상기 지지부재의 타측에 배치되고, 상기 제3 전극 조립체는 상기 다수 개의 단턱 사이에 배치되며, 상기 제1 양극 무지부 및 상기 제3 양극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 어느 하나에서 상기 제1 양극 전도성 부재 및 상기 제2 양극 전도성 부재와 연결되고, 상기 제2 양극 무지부 및 상기 제4 양극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 다른 하나에서 상기 제2 양극 전도성 부재와 연결되며, 상기 제2 음극 무지부 및 상기 제4 음극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 다른 하나에서 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재와 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제3 음극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 어느 하나에서 상기 제2 음극 전도성 부재와 연결될 수 있다.
본 발명에 의하면, 양극 전도성 부재를 통해 제1 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제2 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공하고, 음극 전도성 부재를 통해 제2 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제1 전극 조립체에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공하기 때문에, 각각의 전류 이동 경로 상에서 단면적이 커지는 셈이 되어 장폭 이차 전지의 저항이 감소될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 단턱이 마련된 지지부재 상에 전극 조립체를 배치시키고, 단턱에서 양극 무지부와 양극 전도성 부재 간 연결, 및 음극 무지부와 음극 전도성 부재 간 연결이 이루어지도록 함으로써, 장폭 이차 전지의 강도 및 조립성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 장폭 이차 전지의 전방 사시도이다.
도 2a는 도 1의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 전면도이다.
도 2b는 도 1의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 후면도이다.
도 3은 도 1의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 평면도이다.
도 4는 도 1의 전극 조립체가 지지부재에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 장폭 이차 전지의 전방 사시도이다.
도 6a는 도 5의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 전면도이다.
도 6b는 도 5의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 후면도이다.
도 7은 도 5의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 평면도이다.
도 8은 도 5의 전극 조립체가 지지부재에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 장폭 이차 전지에 대해 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들은 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 어디까지나 예시적으로 제공되는 것으로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들로 한정되지 않고 다른 형태로 얼마든지 구체화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 장폭 이차 전지의 전방 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 장폭 이차 전지는 제1 전극 조립체(100), 제2 전극 조립체(200), 양극 전도성 부재(400) 및 음극 전도성 부재(500)를 포함한다.
제1 전극 조립체(100) 및 제2 전극 조립체(200)는 단폭 이차 전지일 수 있으며, 제1 전극 조립체(100)의 제1측과 제2 전극 조립체(200)의 제2측을 서로 마주보는 형태로 배치하여 장폭 이차 전지를 형성할 수 있다. 그리고 제1 전극 조립체(100)의 제2측에는 양극탭(130)이 구비되고, 제2 전극 조립체(200)의 제1측에는 음극탭(230)이 구비될 수 있다.
제1 전극 조립체(100)는 제1 양극 집전체(115) 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제1 양극판(110)과, 제1 음극 집전체(125) 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제1 음극판(120)과, 제1 양극판(110) 및 제1 음극판(120) 사이에 배치된 제1 분리막(미도시)을 포함한다. 여기서, 제1 양극 집전체(115)는 알루미늄 재질의 호일일 수 있으며, 제1 음극 집전체(125)는 구리 재질의 호일일 수 있다. 제1 양극 집전체(115) 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 부분(제1 양극 유지부)은 제1 음극 집전체(125) 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 부분(제1 음극 유지부)과 화학 반응하여 전류를 생성한다.
제1 양극판(110)은 제1 양극 집전체(115)에 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 제1 전극 조립체(100)의 제1측에 위치하는 제1 양극 무지부(117)를 포함하며, 제1 양극 무지부(117)는 상호 용접된 뒤 제2 양극 무지부(217)와 연결된다.
제1 음극판(120)은 제1 음극 집전체(125)에 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 제1 전극 조립체(100)의 제1측에 위치하는 제1 음극 무지부(127)를 포함하며, 제1 음극 무지부(127)는 상호 용접된 뒤 제2 음극 무지부(227)와 연결된다.
제2 전극 조립체(200)는 제2 양극 집전체(215) 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제2 양극판(210)과, 제2 음극 집전체(225) 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제2 음극판(220)과, 제2 양극판(210) 및 제2 음극판(220) 사이에 배치된 제2 분리막(미도시)을 포함한다. 여기서, 제2 양극 집전체(215)는 알루미늄 재질의 호일일 수 있으며, 제2 음극 집전체(225)는 구리 재질의 호일일 수 있다. 제2 양극 집전체(215) 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 부분(제2 양극 유지부)은 제2 음극 집전체(225) 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 부분(제2 음극 유지부)과 화학 반응하여 전류를 생성한다.
