KR20220030626A - 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스 - Google Patents

이차전지 및 이를 포함하는 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20220030626A
KR20220030626A KR1020200112214A KR20200112214A KR20220030626A KR 20220030626 A KR20220030626 A KR 20220030626A KR 1020200112214 A KR1020200112214 A KR 1020200112214A KR 20200112214 A KR20200112214 A KR 20200112214A KR 20220030626 A KR20220030626 A KR 20220030626A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrode assembly
secondary battery
current collector
flexible tape
Prior art date
Application number
KR1020200112214A
Other languages
English (en)
Inventor
김도형
김장배
김소연
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020200112214A priority Critical patent/KR20220030626A/ko
Publication of KR20220030626A publication Critical patent/KR20220030626A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/33—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for batteries or fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는, 제1 전극, 제2 전극 및 분리막이 함께 권취된 젤리롤형 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스를 포함한다. 상기 제1 전극은, 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체 상에 전극 활물질이 도포되어 형성된 제1 활물질층을 포함하며, 상기 제1 전극 집전체는, 상기 전극 조립체의 외주면으로 노출되는 노출부를 포함한다. 상기 전극 조립체의 높이 방향에 따른 양 단부 중 적어도 한곳에 플렉시블 테이프가 부착된다.

Description

이차전지 및 이를 포함하는 디바이스{SECONDARY BATTERY AND DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 젤리롤 전극 조립체를 포함하는 이차전지 및 이를 에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.
이차전지에는 예를 들어 니켈 카드뮴전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지, 전극 조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 각형 전지 및 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.
전지 케이스에 내장되는 상기 전극 조립체는 양극, 분리막, 음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 젤리롤형, 스택형 및 스택/폴딩형으로 분류된다. 젤리롤형은 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 형태이고, 스택형은 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 형태이며, 스택/폴딩형은 젤리롤형과 스택형의 복합 구조이다. 그 중 젤리롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 이차전지에 포함된 젤리롤형 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 1을 참고하면, 종래의 전극 조립체(20)는 음극, 양극 및 분리막(23)이 권취되어 형성되며, 전극 조립체(20)의 가장 바깥쪽에 분리막(23)이 위치할 수 있다. 또한, 분리막(23)의 마감부(23E)를 덮도록 스웰링 테이프(50)가 부착될 수 있다. 스웰링 테이프(50)가 부착됨으로써, 권취된 전극 조립체(20)의 형태를 유지할 수 있고, 전극 조립체(20)가 내부 응력에 의해 풀리는 현상을 방지할 수 있다.
전극 조립체(20)는 서로 대향하는 방향으로 돌출된 전극탭(21, 22)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 음극 및 양극과 각각 연결되는 음극탭(21) 및 양극탭(22)이 서로 대향하는 방향으로 돌출될 수 있다.
한편, 리튬이온 이차전지의 성능을 높이기 위해서, 저항을 낮춰야 하는데, 이차전지의 저항은 전극탭(21, 22)이 갖는 저항이나 이차전지 내부에서 전자가 이동할 수 있는 경로 등에 따라 좌우된다. 종래의 전극 조립체(20)는 좁은 폭을 갖는 전극탭(21, 22)을 통해 전극 조립체(20)가 외부 단자 등과 연결되기 때문에 저항이 높다는 문제를 보인다.
이에, 저항을 낮춰, 긴 수명을 갖고 높은 효율을 보이는 이차전지에 대한 필요성이 고출력 이차전지에 대한 수요와 함께 높아지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전극탭에 더해 전자가 이동하는 경로를 제공하여 저항을 낮춘 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는, 제1 전극, 제2 전극 및 분리막이 함께 권취된 젤리롤형 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스를 포함한다. 상기 제1 전극은, 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체 상에 전극 활물질이 도포되어 형성된 제1 활물질층을 포함하며, 상기 제1 전극 집전체는, 상기 전극 조립체의 외주면으로 노출되는 노출부를 포함한다. 상기 전극 조립체의 높이 방향에 따른 양 단부 중 적어도 한곳에 플렉시블 테이프가 부착된다.
상기 플렉시블 테이프는, 상기 전극 조립체의 외주 방향을 따라 이어질 수 있다.
상기 플렉시블 테이프는, 상기 높이 방향을 따라 이어지는 홈(groove)이 형성된 기재부 및 상기 기재부와 상기 전극 조립체의 외주면 사이에 위치한 접착부를 포함할 수 있다.
상기 접착부는 복수로 구성될 수 있고, 상기 복수의 접착부는 상기 전극 조립체의 외주 방향을 따라 이격될 수 있다.
