KR20210048834A - 전극 조립체 및 파우치 형 이차 전지 - Google Patents

전극 조립체 및 파우치 형 이차 전지 Download PDF

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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는 파우치 형 전지 케이스에 수용되는 전극 조립체에 있어서, 양극 및 음극을 포함하는 전극; 상기 전극 사이에 개재되어, 상기 전극과 함께 적층되는 분리막; 상기 전극 중에서 양극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭; 상기 전극 중에서 음극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭; 상기 복수의 양극 탭 중 제1 양극 탭과 제2 양극 탭을 서로 연결하는 양극 브릿지; 상기 복수의 음극 탭 중 제1 음극 탭과 제2 음극 탭을 서로 연결하는 음극 브릿지; 상기 제1 양극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드; 및 상기 제1 음극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드를 포함한다.

Description

전극 조립체 및 파우치 형 이차 전지{The Electrode Assembly And The Pouch Type Secondary Battery}
본 발명은 전극 조립체 및 파우치 형 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부의 저항을 감소시켜, 출력 전압을 개선시키는 전극 조립체 및 파우치 형 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.
이러한 이차 전지를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(Electrode Assembly)를 형성한다. 그리고 전지 케이스에 전극 조립체를 수납하고 전해액 주입 후 실링한다.
이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 케이스의 재질에 따라, 파우치 형(Pouch Type) 및 캔 형(Can Type) 등으로 분류된다. 파우치 형(Pouch Type)은 형태가 일정하지 않은 연성의 폴리머 재질로 제조된 파우치에 전극 조립체를 수용한다.
최근에는 전장이 전폭에 비해 길이가 상당히 길어진 파우치 형 이차 전지에 대한 연구가 진행 중이다. 이러한 파우치 형 이차 전지는 전장 방향의 양 단에 전극 리드가 각각 형성되고, 내부에서 생성된 전기가 상기 전극 리드를 통해 외부로 공급될 수 있다. 이 때, 전장이 상당히 길어짐으로써, 이차 전지의 전장 방향의 양 단 사이에 저항이 증가하여, 출력 전압이 저하되는 문제가 있다.
일본공개공보 제2012-204305호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 내부의 저항을 감소시켜, 출력 전압을 개선시키는 전극 조립체 및 파우치 형 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는 파우치 형 전지 케이스에 수용되는 전극 조립체에 있어서, 양극 및 음극을 포함하는 전극; 상기 전극 사이에 개재되어, 상기 전극과 함께 적층되는 분리막; 상기 전극 중에서 양극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭; 상기 전극 중에서 음극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭; 상기 복수의 양극 탭 중 제1 양극 탭과 제2 양극 탭을 서로 연결하는 양극 브릿지; 상기 복수의 음극 탭 중 제1 음극 탭과 제2 음극 탭을 서로 연결하는 음극 브릿지; 상기 제1 양극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드; 및 상기 제1 음극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드를 포함한다.
또한, 상기 제1 양극 탭은, 상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성된 제1 모서리에 돌출 형성되고, 상기 제2 양극 탭은, 상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제1 모서리에 대향하는 제3 모서리에 돌출 형성되며, 상기 제1 음극 탭은, 상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성된 제3 모서리에 돌출 형성되고, 상기 제2 음극 탭은, 상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제3 모서리에 대향하는 제1 모서리에 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 양극 탭과 상기 제2 음극 탭은, 상기 전극 조립체의 제1 모서리에서 서로 이웃하며 형성되고, 상기 제1 음극 탭과 상기 제2 양극 탭은, 상기 전극 조립체의 제3 모서리에서 서로 이웃하며 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 양극 탭은 제3 양극 탭을 더 포함하고, 상기 양극 브릿지는, 상기 제1 양극 탭, 상기 제2 양극 탭 및 상기 제3 양극 탭을 서로 연결하며, 상기 복수의 음극 탭은 제3 음극 탭을 더 포함하고, 상기 음극 브릿지는, 상기 제1 음극 탭, 상기 제2 음극 탭 및 상기 제3 음극 탭을 서로 연결할 수 있다.
또한, 상기 제3 양극 탭은, 상기 양극의 제3 모서리에 돌출 형성되며, 상기 제3 음극 탭은, 상기 음극의 제1 모서리에 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 양극 탭, 상기 제2 음극 탭 및 상기 제3 음극 탭은, 상기 전극 조립체의 제1 모서리에서 서로 이웃하며 형성되고, 상기 제1 음극 탭, 상기 제2 양극 탭 및 상기 제3 양극 탭은, 상기 전극 조립체의 제3 모서리에서 서로 이웃하며 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 양극 탭은, 상기 제2 음극 탭 및 상기 제3 음극 탭의 사이에 형성되고, 상기 제1 음극 탭은, 상기 제2 양극 탭 및 상기 제3 양극 탭의 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 양극 브릿지 및 상기 음극 브릿지는, 전장 방향으로 연장되고, 전폭 방향으로 1차 절곡되며, 다시 전장 방향으로 2차 절곡되어 연장되는 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 양극 브릿지 및 상기 음극 브릿지는, 최외면에 부착될 수 있다.