제2 양극판(210)은 제2 양극 집전체(215)에 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 제2 전극 조립체(200)의 제2측에 위치하는 제2 양극 무지부(217)를 포함하며, 제2 양극 무지부(217)는 상호 용접된 뒤 제1 양극 무지부(117)와 연결된다. 여기서, 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217) 역시 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
또한, 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217)는 양극 전도성 부재(400)를 통해 제1 전극 조립체(100)의 제2측에 위치하는 양극탭(130)에 연결된다. 즉, 양극 전도성 부재(400)의 제1측은 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217)와 연결되고, 양극 전도성 부재(400)의 제2측은 양극탭(130)과 연결된다. 양극 전도성 부재(400)는 제1 양극 무지부(117)를 양극탭(130)에 연결시켜 제1 전극 조립체(100)에서 생성된 전류의 이동 경로를 제공할 뿐만 아니라, 제2 양극 무지부(217)를 양극탭(130)에 연결시켜 제2 전극 조립체(200)에서 생성된 전류의 이동 경로도 제공한다. 양극 전도성 부재(400)와 양극 무지부(117, 217), 그리고 양극 전도성 부재(400)와 양극탭(130)은 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
제2 음극판(220)은 제2 음극 집전체(225)에 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 제2 전극 조립체(200)의 제2측에 위치하는 제2 음극 무지부(227)를 포함하며, 제2 음극 무지부(227)는 상호 용접된 뒤 제1 음극 무지부(127)와 연결된다. 여기서, 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227) 역시 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
또한, 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227)는 음극 전도성 부재(500)를 통해 제2 전극 조립체(200)의 제1측에 위치하는 음극탭(230)에 연결된다. 즉, 음극 전도성 부재(500)의 제1측은 음극탭(230)과 연결되고, 음극 전도성 부재(500)의 제2측은 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227)와 연결된다. 음극 전도성 부재(500)는 제2 음극 무지부(227)를 음극탭(230)에 연결시켜 제2 전극 조립체(200)에서 생성된 전류의 이동 경로를 제공할 뿐만 아니라, 제1 음극 무지부(127)를 음극탭(230)에 연결시켜 제1 전극 조립체(100)에서 생성된 전류의 이동 경로도 제공한다. 음극 전도성 부재(500)와 음극 무지부(127, 227), 그리고 음극 전도성 부재(500)와 음극탭(230)은 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
이와 같이, 양극 전도성 부재(400)를 통해 제1 전극 조립체(100)에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제2 전극 조립체(200)에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공하고, 음극 전도성 부재(500)를 통해 제2 전극 조립체(200)에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제1 전극 조립체(100)에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공할 경우에는, 각각의 전류 이동 경로 상에서 단면적이 커지는 셈이 되어 장폭 이차 전지의 저항이 감소될 수 있게 된다.
양극 전도성 부재(400) 및 음극 전도성 부재(500)는 판 형태로 이루어질 수 있으며, 판 형태의 전도성 부재는 전류의 이동 경로 상에서 단면적을 증가시켜 장폭 이차 전지의 저항을 감소시키는데 있어서 유리하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 양극 전도성 부재(400)는 제1 전극 조립체(100)의 하부에서 전류의 이동 경로를 제공하고, 음극 전도성 부재(500)는 제2 전극 조립체(200)의 하부에서 전류의 이동 경로를 제공할 수 있다. 다만, 양극 전도성 부재(400)는 제1 전극 조립체(100)의 상부나 일 측면부에서 전류의 이동 경로를 제공하고, 음극 전도성 부재(500)는 제2 전극 조립체(200)의 상부나 일 측면부에서 전류의 이동 경로를 제공하는 것으로 구성하여도 무방하다.
양극 전도성 부재(400) 및 음극 전도성 부재(500)의 두께는 전류 이동 경로 상의 단면적과 밀접한 관련이 있다. 즉, 양극 전도성 부재(400) 및 음극 전도성 부재(500)의 두께에 비례해서 전류 이동 경로 상의 단면적이 커지게 되고, 결과적으로 장폭 이차 전지의 저항은 감소될 수 있게 된다. 다만, 양극 집전체(115, 215) 및 음극 집전체(125, 225)의 두께도 전류 이동 경로 상의 단면적에 해당하기 때문에, 장폭 이차 전지의 저항을 보다 큰 폭으로 감소시키기 위해서는, 양극 전도성 부재(400)의 두께는 양극 집전체(115, 215)의 두께보다 크고, 음극 전도성 부재(500)의 두께는 음극 집전체(125, 225)의 두께보다 큰 것이 바람직하다.
도 1에서는 양극 전도성 부재(400) 및 음극 전도성 부재(500)가 판 형태로 이루어진 것만을 도시하였으나, 양극 전도성 부재(400)와 음극 전도성 부재(500)는 각각 상기 판 형태보다 폭이 작은 도선 형태일 수도 있다. 도선 형태는 판 형태에 비해 단면적이 작기 때문에 장폭 이차 전지의 저항을 감소시키는 기여도는 낮지만, 장폭 이차 전지를 작고 가볍게 제작할 수 있도록 해준다. 게다가, 도선 형태의 양극 전도성 부재(400)와 음극 전도성 부재(500)는 에너지 밀도가 크기 때문에 장폭 이차 전지가 비교적 높은 전기 출력을 낼 수 있도록 해준다.
