KR20220118897A - Electrode Assembly and Method for Manufacturing the same, Cylindrical battery cell including the Electrode Assembly, and Battery pack and Vehicle including the Cylindrical batter Cell - Google Patents

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KR20220118897A
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정주영
김민우
배상호
김도균
정수택
이관희
김수진
이윤주
류덕현
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Abstract

Disclosed in the present invention are an electrode assembly and a manufacturing method thereof, a cylindrical battery cell including the electrode assembly, and a battery pack and a vehicle including the cylindrical battery cell. In a jelly roll-type electrode assembly in which a first electrode current collector and a second electrode current collector each having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction, at least one of the first electrode current collector and the second electrode current collector includes an uncoated part exposed to the outside of the separator in a longitudinal direction of the electrode assembly at the end of a long side thereof, a cutting line is formed in the longitudinal direction of the electrode assembly on at least one of the uncoated part of the first electrode current collector and the uncoated part of the second electrode current collector, the uncoated part on which the cutting line is formed is divided into a residual area remaining in a protruding shape in a winding axis direction based on the cutting line and an area to be bent which is bent in a preset direction, and at least a part of an uncoated part included in the area to be bent is bent to overlap a plurality of layers in a bending direction of a certain uncoated part.

Description

전극 조립체 및 그 제조 방법, 전극 조립체를 포함하는 원통형 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차{Electrode Assembly and Method for Manufacturing the same, Cylindrical battery cell including the Electrode Assembly, and Battery pack and Vehicle including the Cylindrical batter Cell}Electrode Assembly and Method for Manufacturing the same, Cylindrical battery cell including the Electrode Assembly, and Battery pack and Vehicle including the Cylindrical batter Cell}

본 발명은 전극 조립체 및 그 제조 방법, 전극 조립체를 포함하는 원통형 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode assembly and a method for manufacturing the same, a cylindrical battery cell including the electrode assembly, and a battery pack and an automobile including the same.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. Secondary batteries that are easy to apply according to product groups and have electrical characteristics such as high energy density are not only portable devices, but also electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HEVs) driven by an electric drive source. It is universally applied.

이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency because they have the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels as well as the advantage that no by-products are generated from the use of energy.

현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수 및 전기적 연결 형태는 요구되는 출력 전압 및/또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.The types of secondary batteries currently widely used include a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and the like. The unit secondary battery cell, that is, the operating voltage of the unit battery cell is about 2.5V ~ 4.5V. Accordingly, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells are connected in series to form a battery pack. In addition, a plurality of battery cells may be connected in parallel to form a battery pack according to the charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack and an electrical connection type may be variously set according to a required output voltage and/or charge/discharge capacity.

한편, 단위 이차 전지 셀의 종류로서, 원통형, 각형 및 파우치형 배터리 셀이 알려져 있다. 원통형 배터리 셀의 경우, 양극과 음극 사이에 절연체인 분리막을 개재하고 이를 권취하여 젤리롤 형태의 전극 조립체를 형성하고, 이를 전지 캔 내부에 삽입하여 전지를 구성한다. 그리고 상기 양극 및 음극 각각의 무지부에는 스트립 형태의 전극 탭이 연결될 수 있으며, 전극 탭은 전극 조립체와 외부로 노출되는 전극 단자 사이를 전기적으로 연결시킨다. 참고로, 양극 전극 단자는 전지 캔의 개방구를 밀봉하는 밀봉체의 캡 플레이트이고, 음극 전극 단자는 전지 캔이다. 그런데, 이와 같은 구조를 갖는 종래의 원통형 배터리 셀에 의하면, 양극 무지부 및/또는 음극 무지부와 결합되는 스트립 형태의 전극 탭에 전류가 집중되기 때문에 저항이 크고 열이 많이 발생하며 집전 효율이 좋지 않다는 문제점이 있었다.On the other hand, as types of unit secondary battery cells, cylindrical, prismatic, and pouch-type battery cells are known. In the case of a cylindrical battery cell, a separator, which is an insulator, is interposed between the positive electrode and the negative electrode and wound to form an electrode assembly in the form of a jelly roll, which is then inserted into the battery can to configure the battery. In addition, a strip-shaped electrode tab may be connected to each of the uncoated regions of the positive electrode and the negative electrode, and the electrode tab electrically connects the electrode assembly and the externally exposed electrode terminal. For reference, the positive electrode terminal is a cap plate of a sealing body sealing the opening of the battery can, and the negative electrode terminal is the battery can. However, according to the conventional cylindrical battery cell having such a structure, since current is concentrated in the strip-shaped electrode tab coupled to the positive electrode uncoated region and/or the negative electrode uncoated region, resistance is large, heat is generated, and current collection efficiency is poor. There was a problem that it wasn't.

18650이나 21700의 폼 팩터를 가진 소형 원통형 배터리 셀은 저항과 발열이 큰 이슈가 되지 않는다. 하지만, 원통형 배터리 셀을 전기 자동차에 적용하기 위해 폼 팩터를 증가시킬 경우, 급속 충전 과정에서 전극 탭 주변에서 많은 열이 발생하면서 원통형 배터리 셀이 발화하는 문제가 발생할 수 있다.For small cylindrical battery cells with a form factor of 18650 or 21700, resistance and heat are not a big issue. However, when the form factor is increased to apply the cylindrical battery cell to an electric vehicle, a problem may arise in that the cylindrical battery cell ignites as a lot of heat is generated around the electrode tab during the fast charging process.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 젤리롤 타입의 전극 조립체의 상단 및 하단에 각각 양극 무지부 및 음극 무지부가 위치하도록 설계하고, 이러한 무지부에 집전 플레이트를 용접시켜 집전 효율이 개선된 구조를 갖는 원통형 배터리 셀(소위 탭-리스(Tab-less) 원통형 배터리 셀)이 제시되었다.In order to solve this problem, a cylindrical battery having a structure in which a positive electrode uncoated region and a negative electrode uncoated region are positioned at the top and bottom of the jelly roll type electrode assembly, respectively, and a current collecting plate is welded to the uncoated region to improve current collection efficiency. A cell (so-called Tab-less cylindrical battery cell) is presented.

도 1 내지 도 3은 탭-리스 원통형 배터리 셀의 제조 과정을 보여주는 도면이다. 도 1은 전극판의 구조를 나타내고, 도 2는 전극판의 권취 공정을 나타내고, 도 3은 무지부의 절곡면에 집전 플레이트가 용접되는 공정을 나타낸다.1 to 3 are views showing a manufacturing process of a tab-less cylindrical battery cell. 1 shows the structure of the electrode plate, FIG. 2 shows the winding process of the electrode plate, and FIG. 3 shows the process of welding the current collecting plate to the bent surface of the uncoated area.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 양극판(10)과 음극판(11)은 쉬트 모양의 집전체(20)에 활물질(21)이 코팅된 구조를 가지며, 권취 방향(X)을 따라 한쪽 장변 측에 무지부(22)를 포함한다.1 to 3 , the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 11 have a structure in which an active material 21 is coated on a sheet-shaped current collector 20, and on one long side along the winding direction (X). It includes an uncoated region 22 .

전극 조립체(A)는 양극판(10)과 음극판(11)을 도 2에 도시된 것처럼 2장의 분리막(12)과 함께 순차적으로 적층시킨 후 일방향(X)으로 권취시켜 제작한다. 이 때, 양극판(10)과 음극판(11)의 무지부는 서로 반대 방향으로 배치된다. 양극판(10)과 음극판(11)의 위치는 도시된 것과 반대로 변경될 수 있다.The electrode assembly (A) is manufactured by sequentially stacking the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 11 together with two separators 12 as shown in FIG. 2 and then winding them in one direction (X). At this time, the uncoated portions of the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 11 are disposed in opposite directions. The positions of the positive plate 10 and the negative plate 11 may be changed opposite to those shown.

권취 공정 이후, 양극판(10)의 무지부(10a)과 음극판(11)의 무지부(11a)는 코어측으로 절곡된다. 그 이후에는, 무지부(10a,11a)에 집전 플레이트(30, 31)를 각각 용접시켜 결합시킨다.After the winding process, the uncoated portion 10a of the positive electrode plate 10 and the uncoated portion 11a of the negative electrode plate 11 are bent toward the core. After that, the current collecting plates 30 and 31 are welded to the uncoated regions 10a and 11a, respectively, and are coupled thereto.

양극 무지부(10a)와 음극 무지부(11a)에는 별도의 전극 탭이 결합되어 있지 않으며, 집전 플레이트(30, 31)가 외부의 전극 단자와 연결되며, 전류 패스가 전극 조립체(A)의 권취 축 방향(화살표 참조)을 따라 큰 단면적으로 형성되므로 배터리 셀의 저항을 낮출 수 있는 장점이 있다. 저항은 전류가 흐르는 통로의 단면적에 반비례하기 때문이다.A separate electrode tab is not coupled to the positive uncoated region 10a and the negative uncoated region 11a, the current collecting plates 30 and 31 are connected to external electrode terminals, and a current path is used to wind the electrode assembly A. Since it is formed with a large cross-sectional area along the axial direction (refer to the arrow), there is an advantage in that the resistance of the battery cell can be lowered. This is because resistance is inversely proportional to the cross-sectional area of the path through which the current flows.