상기 기재부는, 상기 전극 조립체의 외주 방향을 따라 이어질 수 있다.
상기 플렉시블 테이프는 상기 노출부 상에 부착될 수 있다.
상기 노출부의 적어도 일부는 상기 전지 케이스의 내벽과 접촉할 수 있다.
상기 전극 조립체는 충, 방전을 반복하고, 상기 전극 조립체의 충전 시, 상기 전극 조립체가 팽창되며, 상기 노출부가 상기 전지 케이스의 내벽과 접촉할 수 있다.
상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제1 전극 집전체는 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 니켈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전지 케이스는 원통형 케이스일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전극 집전체를 외주면에 노출시키고, 플렉시블 테이프를 이용해 이러한 전극 집전체과 전지 케이스 내벽간의 접촉을 안내함으로써, 전극탭 이외에 전자의 이동 경로를 확보할 수 있다. 이에 따라 저항이 감소되어 이차전지의 수명 및 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 이차전지에 포함된 젤리롤형 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 이차전지에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 이차전지에 포함된 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 5는 도 4의 전극 조립체가 권취되기 전 모습을 나타낸 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면을 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 4의 절단선 B-B’를 따라 자른 단면을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 테이프의 일면에 대한 부분 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 테이프의 타면에 대한 부분 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 대한 사시도이다. 도 3은 도 2의 이차전지에 대한 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는, 젤리롤형 전극 조립체(200) 및 전극 조립체(200)를 수납하는 전지 케이스(300)를 포함한다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극 조립체(200)를 전지 케이스(300)에 수납하고, 전지 케이스(300) 내에 전해액을 주입한 후에, 전지 케이스(300) 상단에 캡 조립체(700)를 결합하여 제조될 수 있다.
전지 케이스(300)는 전해액이 함침된 전극 조립체(200)를 수납하는 구조물로써, 금속 소재를 포함할 수 있고, 원통형 케이스일 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5 등을 참고하여, 본 실시예에 따른 전극 조립체(200), 노출부(211E), 플렉시블 테이프(500)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 도 3의 이차전지에 포함된 전극 조립체에 대한 사시도이고, 도 5는 도 4의 전극 조립체가 권취되기 전 모습을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 전극 조립체(200)는, 제1 전극(210), 제2 전극(220) 및 분리막(230)을 포함할 수 있다. 제1 전극(210), 제2 전극(220) 및 분리막(230)이 함께 권취되어 젤리롤형 전극 조립체(200)가 형성될 수 있다. 분리막(230)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 개재될 수 있다. 아울러, 젤리롤 형태로 권취되었을 때, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 서로 접하는 것을 방지하기 위해 제2 전극(220) 아래에 분리막(240)이 추가 배치되는 것이 바람직하다.
제1 전극(210)은, 제1 전극 집전체(211) 및 제1 전극 집전체(211) 상에 전극 활물질이 도포되어 형성된 제1 활물질층(212)를 포함한다. 구체적으로, 제1 전극 집전체(211) 상에 전극 활물질이 도포되어 제1 활물질층(212)이 형성되고, 제1 전극 집전체(211) 중 전극 활물질이 도포되지 않아 제1 전극 집전체(211)가 노출되는 부분에 제1 전극탭(213)이 용접 등의 방법으로 부착될 수 있다. 여기서, 제1 전극탭(213)은 제1 전극(210)의 일 단부에 위치한 것으로 도시되어 있으나, 그 위치에 특별한 제한은 없고, 제1 전극(210)의 중앙부에 위치하는 것도 가능하다.
제2 전극(220)은 제2 전극 집전체(221) 및 제2 전극 집전체(221) 상에 전극 활물질이 도포되어 형성된 제2 활물질층(222)을 포함한다. 구체적으로, 제2 전극 집전체(221) 상에 전극 활물질이 도포되어 제2 활물질층(222)이 형성되고, 제2 전극 집전체(221) 중 전극 활물질이 도포되지 않아 제2 전극 집전체(221)가 노출되는 부분에 제2 전극탭(223)이 용접 등의 방법으로 부착될 수 있다. 여기서 제2 전극탭(223)은 제2 전극(220)의 중앙부에 위치한 것으로 도시되어 있으나, 그 위치에 특별한 제한은 없고, 제2 전극(220)의 일 단부에 위치하는 것도 가능하다.