상술한 바와 같이, 양극 전도성 부재(400)의 제1측은 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217)와 연결되고, 음극 전도성 부재(500)의 제2측은 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227)와 연결된다. 이때 보통 초음파 용접에 의해 전도성 부재와 무지부가 연결되는데, 전도성 부재와 무지부의 재질이 동일할 경우에는 초음파 용접이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 양극 집전체(115), 제2 양극 집전체(215) 및 양극 전도성 부재(400)는 동일한 재질로 이루어지고, 제1 음극 집전체(125), 제2 음극 집전체(225) 및 음극 전도성 부재(500)는 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 양극 집전체(115, 215)가 알루미늄 재질일 경우에는 양극 전도성 부재(400) 역시 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 음극 집전체(125, 225)가 구리 재질일 경우에는 음극 전도성 부재(500) 역시 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2a는 도 1의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 전면도이고, 도 2b는 도 1의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 후면도이다. 도 3은 도 1의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 평면도이고, 도 4는 도 1의 전극 조립체가 지지부재에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 장폭 이차 전지는 제1 전극 조립체(100) 및 제2 전극 조립체(200)를 지지하는 지지부재(600)를 더 포함할 수 있다. 지지부재(600)는 전극 조립체(100, 200)의 하부에 배치되어 전극 조립체(100, 200)를 지지하는 역할을 하기 때문에, 장폭 이차 전지의 강도 향상에 기여할 수 있게 된다.
또한, 지지부재(600)에는 양극 전도성 부재(400) 및 음극 전도성 부재(500)가 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 지지부재(600)의 대략 중앙부에는 단턱(650)이 마련되어 있으며, 양극 전도성 부재(400)는 단턱(650)에서 지지부재(600)의 일측을 향해 연장 형성되어 있고, 음극 전도성 부재(500)는 단턱(650)에서 지지부재(600)의 타측을 향해 연장 형성되어 있다.
이때, 양극 전도성 부재(400)는 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217)와의 연결을 위해, 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217)에 대응되는 위치, 예를 들어 지지부재(600)의 전방 쪽으로 치우친 위치에 구비될 수 있다. 그리고 음극 전도성 부재(500)는 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227)와의 연결을 위해, 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227)에 대응되는 위치, 예를 들어 지지부재(600)의 후방 쪽으로 치우친 위치에 구비될 수 있다.
제1 전극 조립체(100)는 단턱(650)을 기준으로 지지부재(600)의 일측에 배치되고, 제2 전극 조립체(200)는 단턱(650)을 기준으로 지지부재(600)의 타측에 배치될 수 있다. 그리고 제1 양극 무지부(117) 및 제2 양극 무지부(217)는 단턱(650)에서 양극 전도성 부재(400)와 용접에 의해 연결되고, 제1 음극 무지부(127) 및 제2 음극 무지부(227)는 단턱(650)에서 음극 전도성 부재(500)와 용접에 의해 연결될 수 있다.
이와 같이, 단턱(650)이 마련된 지지부재(600) 상에 전극 조립체(100, 200)를 배치시키고, 단턱(650)에서 양극 무지부(117, 217)와 양극 전도성 부재(400) 간 연결, 및 음극 무지부(127, 227)와 음극 전도성 부재(500) 간 연결이 이루어지도록 함으로써, 장폭 이차 전지의 강도 및 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 장폭 이차 전지의 전방 사시도다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 장폭 이차 전지는 제1 전극 조립체(100), 제2 전극 조립체(200), 제3 전극 조립체(300), 제1 양극 전도성 부재(410), 제2 양극 전도성 부재(420), 제1 음극 전도성 부재(510) 및 제2 음극 전도성 부재(520)를 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 달리, 제1 전극 조립체(100) 및 제2 전극 조립체(200) 사이에 제3 전극 조립체(300)가 배치되고, 다수 개의 양극 전도성 부재(410, 420)와 다수 개의 음극 전도성 부재(510, 520)가 포함된다는 점에서 차이가 있다. 이하에서는 제1 실시예와 차이가 있는 점을 위주로 설명하기로 한다.
제3 전극 조립체(300)는 단폭 이차 전지일 수 있으며, 제1 전극 조립체(100)의 제1측과 제3 전극 조립체(300)의 제2측을 서로 마주보는 형태로 배치하고, 제2 전극 조립체(200)의 제2측과 제3 전극 조립체(300)의 제1측을 서로 마주보는 형태로 배치하여 장폭 이차 전지를 형성할 수 있다. 그리고 제1 전극 조립체(100)의 제2측에는 양극탭(130)이 구비되고, 제2 전극 조립체(200)의 제1측에는 음극탭(230)이 구비될 수 있다.
제3 전극 조립체(300)는 제3 양극 집전체(315) 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제3 양극판(310)과, 제3 음극 집전체(325) 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제3 음극판(320)과, 제3 양극판(310) 및 제3 음극판(320) 사이에 배치된 제3 분리막(미도시)을 포함한다. 여기서, 제3 양극 집전체(315)는 알루미늄 재질의 호일일 수 있으며, 제3 음극 집전체(325)는 구리 재질의 호일일 수 있다. 제3 양극 집전체(315) 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 부분(제3 양극 유지부)은 제3 음극 집전체(325) 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 부분(제3 음극 유지부)과 화학 반응하여 전류를 생성한다.