또한, 전장과 전폭의 길이 비율이 5:1 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지는 전극 및 분리막이 서로 적층되어 형성되는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 내부에 수용하며, 파우치 형으로 형성된 전지 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체는, 상기 전극 중에서 양극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭; 상기 전극 중에서 음극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭; 상기 복수의 양극 탭 중 제1 양극 탭과 제2 양극 탭을 서로 연결하는 양극 브릿지; 상기 복수의 음극 탭 중 제1 음극 탭과 제2 음극 탭을 서로 연결하는 음극 브릿지; 상기 제1 양극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드; 및 상기 제1 음극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 양극 탭은, 상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성된 제1 모서리에 돌출 형성되고, 상기 제2 양극 탭은, 상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제1 모서리에 대향하는 제3 모서리에 돌출 형성되며, 상기 제1 음극 탭은, 상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성된 제3 모서리에 돌출 형성되고, 상기 제2 음극 탭은, 상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제3 모서리에 대향하는 제1 모서리에 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 양극 탭 및 상기 제2 음극 탭은, 상기 전지 케이스가 커버하여 은폐할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 파우치 형 이차 전지를 단위전지로서 포함하는 전지모듈을 제공한다.
상기 파우치 형 이차 전지는, 복수로 형성되며, 서로 대응되는 복수의 상기 양극 리드끼리 연결되고, 서로 대응되는 복수의 상기 음극 리드끼리 연결될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 포함하는 전지 팩을 제공한다.
상기 전지모듈 및 전지 팩의 구조 및 그것들의 제작 방법은 당업계 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 자세한 설명을 생략한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
전극 조립체의 전장 방향의 양 단에 복수의 양극 탭과 복수의 음극 탭이 형성되며, 양극 브릿지가 양 단의 양극 탭끼리 연결하고, 음극 브릿지가 양 단의 음극 탭끼리 연결함으로써, 파우치 형 이차 전지 내부의 저항을 감소시켜, 출력 전압을 개선시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 조립도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 조립도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 조립도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양극의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음극의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 조립도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)의 조립도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 조립체(10)의 전장 방향의 양 단에, 복수의 양극 탭(111)과 복수의 음극 탭(112)이 형성되며, 양극 브릿지(151)가 양 단의 양극 탭(111)끼리 연결하고, 음극 브릿지(152)가 양 단의 음극 탭(112)끼리 연결함으로써, 파우치 형 이차 전지(1) 내부의 저항을 감소시켜, 출력 전압을 개선시킬 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 파우치 형 전지 케이스(13)에 수용되는 전극 조립체(10)에 있어서, 양극(101) 및 음극(102)을 포함하는 전극; 상기 전극 사이에 개재되어, 상기 전극과 함께 적층되는 분리막; 상기 전극 중에서 양극(101)으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭(111); 상기 전극 중에서 음극(102)으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭(112); 상기 복수의 양극 탭(111) 중 제1 양극 탭(1111)과 제2 양극 탭(1112)을 서로 연결하는 양극 브릿지(151); 상기 복수의 음극 탭(112) 중 제1 음극 탭(1121)과 제2 음극 탭(1122)을 서로 연결하는 음극 브릿지(152); 상기 제1 양극 탭(1111)에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭(1111)이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드(121); 및 상기 제1 음극 탭(1121)에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭(1121)이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드(122)를 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지(1)는 전극 및 분리막이 서로 적층되어 형성되는 전극 조립체(10); 및 상기 전극 조립체(10)를 내부에 수용하며, 파우치 형으로 형성된 전지 케이스(13)를 포함하고, 상기 전극 조립체(10)는, 상기 전극 중에서 양극(101)으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭(111); 상기 전극 중에서 음극(102)으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭(112); 상기 복수의 양극 탭(111) 중 제1 양극 탭(1111)과 제2 양극 탭(1112)을 서로 연결하는 양극 브릿지(151); 상기 복수의 음극 탭(112) 중 제1 음극 탭(1121)과 제2 음극 탭(1122)을 서로 연결하는 음극 브릿지(152); 상기 제1 양극 탭(1111)에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭(1111)이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드(121); 및 상기 제1 음극 탭(1121)에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭(1121)이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드(122)를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지(1)에 대하여 자세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 양극(101), 음극(102) 등의 전극 및 분리막이 적층되어 형성되는 전극 조립체(10) 및 상기 전극 조립체(10)를 내부에 수용하는 파우치 형의 전지 케이스(13)를 포함한다.
이러한 이차 전지(1)를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극(101)과 음극(102) 등의 전극을 제조한다. 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(10)를 형성한 다음에, 전극 조립체(10)를 전지 케이스(13)에 삽입하고 전해액 주입 후 실링한다.
구체적으로, 전극 조립체(Electrode Assembly, 10)는 양극(101) 및 음극(102) 두 종류의 전극과, 전극들을 상호 절연시키기 위해 전극들 사이에 개재되거나 어느 하나의 전극의 좌측 또는 우측에 배치되는 분리막을 구비한 적층 구조체일 수 있다. 상기 적층 구조체는 소정 규격의 양극(101)과 음극(102)이 분리막을 사이에 두고 적층될 수도 있고, 젤리 롤(Jelly Roll) 형태로 권취될 수 있는 등 제한되지 않고 다양한 형태일 수 있다. 두 종류의 전극, 즉 양극(101)과 음극(102)은 각각 알루미늄과 구리를 포함하는 금속 포일 또는 금속 메쉬 형태의 전극 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조이다. 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조 도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. 용매는 후속 공정에서 제거된다.
