KR20210045017A - 수직 구조의 전극을 포함하는 전고체 전지 - Google Patents

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임재민
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Abstract

본 발명은 수직 구조의 전극을 포함하여 각 구성 간의 계면 저항이 낮고, 이온 전도도가 향상된 전고체 전지에 관한 것이다. 구체적으로 상기 전고체 전지는 제1 집전체, 및 상기 제1 집전체 상에 일정 길이와 높이로 형성되고 상기 제1 집전체의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비를 가지며 상기 제1 집전체의 길이 방향을 따라 복수 개로 배치되는 제1 전극 구조체를 포함하는 제1 전극부; 및 제2 집전체, 및 상기 제2 집전체 상에 일정 길이와 높이로 형성되고 상기 제2 집전체의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비를 가지며 상기 제2 집전체의 길이 방향을 따라 복수 개로 배치되는 제2 전극 구조체를 포함하는 제2 전극부;를 포함하고, 인접하는 제1 전극 구조체 사이에 상기 제2 전극 구조체가 위치하도록 상기 제1 전극부와 제2 전극부가 적층되어 있으며, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 사이에는 고체전해질이 위치하는 것일 수 있다.

Description

수직 구조의 전극을 포함하는 전고체 전지{AN ALL SOLID STATE BATTERY COMPRISING ELECTRODES WITH VERTICAL STRUCTURE}
본 발명은 수직 구조의 전극을 포함하여 각 구성 간의 계면 저항이 낮고, 이온 전도도가 향상된 전고체 전지에 관한 것이다.
전고체 전지는 양극 집전체 상에 형성된 양극층, 음극 집전체 상에 형성된 음극층 및 상기 양극층과 음극층 사이에 배치된 고체전해질을 포함하는 3단 적층체이다.
전고체 전지는 고체전해질을 사용하므로 양극과 고체전해질, 음극과 고체전해질 사이의 계면 저항과 접착력을 개선하기 위해 반드시 상기 적층체를 가압하는 공정을 거쳐야 한다.
하지만 가압 공정을 수행하더라도 각 구성 간의 계면이 견고하지 않아 계면 저항이 크다. 또한 가압 공정으로 인해 전극 내부의 공극률(Porosity)이 감소하여 이온 전도도가 저하될 가능성도 있다.
따라서 전고체 전지의 성능을 전반적으로 향상시키기 위해서는 저항을 개선할 수 있는 기술 개발이 필수적이다. 현재 전고체 전지 내부의 계면 저항을 낮추면서도 이온 전도도를 높일 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다.
한국등록특허 제10-1847035호
본 발명은 전극과 고체전해질의 계면 저항 및 이온 전도도를 동시에 개선할 수 있는 전극 구조 및 이를 포함하는 전고체 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전고체 전지는 제1 집전체, 및 상기 제1 집전체 상에 일정 길이와 높이로 형성되고 상기 제1 집전체의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비를 가지며 상기 제1 집전체의 길이 방향을 따라 복수 개로 배치되는 제1 전극 구조체를 포함하는 제1 전극부; 및 제2 집전체, 및 상기 제2 집전체 상에 일정 길이와 높이로 형성되고 상기 제2 집전체의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비를 가지며 상기 제2 집전체의 길이 방향을 따라 복수 개로 배치되는 제2 전극 구조체를 포함하는 제2 전극부;를 포함하고, 인접하는 제1 전극 구조체 사이에 상기 제2 전극 구조체가 위치하도록 상기 제1 전극부와 제2 전극부가 적층되어 있으며, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 사이에는 고체전해질이 위치하는 것일 수 있다.
상기 제1 집전체와 상기 제2 집전체 사이의 공간을 기준으로 상기 제1 집전체의 면에 대해 평행한 단면에서 본 경우에 상기 제1 전극 구조체와 제2 전극 구조체가 교대로 배열된 것일 수 있다.
상기 제1 전극 구조체는 길이(L1), 너비(W1) 및 높이(H1)가 하기 관계식1 및 관계식2를 만족하는 것일 수 있다.
관계식1: 길이(L1) < 너비(W1)
관계식2: 길이(L1) < 높이(H1)
상기 제2 전극 구조체는 길이(L2), 너비(W2) 및 높이(H2)가 하기 관계식3 및 관계식4를 만족하는 것일 수 있다.