제3 양극판(310)은 제3 양극 집전체(315)에 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 제3 전극 조립체(300)의 제2측에 위치하여 제1 전극 조립체(100)의 제1 양극 무지부(117)와 연결되는 제3 양극 무지부(317-1)와, 제3 전극 조립체(300)의 제1측에 위치하여 제2 전극 조립체(200)의 제2 양극 무지부(217)와 연결되는 제4 양극 무지부(317-2)를 포함한다. 즉, 제3 양극 무지부(317-1)는 상호 용접된 뒤 제1 양극 무지부(117)와 연결되고, 제4 양극 무지부(317-2)는 상호 용접된 뒤 제2 양극 무지부(217)와 연결된다. 여기서, 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1) 역시 용접에 의해 연결되고, 제2 양극 무지부(217) 및 제4 양극 무지부(317-2) 역시 용접에 의해 연결될 수 있다.
또한, 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)는 제1 양극 전도성 부재(410)를 통해 제1 전극 조립체(100)의 제2측에 위치하는 양극탭(130)에 연결된다. 즉, 제1 양극 전도성 부재(410)의 제1측은 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결되고, 제1 양극 전도성 부재(410)의 제2측은 양극탭(130)과 연결된다. 제1 양극 전도성 부재(410)는 제1 양극 무지부(117)를 양극탭(130)에 연결시켜 제1 전극 조립체(100)에서 생성된 전류의 이동 경로를 제공할 뿐만 아니라, 제3 양극 무지부(317-1)를 양극탭(130)에 연결시켜 제3 전극 조립체(300)에서 생성된 전류의 이동 경로도 제공한다. 제1 양극 전도성 부재(410)와 양극 무지부(117, 317-1), 그리고 제1 양극 전도성 부재(410)와 양극탭(130)은 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
그리고 제2 양극 무지부(217) 및 제4 양극 무지부(317-2)는 제2 양극 전도성 부재(420)를 통해 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결된다. 즉, 제2 양극 전도성 부재(420)의 제1측은 제2 양극 무지부(217) 및 제4 양극 무지부(317-2)와 연결되고, 제2 양극 전도성 부재(420)의 제2측은 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결된다. 제2 양극 전도성 부재(420)는 제4 양극 무지부(317-2)를 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결시켜 제3 전극 조립체(300)에서 생성된 전류의 이동 경로를 제공할 뿐만 아니라, 제2 양극 무지부(217)를 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결시켜 제2 전극 조립체(200)에서 생성된 전류의 이동 경로도 제공한다. 제2 양극 전도성 부재(420)와 양극 무지부(217, 317-2), 그리고 제2 양극 전도성 부재(420)와 양극 무지부(117, 317-1)는 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
제3 음극판(320)은 제3 음극 집전체(325)에 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 제3 전극 조립체(300)의 제2측에 위치하여 제1 전극 조립체(100)의 제1 음극 무지부(127)와 연결되는 제3 음극 무지부(327-1)와, 제3 전극 조립체(300)의 제1측에 위치하여 제2 전극 조립체(200)의 제2 음극 무지부(227)와 연결되는 제4 음극 무지부(327-2)를 포함한다. 즉, 제3 음극 무지부(327-1)는 상호 용접된 뒤 제1 음극 무지부(127)와 연결되고, 제4 음극 무지부(327-2)는 상호 용접된 뒤 제2 음극 무지부(227)와 연결된다. 여기서, 제1 음극 무지부(127) 및 제3 음극 무지부(327-1) 역시 용접에 의해 연결되고, 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2) 역시 용접에 의해 연결될 수 있다.
또한, 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)는 제1 음극 전도성 부재(510)를 통해 제2 전극 조립체(200)의 제1측에 위치하는 음극탭(230)에 연결된다. 즉, 제1 음극 전도성 부재(510)의 제1측은 음극탭(230)과 연결되고, 제1 음극 전도성 부재(510)의 제2측은 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결된다. 제1 음극 전도성 부재(510)는 제2 음극 무지부(227)를 음극탭(230)에 연결시켜 제2 전극 조립체(200)에서 생성된 전류의 이동 경로를 제공할 뿐 아니라, 제4 음극 무지부(327-2)를 음극탭(230)에 연결시켜 제3 전극 조립체(300)에서 생성된 전류의 이동 경로도 제공한다. 제1 음극 전도성 부재(510)와 음극 무지부(227, 327-2), 그리고 제1 음극 전도성 부재(510)와 음극탭(230)은 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
그리고 제1 음극 무지부(127) 및 제3 음극 무지부(327-1)는 제2 음극 전도성 부재(520)를 통해 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결된다. 즉, 제2 음극 전도성 부재(520)의 제1측은 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결되고, 제2 음극 전도성 부재(520)의 제2측은 제1 음극 무지부(127) 및 제3 음극 무지부(327-1)와 연결된다. 제2 음극 전도성 부재(520)는 제3 음극 무지부(327-1)를 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결시켜 제3 전극 조립체(300)에서 생성된 전류의 이동 경로를 제공할 뿐 아니라, 제1 음극 무지부(127)를 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결시켜 제1 전극 조립체(100)에서 생성된 전류의 이동 경로도 제공한다. 제2 음극 전도성 부재(520)와 음극 무지부(127, 327-1), 그리고 제2 음극 전도성 부재(520)와 음극 무지부(227, 327-2)는 서로 용접에 의해 연결될 수 있다.