전극 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 탭(Electrode Tab, 11)을 포함한다. 전극 탭(11)은 전극 조립체(10)의 양극(101) 및 음극(102)과 각각 연결되고, 전극 조립체(10)의 외부로 돌출되어, 전극 조립체(10)의 내부와 외부 사이에 전자가 이동할 수 있는 경로가 된다. 전극 조립체(10)의 집전체는 전극 활물질이 도포된 부분과 전극 활물질이 도포되지 않은 말단 부분, 즉 무지부로 구성된다. 그리고 전극 탭(11)은 무지부를 재단하여 형성되거나 무지부에 별도의 도전부재를 초음파 용접 등으로 연결하여 형성될 수도 있다. 이러한 전극 탭(11)은 전극 조립체(10)의 일측으로부터 동일한 방향으로 나란히 돌출될 수도 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 전극 조립체(10)의 각각 다른 방향으로 돌출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 탭(11)은 양극(101)으로부터 각각 돌출 형성된 복수의 양극 탭(111) 및 음극(102)으로부터 각각 돌출 형성된 복수의 음극 탭(112)을 포함한다. 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 양극(101)으로부터 복수의 양극 탭(111)이 각각 다양한 방향을 향해 돌출 형성되고, 하나의 음극(102)으로부터 복수의 음극 탭(112)이 각각 다양한 방향을 향해 돌출 형성된다.
한편, 전극 조립체(10)를 제조하기 위해 복수의 양극(101)과 복수의 음극(102)들이 적층된다. 이 때, 적층되는 복수의 양극(101)마다, 복수의 양극 탭(111)이 모두 동일한 위치에서 동일한 방향으로 돌출 형성되고, 복수의 음극(102)마다 복수의 음극 탭(112)이 모두 동일한 위치에서 동일한 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 따라서, 동일한 위치에서 동일한 방향으로 돌출 형성됨으로써 서로 대응되는 양극 탭(111) 및 음극 탭(112)끼리 연결되고, 이러한 양극 탭(111) 및 음극 탭(112)에 각각 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)도 연결될 수 있다.
전극 조립체(10)의 전극 탭(11)에는 전극 리드(Electrode Lead, 12)가 스팟(Spot) 용접 등으로 연결된다. 그리고, 전극 리드(12)의 일부는 절연부(14)로 주위가 포위된다. 절연부(14)는 전지 케이스(13)의 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)가 열 융착되는 실링부(134)에 한정되어 위치하여, 전극 리드(12)를 전지 케이스(13)에 접착시킨다. 그리고, 전극 조립체(10)로부터 생성되는 전기가 전극 리드(12)를 통해 전지 케이스(13)로 흐르는 것을 방지하며, 전지 케이스(13)의 실링을 유지한다. 따라서, 이러한 절연부(14)는 전기가 잘 통하지 않는 비전도성을 가진 부도체로 제조된다. 일반적으로 절연부(14)로는, 전극 리드(12)에 부착하기 용이하고, 두께가 비교적 얇은 절연테이프를 많이 사용하나, 이에 제한되지 않고 전극 리드(12)를 절연할 수 있다면 다양한 부재를 사용할 수 있다.
전극 리드(12)는 양극 탭(111)에 일단이 연결되고, 양극 탭(111)이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드(121) 및 음극 탭(112)에 일단이 연결되고, 음극 탭(112)이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드(122)를 포함한다. 한편, 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)는 도 1에 도시된 바와 같이, 모두 타단이 전지 케이스(13)의 외부로 돌출된다. 그럼으로써, 전극 조립체(10)의 내부에서 생성된 전기를 외부로 공급할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 양극 탭(111) 및 음극 탭(112)이 복수로 형성된다. 그러나, 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)는 하나씩 형성될 수 있다. 양극 리드(121)는 복수의 양극 탭(111) 중 제1 양극 탭(1111)에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭(1111)이 돌출된 방향으로 연장될 수 있다. 그리고, 음극 리드(122)는 복수의 음극 탭(112) 중 제1 음극 탭(1121)에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭(1121)이 돌출된 방향으로 연장될 수 있다. 그럼으로써, 전지 케이스(13)의 외부로 돌출되는 것은, 하나의 양극 리드(121)와 하나의 음극 리드(122)일 수 있다.
양극 리드(121) 및 음극 리드(122)는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 양극 리드(121)는 양극 집전체와 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극 리드(122)는 음극 집전체와 동일한 구리(Cu) 재질 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리 재질일 수 있다. 그리고 전지 케이스(13)의 외부로 돌출된 전극 리드(12)의 일부분은 단자부가 되어, 외부 단자와 전기적으로 연결된다.