관계식3: 길이(L2) < 너비(W2)
관계식4: 길이(L2) < 높이(H2)
상기 제1 전극부는 상기 제1 집전체 상에 제1 전극층을 더 포함하고, 상기 제1 전극 구조체가 상기 제1 전극층으로부터 돌출 형성된 것일 수 있다.
상기 제2 전극부는 상기 제2 집전체 상에 제2 전극층을 더 포함하고, 상기 제2 전극 구조체가 상기 제2 전극층으로부터 돌출 형성된 것일 수 있다.
상기 제2 전극부는 음극부이고, 상기 제2 전극부는 상기 제2 전극 구조체의 표면에 상기 제2 전극 구조체의 형상을 따라 형성된 보호층을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 전고체 전지는 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부가 적층된 단위셀이 수용되는 케이스; 및 상기 단위셀의 측면과 상기 케이스 사이에 개재되는 탄성체를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 전고체 전지는 수직 구조의 전극을 포함하므로 반응 사이트의 면적이 늘어나 전극의 저항이 상당한 수준으로 개선되고, 이온 전도 경로가 확장되어 이온 전도도가 향상된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전고체 전지의 제1 실시 형태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 전극부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 전극부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A' 면의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전고체 전지의 제2 실시 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 전고체 전지의 제3 실시 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 전고체 전지의 제4 실시 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 전고체 전지(1)의 제1 실시 형태를 개략적으로 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 전고체 전지(1)는 제1 집전체(11) 및 상기 제1 집전체(11) 상에 형성된 제1 전극 구조체(12)를 포함하는 제1 전극부(10), 제2 집전체(21) 및 상기 제2 집전체(21) 상에 형성된 제2 전극 구조체(22)를 포함하는 제2 전극부(20) 및 상기 제1 전극부(10)와 제2 전극부(20) 사이의 공간에 채워지는 고체전해질(30)을 포함한다.
본 명세서에서 "제1 전극부"와 "제2 전극부"는 한 쌍의 전극부를 의미한다. 제1 전극부가 양극부인 경우 제2 전극부는 음극부가 되고, 제1 전극부가 음극부인 경우 제2 전극부는 양극부가 된다. 하기에는 설명의 편의를 위해 제1 전극부가 양극부이고, 제2 전극부가 음극부인 경우로 상정하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 상기 제1 전극부(10)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 제1 전극부(10)는 제1 집전체(11) 상에 일정 길이(L1)와 높이(H1)로 형성되고 상기 제1 집전체(11)의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비(W1)를 갖는 제1 전극 구조체(12)를 포함한다.
상기 제1 집전체(11)는 일정 길이와 폭을 갖는 판상의 것일 수 있고, 양극 집전체로서 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 제1 집전체(11)는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 구조체(12)는 상기 제1 집전체(11)의 길이 방향을 따라 일정 간격만큼 이격되어 복수 개로 배치될 수 있다.
상기 제1 전극 구조체(12)는 양극 활물질, 고체전해질, 바인더 등을 포함하는 복합 양극일 수 있다. 위 각 성분은 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 것들을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 제1 전극 구조체(12)는 그 길이(L1), 너비(W1) 및 높이(H1)가 하기 관계식1 및 관계식2를 만족하는 형상일 수 있다.
관계식1: 길이(L1) < 너비(W1)
관계식2: 길이(L1) < 높이(H1)
상기 제1 전극 구조체(12)가 상기 관계식1 및 관계식2를 만족해야 반응 사이트 및 이온 전도 경로가 확장되어 합재 저항 및 이온 전도도가 향상될 수 있다.
상기 제1 전극 구조체(12)는 예를 들어, 그 길이(L1)가 1㎛ 내지 70㎛, 그 너비(W1)가 10mm 내지 1m, 그 높이(H1)가 71㎛ 내지 300㎛인 것일 수 있다.
도 3은 상기 제2 전극부(20)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 제2 전극부(20)는 제2 집전체(21) 상에 일정 길이(L2)와 높이(H2)로 형성되고 상기 제1 집전체(21)의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비(W2)를 갖는 제2 전극 구조체(22)를 포함한다.