이와 같이, 양극 전도성 부재(410, 420)를 통해 제1 전극 조립체(100)에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제2 전극 조립체(200) 및 제3 전극 조립체(300)에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공하고, 음극 전도성 부재(510, 520)를 통해 제2 전극 조립체(200)에서 생성되는 전류의 이동 경로뿐 아니라, 제1 전극 조립체(100) 및 제3 전극 조립체(300)에서 생성되는 전류의 이동 경로도 제공할 경우에는, 각각의 전류 이동 경로 상에서 단면적이 커지는 셈이 되어 장폭 이차 전지의 저항이 감소될 수 있게 된다.
양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)는 판 형태로 이루어질 수 있으며, 판 형태의 전도성 부재는 전류의 이동 경로 상에서 단면적을 증가시켜 장폭 이차 전지의 저항을 감소시키는데 있어서 유리하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 양극 전도성 부재(410)는 제1 전극 조립체(100)의 하부에서 전류의 이동 경로를 제공하고, 제2 양극 전도성 부재(420)는 제3 전극 조립체(300)의 하부에서 전류의 이동 경로를 제공할 수 있다. 다만, 제1 양극 전도성 부재(410)는 제1 전극 조립체(100)의 상부나 일 측면부에서 전류의 이동 경로를 제공하고, 제2 양극 전도성 부재(420)는 제3 전극 조립체(300)의 상부나 일 측면부에서 전류의 이동 경로를 제공하는 것으로 구성하여도 무방하다.
또한, 제1 음극 전도성 부재(510)는 제2 전극 조립체(200)의 하부에서 전류의 이동 경로를 제공하고, 제2 음극 전도성 부재(520)는 제3 전극 조립체(300)의 하부에서 전류의 이동 경로를 제공할 수 있다. 다만, 제1 음극 전도성 부재(510)는 제2 전극 조립체(200)의 상부나 일 측면부에서 전류의 이동 경로를 제공하고, 제2 음극 전도성 부재(520)는 제3 전극 조립체(300)의 상부나 일 측면부에서 전류의 이동 경로를 제공하는 것으로 구성하여도 무방하다.
양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)의 두께는 전류 이동 경로 상의 단면적과 밀접한 관련이 있다. 즉, 양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)의 두께에 비례해서 전류 이동 경로 상의 단면적이 커지게 되고, 결과적으로 장폭 이차 전지의 저항은 감소될 수 있게 된다. 다만, 양극 집전체(115, 215, 315) 및 음극 집전체(125, 225, 325)의 두께도 전류 이동 경로 상의 단면적에 해당하기 때문에, 장폭 이차 전지의 저항을 보다 큰 폭으로 감소시키기 위해서는, 양극 전도성 부재(410, 420)의 두께는 양극 집전체(115, 215, 315)의 두께보다 크고, 음극 전도성 부재(510, 520)의 두께는 음극 집전체(125, 225, 325)의 두께보다 큰 것이 바람직하다.
도 5에서는 양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)가 판 형태로 이루어진 것만을 도시하였으나, 양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)는 각각 도선 형태일 수도 있다. 도선 형태는 판 형태에 비해 단면적이 작기 때문에 장폭 이차 전지의 저항을 감소시키는 기여도는 낮지만, 장폭 이차 전지를 작고 가볍게 제작할 수 있도록 해준다. 게다가, 도선 형태의 양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)는 에너지 밀도가 크기 때문에 장폭 이차 전지가 비교적 높은 전기 출력을 낼 수 있도록 해준다.