한편, 제1 전극 집전체(211)는 전극 조립체(200)의 외주면으로 노출되는 노출부(211E)를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이 제1 전극탭(213)이 부착된 부분과 이격되어 있는 제1 전극(210)의 타 단부에 노출부(211E)가 위치할 수 있다. 도 5의 전극 조립체(200)가 권취되었을 때, 도 4에 도시된 바와 같이 전극 조립체(200)의 외주면에 노출부(211E)가 노출된다. 전극 조립체(200)의 높이 방향(d1)에 따른 양 단부 중 적어도 한곳에 플렉시블 테이프(500)가 부착된다. 도 4에는 전극 조립체(200)의 높이 방향(d1)에 따른 양 단부 각각에 플렉시블 테이프(500)가 부착된 모습이 도시되어 있다. 이러한 플렉시블 테이프(500)는 전극 조립체(200)의 외주 방향을 따라 이어질 수 있고, 노출부(211E) 상에 부착될 수 있다.
여기서, 전극 조립체(200)의 외주면은 권취된 원기둥 형태의 전극 조립체(200)에 대하여 곡면 부분을 의미한다. 전극 조립체(200)의 높이 방향(d1)은 전극 조립체(200)를 기준으로 전극탭(213, 223)이 돌출되는 방향(z축 방향 및 -z축 방향)을 의미한다. 전극 조립체(200)의 외주 방향(d2)은 전극 조립체(200)의 상기 외주면을 따라 이어지는 방향을 의미한다.
제1 전극 집전체(211)가 일측으로 연장되어 노출부(211E)를 형성하고, 연장된 만큼 노출부(211E)가 더 권취됨으로써, 전극 조립체(200)의 외주면의 적어도 일부에 노출부(211E)가 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 6 및 도 7을 참고하여, 본 실시예에 따른 노출부(211E)가 형성하는 전자 이동 경로 및 플렉시블 테이프(500)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 6 및 도 7은 도 2의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면을 나타낸 단면도이다. 특히, 충, 방전이 반복되는 전극 조립체(200)에 대해 도 6은 방전 시 모습이고, 도 7은 충전 시 모습일 수 있다.
먼저, 도 3, 도 4, 도 6 및 도 7을 참고하면, 전극 조립체(200)의 외주면에 형성된 노출부(211E)의 적어도 일부는 전지 케이스(300)의 내벽과 접촉할 수 있다. 돌출된 제1 전극탭(213)이 전지 케이스(300)의 바닥과 접합되어, 전지 케이스(300)가 외부 회로와의 접속을 위한 전극 단자의 기능을 수행할 수 있는데, 노출부(211E)와 전지 케이스(300) 내벽과의 접촉에 의해 제1 전극탭(213) 이외에 추가적인 전자의 이동 경로를 확보할 수 있다. 추가적인 전자 이동 경로 확보에 의해 이차전지(100)의 저항을 낮출 수 있고, 이에 따라 본 실시예에 따른 이차전지는 수명과 효율이 향상될 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 플렉시블 테이프(500)는 전극 조립체(200)의 외주 방향(d2)을 따라 이어지면서, 권취된 전극 조립체(200)의 형태를 유지시킬 뿐만 아니라, 노출부(211E)와 전지 케이스(300) 내벽이 보다 용이하게 접촉되고 연결되도록 안내할 수 있다.
구체적으로, 전극 조립체(200)는 충, 방전이 반복됨에 따라 수축과 팽창을 반복한다. 일례로, 도 6은 방전 시 모습이고, 도 7은 충전 시 모습이다. 방전 시 전극 조립체(200)는 수축되어, 전극 조립체(200)와 전지 케이스(300) 사이에 빈 공간이 형성되고, 노출부(211E)가 전지 케이스(300) 내벽과 접촉하는 면적이 다소 줄어들 수 있다. 그렇다 하더라도, 종래의 전극 조립체(20)와 비교하여 노출부(211E)를 통한 전자 이동 경로가 형성되어 있으므로, 저항 감소의 효과를 갖는다.
충전 시 전극 조립체(200)는 팽창되고, 전극 조립체(200)의 외경이 커져, 노출부(211E)가 전지 케이스(300) 내벽에 용이하게 접촉할 수 있다. 또한, 접촉 면적도 확보할 수 있다. 따라서, 전극 조립체(200)의 저항을 크게 줄일 수 있다.
이 때, 본 실시예에 따른 플렉시블 테이프(500)는, 전극 조립체(200)의 외주를 감싸고 있으나, 전극 조립체(200)의 수축과 팽창에 따라 함께 줄어들고 늘어날 수 있다. 즉, 전극 조립체(200)의 팽창 시, 플렉시블 테이프(500)가 함께 늘어나며, 노출부(211E)가 전지 케이스(300) 내벽에 접촉되는 것을 확보할 수 있다.