브릿지(15)는 복수의 전극 탭(11)들을 서로 연결한다. 이러한 브릿지(15)는 복수의 양극 탭(111)들을 서로 연결하는 양극 브릿지(151) 및 복수의 음극 탭(112)들을 서로 연결하는 음극 브릿지(152)를 포함한다. 그럼으로써, 전류가 흐르는 전도체의 단면적이 증가하여, 내부의 저항을 감소시키고 출력 전압을 개선시킬 수 있다. 브릿지(15)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
전지 케이스(13)는 유연성을 가지는 재질로 제조된 파우치이다. 이하, 전지 케이스(13)는 파우치인 것으로 설명한다. 펀치 등을 이용하여 유연성을 가지는 파우치 필름을 드로잉(Drawing) 함몰 성형하면, 일부가 연신되어 주머니 형태의 수용 공간(1331)을 포함하는 컵부(133)가 형성됨으로써, 전지 케이스(13)가 제조된다. 전지 케이스(13)는 전극 리드(12)의 일부, 즉 단자부가 노출되도록 전극 조립체(10)를 수용하고 실링된다. 이러한 전지 케이스(13)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)를 포함한다. 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)에는 각각 컵부(133)가 형성되어 전극 조립체(10)를 수용할 수 있는 수용 공간(1331)이 마련되고, 전극 조립체(10)가 수용 공간(1331)에 수용되면, 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)가 서로 마주보며 접촉한다. 그리고, 상기 전극 조립체(10)가 전지 케이스(13)의 외부로 이탈되지 않도록, 실링부(134)가 실링됨으로써 상기 수용 공간(1331)을 밀폐한다.
상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 분리되어 별도로 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 일측이 서로 연결되어 일체형으로 제조될 수 있다. 그리고, 이러한 전지 케이스(13)는 전장과 전폭의 길이 비율이 대략 5:1 이상일 수 있다. 그럼으로써, 이차 전지(1)도 전장과 전폭의 길이 비율이 대략 5:1 이상이 된다.
전극 조립체(10)의 전극 탭(11)에 전극 리드(12)가 연결되고, 전극 리드(12)의 일부분에 절연부(14)가 형성되면, 컵부(133)에 마련된 수용 공간(1331)에 전극 조립체(10)가 수용되고, 상부 케이스(131) 및 하부 케이스(132)가 서로 마주보도록 전지 케이스(13)가 폴딩된다. 그리고, 내부에 전해액을 주입하고 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)의 테두리에 형성된 실링부(134)를 실링한다. 전해액은 이차 전지(1)의 충, 방전 시 전극의 전기 화학적 반응에 의해 생성되는 리튬 이온을 이동시키기 위한 것으로, 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액 또는 고분자 전해질을 이용한 폴리머를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극(101)의 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 양극(101)은 복수의 양극 탭(111)을 가진다. 이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 양극 탭(111) 중 제1 양극 탭(1111)은 상기 양극(101)의 전폭 방향을 따라 형성된 제1 모서리(1011)에 돌출 형성되고, 복수의 양극 탭(111) 중 제2 양극 탭(1112)은 상기 양극(101)의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제1 모서리(1011)에 대향하는 제3 모서리(1013)에 돌출 형성된다.
이 때, 제1 양극 탭(1111)과 제2 양극 탭(1112)의 크기는 동일할 수도 있으나, 상이할 수도 있다. 즉, 제1 양극 탭(1111)이 제2 양극 탭(1112)보다 크기가 더 크게 형성될 수 있다. 상기 기술한 바, 제1 양극 탭(1111)에는 양극 리드(121)가 연결되어, 전기를 외부로 공급할 수 있다. 반면에, 제2 양극 탭(1112)은 양극 브릿지(151)를 통해 제1 양극 탭(1111)과 연결되어 저항을 감소시킨다. 따라서, 전기를 외부로 더욱 원활하게 공급하기 위해, 제1 양극 탭(1111)의 크기가, 제2 양극 탭(1112)에 비해 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 양극(101)의 전장 방향을 따라 형성된 제2 모서리(1012) 및 제4 모서리(1014)에는 양극 탭(111)이 형성되지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극(102)의 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 음극(102)은 복수의 음극 탭(112)을 가진다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 음극 탭(112) 중 제1 음극 탭(1121)은 상기 음극(102)의 전폭 방향을 따라 형성된 제3 모서리(1023)에 돌출 형성되고, 복수의 음극 탭(112) 중 제2 음극 탭(1122)은 상기 음극(102)의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제3 모서리(1023)에 대향하는 제1 모서리(1021)에 돌출 형성된다.
이 때, 제1 음극 탭(1121)과 제2 음극 탭(1122)의 크기는 동일할 수도 있으나, 상이할 수도 있다. 즉, 제1 음극 탭(1121)이 제2 음극 탭(1122)보다 크기가 더 크게 형성될 수 있다. 상기 기술한 바, 제1 음극 탭(1121)에는 음극 리드(122)가 연결되어, 전기를 외부로 공급할 수 있다. 반면에, 제2 음극 탭(1122)은 음극 브릿지(152)를 통해 제1 음극 탭(1121)과 연결되어 저항을 감소시킨다. 따라서, 전기를 외부로 더욱 원활하게 공급하기 위해, 제1 음극 탭(1121)의 크기가, 제2 음극 탭(1122)에 비해 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 음극(102)의 전장 방향을 따라 형성된 제2 모서리(1022) 및 제4 모서리(1024)에는 음극 탭(112)이 형성되지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(10)의 조립도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(10)를 제조하기 위해 복수의 양극(101) 및 복수의 음극(102)이 사용될 수 있다. 이 때 복수의 양극(101)들 모두 복수의 양극 탭(111)을 가지며, 복수의 양극(101)마다 복수의 양극 탭(111)이 모두 동일한 위치에서 동일한 방향으로 돌출 형성된다. 즉, 복수의 양극(101)마다 제1 양극 탭(1111)은 제1 모서리(1011)의 동일한 위치로부터, 제2 양극 탭(1112)은 제3 모서리(1013)의 동일한 위치로부터 돌출 형성된다. 그럼으로써 전극 조립체(10)를 제조하면, 제1 양극 탭(1111)들은 모두 전극 조립체(10)의 제1 모서리(1031)의 동일한 위치에서 동일한 방향으로 각각 돌출 형성되어 서로 대응되고, 제2 양극 탭(1112)들은 모두 전극 조립체(10)의 제3 모서리(1033)의 동일한 위치에서 동일한 방향으로 각각 돌출 형성되어 서로 대응된다. 따라서, 제1 양극 탭(1111)들끼리 연결되어 하나의 그룹을 형성하고, 제2 양극 탭(1112)들끼리 연결되어 다른 하나의 그룹을 형성한다.