상술한 바와 같이, 제1 양극 전도성 부재(410)의 제1측은 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결되며, 제2 양극 전도성 부재(420)의 제1측은 제2 양극 무지부(217) 및 제4 양극 무지부(317-2)와 연결되고, 제2 양극 전도성 부재(420)의 제2측은 제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)와 연결된다. 그리고 제1 음극 전도성 부재(510)의 제2측은 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결되며, 제2 음극 전도성 부재(520)의 제1측은 제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)와 연결되고, 제2 음극 전도성 부재(520)의 제2측은 제1 음극 무지부(127) 및 제3 음극 무지부(327-1)와 연결된다. 이때 보통 초음파 용접에 의해 전도성 부재와 무지부가 연결되는데, 전도성 부재와 무지부의 재질이 동일할 경우에는 초음파 용접이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 양극 집전체(115), 제2 양극 집전체(215), 제3 양극 집전체(315), 제1 양극 전도성 부재(410) 및 제2 양극 전도성 부재(420)는 동일한 재질로 이루어지고, 제1 음극 집전체(125), 제2 음극 집전체(225), 제3 음극 집전체(325), 제1 음극 전도성 부재(510) 및 제2 음극 전도성 부재(520)는 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 양극 집전체(115, 215, 315)가 알루미늄 재질일 경우에는 양극 전도성 부재(410, 420) 역시 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 음극 집전체(125, 225, 325)가 구리 재질일 경우에는 음극 전도성 부재(510, 520) 역시 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 6a는 도 5의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 전면도이고, 도 6b는 도 5의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 후면도이다. 도 7은 도 5의 전극 조립체를 지지하는 지지부재의 평면도이고, 도 8은 도 5의 전극 조립체가 지지부재에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 장폭 이차 전지는 제1 전극 조립체(100), 제2 전극 조립체(200) 및 제3 전극 조립체(300)를 지지하는 지지부재(600)를 더 포함할 수 있다. 지지부재(600)는 전극 조립체(100, 200, 300)의 하부에 배치되어 전극 조립체(100, 200, 300)를 지지하는 역할을 하기 때문에, 장폭 이차 전지의 강도 향상에 기여할 수 있게 된다.
또한, 지지부재(600)에는 양극 전도성 부재(410, 420) 및 음극 전도성 부재(510, 520)가 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 지지부재(600)에는 다수 개의 단턱(650-1, 650-2)이 마련되어 있으며, 제1 양극 전도성 부재(410)는 제1 단턱(650-1)에서 지지부재(600)의 일측을 향해 연장 형성되어 있고, 제2 양극 전도성 부재(420)는 제1 단턱(650-1)과 제2 단턱(650-2)에 걸쳐 연장 형성되어 있다.여기서, 제1 양극 전도성 부재(410) 및 제2 양극 전도성 부재(420)는 개별적으로 형성된 후 서로 용접에 의해 결합된 것일 수도 있고, 아니면 일체로 형성된 것일 수도 있다. 그리고 제1 음극 전도성 부재(510)는 제2 단턱(650-2)에서 지지부재(600)의 타측을 향해 연장 형성되어 있고, 제2 음극 전도성 부재(520)는 제1 단턱(650-1)과 제2 단턱(650-2)에 걸쳐 연장 형성되어 있다. 여기서, 제1 음극 전도성 부재(510) 및 제2 음극 전도성 부재(520)는 개별적으로 형성된 후 서로 용접에 의해 결합된 것일 수도 있고, 아니면 일체로 형성된 것일 수도 있다.
이때, 양극 전도성 부재(410, 420)는 양극 무지부(117, 217, 317-1, 317-2)와의 연결을 위해, 양극 무지부(117, 217, 317-1, 317-2)에 대응되는 위치, 예를 들어 지지부재(600)의 전방 쪽으로 치우친 위치에 구비될 수 있다. 그리고 음극 전도성 부재(510, 520)는 음극 무지부(127, 227, 327-1, 327-2)와의 연결을 위해, 음극 무지부(127, 227, 327-1, 327-2)에 대응되는 위치, 예를 들어 지지부재(600)의 후방 쪽으로 치우친 위치에 구비될 수 있다.
제1 전극 조립체(100)는 다수 개의 단턱(650-1, 650-2) 중 어느 하나의 단턱, 즉 제1 단턱(650-1)을 기준으로 지지부재(600)의 일측에 배치될 수 있다. 제2 전극 조립체(200)는 다수 개의 단턱(650-1, 650-2) 중 다른 하나의 단턱, 즉 제2 단턱(650-2)을 기준으로 지지부재(600)의 타측에 배치될 수 있다. 그리고 제3 전극 조립체(300)는 제1 단턱(650-1)과 제2 단턱(650-2) 사이에 배치될 수 있다.
제1 양극 무지부(117) 및 제3 양극 무지부(317-1)는 제1 단턱(650-1)에서 제1 양극 전도성 부재(410) 및 제2 양극 전도성 부재(420)와 용접에 의해 연결될 수 있다. 그리고 제2 양극 무지부(217) 및 제4 양극 무지부(317-2)는 제2 단턱(650-2)에서 제2 양극 전도성 부재(420)와 용접에 의해 연결될 수 있다.
제2 음극 무지부(227) 및 제4 음극 무지부(327-2)는 제2 단턱(650-2)에서 제1 음극 전도성 부재(510) 및 제2 음극 전도성 부재(520)와 용접에 의해 연결될 수 있다. 그리고 제1 음극 무지부(127) 및 제3 음극 무지부(327-1)는 제1 단턱(650-1)에서 제2 음극 전도성 부재(520)와 용접에 의해 연결될 수 있다.