이하에서는, 도 8 내지 도 10을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 테이프(500)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 8은 도 4의 절단선 B-B’를 따라 자른 단면을 나타낸 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 테이프의 일면에 대한 부분 평면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 테이프의 타면에 대한 부분 평면도이다. 이때, 도 9에 나타난 플렉시블 테이프(500)의 일면은 노출부(211E)와 대면하는 면의 반대쪽의 면일 수 있고, 도 10에 나타난 플렉시블 테이프(500)의 타면은 노출부(211E)와 대면하는 면일 수 있다.
도 8 내지 도 10을 도 4와 함께 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 테이프(500)는, 전극 조립체(200)의 높이 방향(d1)을 따라 이어지는 홈(510G, groove)이 형성된 기재부(510) 및 기재부(510)와 전극 조립체(200)의 외주면 사이에 위치한 접착부(520)를 포함할 수 있다. 기재부(510)는 전극 조립체(200)의 외주 방향(d2)을 따라 이어질 수 있다.
높이 방향(d1)을 따라 이어지는 홈(510G)은 복수로 구성될 수 있고, 각각이 전극 조립체(200)의 외주 방향(d2)을 따라 이격되어 위치할 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉시블 테이프(500)는, 유연성을 갖는 소재로 이루어져 전극 조립체(200)의 수축과 팽창에 따라 함께 줄어들고 늘어날 수 있으나, 구조적으로도 홈(510G)이 형성된 기재부(510)를 통해 유연성을 구현할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 노출부(211E)가 형성하는 외주면의 형상에 맞게 곡선을 이루는 기재부(510)에 대해 복수의 홈(510G)이 형성됨에 따라, 전극 조립체(200)의 팽창 시 기재부(510)가 전극 조립체(200)를 제한하지 않고 함께 연신될 수 있다. 또한, 홈(510G)이 형성됨에 따라 기재부(510)가 연신되면서 그 두께가 얇아지기 때문에 노출부(211E)와 플렉시블 테이프(500) 간의 단차도 줄어들 수 있다. 이에 따라, 노출부(211E)와 전지 케이스(300) 내벽의 접촉을 안정적으로 유도할 수 있다.
한편, 접착부(520)는 접착력을 갖는 소재를 포함할 수 있으며, 기재부(510)를 노출부(211E) 상에 고정시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 접착부(520)는 복수로 구성될 수 있으며, 이러한 복수의 접착부(520)가 전극 조립체(200)의 외주 방향(d2)을 따라 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 접착부(520)들은, 기재부(510)처럼 전극 조립체(200)의 외주 방향(d2) 따라 이어지는 구조가 아닌, 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 이러한 접착부(520)들의 이격 배치는, 전극 조립체(200)에 대응하여 플렉시블 테이프(500)가 수축 및 팽창할 수 있도록, 기재부(510)에 유연성을 부여할 수 있다.
한편, 기재부(510)는 폴리에스테르 계열의 수지로써, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)를 포함할 수 있고, 접착부(520)는 아크릴(Acrylic) 소재를 포함할 수 있다.
한편, 도 5를 다시 참고하면, 제1 전극(210)은 음극이고, 제2 전극(220)은 양극일 수 있다. 즉, 제1 전극 집전체(211)와 제1 전극탭(213)은 각각 음극 집전체와 음극탭일 수 있고, 제2 전극 집전체(221)와 제2 전극탭(223)은 각각 양극 집전체와 양극탭일 수 있다. 제1 전극 집전체(211)는, 음극 집전체로써, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 니켈 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 그 위에 음극 활물질이 도포되어 제1 활물질층(212)이 형성될 수 있다. 제2 전극 집전체(221)는, 양극 집전체로써, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈 및 티탄 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 그 위에 양극 활물질이 도포되어 제2 활물질층(222)이 형성될 수 있다.