그리고, 복수의 음극(102)들도 모두 복수의 음극 탭(112)을 가지며, 복수의 음극(102)마다 복수의 음극 탭(112)이 모두 동일한 위치에서 동일한 방향으로 돌출 형성된다. 즉, 복수의 음극(102)마다 제1 음극 탭(1121)은 제3 모서리(1023)의 동일한 위치로부터, 제2 음극 탭(1122)은 제1 모서리(1021)의 동일한 위치로부터 돌출 형성된다. 그럼으로써 전극 조립체(10)를 제조하면, 제1 음극 탭(1121)들은 모두 전극 조립체(10)의 제3 모서리(1033)의 동일한 위치에서 동일한 방향으로 각각 돌출 형성되어 서로 대응되고, 제2 음극 탭(1122)들은 모두 전극 조립체(10)의 제1 모서리(1031)의 동일한 위치에서 동일한 방향으로 각각 돌출 형성되어 서로 대응된다. 따라서, 제1 음극 탭(1121)들끼리 연결되어 하나의 그룹을 형성하고, 제2 음극 탭(1122)들끼리 연결되어 다른 하나의 그룹을 형성한다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브릿지(15)는 복수의 전극 탭(11)들을 서로 연결한다. 이러한 브릿지(15)는 복수의 양극 탭(111)들을 서로 연결하는 양극 브릿지(151) 및 복수의 음극 탭(112)들을 서로 연결하는 음극 브릿지(152)를 포함한다. 상기 기술한 바와 같이, 이차 전지(1)의 전장과 전폭의 길이 비율이 대략 5:1 이상으로, 전장이 전폭에 비해 상당히 길어진 상태에서, 전장 방향의 양 단에만 전극 리드(12)가 각각 형성된다면, 내부의 저항이 증가한다. 일반적으로 저항은 전류가 흐르는 전도체의 길이에 비례하기 때문이다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 조립체(10)의 전장 방향의 양 단에 복수의 양극 탭(111)이 각각 형성되고 복수의 음극 탭(112)도 각각 형성되며, 양극 브릿지(151)가 양 단의 양극 탭(111)끼리 연결하고, 음극 브릿지(152)가 양 단의 음극 탭(112)끼리 연결함으로써, 파우치 형 이차 전지(1) 내부의 저항을 감소시켜, 출력 전압을 개선시킬 수 있다.
구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 양극 탭(1111) 및 제2 음극 탭(1122)은 전극 조립체(10)의 제1 모서리(1031)에 서로 이웃하며 형성되고, 제1 음극 탭(1121) 및 제2 양극 탭(1112)은 전극 조립체(10)의 제3 모서리(1033)에 서로 이웃하며 형성된다. 그리고, 제1 모서리(1031)와 제3 모서리(1033)는 서로 대향한다. 다만, 단락(Short, 쇼트)이 발생하는 것을 방지하기 위해, 제1 양극 탭(1111) 및 제2 음극 탭(1122)은 서로 이격된 상태로 이웃하고, 제1 음극 탭(1121) 및 제2 양극 탭(1112)도 서로 이격된 상태로 이웃하여야 한다.
제1 양극 탭(1111)은 제1 모서리(1031)의 대략 중심에 형성되고, 제1 음극 탭(1121)은 제3 모서리(1033)의 대략 중심에 형성될 수 있다. 또한, 제2 양극 탭(1112)은 제3 모서리(1033)의 일측에 편중되어 비대칭으로 형성되고, 제2 음극 탭(1122)은 제1 모서리(1031)의 일측에 편중되어 비대칭으로 형성될 수 있다. 나아가, 제2 양극 탭(1112)과 제2 음극 탭(1122)은 서로 대응되는 위치에 형성될 수도 있으나, 엇갈리는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
양극 브릿지(151)는 제1 양극 탭(1111)과 제2 양극 탭(1112)을 서로 연결하고, 음극 브릿지(152)는 제1 음극 탭(1121) 및 제2 음극 탭(1122)을 서로 연결한다. 그러면, 전극 조립체(10) 내부에 적층된 양극(101) 및 음극(102)에서, 제1 양극 탭(1111) 및 제1 음극 탭(1121)에 가까운 전하는 제1 양극 탭(1111) 및 제1 음극 탭(1121)으로, 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)에 가까운 전하는 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)으로, 이동한다. 따라서, 실제로 전류가 흐르는 양극(101) 및 음극(102)의 길이가 짧아지는 효과가 발생하므로, 저항이 감소하고 출력 전압이 개선될 수 있다.