이와 같이, 단턱(650-1, 650-2)이 마련된 지지부재(600) 상에 전극 조립체(100, 200, 300)를 배치시키고, 단턱(650-1, 650-2)에서 양극 무지부(117, 217, 317-1, 317-2)와 양극 전도성 부재(410, 420) 간 연결, 및 음극 무지부(127, 227, 327-1, 327-2)와 음극 전도성 부재(510, 520) 간 연결이 이루어지도록 함으로써, 장폭 이차 전지의 강도 및 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 제2 실시예에서는 전극 조립체 3개가 순차적으로 배치된 것으로 설명하였으나, 순차적으로 배치되는 전극 조립체의 개수는 4개 이상일 수도 있다. 즉, 도 5에서는 제1 전극 조립체(100)와 제2 전극 조립체(200) 사이에 하나의 전극 조립체(즉, 제3 전극 조립체(300))만 배치되는 것으로 나타냈지만 다수 개의 전극 조립체가 배치될 수도 있는 것이며, 이와 같이 제1 전극 조립체(100)와 제2 전극 조립체(200) 사이에 배치되는 다수 개의 전극 조립체를 제3 전극 조립체(300)로 볼 수도 있다. 그리고 순차 배치되는 전극 조립체의 개수가 4개 이상일 경우에는, 전극 조립체의 개수에 비례해서 지지부재(600)의 길이도 길어질 필요가 있으며, 지지부재(600)에 마련되는 단턱(650)의 개수도 3개 이상일 필요가 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 제1 전극 조립체 110: 제1 양극판
115: 제1 전극 집전체 117: 제1 양극 무지부
120: 제1 음극판 125: 제1 음극 집전체
127: 제1 음극 무지부 130: 제1 양극탭
200: 제2 전극 조립체 210: 제2 양극판
215: 제2 양극 집전체 217: 제2 양극 무지부
220: 제2 음극판 225: 제2 음극 집전체
227: 제2 음극 무지부 230: 음극탭
300: 제3 전극 조립체 310: 제3 양극판
315: 제3 양극 집전체 317: 제3 양극 무지부
320: 제3 음극판 325: 제3 음극 집전체
327-1: 제3 음극 무지부 327-2: 제4 음극 무지부
400: 양극 전도성 부재 500: 음극 전도성 부재
600: 지지부재 650: 단턱

Claims (16)

  1. 제1 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제1 양극판과, 제1 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제1 음극판과, 상기 제1 양극판 및 상기 제1 음극판 사이에 배치된 제1 분리막을 포함하는 제1 전극 조립체와,
    제2 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제2 양극판과, 제2 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제2 음극판과, 상기 제2 양극판 및 상기 제2 음극판 사이에 배치된 제2 분리막을 포함하는 제2 전극 조립체를 포함하고,
    상기 제1 양극판은 상기 제1 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 양극 무지부를 포함하고, 상기 제1 음극판은 상기 제1 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 음극 무지부를 포함하며,
    상기 제2 양극판은 상기 제2 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 양극 무지부와 연결되는 제2 양극 무지부를 포함하고, 상기 제2 음극판은 상기 제2 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 음극 무지부와 연결되는 제2 음극 무지부를 포함하며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 양극 전도성 부재를 통해 상기 제1 전극 조립체의 제2측에 위치하는 양극탭에 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제2 음극 무지부는 음극 전도성 부재를 통해 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 위치하는 음극탭에 연결되는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 조립체와 상기 제2 전극 조립체는, 상기 제1 전극 조립체의 제1측과 상기 제2 전극 조립체의 제2측이 서로 마주보는 형태로 배치되며,
    상기 제1 전극 조립체의 제2측에 상기 양극탭이 구비되고, 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 상기 음극탭이 구비되는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양극 전도성 부재 및 상기 음극 전도성 부재는 판 형태인 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 양극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 양극 집전체 및 상기 제2 양극 집전체의 두께보다 크고,
    상기 음극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 음극 집전체 및 상기 제2 음극 집전체의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양극 전도성 부재 및 상기 음극 전도성 부재는 도선 형태인 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체 및 상기 양극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어지고,
    상기 제1 음극 집전체, 상기 제2 음극 집전체 및 상기 음극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체를 지지하는 지지부재를 더 포함하며,
    상기 지지부재에는 상기 양극 전도성 부재 및 상기 음극 전도성 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지부재에는 단턱이 마련되어 있으며,
    상기 제1 전극 조립체는 상기 단턱을 기준으로 상기 지지부재의 일측에 배치되고, 상기 제2 전극 조립체는 상기 단턱을 기준으로 상기 지지부재의 타측에 배치되며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 상기 단턱에서 상기 양극 전도성 부재와 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제2 음극 무지부는 상기 단턱에서 상기 음극 전도성 부재와 연결되는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  9. 제1 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제1 양극판과, 제1 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제1 음극판과, 상기 제1 양극판 및 상기 제1 음극판 사이에 배치된 제1 분리막을 포함하는 제1 전극 조립체와,
    제2 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제2 양극판과, 제2 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제2 음극판과, 상기 제2 양극판 및 상기 제2 음극판 사이에 배치된 제2 분리막을 포함하는 제2 전극 조립체와,
    제3 양극 집전체 중 일부에 양극 활물질이 코팅된 복수의 제3 양극판과, 제3 음극 집전체 중 일부에 음극 활물질이 코팅된 복수의 제3 음극판과, 상기 제3 양극판 및 상기 제3 음극판 사이에 배치된 제3 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극 조립체 및 상기 제2 전극 조립체 사이에 배치되는 제3 전극 조립체를 포함하며,
    상기 제1 양극판은 상기 제1 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 양극 무지부를 포함하고, 상기 제1 음극판은 상기 제1 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제1 전극 조립체의 제1측에 위치하는 제1 음극 무지부를 포함하고,
    상기 제2 양극판은 상기 제2 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하는 제2 양극 무지부를 포함하고, 상기 제2 음극판은 상기 제2 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제2 전극 조립체의 제2측에 위치하는 제2 음극 무지부를 포함하고,
    상기 제3 양극판은 상기 제3 양극 집전체에 상기 양극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제3 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 양극 무지부와 연결되는 제3 양극 무지부와, 상기 제3 전극 조립체의 제1측에 위치하여 상기 제2 양극 무지부와 연결되는 제4 양극 무지부를 포함하고,
    상기 제3 음극판은 상기 제3 음극 집전체에 상기 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분으로서 상기 제3 전극 조립체의 제2측에 위치하여 상기 제1 음극 무지부와 연결되는 제3 음극 무지부와, 상기 제3 전극 조립체의 제1측에 위치하여 상기 제2 음극 무지부와 연결되는 제4 음극 무지부를 포함하며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제3 양극 무지부는 제1 양극 전도성 부재를 통해 상기 제1 전극 조립체의 제2측에 위치하는 양극탭에 연결되고, 상기 제2 양극 무지부 및 상기 제4 양극 무지부는 제2 양극 전도성 부재를 통해 상기 제1 양극 무지부 및 상기 제3 양극 무지부에 연결되며,
    상기 제2 음극 무지부 및 상기 제4 음극 무지부는 제1 음극 전도성 부재를 통해 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 위치하는 음극탭에 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제3 음극 무지부는 제2 음극 전도성 부재를 통해 상기 제2 음극 무지부 및 상기 제4 음극 무지부에 연결되는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전극 조립체와 상기 제3 전극 조립체는, 상기 제1 전극 조립체의 제1측과 상기 제3 전극 조립체의 제2측이 서로 마주보는 형태로 배치되고,
    상기 제2 전극 조립체와 상기 제3 전극 조립체는, 상기 제2 전극 조립체의 제2측과 상기 제3 전극 조립체의 제1측이 서로 마주보는 형태로 배치되며,
    상기 제1 전극 조립체의 제2측에 상기 양극탭이 구비되고, 상기 제2 전극 조립체의 제1측에 상기 음극탭이 구비되는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 양극 전도성 부재, 상기 제2 양극 전도성 부재, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재는 판 형태인 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 양극 전도성 부재 및 상기 제2 양극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체 및 상기 제3 양극 집전체의 두께보다 크고,
    상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재의 두께는 상기 제1 음극 집전체, 상기 제2 음극 집전체 및 상기 제3 음극 집전체의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 양극 전도성 부재, 상기 제2 양극 전도성 부재, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재는 도선 형태인 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 양극 집전체, 상기 제2 양극 집전체, 상기 제3 양극 집전체, 상기 제1 양극 전도성 부재 및 상기 제2 양극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어지고,
    상기 제1 음극 집전체, 상기 제2 음극 집전체, 상기 제3 음극 집전체, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재는 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전극 조립체, 상기 제2 전극 조립체 및 상기 제3 전극 조립체를 지지하는 지지부재를 더 포함하며,
    상기 지지부재에는 상기 제1 양극 전도성 부재, 상기 제2 양극 전도성 부재, 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 지지부재에는 다수 개의 단턱이 마련되어 있으며,
    상기 제1 전극 조립체는 상기 다수 개의 단턱 중 어느 하나를 기준으로 상기 지지부재의 일측에 배치되고, 상기 제2 전극 조립체는 상기 다수 개의 단턱 중 다른 하나를 기준으로 상기 지지부재의 타측에 배치되고, 상기 제3 전극 조립체는 상기 다수 개의 단턱 사이에 배치되며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제3 양극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 어느 하나에서 상기 제1 양극 전도성 부재 및 상기 제2 양극 전도성 부재와 연결되고, 상기 제2 양극 무지부 및 상기 제4 양극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 다른 하나에서 상기 제2 양극 전도성 부재와 연결되며,
    상기 제2 음극 무지부 및 상기 제4 음극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 다른 하나에서 상기 제1 음극 전도성 부재 및 상기 제2 음극 전도성 부재와 연결되고, 상기 제1 음극 무지부 및 상기 제3 음극 무지부는 상기 다수 개의 단턱 중 어느 하나에서 상기 제2 음극 전도성 부재와 연결되는 것을 특징으로 하는 장폭 이차 전지.
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