상기 제2 집전체(21)는 일정 길이와 폭을 갖는 판상의 것일 수 있고, 음극 집전체로서 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제2 집전체(21)는 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극 구조체(22)는 상기 제2 집전체(21)의 길이 방향을 따라 일정 간격만큼 이격되어 복수 개로 배치될 수 있다.
상기 제2 전극 구조체(22)는 음극 활물질, 고체전해질, 바인더 등을 포함하는 복합 음극일 수 있다. 위 각 성분은 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 것들을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 제2 전극 구조체(22)는 그 길이(L2), 너비(W2) 및 높이(H2)가 하기 관계식3 및 관계식4를 만족하는 형상일 수 있다.
관계식3: 길이(L2) < 너비(W2)
관계식4: 길이(L2) < 높이(H2)
상기 제2 전극 구조체(22)가 상기 관계식3 및 관계식4를 만족해야 반응 사이트 및 이온 전도 경로가 확장되어 합재 저항 및 이온 전도도가 향상될 수 있다.
상기 제2 전극 구조체(22)는 예를 들어, 그 길이(L1)가 1㎛ 내지 70㎛, 그 너비(W1)가 10mm 내지 1m, 그 높이(H1)가 71㎛ 내지 300㎛인 것일 수 있다.
상기 제1 전극 구조체(21)와 상기 제2 전극 구조체(22)의 제조방법은 특별히 제한되지 않으며, 직접 패턴 코팅을 하거나 집전체 상에 마스킹을 한 뒤 코팅하는 방식으로 제조할 수 있다.
상기 제1 전극부(10)와 상기 제2 전극부(20)는 인접하는 제1 전극 구조체(12) 사이에 상기 제2 전극 구조체(22)가 위치하도록 적층될 수 있다. 도 4는 상기 도 1의 A-A' 면의 단면도이다. 이를 참조하면, 상기 전고체 전지(1)는 상기 제1 집전체(11)와 상기 제2 집전체(12) 사이의 공간을 기준으로 상기 제1 집전체(11)의 면에 대해 평행한 단면(도 1의 A-A'의 면)에서 본 경우 상기 제1 집전체(11) 또는 제2 집전체(21)의 길이 방향을 따라 상기 제1 전극 구조체(12)와 제2 전극 구조체(22)가 교대로 배열된 것일 수 있다.
상기 제1 전극부(10)와 제2 전극부(20) 사이의 공간에는 고체전해질(30)이 채워질 수 있다. 상기 고체전해질(30)은 제1 전극부(10)와 제2 전극부(20) 사이에서 리튬 이온을 이동시키는 구성이다. 상기 고체전해질(30)은 황화물계 고체전해질 및/또는 산화물계 고체전해질을 포함할 수 있다.
상기 고체전해질(30)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 전기 방사하여 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로 제1 집전체(11) 및 제1 전극 구조체(12) 상에 고체전해질(30)을 전기 방사한 것과; 제2 집전체(21) 및 제2 전극 구조체(22) 상에 고체전해질(30)을 전기 방사한 것을 전술한 바와 같이 제1 전극 구조체(12)와 제2 전극 구조체(22)가 교대로 배열되도록 적층하는 것일 수 있다.
고체전해질(30)을 전기방사함으로써 상기 고체전해질(30)이 각 구성의 표면에 균일하게 코팅되도록 할 수 있고, 그에 따라 전지 저항을 상당히 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 전고체 전지(1)는 전술한 바와 같이 제1 전극 구조체(12)와 제2 전극 구조체(22)를 일종의 수직 구조로 형성한 뒤, 집전체의 길이 방향을 따라 교대로 배치함으로써 반응 사이트 및 이온 전도 경로를 확장한 것에 그 특징이 있다. 전극의 반응 사이트가 넓어짐에 따라 전극 및 계면의 저항이 개선된다. 또한 이온 전도 경로가 단위셀의 두께 방향에서 길이 방향으로 전환되며 확장됨에 따라 이온 전도성도 함께 향상된다.
도 5는 본 발명에 따른 전고체 전지(1)의 제2 실시 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
이를 참조하면, 상기 전고체 전지(1)의 제1 전극부(10)는 제1 집전체(11), 상기 제1 집전체(11) 상에 형성된 제1 전극층(13) 및 상기 제1 전극층(13)으로부터 돌출 형성된 제1 전극 구조체(12)를 포함한다.
또한 상기 전고체 전지(1)의 제2 전극부(20)는 제2 집전체(21), 상기 제2 집전체(21) 상에 형성된 제2 전극층(23) 및 상기 제2 전극층(23)으로부터 돌출 형성된 제2 전극 구조체(22)를 포함한다.
상기 제1 전극층(13) 및 상기 제2 전극층(23)을 형성함으로써, 전극의 반응 사이트 및 이온 전도 경로를 더욱 확장할 수 있으므로 전극과 계면 저항의 개선 및 이온 전도성의 향상의 정도를 극대화할 수 있다.
이외의 구성은 전술한 실시 형태와 동일하므로 이하 생략한다.
도 6은 본 발명에 따른 전고체 전지(1)의 제3 실시 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
이를 참조하면, 상기 전고체 전지(1)의 제2 전극부(20)는 상기 제2 전극 구조체(23)의 표면에 상기 제2 전극 구조체(23)의 형상을 따라 형성된 보호층(24)을 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 제2 전극부(20)는 음극부로 기능하는데, 음극부는 리튬의 탈리 및 흡장에 의해 부피의 변화가 크다. 본 발명에 따른 전고체 전지(1)는 수직 구조의 전극 구조를 갖기 때문에 부피 변화에 다소 민감할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 제2 전극 구조체(23) 상에 보호층(24)을 형성함으로써 부피 변화가 전극 구조에 미치는 영향을 최소화한 것을 특징으로 한다.
상기 보호층(24)은 특별히 제한되지 않으나, Li-PFSA(perfluorinated sulfonic acid ionomer) 멤브레인, 폴리우레탄(polyurethane) 보호막 또는 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide, PEO) 보호막을 포함할 수 있다.
이외의 구성은 전술한 실시 형태와 동일하므로 이하 생략한다.
도 7은 본 발명에 따른 전고체 전지(1)의 제4 실시 형태를 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 전고체 전지(1)는 제1 전극부(10)와 제2 전극부(20)가 적층된 단위셀이 수용되는 케이스(40), 상기 단위셀의 측면과 상기 케이스(40) 사이에 개재되는 탄성체(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성체(50)를 상기 단위셀의 측면과 상기 케이스(40) 사이에 위치시켜 상기 탄성체(50)가 상기 제1 전극부(10)와 상기 제2 전극부(20)를 적층 방향으로 가압하도록 함으로써, 전지의 충방전에 따른 상기 단위셀의 부피 변화에 의해 각 구성의 계면이 탈리되는 등의 문제를 방지할 수 있다.
상기 탄성체(50)는 특별히 제한되지 않으나, 고무 소재의 것을 포함할 수 있다.
이외의 구성은 전술한 실시 형태와 동일하므로 이하 생략한다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
도 1에 도시된 바와 같은 수직 구조의 전극을 갖는 전고체 전지를 제조한 뒤, 이를 실시예로 두었다. 구체적으로 도 1과 같이 2개의 제1 전극 구조체와 2개의 제2 전극 구조체가 교대로 배열되도록 하였다. 상기 전극 구조체들의 길이, 너비 및 높이는 후술할 비교예의 양극층, 음극층과 동일한 양의 전극 조성물을 균등하게 양분한 뒤, 상기 관계식1 내지 관계식4를 만족하도록 구성하였다.
종래와 같이 양극 집전체, 양극층, 고체전해질층, 음극층 및 음극 집전체가 적층된 전고체 전지를 제조한 뒤, 이를 비교예로 두었다.
실시예와 비교예에서 사용한 각 구성의 종류 및 함량은 동일하였다. 특히, 전극을 구성함에 있어서, 비교예의 양극층 및 음극층의 각 성분의 함량은 실시예의 제1 전극 구조체 및 제2 전극 구조체의 각 성분의 함량과 동일하게 하였다.
즉, 실시예와 비교예는 전극의 구조만이 차이가 나도록 구성하였다.
실험예
본 명세서에서 "벌크 저항"은 전해질의 저항을 의미하고, "계면 저항"은 합재층과 집전체 사이의 접촉저항을 의미하며, "합재 저항"은 체적 저항률을 말한다.
상기 실시예와 비교예의 AC 임피던스를 Frequency range 1Mhz - 0.1mHz에서 측정한 Zyquist plot을 이용하여 구하고, 이를 바탕으로 벌크 저항과 이온 전도도를 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다. 이를 참조하면, 실시예는 비교예에 비해 벌크저항이 약 25% 감소하였고, 이온 전도도는 약 40% 증가한 것을 알 수 있다.
상기 실시예와 비교예의 계면 저항 및 합재 저항은 전극 표면에 정전류를 흘려보내 표면에서 발생하는 전위분포를 다점 계측하여 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다. 이를 참조하면, 실시예는 비교예에 비해 계면 저항이 약 25%, 합재 저항이 약 11% 감소하였음을 알 수 있다.
본 실험예를 통해 본 발명과 같은 전극 구조를 구현함으로써, 전지 저항 및 이온 전도도를 동시에 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.
구분 벌크저항
[Ω]		 이온 전도도
[S/cm]		 계면 저항
[Ω·cm2]		 합재 저항
[Ω·cm]
실시예 19.2 10.25 X 10-5 0.238 0.487
비교예 25.3 7.32 X 10-5 0.321 0.542
이상으로 본 발명의 실험예 및 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실험예 및 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1: 전고체 전지
10: 제1 전극부 11: 제1 집전체 12: 제1 전극 구조체
13: 제1 전극층
20: 제2 전극부 21: 제2 집전체 22: 제2 전극 구조체
23: 제2 전극층 24: 보호층
30: 고체전해질
40: 케이스
50: 탄성체

Claims (8)

  1. 제1 집전체, 및 상기 제1 집전체 상에 일정 길이와 높이로 형성되고 상기 제1 집전체의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비를 가지며 상기 제1 집전체의 길이 방향을 따라 복수 개로 배치되는 제1 전극 구조체를 포함하는 제1 전극부; 및
    제2 집전체, 및 상기 제2 집전체 상에 일정 길이와 높이로 형성되고 상기 제2 집전체의 폭 방향으로 연장되어 일정 너비를 가지며 상기 제2 집전체의 길이 방향을 따라 복수 개로 배치되는 제2 전극 구조체를 포함하는 제2 전극부;를 포함하고,
    인접하는 제1 전극 구조체 사이에 상기 제2 전극 구조체가 위치하도록 상기 제1 전극부와 제2 전극부가 적층되어 있으며, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 사이에는 고체전해질이 위치하는 것인 전고체 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전체와 상기 제2 집전체 사이의 공간을 기준으로 상기 제1 집전체의 면에 대해 평행한 단면에서 본 경우에 상기 제1 전극 구조체와 제2 전극 구조체가 교대로 배열된 것인 전고체 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 구조체는 길이(L1), 너비(W1) 및 높이(H1)가 하기 관계식1 및 관계식2를 만족하는 것인 전고체 전지.
    관계식1: 길이(L1) < 너비(W1)
    관계식2: 길이(L1) < 높이(H1)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극 구조체는 길이(L2), 너비(W2) 및 높이(H2)가 하기 관계식3 및 관계식4를 만족하는 것인 전고체 전지.
    관계식3: 길이(L2) < 너비(W2)
    관계식4: 길이(L2) < 높이(H2)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극부는 상기 제1 집전체 상에 제1 전극층을 더 포함하고, 상기 제1 전극 구조체가 상기 제1 전극층으로부터 돌출 형성된 것인 전고체 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극부는 상기 제2 집전체 상에 제2 전극층을 더 포함하고, 상기 제2 전극 구조체가 상기 제2 전극층으로부터 돌출 형성된 것인 전고체 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극부는 음극부이고,
    상기 제2 전극부는 상기 제2 전극 구조체의 표면에 상기 제2 전극 구조체의 형상을 따라 형성된 보호층을 더 포함하는 것인 전고체 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부가 적층된 단위셀이 수용되는 케이스; 및
    상기 단위셀의 측면과 상기 케이스 사이에 개재되는 탄성체를 더 포함하는 전고체 전지.
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