양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)는 도 4에 도시된 바와 같이, 두 번 절곡된 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)는, 각각 제1 양극 탭(1111)과 제1 음극 탭(1121)으로부터 전장 방향으로 연장되고, 전폭 방향으로 1차 절곡되며, 다시 전장 방향으로 2차 절곡되어 연장되는 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 각각 제1 양극 탭(1111)과 제1 음극 탭(1121)으로부터 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)에 직선으로 연결되어, 전극 조립체(10)에 대하여 대각선의 형상을 가질 수도 있다. 나아가, 넓은 플레이트의 형상을 가질 수도 있는 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)는, 전극 조립체(10)의 최외면에 부착되어 형성될 수 있다. 그럼으로써, 전극 조립체(10)의 전체 부피를 최소화할 수 있다. 다만, 양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)가 전극 조립체(10)의 동일한 면에 부착된다면, 양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)가 서로 접촉하여 단락(Short, 쇼트)이 발생할 수 있다. 따라서, 양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)는 전극 조립체(10)에서 서로 반대면에 부착되는 것이 바람직하다.
양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)는 전극 집전체와 동일하게, 각각 알루미늄과 구리를 포함하는 금속으로 제조될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 저항이 낮은 금속이라면 은, 금 등 다양한 금속을 포함하여 제조될 수도 있다.
양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)는 어느 정도 두께를 가질 수도 있다. 특히, 양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)가 각각 전극 집전체와 동일한 금속으로 제조된다면, 양극 브릿지(151)는 전극 조립체(10)에 포함되는 양극(101)들의 전체 두께의 합과 동일한 두께를 가질 수 있고, 음극 브릿지(151)도 전극 조립체(10)에 포함되는 음극(102)들의 전체 두께의 합과 동일한 두께를 가질 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 양극 브릿지(151)와 음극 브릿지(152)가 각각 전극 집전체보다 저항이 낮은 금속으로 제조된다면, 양극 브릿지(151)는 전극 조립체(10)에 포함되는 양극(101)들의 전체 두께의 합보다 얇은 두께를 가질 수 있고, 음극 브릿지(151)도 전극 조립체(10)에 포함되는 음극(102)들의 전체 두께의 합보다 얇은 두께를 가질 수도 있다.
한편 상기 기술한 바와 같이, 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)는 하나씩 형성될 수 있다. 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 양극 리드(121)는 제1 양극 탭(1111)들끼리 연결되어 형성된 그룹에 연결되고, 제1 양극 탭(1111)이 돌출된 방향으로 연장될 수 있다. 그리고, 음극 리드(122)는 제1 음극 탭(1121)들끼리 연결되어 형성된 그룹에 연결되고, 제1 음극 탭(1121)이 돌출된 방향으로 연장될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)를 제조하면 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)의 타단이 각각 전지 케이스(13)의 외부로 돌출된다. 양극 리드(121)는 제1 양극 탭(1111)이 돌출된 방향으로 각각 연장되므로, 양극 리드(121)의 타단은 전극 조립체(10)의 제1 모서리(1031)와 대응되는 전지 케이스(13)의 모서리로부터 돌출되고, 음극 리드(122)는 제1 음극 탭(1121)이 돌출된 방향으로 각각 연장되므로, 음극 리드(122)의 타단은 전극 조립체(10)의 제3 모서리(1033)와 대응되는 전지 케이스(13)의 모서리로부터 돌출된다. 따라서, 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)는 전지 케이스(13)의 외부로 노출되므로, 외부에서 제1 양극 탭(1111) 및 제1 음극 탭(1121)의 위치를 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.
반면에, 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)은 전지 케이스(13)가 커버하여 은폐한다. 그럼으로써, 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)이 이차 전지(1)의 외부로 노출되어 단락(Short, 쇼트)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지(1)를 포함하는 전지 모듈이 제조될 수도 있다. 이 때, 상기 파우치 형 이차 전지(1)는 복수로 형성되며, 서로 대응되는 복수의 양극 리드(121)끼리 연결되고, 서로 대응되는 복수의 음극 리드(122)끼리 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(1a)의 조립도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 리드(12)와 연결되는 제1 양극 탭(1111) 및 제1 음극 탭(1121)을 제외하면, 제1 양극 탭(1111) 및 제1 음극 탭(1121)에 각각 연결되는 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)이 하나씩 형성된다. 그런데 이러한 제2 양극 탭(1112) 및 제2 음극 탭(1122)은, 각각 전극 조립체(10)의 제3 모서리(1033) 및 제1 모서리(1031)의 일측에 편중되어 형성되므로, 전극 조립체(10)의 양 단에서 전류의 흐름이 원활하지 않을 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제3 양극 탭(1113) 및 제3 음극 탭(1123)이 하나씩 더 형성된다. 즉, 복수의 양극 탭(111a)은 제3 양극 탭(1113)을 더 포함하고, 복수의 음극 탭(112a)은 제3 음극 탭(1123)을 더 포함한다. 그리고, 양극 브릿지(151a)는 제1 양극 탭(1111), 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)을 서로 연결하고, 음극 브릿지(152a)는 제1 음극 탭(1121), 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)을 서로 연결한다. 그리고, 제2 양극 탭(1112)과 제3 양극 탭(1113)은 제3 모서리(1033)에서 서로 대칭으로 형성되고, 제2 음극 탭(1122)과 제3 음극 탭(1123)은 제1 모서리(1031)에서 서로 대칭으로 형성될 수 있다. 그럼으로써, 전극 조립체(10a)의 양 단에서 전류의 흐름이 더욱 원활할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 대한 내용을 설명하되, 상기 기술한 본 발명의 일 실시예에 대한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다. 이는 설명의 편의를 위함이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양극(101a)의 개략도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하나의 양극(101a)은 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 양극 탭(111a) 중 제1 양극 탭(1111)은 상기 양극(101a)의 전폭 방향을 따라 형성된 제1 모서리(1011)에 돌출 형성되고, 복수의 양극 탭(111a) 중 제2 양극 탭(1112)은 상기 양극(101a)의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제1 모서리(1011)에 대향하는 제3 모서리(1013)에 돌출 형성된다. 또한, 복수의 양극 탭(111a) 중 제3 양극 탭(1113)도 상기 양극(101a)의 제3 모서리(1013)에 돌출 형성된다. 이 때, 제1 양극 탭(1111), 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)의 크기는 동일할 수도 있으나, 상이할 수도 있다. 즉, 제1 양극 탭(1111)이 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)보다 크기가 더 크게 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음극(102a)의 개략도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하나의 음극(102a)은 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 음극 탭(112a) 중 제1 음극 탭(1121)은 상기 음극(102a)의 전폭 방향을 따라 형성된 제3 모서리(1023)에 돌출 형성되고, 복수의 음극 탭(112a) 중 제2 음극 탭(1122)은 상기 음극(102a)의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제3 모서리(1023)에 대향하는 제1 모서리(1021)에 돌출 형성된다. 또한, 복수의 음극 탭(112a) 중 제3 음극 탭(1123)도 상기 음극(102a)의 제1 모서리(1021)에 돌출 형성된다. 이 때, 제1 음극 탭(1121), 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)의 크기는 동일할 수도 있으나, 상이할 수도 있다. 즉, 제1 음극 탭(1121)이 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)보다 크기가 더 크게 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(10a)의 조립도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 양극(101a)마다 제3 양극 탭(1113)도 제3 모서리(1013)의 동일한 위치로부터 돌출 형성된다. 그럼으로써 전극 조립체(10a)를 제조하면, 제3 양극 탭(1113)들도 모두 전극 조립체(10a)의 제3 모서리(1033)의 동일한 위치에서 동일한 방향으로 각각 돌출 형성되어 서로 대응된다. 따라서, 제3 양극 탭(1113)들끼리 연결되어 또 다른 하나의 그룹을 형성한다.
그리고, 복수의 음극(102a)마다 제3 음극 탭(1123)도 제1 모서리(1023)의 동일한 위치로부터 돌출 형성된다. 그럼으로써 전극 조립체(10a)를 제조하면, 제3 음극 탭(1123)들도 모두 전극 조립체(10a)의 제1 모서리(1031)의 동일한 위치에서 동일한 방향으로 각각 돌출 형성되어 서로 대응된다. 따라서, 제3 음극 탭(1123)들끼리 연결되어 또 다른 하나의 그룹을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 양극 탭(1111), 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)은 전극 조립체(10a)의 제1 모서리(1031)에 서로 이웃하며 형성되고, 제1 음극 탭(1121), 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)은 전극 조립체(10a)의 제3 모서리(1033)에 서로 이웃하며 형성된다.
제1 양극 탭(1111)은 제1 모서리(1031)의 대략 중심에 형성되고, 제1 음극 탭(1121)은 제3 모서리(1033)의 대략 중심에 형성될 수 있다. 또한, 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)은 각각 제3 모서리(1033)의 양측에 서로 대칭으로 형성되고, 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)은 각각 제1 모서리(1031)의 양측에 서로 대칭으로 형성될 수 있다. 그럼으로써, 제1 양극 탭(1111)은 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)의 사이에 형성되고, 제1 음극 탭(1121)은 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)의 사이에 형성될 수 있다. 그리고 양극 브릿지(151a)는 제1 양극 탭(1111), 제2 양극 탭(1112) 및 제3 양극 탭(1113)을 서로 연결하고, 음극 브릿지(152a)는 제1 음극 탭(1121), 제2 음극 탭(1122) 및 제3 음극 탭(1123)을 서로 연결한다. 그러면, 이차 전지(1) 전체에 전도체의 단면적이 증가하게 되므로, 저항이 감소하여 출력 전압이 개선될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 이차 전지 10: 전극 조립체
11: 전극 탭 12: 전극 리드
13: 전지 케이스 14: 절연부
15: 브릿지 101: 양극
102: 음극 111: 양극 탭
112: 음극 탭 121: 양극 리드
122: 음극 리드 131: 상부 케이스
132: 하부 케이스 133: 컵부
134: 실링부 151: 양극 브릿지
152: 음극 브릿지 1111: 제1 양극 탭
1112: 제2 양극 탭 1113: 제3 양극 탭
1121: 제1 음극 탭 1122: 제2 음극 탭
1123: 제3 음극 탭 1331: 수용 공간

Claims (16)

  1. 파우치 형 전지 케이스에 수용되는 전극 조립체에 있어서,
    양극 및 음극을 포함하는 전극;
    상기 전극 사이에 개재되어, 상기 전극과 함께 적층되는 분리막;
    상기 전극 중에서 양극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭;
    상기 전극 중에서 음극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭;
    상기 복수의 양극 탭 중 제1 양극 탭과 제2 양극 탭을 서로 연결하는 양극 브릿지;
    상기 복수의 음극 탭 중 제1 음극 탭과 제2 음극 탭을 서로 연결하는 음극 브릿지;
    상기 제1 양극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드; 및
    상기 제1 음극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드를 포함하는 전극 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 양극 탭은,
    상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성된 제1 모서리에 돌출 형성되고,
    상기 제2 양극 탭은,
    상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제1 모서리에 대향하는 제3 모서리에 돌출 형성되며,
    상기 제1 음극 탭은,
    상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성된 제3 모서리에 돌출 형성되고,
    상기 제2 음극 탭은,
    상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제3 모서리에 대향하는 제1 모서리에 돌출 형성되는 전극 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 양극 탭과 상기 제2 음극 탭은,
    상기 전극 조립체의 제1 모서리에서 서로 이웃하며 형성되고,
    상기 제1 음극 탭과 상기 제2 양극 탭은,
    상기 전극 조립체의 제3 모서리에서 서로 이웃하며 형성되는 전극 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 양극 탭은 제3 양극 탭을 더 포함하고,
    상기 양극 브릿지는,
    상기 제1 양극 탭, 상기 제2 양극 탭 및 상기 제3 양극 탭을 서로 연결하며,
    상기 복수의 음극 탭은 제3 음극 탭을 더 포함하고,
    상기 음극 브릿지는,
    상기 제1 음극 탭, 상기 제2 음극 탭 및 상기 제3 음극 탭을 서로 연결하는 전극 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 양극 탭은,
    상기 양극의 제3 모서리에 돌출 형성되며,
    상기 제3 음극 탭은,
    상기 음극의 제1 모서리에 돌출 형성되는 전극 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 양극 탭, 상기 제2 음극 탭 및 상기 제3 음극 탭은,
    상기 전극 조립체의 제1 모서리에서 서로 이웃하며 형성되고,
    상기 제1 음극 탭, 상기 제2 양극 탭 및 상기 제3 양극 탭은,
    상기 전극 조립체의 제3 모서리에서 서로 이웃하며 형성되는 전극 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 양극 탭은,
    상기 제2 음극 탭 및 상기 제3 음극 탭의 사이에 형성되고,
    상기 제1 음극 탭은,
    상기 제2 양극 탭 및 상기 제3 양극 탭의 사이에 형성되는 전극 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양극 브릿지 및 상기 음극 브릿지는,
    전장 방향으로 연장되고, 전폭 방향으로 1차 절곡되며, 다시 전장 방향으로 2차 절곡되어 연장되는 형상을 가지는 전극 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 양극 브릿지 및 상기 음극 브릿지는,
    최외면에 부착되는 전극 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    전장과 전폭의 길이 비율이 5:1 이상인 전극 조립체.
  11. 전극 및 분리막이 서로 적층되어 형성되는 전극 조립체; 및
    상기 전극 조립체를 내부에 수용하며, 파우치 형으로 형성된 전지 케이스를 포함하고,
    상기 전극 조립체는,
    상기 전극 중에서 양극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 양극 탭;
    상기 전극 중에서 음극으로부터 각각 돌출 형성되는 복수의 음극 탭;
    상기 복수의 양극 탭 중 제1 양극 탭과 제2 양극 탭을 서로 연결하는 양극 브릿지;
    상기 복수의 음극 탭 중 제1 음극 탭과 제2 음극 탭을 서로 연결하는 음극 브릿지;
    상기 제1 양극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 양극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 양극 리드; 및
    상기 제1 음극 탭에 일단이 연결되고, 상기 제1 음극 탭이 돌출된 방향으로 연장되는 음극 리드를 포함하는 파우치 형 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 양극 탭은,
    상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성된 제1 모서리에 돌출 형성되고,
    상기 제2 양극 탭은,
    상기 양극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제1 모서리에 대향하는 제3 모서리에 돌출 형성되며,
    상기 제1 음극 탭은,
    상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성된 제3 모서리에 돌출 형성되고,
    상기 제2 음극 탭은,
    상기 음극의 전폭 방향을 따라 형성되며 상기 제3 모서리에 대향하는 제1 모서리에 돌출 형성되는 파우치 형 이차 전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 양극 탭 및 상기 제2 음극 탭은,
    상기 전지 케이스가 커버하여 은폐하는 파우치 형 이차 전지.
  14. 제11항에 따른 파우치 형 이차 전지를 단위 전지로서 포함하는 전지 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 파우치 형 이차 전지는,
    복수로 형성되며,
    서로 대응되는 복수의 상기 양극 리드끼리 연결되고,
    서로 대응되는 복수의 상기 음극 리드끼리 연결되는, 전지 모듈.
  16. 제14항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지 팩.
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