한편, 도 3을 다시 참고하면, 캡 조립체(700)는 상단 캡(710)과 안전 벤트(720)를 포함할 수 있다. 상단 캡(710)은 안전 벤트(720) 상에 위치하며, 안전 벤트(720)와 상호 밀착된 구조를 형성하여 전기적으로 연결될 수 있다. 상단 캡(710)은 중앙이 상향 돌출되고, 제2 전극탭(223)등을 통해 전극 조립체(200)의 제2 전극(220)과 간접적으로 연결되어, 외부 회로와의 접속에 의한 전극 단자로서의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 전지 케이스(300)와 캡 조립체(700) 사이에 밀봉을 위한 가스켓(800)이 위치할 수 있다. 구체적으로, 전지 케이스(300)와 캡 조립체(700) 사이에 가스켓(800)을 위치시키고, 전지 케이스(300)의 단부를 구부림으로써 크림핑부를 형성할 수 있다. 이를 통해 캡 조립체(700)의 장착 및 이차전지의 밀봉이 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 이차전지는 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 이차전지
200: 전극 조립체
300: 전지 케이스
500: 플렉시블 테이프

Claims (11)

  1. 제1 전극, 제2 전극 및 분리막이 함께 권취된 젤리롤형 전극 조립체; 및
    상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스를 포함하고,
    상기 제1 전극은, 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체 상에 전극 활물질이 도포되어 형성된 제1 활물질층을 포함하며,
    상기 제1 전극 집전체는, 상기 전극 조립체의 외주면으로 노출되는 노출부를 포함하고,
    상기 전극 조립체의 높이 방향에 따른 양 단부 중 적어도 한곳에 플렉시블 테이프가 부착되는 이차전지.
  2. 제1항에서,
    상기 플렉시블 테이프는, 상기 전극 조립체의 외주 방향을 따라 이어지는 이차전지.
  3. 제1항에서,
    상기 플렉시블 테이프는, 상기 높이 방향을 따라 이어지는 홈(groove)이 형성된 기재부 및 상기 기재부와 상기 전극 조립체의 외주면 사이에 위치한 접착부를 포함하는 이차전지.
  4. 제3항에서,
    상기 접착부는 복수로 구성되며,
    상기 복수의 접착부는 상기 전극 조립체의 외주 방향을 따라 이격되어 위치하는 이차전지.
  5. 제3항에서,
    상기 기재부는, 상기 전극 조립체의 외주 방향을 따라 이어지는 이차전지.
  6. 제1항에서,
    상기 플렉시블 테이프는 상기 노출부 상에 부착되는 이차전지.
  7. 제1항에서,
    상기 노출부의 적어도 일부는 상기 전지 케이스의 내벽과 접촉하는 이차전지.
  8. 제1항에서,
    상기 전극 조립체는 충, 방전을 반복하고,
    상기 전극 조립체의 충전 시, 상기 전극 조립체가 팽창되며, 상기 노출부가 상기 전지 케이스의 내벽과 접촉하는 이차전지.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 전극은 음극이고,
    상기 제1 전극 집전체는 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 니켈 중 적어도 하나를 포함하는 이차전지.
  10. 제1항에서,
    상기 전지 케이스는 원통형 케이스인 이차전지.
  11. 제1항에 따른 이차전지를 포함하는 디바이스.
KR1020200112214A 2020-09-03 2020-09-03 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스 KR20220030626A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200112214A KR20220030626A (ko) 2020-09-03 2020-09-03 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200112214A KR20220030626A (ko) 2020-09-03 2020-09-03 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220030626A true KR20220030626A (ko) 2022-03-11

Family

ID=80814692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200112214A KR20220030626A (ko) 2020-09-03 2020-09-03 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220030626A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11437683B2 (en) Battery cell of venting structure using taping
US7781095B2 (en) Rechargeable battery having current collecting plates coupled with uncoated regions of electrodes
EP2779269A1 (en) Battery cell having a novel structure
EP2849247B1 (en) Rechargeable battery
KR102119535B1 (ko) 전극조립체의 외면에 대면하여 위치하는 전극리드를 포함하는 전지셀
EP2560230A1 (en) Secondary battery with improved safety
US20120064380A1 (en) Rechargeable battery
US20230327231A1 (en) Battery module and battery pack including the same
KR20220030627A (ko) 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220000662A (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스
KR102188429B1 (ko) 전극 활물질 미코팅부를 포함하는 젤리-롤형 전극조립체
US9397329B2 (en) Rechargeable battery having lead tab
US20240006707A1 (en) Secondary battery and manufacturing method of the same
US20230411811A1 (en) Secondary battery and device including the same
US20110189534A1 (en) Rechargeable battery
KR20220074498A (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR20220030626A (ko) 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스
KR20120038075A (ko) 파우치형 슈퍼커패시터 고정장치
JP2001256942A (ja) 電池モジュール及び扁平形状電池
KR20200056376A (ko) 이차전지 모듈
KR20160084066A (ko) 일체형 양극리드 및 음극리드를 포함하는 전지셀
KR20190082180A (ko) 이차전지 모듈
KR20220034533A (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스
EP4181255A1 (en) Manufacturing method of secondary battery
EP4243163A1 (en) Secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination