KR20220040328A - 전극조립체 및 그의 제조방법 - Google Patents

전극조립체 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전극조립체 제조방법은 (a) 분리시트를 준비하는 단계; (b) 상기 분리시트에 제1 전극부를 배치하는 단계; (c) 상기 제1 전극부를 가압하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트를 접합하는 단계; (d) 상기 제1 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 위치시키는 단계; 및 (e) 최외각에 위치한 분리시트에 제2 전극부를 배치하는 단계; 및 (f) 상기 제2 전극부를 가압하여 상기 제2 전극부와 분리시트를 접합하는 단계를 포함한다.

Description

전극조립체 및 그의 제조방법{ELECTRODE ASSEMBLY AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 전극조립체 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 복수의 전극과 분리막 간의 접합력 편차를 감소시킨 전극조립체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 및 전기자동차 등에 널리 사용되고 있다.
상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류된다, 그리고 상기 파우치형 이차전지는 전극과 분리막이 교대로 적층된 구조를 가진 전극조립체, 상기 전극조립체의 전극탭에 결합되는 전극리드, 상기 전극리드 선단이 외부로 인출된 상태로 상기 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함한다.
한편, 전극조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jellyroll)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. 이중 젤리-롤형 전극 조립체는 제조가 용이하면서도 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
그러나 젤리-롤형 전극조립체는 전극과 분리막 사이의 접합력 편차가 크게 발생하여 불량률이 증대되는 문제점이 있었다. 특히, 젤리-롤형 전극조립체의 최외각에 위치한 전극과 분리막의 접합력 보다 중심부에 위치한 전극과 분리막의 접합력이 약하기 때문에 전극의 사행 불량(틀어짐)이 발생하면서 불량률이 증대되는 문제점이 있었다.
특허공개번호 제10-2017-0032042호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 전극조립체 및 그의 제조방법은 전극과 분리막 사이의 접합력 편차를 감소시킬 수 있고, 특히 전극조립체의 중심부에서 최외각까지 전극과 분리막 사이의 접합력 편차를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 불량률 발생을 크게 감소시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전극조립체 제조방법은 (a) 분리시트를 준비하는 단계; (b) 상기 분리시트에 제1 전극부를 배치하는 단계; (c) 상기 제1 전극부를 가압하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트를 접합하는 단계; (d) 상기 제1 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 위치시키는 단계; 및 (e) 최외각에 위치한 분리시트에 제2 전극부를 배치하는 단계; 및 (f) 상기 제2 전극부를 가압하여 상기 제2 전극부와 분리시트를 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (f) 단계 후, (g) 상기 제2 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 위치시키는 단계; 및 (h) 최외각 분리시트에 접하는 전극부와 다른 전극부를 최외각 분리시트에 배치하는 단계; (i) 상기 (h)에서 최외각 분리시트에 배치된 전극부를 가압하여 상기 분리시트에 접합하는 단계; (j) 상기 (i)에서 분리시트에 접합된 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 배치하는 단계; (k) 상기 (h) 단계에서 상기 (j) 단계까지 반복하여 완제품 전극조립체를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 제1 전극부의 표면 전체를 가압함과 동시에 열을 가하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트를 접합할 수 있다.
상기 (f) 단계는, 상기 제2 전극부의 표면 전체를 가압함과 동시에 열을 가하여 상기 제2 전극부와 상기 분리시트를 접합할 수 있다.
상기 (b) 단계는, 상기 제1 전극부가 배치되는 상기 분리시트 표면에 접합력을 가진 접합층을 형성시키는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 (e) 단계는, 상기 제2 전극부가 배치되는 상기 분리시트 표면에 접합력을 가진 접합층을 형성시키는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 접합층은, 상기 분리시트 표면에 패턴 형태로 형성될 수 있다.
상기 (f) 단계는 상기 (c) 단계에서 상기 제1 전극부를 가압한 가압력과 동일한 가압력으로 상기 제2 전극부를 가압하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트 사이의 접합력과, 상기 제2 전극부와 상기 분리시트 사이의 접합력을 동일하게 형성할 수 있다.
상기 제1 전극부는, 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련되고, 상기 제2 전극부는, 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련될 수 있다.
상기 제1 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제1 전극이 배치되는 구조를 가지고, 상기 제2 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제2 전극이 배치되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 전극조립체는 상하방향으로 교대로 적층되는 제1 전극부와 제2 전극부; 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 개재되게 롤 형태로 폴딩되는 분리시트를 포함하며, 상기 제1 전극부 일면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도는 상기 제1 전극부 타면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도 보다 큰 접합강도를 가지고, 상기 제1 전극부 일면을 향하는 상기 제2 전극부 일면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도는 상기 제2 전극부의 타면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도 보다 큰 접합강도를 가질 수 있다.
상기 제1 전극부의 일면 및 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도와 상기 제2 전극부의 일면 및 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도는 동일한 접합강도를 가질 수 있다.
상기 제1 전극부는, 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련되고, 상기 제2 전극부는, 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련될 수 있다.
상기 제1 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제1 전극이 배치되는 구조를 가지고, 상기 제2 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제2 전극이 배치되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 전극조립체 제조방법은 분리시트에 전극을 배치한 다음, 분리시트와 전극을 접합하는 과정을 반복 수행함으로써 전극조립체에 포함된 전극과 분리막 사이의 접합력 편차를 감소시킬 수 있고, 특히 전극조립체의 중심부에서 최외각까지 전극과 분리막 사이의 접합력 편차를 최소화할 수 있어 불량률 발생을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 부분 확대도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (a) 단계와 (b) 단계를 나타낸 공정도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (c) 단계를 나타낸 공정도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (d) 단계를 나타낸 공정도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (e) 단계를 나타낸 공정도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (f) 단계를 나타낸 공정도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (g) 단계를 나타낸 공정도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 (h) 단계를 나타낸 공정도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법에 의해 제조된 전극조립체를 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체를 도시한 단면도.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체를 도시한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 분리시트(110), 분리시트(110)를 개재한 상태로 적층되는 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)는 도 1을 참조하면, 상하방향으로 교대로 적층되는 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130), 및 상기 제1 전극부(120)과 상기 제2 전극부(130) 사이에 개재되게 롤 형태로 폴딩되는 분리시트(110)를 포함한다.
분리시트
분리시트(110)는 긴 시트 형태를 가지는 것으로 일면에 제1 전극부(120)과 제2 전극부(130)가 교대로 적층되면, 그 사이에 배치되게 폴딩되면서 제1 전극부(120)와 상기 제2 전극부(130)의 접촉을 차단한다.
제1 전극부
제1 전극부(120)는 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련된다.
제2 전극부
제2 전극부(130)는 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련된다.
여기서 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)에서 분리시트(110)에 의해 적층되는 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 동일한 접합강도로 상기 분리시트(110)에 접합된다. 이에 따라 전극조립체에 포함된 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)의 접합력 편차, 특히 전극조립체의 안쪽에서 바깥쪽에 배치된 전극부(제1 전극부와 제2 전극부)의 접합력 편차를 감소시킬 수 있고, 그 결과 전극부의 사행불량(틀어짐)으로 인한 불량 발생을 방지할 수 있다.
즉, 상기 제1 전극부(120) 일면(121)과 상기 분리시트(110) 표면이 가압되면서 상기 제1 전극부(120) 일면(121)과 상기 분리시트(110) 표면을 접합하는 접합층(140)이 형성되고, 상기 제1 전극부(120) 일면(121)을 향하는 상기 제2 전극부(130) 일면(131)과 상기 분리시트(110) 표면이 가압되면서 상기 제2 전극부(130) 일면(131)과 상기 분리시트(110)을 접합하는 접합층(140)이 형성된다
여기서 상기 제1 전극부(120) 일면(121)과 상기 분리시트(110) 표면 사이의 접합강도, 즉 상기 제1 전극부(120) 일면(121)과 상기 분리시트(110) 표면을 접합하는 접합층(140)의 접합강도는 상기 제1 전극부(120) 타면(122)과 상기 분리시트(110) 표면 사이의 접합강도 보다 큰 접합강도를 가진다. 이에 따라 분리시트(110)의 폴딩시 분리시트(110)에 배치된 제1 전극부(120)의 사행불량(틀어짐)을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제2 전극부(130) 일면(131)과 상기 분리시트(110) 표면 사이의 접합강도, 즉 상기 제2 전극부(130) 일면(131)과 상기 분리시트(110) 표면을 접합하는 접합층(140)의 접합강도 보다 큰 접합강도를 가진다. 이에 따라 분리시트(110) 폴딩시 분리시트(110)에 배치된 제2 전극부(130)의 사행불량(틀어짐)을 방지할 수 있다.
특히 상기 제1 전극부(120)의 일면(121) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이의 접합강도, 상기 제2 전극부(130)의 일면(1131) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이의 접합강도는 동일하거나 또는 균일한 접합강도를 가지며, 이에 따라 분리시트(110)에 배치되는 제1 전극부(120)과 제2 전극부(130)의 접합력 편차, 즉, 전극조립체 안쪽과 바깥쪽에 배치된 전극부의 접합력 편차를 최소화할 수 있고, 그 결과 불량 발생을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1 전극부(120)의 일면(121) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이, 상기 제2 전극부(130)의 일면(131) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이는 동일한 접합 강도로 패턴 접합될 수 있다.
한편, 다른 실시예로, 상기 제1 전극부(120)의 일면(121) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이는 전체가 접합되고, 상기 제1 전극부(120)의 타면(122) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이는 패턴 접합될 수 있다. 이에 따라 제1 전극부의 접합력 강화와 패턴 접합을 통한 전해액 함칙력을 높일 수 있다. 또한 상기 제2 전극부(130)의 일면(131) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이는 전체가 접합되고, 상기 제2 전극부(130)의 타면(132) 및 상기 분리시트(110) 표면 사이는 패턴 접합될 수 있다, 이에 따라 제2 전극부의 접합력 강화와 패턴 접합을 통한 전해액 함침력을 높일 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(100)는 분리시트의 표면에 접합된 제1 전극부와 제2 전극부의 접합력 편차를 방지할 수 있고, 특히 전극조립체의 안쪽에서 바깥쪽에 배치된 전극부(제1 전극부와 제2 전극부)의 접합력 편차를 방지할 수 있으며, 그 결과 제1 전극부와 제2 전극부의 사행불량을 방지할 수 있고, 불량률 발생을 방지할 수 있다.
상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다. 물론 반대일 수도 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법을 설명한다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법]
본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체 제조방법은 도 3 내지 도 11에 도시되어 있는 것과 같이, (a)분리시트 준비 단계, (b)제1 전극부 배치단계, (c)제1 전극부 접합단계, (d)분리시트 폴딩단계, (e)제2 전극부 배치단계, (f)제2 전극부 접합단계, (g)분리시트 폴딩단계, (i)전극부 접합단계, (j)분리시트 폴딩단계; 및 (k) (h)~(j)까지 반복 단계를 포함한다.
(a) 단계
(a) 단계는 긴 시트 형태의 분리시트(110)를 준비한다. 이때 분리시트(110)는 도 4에서 보았을 때 우측에 형성된 폴딩 시작점에 제1 전극부이 배치되면서 폴딩이 시작되고, 좌측에 형성된 폴딩 끝점이 감겨지면서 폴딩이 완료된다.
(b) 단계
(b) 단계는 상기 분리시트(110)의 폴딩 시작점 상면에 제1 전극부(120)를 배치한다.
한편, 제1 전극부(120)는 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련된다.
(c) 단계
(c) 단계는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 프레스(1)를 통해 상기 제1 전극부(120)를 가압하여 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110)를 접합한다.
즉, (c) 단계는 상기 제1 전극부(120)의 표면 전체를 가압함과 동시에 열을 가하여 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110)의 밀착면을 접합한다.
한편, 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110)의 접합력을 높이기 위해 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110) 사이에 접합층(140)이 구비될 수 있다.
즉, (b) 단계에서 상기 제1 전극부(120)가 배치되는 상기 분리시트(110) 표면에 접합력을 가진 접합층(140)을 형성시키는 공정을 더 포함하고, (c) 단계에서 상기 제1 전극부(120)의 표면 전체를 가압하면, 상기 접합층(140)이 용융되면서 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110)의 접합력을 크게 높일 수 있다.
한편, (b) 단계에서 상기 접합층(140)은 분리시트의 표면에 패턴 형태로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110)를 패턴 접합하여 접합력과, 미 접합력을 통한 전해액 함침력을 높일 수 있다.
(d) 단계
(d) 단계는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제1 전극부(120)가 덮히게 상기 분리시트(110)를 폴딩하여 최외각에 분리시트(110)를 위치시킨다. 즉, 도 6을 참조하면, 상기 제1 전극부(120)가 접합된 분리시트(110)의 우측단을 좌측단 방향으로 폴딩한다. 그러면 폴딩된 분리시트(110) 사이에 제1 전극부(120)가 위치되면서 최외각(도 6에서 보았을 때 분리시트의 최상단면)에 분리시트(110)를 위치시킬 수 있다.
(e) 단계
(e) 단계는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 최외각에 위치한 분리시트(110) 상면에 제2 전극부(130)를 배치한다. 이때 제2 전극부(130)는 분리시트(110)에 접합된 제1 전극부(120)와 동일한 수직선상에 위치하도록 배치한다.
한편, 제2 전극부(130)는 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련된다.
(f) 단계
(f) 단계는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 프레스(1)를 통해 상기 제2 전극부(130)를 가압하여 상기 제2 전극부(130)와 분리시트(110)를 접합한다.
즉, (f) 단계는 상기 제2 전극부(130)의 표면 전체를 가압함과 동시에 열을 가하여 상기 제2 전극부(130)와 상기 분리시트(110)의 밀착면을 접합한다.
한편, 상기 제2 전극부(130)와 상기 분리시트(110)의 접합력을 높이기 위해 상기 제2 전극부(130)와 상기 분리시트(110) 사이에 접합층(140)이 구비될 수 있다.
즉, (e) 단계에서 상기 제2 전극부(130)가 배치되는 상기 분리시트(110) 표면에 접합력을 가진 접합층(140)을 형성시키는 공정을 더 포함하고, (f) 단계에서 상기 제2 전극부(130)의 표면 전체를 가압하면, 상기 접합층(140)이 용융되면서 상기 제2 전극부(130)와 상기 분리시트(110)의 접합력을 크게 높일 수 있다.
한편, (e) 단계에서 접합층(140)은 상기 분리시트(110)에 패턴 형태로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 전극부(130)와 상기 분리시트(110)를 패턴 접합하여 접합력과, 미 접합력을 통한 전해액 함침력을 높일 수 있다.
한편, 상기 (f) 단계는 상기 (c) 단계에서 상기 제1 전극부(120)를 가압한 가압력과 동일한 가압력으로 상기 제2 전극부(130)를 가압한다. 이에 따라 상기 제1 전극부(120)와 상기 분리시트(110) 사이의 접합력과, 상기 제2 전극부(130)와 상기 분리시트(110) 사이의 접합력을 동일하게 형성할 수 있다.
(g) 단계
(g) 단계는 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 제2 전극부(130)가 덮히게 상기 분리시트(110)를 폴딩하여 최외각에 분리시트(110)를 위치시킨다. 즉, 도 9를 참조하면 제2 전극부(130)가 배치된 분리시트(110)를 우측에서 좌측으로 폴딩한다. 그러면 최외각(도 9에서 보았을 때 분리시트의 최상단)에 분리시트(110)를 위치시킬 수 있다.
(h) 단계
(h) 단계는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 최외각 분리시트(110)에 접하는 전극부와 다른 극성을 가진 전극부를 최외각 분리시트(110)에 배치한다.
즉, 도 10을 참조하면, 최외각 분리시트(110)에 접하는 전극부는 제1 전극부이며, 이에 따라 최외각 분리시트(110)에 배치되는 다른 전극부는 제2 전극부이다.
(i) 단계
(i) 단계는 (h)에서 최외각 분리시트(110)에 배치된 전극부를 가압하여 상기 분리시트(110)에 접합한다. 즉, 도 10을 참조하면, 제2 전극부(130)를 가압하여 제2 전극부(130)와 분리시트(110)를 접합한다.
(j) 단계
(j) 단계는 최외각 분리시트(110)에 접합된 전극부가 덮히게 상기 분리시트(110)를 폴딩하여 최외각에 분리시트(110)를 배치한다. 즉, 도 10을 참조하면 제2 전극부(130)가 배치된 최외각 분리시트(110)를 우측에서 좌측으로 폴딩한다. 그러면 최외각(도 10에서 보았을 때 최상단)에 분리시트(110)가 배치된다.
(k) 단계
(k) 단계는 상기 (h) 단계에서 상기 (j) 단계까지 1번 또는 2번 이상 반복하며, 그 결과 도 11과 같은 구조를 가진 완제품 전극조립체(100)를 제조할 수 있다.
특히 완제품 전극조립체(100)는 분리시트(110)에 배치되는 전극부를 모두 분리시트에 접합하였기 때문에 동일한 접합력을 가진다. 특히 완제품 전극조립체의 안쪽에서 바깥쪽에 배치된 전극부 또한 동일한 접합력을 가진다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구조 및 기능을 가진 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체(100)는 도 12에 도시되어 있는 것과 같이, 분리시트(110), 분리시트(110)를 개재한 상태로 적층되는 제1 전극부(120) 및 제2 전극부(130)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체(100)는 도 12를 참조하면, 상하방향으로 교대로 적층되는 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130), 및 상기 제1 전극부(120)과 상기 제2 전극부(130) 사이에 개재되게 폴딩되는 분리시트(110)를 포함한다.
한편, 제1 전극부(120)는 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련된다. 그리고 제2 전극부(130)는 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련된다.
상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다. 물론 반대일 수도 있다.
여기서 상기 분리시트(110)는 지그재그 형태(즉 'Z'자 형태)로 폴딩되는 구조를 가진다. 즉, 분리시트(110)는 상기 제1 전극부(120)과 상기 제2 전극부(130) 사이에 개재되게 지그재그로 폴딩되는 구조를 가진다.
보다 상세하게 설명하면, 분리시트의 우측면에 제1전극부(120)를 배치하고, 제1 전극부(120)를 가압하여 제1 전극부(120)와 분리시트(110)를 접합한다. 다음으로 분리시트(110)의 좌측면을 제1 전극(120) 상부가 덮히게 폴딩하여 최상단에 분리시트(110)를 배치한다. 다음으로 최상단 분리시트(110)의 상면에 제2 전극부(130)를 배치하고 제2 전극부(130)를 가압하여 제2 전극부(130)와 분리시트(110)를 접합한다. 이와 같은 과정을 반복하면 도 12에 도시된 전극조립체(100)를 제조할 수 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체(100)는 상기 제1 전극부(120)과 상기 제2 전극부(130) 사이에 개재되게 폴딩되는 분리시트(110) 길이를 균일화할 수 있고, 분리시트(110)의 불필요한 낭비를 최소화할 수 있다. 특히 분리시트(110) 폴딩시 상기 제1 전극부(120)과 상기 제2 전극부(130)가 움직이지 않기 때문에 상기 제1 전극부(120)과 상기 제2 전극부(130)의 사행불량(틀어짐)을 크게 방지할 수 있다.
[본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체]
본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체(100)는 도 13에 도시되어 있는 것과 같이, 분리시트(110), 분리시트(110)를 개재한 상태로 적층되는 제1 전극부(140) 및 제2 전극부(150)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체(100)는 도 13을 참조하면, 상하방향으로 교대로 적층되는 제1 전극부(140)와 제2 전극부(150), 및 상기 제1 전극부(140)과 상기 제2 전극부(150) 사이에 개재되게 폴딩되는 분리시트(110)를 포함한다.
상기 제1 전극부(140)는, 분리막(121)을 개재한 상태로 제1 전극(122)과 제2 전극(123)이 교대로 적층되되, 최외각에 제1 전극(122)이 배치되는 구조를 가진다.
상기 제2 전극부(150)는, 분리막(121)을 개재한 상태로 제1 전극(122)과 제2 전극(123)이 교대로 적층되되, 최외각에 제2 전극(123)이 배치되는 구조를 가진다.
따라서 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체(100)는 폴딩된 분리시트의 안쪽에서 바깥쪽에 배치되는 전극부, 즉 전극과 분리막이 교대로 적층된 전극부의 접합력을 동일하게 형성시킬 수 있고, 그에 따라 접합력 편차를 감소시켜서 전극부의 사행불량(틀어짐)을 방지할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
100: 전극조립체
110: 분리시트
120: 제1 전극부
130: 제2 전극부
140: 접합층

Claims (14)

  1. (a) 분리시트를 준비하는 단계;
    (b) 상기 분리시트에 제1 전극부를 배치하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극부를 가압하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트를 접합하는 단계;
    (d) 상기 제1 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 위치시키는 단계; 및
    (e) 최외각에 위치한 분리시트에 제2 전극부를 배치하는 단계; 및
    (f) 상기 제2 전극부를 가압하여 상기 제2 전극부와 분리시트를 접합하는 단계를 포함하는 전극조립체 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (f) 단계 후, (g) 상기 제2 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 위치시키는 단계; 및
    (h) 최외각 분리시트에 접하는 전극부와 다른 전극부를 최외각 분리시트에 배치하는 단계;
    (i) 상기 (h)에서 최외각 분리시트에 배치된 전극부를 가압하여 상기 분리시트에 접합하는 단계;
    (j) 상기 (i)에서 분리시트에 접합된 전극부가 덮히게 상기 분리시트를 폴딩하여 최외각에 분리시트를 배치하는 단계;
    (k) 상기 (h) 단계에서 상기 (j) 단계까지 반복하여 완제품 전극조립체를 제조하는 단계를 더 포함하는 전극조립체 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 제1 전극부의 표면 전체를 가압함과 동시에 열을 가하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트를 접합하는 전극조립체 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (f) 단계는, 상기 제2 전극부의 표면 전체를 가압함과 동시에 열을 가하여 상기 제2 전극부와 상기 분리시트를 접합하는 전극조립체 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 제1 전극부가 배치되는 상기 분리시트 표면에 접합력을 가진 접합층을 형성시키는 공정을 더 포함하는 전극조립체 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 상기 제2 전극부가 배치되는 상기 분리시트 표면에 접합력을 가진 접합층을 형성시키는 공정을 더 포함하는 전극조립체 제조방법.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 접합층은, 상기 분리시트 표면에 패턴 형태로 형성되는 전극조립체 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 (f) 단계는 상기 (c) 단계에서 상기 제1 전극부를 가압한 가압력과 동일한 가압력으로 상기 제2 전극부를 가압하여 상기 제1 전극부와 상기 분리시트 사이의 접합력과, 상기 제2 전극부와 상기 분리시트 사이의 접합력을 동일하게 형성하는 전극조립체 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극부는, 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련되고,
    상기 제2 전극부는, 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련되는 전극조립체 제조방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제1 전극이 배치되는 구조를 가지고,
    상기 제2 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제2 전극이 배치되는 구조를 가지는 전극조립체 제조방법.
  11. 상하방향으로 교대로 적층되는 제1 전극부와 제2 전극부;
    상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 개재되게 롤 형태로 폴딩되는 분리시트를 포함하며,
    상기 제1 전극부 일면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도는 상기 제1 전극부 타면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도 보다 큰 접합강도를 가지고,
    상기 제1 전극부 일면을 향하는 상기 제2 전극부 일면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도는 상기 제2 전극부의 타면과 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도 보다 큰 접합강도를 가지는 전극조립체.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 전극부의 일면 및 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도와 상기 제2 전극부의 일면 및 상기 분리시트 표면 사이의 접합강도는 동일한 접합강도를 가지는 전극조립체.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 전극부는, 제1 집전체와, 상기 제1 집전체의 양쪽 표면에 제1 전극활물질이 코팅된 제1 전극으로 마련되고,
    상기 제2 전극부는, 제2 집전체와, 상기 제2 집전체의 양쪽 표면에 표면에 제2 전극활물질이 코팅된 제2 전극으로 마련되는 전극조립체.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제1 전극이 배치되는 구조를 가지고,
    상기 제2 전극부는, 분리막을 개재한 상태로 제1 전극과 제2 전극이 교대로 적층되되, 최외각에 제2 전극이 배치되는 구조를 가지는 전극조립체.
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