탭-리스 원통형 배터리 셀에서, 무지부(10a,11a)와 집전 플레이트(30,31)의 용접 특성을 향상시키기 위해서는 무지부(10a,11a)의 용접 지점에 강한 압력을 가하여 최대한 평평하게 무지부(10a, 11a)를 절곡시켜야 한다.In the tab-less cylindrical battery cell, in order to improve the welding characteristics of the uncoated areas 10a and 11a and the current collecting plates 30 and 31, strong pressure is applied to the welding points of the uncoated areas 10a and 11a to make the uncoated area as flat as possible. (10a, 11a) should be bent.

무지부(10a, 11a)의 절곡시에는 무지부(10a, 11a)를 전극 조립체(A)의 코어 방향으로 가압하는 지그가 사용된다. When bending the uncoated areas 10a and 11a, a jig for pressing the uncoated areas 10a and 11a in the direction of the core of the electrode assembly A is used.

도 4는 지그를 이용하여 무지부를 반경 방향을 따라 코어측으로 절곡시켰을 때 절곡 부위의 일부를 전극 조립체의 길이 방향으로 잘라서 무지부의 절곡 형상을 확대 촬영한 사진이다. 4 is an enlarged photograph of the bent shape of the uncoated area by cutting a portion of the bent portion in the longitudinal direction of the electrode assembly when the uncoated area is bent toward the core in the radial direction using a jig.

도 4를 참조하면, 무지부의 절곡 형상은 균일하지 않으며, 무지부가 불규칙하게 변형되면서 절곡된 것을 확인할 수 있다. 특히, 전극 조립체의 코어 측으로 갈수록 무지부의 변형 정도가 심해진다. 그 이유는, 전극 조립체의 코어 측에 가깝게 위치한 무지부일수록 지그에 의해 가해지는 응력이 더 커지기 때문이다.Referring to FIG. 4 , it can be seen that the bent shape of the uncoated area is not uniform, and the uncoated area is bent while irregularly deformed. In particular, the degree of deformation of the uncoated region increases toward the core of the electrode assembly. The reason is that the more the uncoated region is located closer to the core of the electrode assembly, the greater the stress applied by the jig.

무지부의 절곡이 불규칙하게 이루어지면, 절곡 표면이 평평하지 않으므로 집전 플레이트의 용접이 용이하지 않다. 또한, 절곡 표면 아래에서 무지부가 불규칙하게 변형되면 무지부의 불규칙한 변형을 초래한 응력이 근처에 있는 분리막에까지 영향을 미치면서 분리막이 찢어지거나 활물질층이 깨지면서 내부단락이 유발될 수 있다. 내부단락이 생기면 과전류가 흐르면서 원통형 배터리 셀의 온도가 급격하게 상승하며, 그 결과 원통형 배터리 셀이 발화하거나 폭발할 수 있다.If the uncoated region is bent irregularly, the bending surface is not flat, so it is difficult to weld the current collecting plate. In addition, if the uncoated area is irregularly deformed under the bent surface, the stress that caused the irregular deformation of the uncoated area may also affect a nearby separator, and the separator may be torn or the active material layer may be broken, resulting in an internal short circuit. When an internal short circuit occurs, an overcurrent flows and the temperature of the cylindrical battery cell rapidly rises, and as a result, the cylindrical battery cell may ignite or explode.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 배경하에서 창안된 것으로서, 탭-리스(Tab-less) 원통형 배터리 셀의 무지부를 절곡함에 있어서 무지부의 절곡 형상을 균일하게 만들 수 있는 전극 조립체 제조 방법 및 이 방법에 의해 제조된 전극 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised under the background of the prior art as described above, and relates to a method for manufacturing an electrode assembly capable of uniformly making the bent shape of the uncoated region of a tab-less cylindrical battery cell, and this method An object of the present invention is to provide an electrode assembly manufactured by

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 개선된 방법으로 제조된 전극 조립체를 포함하는 원통형 배터리 셀을 제공하는데 그 목적이 있다.Another technical object of the present invention is to provide a cylindrical battery cell including an electrode assembly manufactured by an improved method.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 에너지 밀도가 향상되고 저항이 감소된 전극 조립체를 제공하는데 있다.Another technical object of the present invention is to provide an electrode assembly having improved energy density and reduced resistance.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 개선된 구조의 전극 조립체를 포함하는 원통형 배터리 셀과 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하는데 있다.Another technical object of the present invention is to provide a cylindrical battery cell including an electrode assembly having an improved structure, a battery pack including the same, and a vehicle including the battery pack.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved by the present invention are not limited to the above problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전극 조립체는, 쉬트 형상을 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체와 이들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 젤리롤 타입의 전극 조립체에 있어서, 상기 제1 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 중 적어도 하나는 장변 단부에 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 상기 분리막의 외부로 노출된 무지부를 포함하고, 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인이 형성되며, 상기 커팅 라인이 형성된 무지부는, 상기 커팅 라인을 기준으로 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역으로 구분되고, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부가 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.An electrode assembly according to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem is a jelly roll type in which a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction. In the electrode assembly, at least one of the first electrode current collector and the second electrode current collector includes an uncoated portion exposed to the outside of the separator along a longitudinal direction of the electrode assembly at a long side end, and the first electrode collector A cutting line is formed in the uncoated region of at least one of the entire uncoated region and the uncoated region of the second electrode current collector along the length direction of the electrode assembly, and the uncoated region in which the cutting line is formed is formed based on the cutting line. It is divided into a residual region that protrudes along the winding axis direction and a bending target region that is bent in a preset direction, and at least a portion of the uncoated region included in the bending target region includes a plurality of uncoated regions along the bending direction of the predetermined uncoated region. It is characterized in that it is bent so as to overlap with layers.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 형상에 대응되는 형상의 집전 플레이트가 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 결합될 수 있다.Preferably, a current collecting plate having a shape corresponding to the shape of the bending target area may be coupled to the uncoated portion of the bending target area.

바람직하게, 상기 집전 플레이트는 상기 절곡 타겟 영역의 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡된 무지부 절곡 영역에에 용접으로 결합될 수 있다.Preferably, the current collecting plate may be welded to the bent region of the uncoated region bent so as to overlap the plurality of layers of the bending target region.

바람직하게, 상기 커팅 라인은 적어도 한 번의 커팅으로 형성될 수 있다.Preferably, the cutting line may be formed by at least one cut.

일 측면에서, 상기 커팅 라인은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터에 의해 형성될 수 있다.In one aspect, the cutting line may be formed by a cutter that vibrates ultrasonically in a direction of a winding axis of the electrode assembly.

다른 측면에서, 상기 집전 플레이트가 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 결합된 후 상기 집전 플레이트와 상기 무지부의 전체 높이는, 상기 잔류 영역의 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 무지부의 높이에 대응될 수 있다.In another aspect, after the current collecting plate is coupled to the uncoated portion of the bending target region, the total height of the current collecting plate and the uncoated portion corresponds to the height of the uncoated portion remaining in a protruding shape along a winding axis direction of the remaining region. can be

또 다른 측면에서, 상기 절곡 타겟 영역의 상기 집전 플레이트 및 그 하부에 있는 무지부의 합산 높이가 상기 잔류 영역의 돌출된 상기 무지부의 높이와 동일할 수 있다.In another aspect, the sum of the height of the current collecting plate of the bending target area and the uncoated portion disposed thereunder may be the same as the height of the uncoated portion protruding from the remaining area.

바람직하게, 상기 잔류 영역의 무지부 중 어느 하나의 무지부와 다른 하나의 무지부 사이에 간격이 형성될 수 있다.Preferably, a gap may be formed between any one of the uncoated areas of the remaining area and the other uncoated area.

바람직하게, 전해액이 상기 간격을 통해 이동하도록 구성될 수 있다.Preferably, the electrolyte may be configured to move through the gap.

일 측면에서, 상기 소정의 무지부는 상기 커팅 라인을 따라 절곡될 수 있다.In one aspect, the predetermined uncoated portion may be bent along the cutting line.

바람직하게, 상기 소정의 무지부 절곡 방향은 상기 전극 조립체의 반경 방향일 수 있다.Preferably, the bending direction of the predetermined uncoated region may be a radial direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 소정의 무지부 절곡 방향은 상기 전극 조립체의 코어 방향일 수 있다.Preferably, the bending direction of the predetermined uncoated region may be a core direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 반경 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.Preferably, the shape of the bending target region may extend in a radial direction when viewed from a winding axis direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 방사상 모양일 수 있다.Preferably, the shape of the bending target region may be radially outward from the center of the core of the electrode assembly when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 2개 이상의 방향으로 연장된 방사상 모양일 수 있다.Preferably, the shape of the bending target region may be a radial shape extending outwardly in two or more directions from the center of the core of the electrode assembly when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 연장된 십자 모양일 수 있다.Preferably, the shape of the bending target region may be a cross shape extending outwardly from the center of the core of the electrode assembly when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 연장된 방사상 모양이고, 상기 커팅 라인은 원호의 형태로 상기 전극 조립체의 코어를 향해 만곡되어 있을 수 있다.Preferably, the shape of the bending target region is a radial shape extending outwardly from the center of the core of the electrode assembly when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly, and the cutting line is in the form of an arc toward the core of the electrode assembly. may be curved.

일 측면에서, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 코어 방향을 향해 절곡되어 있을 수 있다.In one aspect, at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may be bent toward the core of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 적어도 3장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡된 상태를 가질 수 있다.Preferably, at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may have a bent state to overlap with at least three or more layers in a radial direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 적어도 4장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡된 상태를 가질 수 있다.Preferably, at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may have a bent state to overlap with at least four or more layers in a radial direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 적어도 5장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡된 상태를 가질 수 있다.Preferably, at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may have a bent state so as to overlap with at least five or more layers in a radial direction of the electrode assembly.

일 측면에서, 상기 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체의 적어도 한 쪽 면에 형성된 활물질층을 포함하여 전극판이 형성되고, 상기 전극판은 상기 활물질층과 상기 제1 전극 집전체의 무지부의 경계에 형성된 절연 코팅층을 포함하며, 상기 절연 코팅층은 상기 분리막의 외부로 노출되고, 상기 절곡 타겟 영역의 주변의 커팅 라인 하단이 상기 절연 코팅층의 단부와 이격되어 있을 수 있다.In one aspect, an electrode plate is formed including the first electrode current collector and an active material layer formed on at least one surface of the first electrode current collector, and the electrode plate is a non-coated layer of the active material layer and the first electrode current collector. It may include an insulating coating layer formed at the boundary of the part, the insulating coating layer being exposed to the outside of the separator, and the lower end of the cutting line around the bending target area being spaced apart from the end of the insulating coating layer.

다른 측면에서, 상기 제2 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체의 적어도 한 쪽 면에 형성된 활물질층을 포함하여 전극판이 형성되고, 상기 전극판은 상기 활물질층과 상기 제2 전극 집전체의 무지부의 경계에 형성된 절연 코팅층을 포함하며, 상기 절연 코팅층은 상기 분리막의 외부로 노출되고, 상기 절곡 타겟 영역의 주변의 커팅 라인 하단이 상기 절연 코팅층의 단부와 이격되어 있을 수 있다.In another aspect, an electrode plate is formed including the second electrode current collector and an active material layer formed on at least one surface of the second electrode current collector, and the electrode plate is an uncoated layer of the active material layer and the second electrode current collector. It may include an insulating coating layer formed at the boundary of the part, the insulating coating layer being exposed to the outside of the separator, and the lower end of the cutting line around the bending target area being spaced apart from the end of the insulating coating layer.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 조립체의 제조 방법은, (a) 쉬트 형상을 가지며 길이 방향의 일측에 무지부를 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체를 준비하는 단계; (b) 상기 제1 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 사이에 분리막이 개재되도록 상기 제1 전극 집전체, 상기 제2 전극 집전체 및 상기 분리막을 적어도 1회 적층시키되, 상기 제1 전극 집전체의 무지부와 상기 제2 전극 집전체의 무지부가 상기 분리막의 길이 방향을 따라 서로 반대로 노출되도록 상기 전극 집전체-분리막 적층체를 형성하는 단계; (c) 상기 전극 집전체-분리막 적층체를 일 방향으로 권취시켜 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부가 권취 축 방향을 따라 서로 반대 반향으로 노출되도록 젤리 롤 타입의 전극 조립체를 형성하는 단계; (d) 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는, 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역으로 구분되게 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인이 형성되는 단계; 및 (e) 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡시키는 단계;를 포함할 수 있다.A method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention for achieving the above technical problem includes the steps of: (a) preparing a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and having an uncoated region on one side in a longitudinal direction; (b) stacking the first electrode current collector, the second electrode current collector, and the separator at least once so that a separator is interposed between the first electrode current collector and the second electrode current collector, wherein the first electrode collector forming the electrode current collector-separator stack so that the entire uncoated region and the uncoated region of the second electrode current collector are oppositely exposed along a longitudinal direction of the separator; (c) a jelly roll type so that the electrode collector-separator laminate is wound in one direction so that the uncoated portion of the first electrode collector and the uncoated portion of the second electrode collector are exposed in opposite directions along the winding axis direction forming an electrode assembly of (d) in at least one uncoated region of the uncoated region of the first electrode current collector and the uncoated region of the second electrode current collector, a residual region remaining in a protruding shape along the winding axis direction; forming a cutting line along a length direction of the electrode assembly to be divided into a bent target area to be bent; and (e) bending at least a portion of the uncoated region included in the bending target region to overlap in a plurality of layers along a bending direction of a predetermined uncoated region.

바람직하게, 상기 절곡 타겟 영역의 형상에 대응되는 형상의 집전 플레이트가 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 결합될 수 있다.Preferably, a current collecting plate having a shape corresponding to the shape of the bending target area may be coupled to the uncoated portion of the bending target area.

바람직하게, 상기 집전 플레이트는 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 용접으로 결합되는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the method may include welding the current collecting plate to the uncoated portion of the bending target region.

바람직하게, 상기 커팅 라인은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터에 의해 형성되는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the cutting line may include forming by a cutter that vibrates ultrasonically in a direction of a winding axis of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 소정의 무지부는 상기 커팅 라인을 따라 절곡되는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the predetermined uncoated portion may include bending along the cutting line.

일 측면에 따르면, 상기 절곡 타겟 영역의 커팅 라인은 복수이고, 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 복수의 커팅 라인은 2개씩 쌍을 이루면서 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 연장될 수 있다.According to one aspect, a plurality of cutting lines in the bending target area may be formed in pairs and extend in a radial direction of the electrode assembly when viewed in a direction of a winding axis of the electrode assembly.

다른 측면에 따르면, 상기 절곡 타겟 영역의 커팅 라인은 복수이고, 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 복수의 커팅 라인은 2개씩 쌍을 이루면서 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 방사상으로 연장될 수 있다.According to another aspect, a plurality of cutting lines of the bending target region may be formed and radially extending outward from the center of the core of the electrode assembly while forming two pairs of the plurality of cutting lines when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly. have.

또 다른 측면에 따르면, 상기 절곡 타겟 영역의 커팅 라인은 복수이고, 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 복수의 커팅 라인 각각은 상기 전극 조립체의 코어 중심을 향해 만곡된 원호 형상을 가질 수 있다. According to another aspect, a plurality of cutting lines of the bending target region may be provided, and each of the plurality of cutting lines may have an arc shape curved toward a center of the core of the electrode assembly when viewed from a winding axis direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 (e) 단계에서, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를 상기 전극 조립체의 코어 방향을 향해 절곡하는 단계일 수 있다.Preferably, in step (e), at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may be bent toward the core of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 (e) 단계에서, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를, 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라, 적어도 3장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡하는 단계일 수 있다.Preferably, in step (e), at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may be bent to overlap with at least three or more layers along a radial direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 (e) 단계에서, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를, 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라, 적어도 4장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡하는 단계일 수 있다.Preferably, in step (e), at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may be bent to overlap with at least four layers in a radial direction of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 (e) 단계에서, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를, 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라, 적어도 5장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡하는 단계일 수 있다.Preferably, in step (e), at least a portion of the uncoated region included in the bending target region may be bent to overlap with at least five or more layers in a radial direction of the electrode assembly.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 원통형 배터리 셀은, 쉬트 형상을 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체와 이들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 젤리롤 타입의 전극 조립체에 있어서, 상기 제1 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 중 적어도 하나는 장변 단부에 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 상기 분리막의 외부로 노출된 무지부를 포함하고, 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인이 형성되며, 상기 커팅 라인이 형성된 무지부는, 상기 커팅 라인을 기준으로 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역으로 구분되고, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부가 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡된 것인 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 수납되며 상기 제2 전극 집전체와 전기적으로 연결되는 원통형의 전지 캔; 상기 전지 캔의 개방단을 밀봉하는 밀봉체; 상기 제1 전극 집전체과 전기적으로 연결되고, 표면이 외부로 노출된 외부 단자; 및 상기 무지부의 절곡면에 용접되고, 상기 전지 캔 또는 상기 외부 단자 중 어느 하나에 전기적으로 연결되는 집전 플레이트를 포함할 수 있다.A cylindrical battery cell for achieving the above technical problem is a jelly roll type electrode assembly in which a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction, wherein the At least one of the first electrode current collector and the second electrode current collector includes an uncoated region exposed to the outside of the separator in a longitudinal direction of the electrode assembly at a long side end thereof, and the uncoated region of the first electrode current collector and the A cutting line is formed on at least one uncoated portion of the uncoated portion of the second electrode current collector along a length direction of the electrode assembly, and the uncoated portion on which the cutting line is formed protrudes along a winding axis direction based on the cutting line. It is divided into a residual region remaining in a curved shape and a bending target region bent in a preset direction, and at least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent to overlap in a plurality of layers along the bending direction of the predetermined uncoated region. that the electrode assembly; a cylindrical battery can in which the electrode assembly is accommodated and electrically connected to the second electrode current collector; a sealing body sealing the open end of the battery can; an external terminal electrically connected to the first electrode current collector and having a surface exposed to the outside; and a current collecting plate welded to the bent surface of the uncoated region and electrically connected to any one of the battery can and the external terminal.

상기 기술적 과제는 상술한 원통형 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩과 이를 포함하는 자동차에 의해서도 달성될 수 있다.The technical problem can also be achieved by a battery pack including the above-described cylindrical battery cell and a vehicle including the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 조립체의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터에 의해 절곡 타겟 영역의 가장자리에 해당하는 무지부에 커팅 라인을 형성하고, 절곡 타겟 영역의 무지부를 절곡함으로써 무지부의 절곡면에 대한 평탄도를 향상시킬 수 있고 절곡면 하부에서 무지부가 불규칙하게 절곡되는 현상을 완화시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, a cutting line is formed in the uncoated area corresponding to the edge of the bending target area by a cutter that vibrates ultrasonically in the winding axis direction of the electrode assembly, and the uncoated area is bent by bending the uncoated area of the bending target area. The flatness of the surface can be improved and the phenomenon that the uncoated area is irregularly bent under the bent surface can be alleviated.

이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시예에서 설명하거나, 통상의 기술자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.In addition, the present invention may have various other effects, which will be described in each embodiment, or the corresponding description will be omitted for effects that can be easily inferred by those skilled in the art.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 탭-리스 원통형 배터리 셀의 제조에 사용되는 전극판의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 종래의 탭-리스 원통형 배터리 셀의 전극판 권취 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 탭-리스 원통형 배터리 셀에 있어서 무지부의 절곡면에 집전 플레이트가 용접되는 공정을 나타낸다.
도 4는 지그를 이용하여 무지부를 반경 방향을 따라 코어측으로 절곡시켰을 때 절곡 부위의 일부를 전극 조립체의 길이 방향으로 잘라서 무지부의 절곡 형상을 확대 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극판의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전극판을 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체에 적용한 젤리롤 타입의 전극 조립체를 Y 축을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 무지부에 커팅 라인을 형성하는데 이용되는 커터의 평면도이다.
도 8은 도 7의 A-A'을 따라 바라본 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 커터기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 다양한 변형예에 따른 커터들에 대한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 커터를 이용하여 전극 조립체의 무지부에 커팅 라인을 형성한 후의 모습을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13의 평면도이다.
도 15는 도 13에서 커팅 라인을 따라 무지부가 절곡된 후 절곡된 무지부의 상측에 집전 플레이트가 결합된 개략적인 사시도이다.
도 16은 도 15의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따라 커터를 이용하여 전극 조립체의 무지부에 커팅 라인을 형성한 후의 모습을 나타낸 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀을 Y축 방향을 따라 자른 단면도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 배터리 셀을 Y축 방향을 따라 자른 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 21은 도 20의 배터리 팩을 포함하는 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so that the present invention is described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 is a plan view showing the structure of an electrode plate used for manufacturing a conventional tab-less cylindrical battery cell.
2 is a view showing the electrode plate winding process of the conventional tab-less cylindrical battery cell.
3 illustrates a process in which a current collecting plate is welded to a curved surface of an uncoated region in a conventional tab-less cylindrical battery cell.
4 is an enlarged photograph of the bent shape of the uncoated area by cutting a portion of the bent portion in the longitudinal direction of the electrode assembly when the uncoated area is bent toward the core in the radial direction using a jig.
5 is a plan view showing the structure of an electrode plate according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along the Y-axis of a jelly roll type electrode assembly in which an electrode plate according to an embodiment of the present invention is applied to a first electrode current collector and a second electrode current collector.
7 is a plan view of a cutter used to form a cutting line in an uncoated area according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 7 .
9 is a configuration diagram schematically illustrating the configuration of an ultrasonic cutter according to an embodiment of the present invention.
10 to 12 are plan views of cutters according to various modifications of the present invention.
13 is a schematic perspective view illustrating a state after forming a cutting line on an uncoated region of an electrode assembly using a cutter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a plan view of FIG. 13 .
15 is a schematic perspective view of a current collecting plate coupled to an upper side of the bent uncoated area after the uncoated area is bent along the cutting line in FIG. 13 .
FIG. 16 is a plan view of FIG. 15 .
17 is a plan view illustrating a state after forming a cutting line on an uncoated area of an electrode assembly using a cutter according to another embodiment of the present invention.
18 is a cross-sectional view taken along the Y-axis direction of a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
19 is a cross-sectional view taken along the Y-axis direction of a cylindrical battery cell according to another embodiment of the present invention.
20 is a diagram schematically illustrating a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a view for explaining a vehicle including the battery pack of FIG. 20 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 서로 다른 실시예에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여될 수 있다. In addition, in order to help the understanding of the invention, the accompanying drawings are not drawn to scale, but dimensions of some components may be exaggerated. Also, the same reference numerals may be assigned to the same components in different embodiments.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체에 관해 설명한다. 전극 조립체는 쉬트 형상을 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체와 이들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취되어 코어에 권취 중심홀이 형성된 구조를 가진 젤리롤 타입의 전극 조립체이다. First, an electrode assembly according to an embodiment of the present invention will be described. The electrode assembly is a jelly roll type electrode assembly having a structure in which a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction to form a winding center hole in a core.

바람직하게, 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체 중 적어도 하나는 권취 방향의 장변 단부에 활물질이 코팅되지 않은 무지부를 포함한다. 무지부의 적어도 일부는 그 자체로서 전극 탭으로서 사용된다. Preferably, at least one of the first electrode current collector and the second electrode current collector includes an uncoated region on which an active material is not coated at a long side end in a winding direction. At least a portion of the uncoated region is used as an electrode tab by itself.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극판(40)의 구조를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing the structure of the electrode plate 40 according to the embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전극판(40)은 금속 포일로 이루어진 전극 집전체(41) 및 활물질층(42)을 포함한다. 금속 포일은 도전성 금속으로 이루어진다. 금속 포일은 알루미늄 또는 구리일 수 있으며, 전극판(40)의 극성에 따라 적절하게 선택된다. 활물질층(42)은 전극 집전체(41)의 적어도 일면에 형성되며, 권취 방향(X)의 장변 단부에 무지부(43)를 포함한다. 무지부(43)는 활물질이 코팅되지 않은 영역이다. 활물질층(42)과 무지부(43)의 경계에는 절연 코팅층(44)이 형성될 수 있다. 절연 코팅층(44)은 적어도 일부가 활물질층(42)과 무지부(43)의 경계와 중첩되도록 형성된다. 절연 코팅층(44)은 고분자 수지를 포함하고, Al2O3와 같은 무기물 필러를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 다공질 구조를 가질 수 있다. 고분자 수지는 절연성이 있는 소재이면 특별히 제한되지 않는다. 고분자 수지는, 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이드, 폴리부틸렌플로라이드 등일 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 5 , the electrode plate 40 includes an electrode current collector 41 made of a metal foil and an active material layer 42 . The metal foil is made of a conductive metal. The metal foil may be aluminum or copper, and is appropriately selected according to the polarity of the electrode plate 40 . The active material layer 42 is formed on at least one surface of the electrode current collector 41 , and includes the uncoated portion 43 at the long side end in the winding direction (X). The uncoated area 43 is an area where the active material is not coated. An insulating coating layer 44 may be formed at a boundary between the active material layer 42 and the uncoated region 43 . At least a portion of the insulating coating layer 44 is formed to overlap the boundary between the active material layer 42 and the uncoated region 43 . The insulating coating layer 44 may include a polymer resin, and may include an inorganic filler such as Al 2 O 3 . The polymer resin may have a porous structure. The polymer resin is not particularly limited as long as it is an insulating material. The polymer resin may be polyolefin, polyimide, polyethylene terephthalate, polybutylene fluoride, or the like, but the present invention is not limited thereto.

바람직하게, 코어측에 인접하는 무지부(43)의 일부는 노칭 공정을 통해 커팅할 수 있다. 이 경우, 무지부(43)를 코어측으로 절곡하더라도 전극 조립체의 코어가 무지부(43)의 절곡부에 의해 폐색되지 않는다. 참고로, 코어에는 전극 조립체의 권취 시 사용되었던 보빈이 제거되면서 생긴 공동이 구비된다. 공동은 전해액 주입 통로 또는 용접 지그를 삽입하기 위한 통로로 활용될 수 있다. 도면에서, 일점 쇄선은 무지부(43)가 절곡되는 최저 위치를 나타낸다. 무지부(43)의 절곡은 일점 쇄선 또는 그 보다 높은 위치에서 이루어진다.Preferably, a portion of the uncoated region 43 adjacent to the core side may be cut through a notching process. In this case, even when the uncoated area 43 is bent toward the core, the core of the electrode assembly is not blocked by the bent portion of the uncoated area 43 . For reference, the core is provided with a cavity formed when the bobbin used for winding the electrode assembly is removed. The cavity may be utilized as an electrolyte injection passage or a passage for inserting a welding jig. In the drawing, the dashed-dotted line indicates the lowest position at which the uncoated region 43 is bent. Bending of the uncoated region 43 is performed at a dot-and-dash line or a position higher than that.

무지부(43)의 커팅부(B)는 전극판(40)이 권취되었을 때 반경 방향으로 복수의 권회 턴을 형성한다. 복수의 권회 턴은 라디얼 방향에서 소정의 폭을 가진다. 바람직하게, 소정의 폭은 무지부(43)의 절곡 길이(h)보다 같거나 크도록 커팅부(B)의 폭(d)과 무지부(43)의 절곡 길이(h)가 조절될 수 있다. 그러면, 무지부(43)가 절곡되더라도 전극 조립체의 코어가 폐색되지 않는다.The cutting portion B of the uncoated region 43 forms a plurality of winding turns in a radial direction when the electrode plate 40 is wound. The plurality of winding turns have a predetermined width in the radial direction. Preferably, the width d of the cutting portion B and the bending length h of the uncoated region 43 may be adjusted so that the predetermined width is equal to or greater than the bending length h of the uncoated region 43 . . Then, even if the uncoated region 43 is bent, the core of the electrode assembly is not blocked.

무지부(43)의 커팅부(B)를 형성할 때 활물질층(42) 및/또는 절연 코팅층(44)이 손상되는 것을 방지하기 위해 절단 라인과 절연 코팅층(44) 사이에 갭(G)을 두는 것이 바람직하다. 갭(G)은 0.2 내지 4mm인 것이 바람직하다. 갭(G)이 해당 수치범위로 조절되면, 무지부(43)가 커팅될 때 커팅 공차에 의해 활물질층(42) 및/또는 절연 코팅층(44)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. In order to prevent damage to the active material layer 42 and/or the insulating coating layer 44 when the cutting part B of the uncoated part 43 is formed, a gap G is formed between the cut line and the insulating coating layer 44 . It is preferable to put The gap (G) is preferably 0.2 to 4 mm. When the gap G is adjusted to the corresponding numerical range, it is possible to prevent the active material layer 42 and/or the insulating coating layer 44 from being damaged due to the cutting tolerance when the uncoated area 43 is cut.

구체적인 예에서, 전극판(40)이 폼 팩터가 46800인 원통형 자동차(900)의 전극 조립체를 제조하는데 사용되는 경우, 무지부 커팅부(B)의 폭(d)은 전극 조립체 코어의 직경에 따라 180 내지 350mm로 설정할 수 있다.In a specific example, when the electrode plate 40 is used to manufacture an electrode assembly of a cylindrical automobile 900 having a form factor of 46800, the width d of the uncoated area cutting portion B depends on the diameter of the electrode assembly core. It can be set to 180 to 350 mm.

한편, 전극 조립체의 코어가 전해액 주입 공정, 용접 공정 등에서 사용되지 않는 경우, 무지부(43)의 커팅부(B)는 형성하지 않아도 무방하다. Meanwhile, when the core of the electrode assembly is not used in an electrolyte injection process, a welding process, etc., the cutting part B of the uncoated part 43 may not be formed.

상술한 실시예의 전극판(40)은 젤리롤 타입의 전극 조립체에 포함된 제1 전극 집전체 및/또는 제2 전극 집전체에 적용될 수 있다. 또한, 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체 중 어느 하나에 실시예의 전극 구조가 적용될 경우, 다른 하나에는 종래의 전극판 구조(도 1)가 적용될 수 있다. 또한, 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체에 적용된 전극판 구조는 서로 동일하지 않고 다를 수 있다.The electrode plate 40 of the above-described embodiment may be applied to the first electrode current collector and/or the second electrode current collector included in the jelly roll type electrode assembly. In addition, when the electrode structure of the embodiment is applied to any one of the first electrode current collector and the second electrode current collector, the conventional electrode plate structure ( FIG. 1 ) may be applied to the other one. In addition, the electrode plate structures applied to the first electrode current collector and the second electrode current collector may not be the same but may be different from each other.

본 발명에 있어서, 제1 전극 집전체에 코팅되는 양극 활물질과 제2 전극 집전체에 코팅되는 음극 활물질은 당업계에 공지된 활물질이라면 제한없이 사용될 수 있다.In the present invention, the positive active material coated on the first electrode collector and the negative active material coated on the second electrode collector may be used without limitation as long as the active material is known in the art.

일 예에서, 양극 활물질은 일반 화학식 A[AxMy]O2+z(A는 Li, Na 및 K 중 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M은 Ni, Co, Mn, Ca, Mg, Al, Ti, Si, Fe, Mo, V, Zr, Zn, Cu, Al, Mo, Sc, Zr, Ru, 및 Cr에서 선택된 적어도 하나 이상의 원소를 포함; x ≥ 0, 1 ≤ x+y ≤2, ­0.1 ≤ z ≤ 2; 화학량론 계수 x, y 및 z는 화합물이 전기적 중성을 유지하도록 선택됨)로 표시되는 알칼리 금속 화합물을 포함할 수 있다.In one example, the positive active material has the general formula A[A x M y ]O 2+z (A includes at least one element of Li, Na, and K; M is Ni, Co, Mn, Ca, Mg, Al, at least one element selected from Ti, Si, Fe, Mo, V, Zr, Zn, Cu, Al, Mo, Sc, Zr, Ru, and Cr; x ≥ 0, 1 ≤ x+y ≤ 2, 0.1 ≤ z ≤ 2; stoichiometric coefficients x, y and z are selected such that the compound remains electrically neutral).

다른 예에서, 양극 활물질은 US6,677,082, US6,680,143 등에 개시된 알칼리 금속 화합물 xLiM1O2­(1­x)Li2M2O3(M1은 평균 산화 상태 3을 갖는 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M2는 평균 산화 상태 4를 갖는 적어도 하나 이상의 원소를 포함; 0≤x≤1)일 수 있다. In another example, the positive active material includes an alkali metal compound xLiM 1 O 2 (1x)Li 2 M 2 O 3 (M 1 comprising at least one element having an average oxidation state 3; M; 2 includes at least one element having an average oxidation state 4; 0≤x≤1).

또 다른 예에서, 양극 활물질은, 일반 화학식 LiaM1 xFe1­xM2 yP1­yM3 zO4­z(M1은 Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg 및 Al에서 선택된 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M2는 Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg, Al, As, Sb, Si, Ge, V 및 S에서 선택된 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M3는 F를 선택적으로 포함하는 할로겐족 원소를 포함; 0 < a ≤2, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y < 1, 0 ≤ z < 1; 화학량론 계수 a, x, y 및 z는 화합물이 전기적 중성을 유지하도록 선택됨), 또는 Li3M2(PO4)3[M은 Ti, Si, Mn, Fe, Co, V, Cr, Mo, Ni, Al, Mg 및 Al에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함]로 표시되는 리튬 금속 포스페이트일 수 있다.In another example, the positive active material may have the general formula Li a M 1 x Fe 1x M 2 y P 1y M 3 z O 4z (M 1 is Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, At least one element selected from Nd, Al, Mg and Al M 2 is Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg, Al, As, Sb, Si , Ge, contains at least one element selected from V and S; M 3 contains a halogen element optionally including F; 0 < a ≤ 2, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y < 1, 0 ≤ z <1; stoichiometric coefficients a, x, y and z are chosen such that the compound remains electrically neutral), or Li 3 M 2 (PO 4 ) 3 [M is Ti, Si, Mn, Fe, Co, V, Cr , Mo, Ni, Al, including at least one element selected from Mg and Al] may be a lithium metal phosphate represented by.

바람직하게, 양극 활물질은 1차 입자 및/또는 1차 입자가 응집된 2차 입자를 포함할 수 있다. Preferably, the positive electrode active material may include primary particles and/or secondary particles in which the primary particles are aggregated.

일 예에서, 음극 활물질은 탄소재, 리튬금속 또는 리튬금속화합물, 규소 또는 규소화합물, 주석 또는 주석 화합물 등을 사용할 수 있다. 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2와 같은 금속 산화물도 음극 활물질로 사용 가능하다. 탄소재로는 저결정 탄소, 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다.In one example, the negative active material may be a carbon material, lithium metal or a lithium metal compound, silicon or a silicon compound, tin or a tin compound. A metal oxide having a potential of less than 2V, such as TiO 2 and SnO 2 , may also be used as the negative electrode active material. As the carbon material, both low-crystalline carbon, high-crystalline carbon, and the like may be used.

분리막은 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있다. 다른 예시로서, 분리막은 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있다.The separator is a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of a polyolefin-based polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene/butene copolymer, an ethylene/hexene copolymer, or an ethylene/methacrylate copolymer. Or they can be used by laminating them. As another example, the separator may be a conventional porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, or the like.

분리막의 적어도 한 쪽 표면에는 무기물 입자의 코팅층을 포함할 수 있다. 또한 분리막 자체가 무기물 입자의 코팅층으로 이루어지는 것도 가능하다. 코팅층을 구성하는 입자들은 인접하는 입자 사이 사이에 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 존재하도록 바인더와 결합된 구조를 가질 수 있다. At least one surface of the separator may include a coating layer of inorganic particles. It is also possible that the separation membrane itself is made of a coating layer of inorganic particles. Particles constituting the coating layer may have a structure combined with a binder so that an interstitial volume exists between adjacent particles.

무기물 입자는 유전율이 5이상인 무기물로 이루어질 수 있다. 비제한적인 예시로서, 상기 무기물 입자는 Pb(Zr,Ti)O3(PZT), Pb1­xLaxZr1­yTiyO3(PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3­PbTiO3(PMN­PT), BaTiO3, hafnia(HfO2), SrTiO3, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO 및 Y2O3로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The inorganic particles may be formed of an inorganic material having a dielectric constant of 5 or more. As a non-limiting example, the inorganic particles are Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT), Pb 1x La x Zr 1y Ti y O 3 (PLZT), PB(Mg 3 Nb 2/3 )O 3 PbTiO 3 ( PMNPT), BaTiO 3 , hafnia(HfO 2 ), SrTiO 3 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, CaO, ZnO and Y 2 O 3 At least one selected from the group consisting of material may be included.

실시예에 따른 전극 조립체는 실시예의 전극판(40)을 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체에 적용한 젤리롤 타입의 전극 조립체(50)이다. The electrode assembly according to the embodiment is a jelly roll type electrode assembly 50 in which the electrode plate 40 of the embodiment is applied to a first electrode current collector and a second electrode current collector.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전극판(40)을 양극판 및 음극판에 적용한 젤리롤 타입의 전극 조립체(50)를 Y 축을 따라 자른 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along the Y axis of a jelly roll type electrode assembly 50 in which the electrode plate 40 according to an embodiment of the present invention is applied to a positive electrode plate and a negative electrode plate.

양극판(45)은 제1 전극 집전체의 적어도 한 쪽 면에 활물질층이 형성되고, 음극판(47)은 제2 전극 집전체의 적어도 한 쪽 면에 활물질층이 형성될 수 있다.The positive electrode plate 45 may have an active material layer formed on at least one surface of the first electrode current collector, and the negative electrode plate 47 may have an active material layer formed on at least one surface of the second electrode current collector.

도 6을 참조하면, 전극 조립체(50)는 도 2를 통해 설명한 권취 공법으로 제조할 수 있다. 전극 조립체(50)의 상부로 돌출된 무지부(43a)는 양극판(45)으로부터 연장된 것이다. 전극 조립체(50)의 하부로 돌출된 무지부(43b)는 음극판(47)으로부터 연장된 것이다. 분리막(46)은 양극판(45)과 음극판(47) 사이에 개재된다. 양극판(45)의 활물질 코팅영역의 Y축 방향 길이는 음극판(47)의 활물질 코팅 영역의 Y 축 방향의 길이보다 작을 수 있다. 따라서, 음극판(47)의 활물질 코팅 영역이 양극판(45)의 활물질 코팅 영역보다 Y축 방향을 따라 길게 연장될 수 있다. Referring to FIG. 6 , the electrode assembly 50 may be manufactured by the winding method described with reference to FIG. 2 . The uncoated region 43a protruding upward of the electrode assembly 50 extends from the positive electrode plate 45 . The uncoated region 43b protruding downward of the electrode assembly 50 extends from the negative electrode plate 47 . The separator 46 is interposed between the positive electrode plate 45 and the negative electrode plate 47 . The Y-axis direction length of the active material coating region of the positive electrode plate 45 may be smaller than the Y-axis direction length of the active material coating region of the negative electrode plate 47 . Accordingly, the active material coating region of the negative electrode plate 47 may extend longer in the Y-axis direction than the active material coating region of the positive electrode plate 45 .

바람직하게, 양극판(45) 및 음극판(47)의 활물질 영역과 무지부(43a, 43b) 사이의 경계에 형성된 절연 코팅층(44)은 분리막(46)의 단부까지 연장되거나 단부로부터 외측으로 노출될 수 있다. 절연 코팅층(44)이 분리막(46) 외부로 노출될 경우 무지부(43a, 43b)가 절곡될 때 절곡 지점을 지지하는 역할을 할 수 있다. 절곡 지점이 지지되면, 무지부(43a, 43b)가 절곡될 때 활물질층(42)과 분리막(46)으로 인가되는 응력이 완화된다. 또한, 절연 코팅층(44)은 양극판(45) 및 음극판(47)이 서로 접촉하여 단락을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 이때, 절곡 타겟 영역(D)은 절연 코팅층(44)의 외측으로 돌출된 모양을 가질 수 있다.Preferably, the insulating coating layer 44 formed at the boundary between the active material region of the positive electrode plate 45 and the negative electrode plate 47 and the uncoated regions 43a and 43b extends to the end of the separator 46 or may be exposed to the outside from the end. have. When the insulating coating layer 44 is exposed to the outside of the separator 46 , it may serve to support the bending point when the uncoated regions 43a and 43b are bent. When the bending point is supported, the stress applied to the active material layer 42 and the separator 46 when the uncoated regions 43a and 43b are bent is relieved. In addition, the insulating coating layer 44 may prevent the positive electrode plate 45 and the negative electrode plate 47 from contacting each other and causing a short circuit. In this case, the bending target region D may have a shape protruding to the outside of the insulating coating layer 44 .

전극판(40) 중 양극판(45)은 제1 전극 집전체 및 그것의 적어도 일면에 형성된 활물질 코팅층을 포함하고, 제1 전극 집전체(무지부 43a)의 두께는 180 내지 220um일 수 있다. 음극판(47)은 제2 전극 집전체 및 그것의 적어도 일면에 형성된 활물질 코팅층을 포함하고, 제2 전극 집전체(무지부 43b)의 두께는 140 내지 180um일 수 있다. 분리막은 양극판(45) 및 음극판(47) 사이에 개재되며, 두께는 8 내지 18um일 수 있다. The positive electrode plate 45 of the electrode plate 40 includes a first electrode current collector and an active material coating layer formed on at least one surface thereof, and the thickness of the first electrode current collector (uncoated portion 43a) may be 180 to 220 μm. The negative electrode plate 47 includes a second electrode current collector and an active material coating layer formed on at least one surface thereof, and the thickness of the second electrode current collector (uncoated portion 43b) may be 140 to 180 μm. The separator is interposed between the positive electrode plate 45 and the negative electrode plate 47, and may have a thickness of 8 to 18 μm.

양극판(45)의 권회 구조에 있어서 인접하는 권회 턴에 위치한 무지부(43a)의 간격은 350 내지 380um일 수 있다. 또한, 음극판(47)의 권회 구조에 있어서 인접하는 권회 턴에 위치한 무지부(43b)의 간격은 350 내지 380um일 수 있다.In the winding structure of the positive electrode plate 45 , an interval between the uncoated regions 43a positioned at adjacent winding turns may be 350 to 380 μm. In addition, in the winding structure of the negative electrode plate 47 , the interval between the uncoated regions 43b positioned at adjacent winding turns may be 350 to 380 μm.

전극 조립체(50)에 있어서, 양극판(45)의 권회 턴수는 원통형 자동차(900)의 폼 팩터에 따라 달라지는데 48 내지 56일 수 있다. 음극판(47)의 권회 턴수 또한 원통형 자동차(900)의 폼 팩터에 따라 달라지는데 48 내지 56일 수 있다.In the electrode assembly 50 , the number of turns of the positive electrode plate 45 varies depending on the form factor of the cylindrical vehicle 900 , and may be 48 to 56 . The number of turns of the negative electrode plate 47 also varies depending on the form factor of the cylindrical vehicle 900 and may be 48 to 56.

무지부(43a, 43b)는 소형 원통형 자동차(900)의 설계에 적용되는 무지부보다 더 길다. 바람직하게, 무지부(43a, 43b)는 6mm 이상, 선택적으로 7mm 이상, 선택적으로 8mm 이상, 선택적으로 9mm 이상, 선택적으로 10mm 이상, 선택적으로 11mm 이상, 선택적으로 12mm 이상일 수 있다.The uncoated areas 43a and 43b are longer than the uncoated areas applied to the design of the compact cylindrical vehicle 900 . Preferably, the uncoated regions 43a and 43b may be 6 mm or more, optionally 7 mm or more, optionally 8 mm or more, optionally 9 mm or more, optionally 10 mm or more, optionally 11 mm or more, optionally 12 mm or more.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 무지부(43a, 43b)에 커팅 라인(100)을 형성하는데 이용되는 커터(60)의 구조를 나타낸 도면들로서, 도 7은 커터(60)의 평면도이고, 도 8은 도 7의 A-A'을 따라 바라본 단면도이다.7 and 8 are views showing the structure of the cutter 60 used to form the cutting line 100 on the uncoated areas 43a and 43b according to an embodiment of the present invention. It is a plan view, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 7 .

도 7 및 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 커터(60)는 커터 바디(61)와 복수의 커터 나이프(62)를 포함하며, 커터 바디(61)의 중심에는 리세스 그루브(63)가 구비될 수 있다. 바람직하게, 커터 바디(61)는 초음파 커터기의 혼(64, horn)에 결합될 수 있다. 초음파 커터기에 대해서는 후술한다.7 and 8 , the cutter 60 according to the embodiment includes a cutter body 61 and a plurality of cutter knives 62 , and a recess groove 63 is provided at the center of the cutter body 61 . can be provided. Preferably, the cutter body 61 may be coupled to the horn 64 of the ultrasonic cutter. The ultrasonic cutter will be described later.

바람직하게, 커터 바디(61)는 금속 재질, 예컨대 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 탄소강 등으로 이루어진다. 커터 나이프(62)는 금속 재질, 예컨대 탄소강, 합금철, 고속철(high-speed steel), 캐스트 합금(cast alloy), 써밋(cermet), 규빅 보론 나이트라이드(cubic boron nitride), 세라믹, 다이아몬드 등으로 이루어진다.Preferably, the cutter body 61 is made of a metal material, for example, an aluminum alloy, a titanium alloy, carbon steel, or the like. The cutter knife 62 is made of a metal material, for example, carbon steel, ferroalloy, high-speed steel, cast alloy, cermet, cubic boron nitride, ceramic, diamond, or the like. is done

복수의 커터 나이프(62)는 하단부가 커터 바디(61)에 매립(embedding)될 수 있다. 대안적으로, 커터 나이프(62)의 하단부는 커터 바디(61)에 형성된 홈에 삽입된 후 커터 바디(61)에 용접될 수 있다.A lower end of the plurality of cutter knives 62 may be embedded in the cutter body 61 . Alternatively, the lower end of the cutter knife 62 may be welded to the cutter body 61 after being inserted into a groove formed in the cutter body 61 .

커터 나이프(62)의 각각은 커터 바디(61)의 중심부로부터 외측으로 연장되고 커터 바디(61)의 표면을 기준으로 수직으로 기립된 스트립 형상을 가진다. Each of the cutter knives 62 has a strip shape extending outward from the center of the cutter body 61 and standing vertically with respect to the surface of the cutter body 61 .

바람직하게, 복수의 커터 나이프(62)는 2개씩 쌍을 이루어 커터 바디(61)의 중심부로부터 외측으로 평행하게 연장될 수 있다. 평행하게 연장된 2개의 커터 나이프(62) 사이의 영역은 무지부(43a, 43b)의 절곡 타겟 영역(D)에 대응한다.Preferably, the plurality of cutter knives 62 may be paired by two and extend in parallel outward from the center of the cutter body 61 . The area between the two cutter knives 62 extending in parallel corresponds to the bending target area D of the uncoated areas 43a and 43b.

복수의 커터 나이프(62)는 2개씩 쌍을 이루어 커터 바디(61)의 중심을 기준으로 방사상으로 연장되어 있되, 커터 나이프(62)의 쌍들 사이의 각도는 실질적으로 동일할 수 있다.The plurality of cutter knives 62 are formed in pairs and extend radially with respect to the center of the cutter body 61 , and the angle between the pairs of cutter knives 62 may be substantially the same.

일 예에서, 커터 나이프(62)의 수는 총 8 개일 수 있다. 이 경우, 방사상으로 연장되어 있는 커터 나이프(62) 쌍들은 서로 90도의 각도를 형성한다. 이후에 설명하겠지만, 커터 나이프(62) 쌍들의 방사상 연장 형태는 다양한 변형이 가능함은 물론이다. In one example, the total number of cutter knives 62 may be eight. In this case, the radially extending pairs of cutter knives 62 form an angle of 90 degrees with each other. As will be described later, the radially extending shape of the pair of cutter knives 62 is of course capable of various modifications.

본 발명의 실시예에서, 커터(60)는 초음파 커터기에 포함될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the cutter 60 may be included in an ultrasonic cutter.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 커터기(70)의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 9 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the ultrasonic cutter 70 according to the embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 실시예에 따른 초음파 커터기(70)는 컨버터(71), 부스터(72), 혼(horn, 73) 및 커터(74)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the ultrasonic cutter 70 according to the embodiment may include a converter 71 , a booster 72 , a horn 73 , and a cutter 74 .

컨버터(71)는 초음파 진동을 발생시킨다. 컨버터(71)는 초음파를 발생시키기 위해 세라믹 진동자를 포함할 수 있다. 부스터(72)는 컨버터(71)에서 발생한 초음파를 증폭시켜 혼(73)에 전달한다. 혼(73)은 부스터(72)에서 증폭된 초음파 진동을 커터(74)에 전달한다. 바람직하게, 커터(74)는 전술한 커터(60)일 수 있다. 이 경우, 커터(60)의 커터 바디(61)의 하부는 혼(73)에 볼트/너트 체결, 리벳팅, 용접 등의 방법으로 결합될 수 있다. 커터(74)가 결합된 혼(73)을 워크 피스와 접촉시키면서 절단 방향으로 이동시키면 워크 피스가 초음파 진동하는 커터(74)에 의해 절단된다.The converter 71 generates ultrasonic vibrations. The converter 71 may include a ceramic vibrator to generate ultrasonic waves. The booster 72 amplifies the ultrasonic wave generated by the converter 71 and transmits it to the horn 73 . The horn 73 transmits the ultrasonic vibration amplified by the booster 72 to the cutter 74 . Preferably, the cutter 74 may be the cutter 60 described above. In this case, the lower portion of the cutter body 61 of the cutter 60 may be coupled to the horn 73 by bolt/nut fastening, riveting, welding, or the like. When the cutter 74 moves the coupled horn 73 in the cutting direction while contacting the work piece, the work piece is cut by the ultrasonically vibrating cutter 74 .

도시되지 않았으나, 초음파 커터기(70)는 혼(73)의 선형 이동 및/또는 회전 이동을 위한 기계적 및/또는 전자적 메커니즘으로서, 워크 피스가 고정되는 스테이션; 및/또는 혼(73)의 선형 이동 및/또는 회전 운동을 지원하는 서보 모터 및/또는 리니어 모터 및/또는 에어 실린더; 및/또는 이들의 구동원; 및/또는 이들의 전자 제어 기기 등을 더 포함할 수 있다.Although not shown, the ultrasonic cutter 70 is a mechanical and/or electronic mechanism for linear and/or rotational movement of the horn 73, comprising: a station to which a workpiece is fixed; and/or servo motors and/or linear motors and/or air cylinders that support linear and/or rotational motion of the horn 73; and/or a driving source thereof; and/or an electronic control device thereof, and/or the like.

초음파 커터기(70)의 상술한 구성은 당업계에 널리 알려져 있으며, 혼(73)의 선형 이동 및/또는 회전 이동을 위해 필요한 다양한 부품들이 초음파 커터기(70)에 추가로 결합될 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.The above-described configuration of the ultrasonic cutter 70 is well known in the art, and it is the present invention that various parts necessary for the linear movement and/or rotational movement of the horn 73 can be additionally coupled to the ultrasonic cutter 70 . It is obvious to those of ordinary skill in the technical field to which this belongs.

한편, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 커터(60)의 구조가 다양한 형태로 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다.On the other hand, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the structure of the cutter 60 can be modified in various forms.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 다양한 변형예에 따른 커터들(60a, 60b, 60c)에 대한 평면도이다.10 to 12 are plan views of cutters (60a, 60b, 60c) according to various modifications of the present invention.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 커터(60a)는 커터 나이프(62)들의 쌍이 서로 120도를 이루며 방사상으로 연장된 구조를 가진다. 또한, 커터(60b)는 커터 나이프(62)들의 쌍이 서로 180도를 이루며 방사상으로 연장된 구조를 가진다. 10 to 12 , the cutter 60a has a structure in which a pair of cutter knives 62 extend radially while forming a 120 degree angle with each other. In addition, the cutter 60b has a structure in which a pair of cutter knives 62 extend radially while forming 180 degrees with each other.

다른 변형 예에서, 커터(60c)는 커터 바디(61)의 중심부를 향해 만입된 원호 형상을 가진 커터 나이프(62)를 포함할 수 있다. 커터 나이프(62)의 원호 형상은 커터 바디(61)의 중심을 기준으로 점대칭, 좌우 대칭 또는 상하 대칭을 이룰 수 있다. 커터 나이프(62)들은 원호 형상을 가지더라도 커터 바디(61)의 중심을 기준으로 방사상 연장 구조를 가진다. 원호 형상을 가진 커터 나이프(62)들의 수는 4개에만 국한되지 않고, 2개 또는 3개로 조절이 가능하다. 이 경우, 커터 나이프(62)들은 커터 바디(61)의 원주 방향에서 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다.In another modified example, the cutter 60c may include a cutter knife 62 having an arc shape recessed toward the center of the cutter body 61 . The arc shape of the cutter knife 62 may be point-symmetrical, left-right symmetry, or vertical symmetry with respect to the center of the cutter body 61 . Although the cutter knives 62 have an arc shape, they have a radially extending structure with respect to the center of the cutter body 61 . The number of cutter knives 62 having an arc shape is not limited to four, and can be adjusted to two or three. In this case, the cutter knives 62 are preferably arranged at equal intervals in the circumferential direction of the cutter body 61 .

다양한 실시예들의 커터(60a, 60b, 60c)에 포함되어 있는 커터 나이프(62)들의 단면 구조는 도 8에 도시된 것과 실질적으로 동일하고, 초음파 커터기(70)의 커터(74)로 사용이 가능하다. 이 경우, 커터 바디(61)는 초음파 커팅키(70)의 혼(73)에 결합될 수 있다.The cross-sectional structure of the cutter knives 62 included in the cutters 60a, 60b, and 60c of various embodiments is substantially the same as that shown in FIG. 8, and can be used as the cutter 74 of the ultrasonic cutter 70 do. In this case, the cutter body 61 may be coupled to the horn 73 of the ultrasonic cutting key 70 .

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 전극 조립체(50)의 무지부(43a, 43b)는 커터(60, 60a, 60b, 60c)에 의해 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인(100)이 형성된 이후 커팅 라인(100)을 기준으로 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역(R)과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역(D)으로 구분될 수 있다.Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, the uncoated regions 43a and 43b of the electrode assembly 50 have cutting lines 100 formed along the length direction of the electrode assembly by the cutters 60 , 60a , 60b and 60c. Thereafter, it may be divided into a residual region R remaining in a protruding shape along the winding axis direction based on the cutting line 100 and a bending target region D bent in a preset direction.

바람직하게, 소정의 무지부(43a, 43b) 절곡 방향은 전극 조립체(50)의 반경 방향일 수 있다. 또한, 바람직하게, 소정의 무지부(43a, 43b) 절곡 방향은 전극 조립체(50)의 코어 방향일 수 있다.Preferably, the bending direction of the predetermined uncoated areas 43a and 43b may be the radial direction of the electrode assembly 50 . Also, preferably, the bending direction of the predetermined uncoated areas 43a and 43b may be the core direction of the electrode assembly 50 .

도 13은 본 발명의 실시예에 따라 커터(60)를 이용하여 전극 조립체(50)의 무지부(43a, 43b)에 커팅 라인(100)을 형성한 후의 모습을 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 14는 도 13의 평면도이다.13 is a schematic perspective view illustrating a state after forming a cutting line 100 on the uncoated regions 43a and 43b of the electrode assembly 50 using the cutter 60 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 . is a plan view of FIG. 13 .

도 13 및 도 14를 참조하면, 제1 전극 집전체의 무지부(43a) 및 제2 전극 집전체의 무지부(43b) 중 적어도 하나의 무지부에는 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인(100)이 형성되며, 무지부(43a, 43b)는 커팅 라인(100)을 기준으로 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역(R)과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역(D)으로 구분된다. 즉, 잔류 영역(R)의 무지부(43a, 43b)는 절곡되지 않은채로 유지되고, 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(43a, 43b)는 미리 설정된 방향으로 절곡된다.13 and 14 , at least one uncoated region of the uncoated region 43a of the first electrode current collector and the uncoated region 43b of the second electrode current collector has a cutting line 100 along the length direction of the electrode assembly. ) is formed, and the uncoated regions 43a and 43b have a residual region R remaining in a protruding shape along the winding axis direction with respect to the cutting line 100 , and a bending target region D bent in a preset direction. ) are separated. That is, the uncoated regions 43a and 43b of the residual region R are maintained without being bent, and the uncoated regions 43a and 43b of the bending target region D are bent in a preset direction.

바람직하게, 무지부(43a, 43b)는 전극 조립체(50)의 권취 축 방향(Y)을 따라 커팅되면서 커팅 라인(100)이 형성된다. Preferably, the uncoated regions 43a and 43b are cut along the winding axis direction Y of the electrode assembly 50 to form the cutting line 100 .

바람직하게, 커팅 라인(100)은 전극 조립체(50)의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터(60)에 의해 형성될 수 있다.Preferably, the cutting line 100 may be formed by the cutter 60 oscillating ultrasonic waves in the direction of the winding axis of the electrode assembly 50 .

먼저 커터(60)를 초음파 진동을 시키면서 커터 나이프(62)를 전극 조립체(50)의 상부 표면과 대향시키고 권취 축 방향(Y축, 지면 방향)을 따라 커터(60)를 이동시켜 무지부(43a, 43b)의 상부를 소정 깊이로 커팅하여 절곡 타겟 영역(D)의 가장자리에 커팅 라인(100)을 형성한다. 그리고, 소정의 무지부(43a, 43b)는 커팅 라인(100)을 따라 절곡될 수 있다.First, while the cutter 60 is vibrated with ultrasonic waves, the cutter knife 62 is opposed to the upper surface of the electrode assembly 50 and the cutter 60 is moved along the winding axis direction (Y axis, ground direction) to move the uncoated area 43a , 43b) is cut to a predetermined depth to form a cutting line 100 at the edge of the bending target area (D). In addition, the predetermined uncoated areas 43a and 43b may be bent along the cutting line 100 .

절곡 타겟 영역(D)은 집전 플레이트(80)와의 용접을 위해 여러 겹으로 절곡되는 영역에 해당한다. 커팅 라인(100)은 무지부(43a, 43b)의 상부가 라인 슬릿 형태로 커팅된 영역에 해당한다. 바람직하게, 커팅 깊이는 2 내지 10mm일 수 있으며, 커터(60)를 이용한 수직 커팅이 끝나는 최하단 지점은 분리막(46)의 외부로 노출된 절연 코팅층(44)의 단부보다 높은 위치(도 6의 화살표 표시 지점)인 것이 바람직하다. The bending target area D corresponds to an area bent in multiple layers for welding with the current collecting plate 80 . The cutting line 100 corresponds to a region in which the upper portions of the uncoated regions 43a and 43b are cut in a line slit shape. Preferably, the cutting depth may be 2 to 10 mm, and the lowest point where vertical cutting using the cutter 60 ends is higher than the end of the insulating coating layer 44 exposed to the outside of the separator 46 (arrow in FIG. 6 ) mark point).

커팅 라인(100)은 적어도 한 번의 커팅으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면, 도 7의 십자 형상의 커터를 사용하여 한 번의 커팅으로 커팅 라인(100)을 형성할 수 있다. 또는, 도면에 도시되지 않았지만 한 쌍의 수직 라인으로 형성된 커터를 사용하여 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 한 번씩 커팅하여 커팅 라인(100)을 형성할 수 있다. 또는, 역시 도면에 도시되지 않았지만 하나의 커터를 사용하여 여덟 번의 커팅으로 커팅 라인(100)을 형성할 수도 있고, 또는, 다른 방식도 가능하다. The cutting line 100 may be formed by at least one cut. For example, referring to FIG. 13 , the cutting line 100 may be formed by one cutting using the cross-shaped cutter of FIG. 7 . Alternatively, although not shown in the drawing, the cutting line 100 may be formed by cutting each of the horizontal and vertical directions once each using a cutter formed in a pair of vertical lines. Alternatively, although not shown in the drawings, the cutting line 100 may be formed by eight cuttings using one cutter, or another method is possible.

도 15는 도 13에서 커팅 라인(100)을 따라 무지부(43a, 43b)가 절곡된 후 절곡된 무지부(43a, 43b)의 상측에 집전 플레이트가 결합된 개략적인 사시도이고, 도 16은 도 15의 평면도이다.FIG. 15 is a schematic perspective view of the uncoated areas 43a and 43b being bent along the cutting line 100 in FIG. 13 , and a current collecting plate coupled to the upper side of the bent uncoated areas 43a and 43b, and FIG. 16 is FIG. 15 is a floor plan.

도 13에서 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(43a, 43b)가 절곡되면 절곡 방향을 따라 홈이 생기며 도 15 및 도 16에서와 같이 절곡 타겟 영역(D)의 홈 형상에 대응되는 형상의 집전 플레이트(80)가 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(43a, 43b)에 결합될 수 있다. 이때, 집전 플레이트(80)는 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(43a, 43b)에 용접으로 결합될 수 있다. 다만, 집전 플레이트(80)의 결합 방식이 용접에 한정되는 것은 아니다.In FIG. 13 , when the uncoated areas 43a and 43b of the bending target area D are bent, grooves are formed along the bending direction, and as shown in FIGS. 15 and 16 , a current collector having a shape corresponding to the groove shape of the bending target area D The plate 80 may be coupled to the uncoated areas 43a and 43b of the bending target area D. In this case, the current collecting plate 80 may be coupled to the uncoated regions 43a and 43b of the bending target region D by welding. However, the coupling method of the current collecting plate 80 is not limited to welding.

이와 같이 무지부(43a, 43b)에 커팅 라인(100)이 형성되면 절곡 타겟 영역(D)을 따라 무지부(43a, 43b)의 절곡시 평탄도가 향상되며, 이에 따라 무지부(43a, 43b)의 절곡 형상을 균일하게 만들 수 있다. 그리고, 무지부(43a, 43b)의 절곡 형상이 균일해지면 용접성이 향상되는 효과가 있다.When the cutting line 100 is formed in the uncoated areas 43a and 43b as described above, flatness is improved when the uncoated areas 43a and 43b are bent along the bending target area D, and accordingly, the uncoated areas 43a and 43b. ) can make the bending shape uniform. In addition, when the bent shape of the uncoated regions 43a and 43b becomes uniform, there is an effect of improving weldability.

도 15를 참조하면, 집전 플레이트(80)가 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(43a, 43b)에 결합된 후 집전 플레이트(80)와 무지부(43a, 43b)의 전체 높이(h1)는, 잔류 영역(R)의 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 무지부(43a, 43b)의 높이(h2)에 대응될 수 있다. 예를 들어, 절곡 타겟 영역(D)의 집전 플레이트(80)와 무지부(43a, 43b)의 전체 높이(h1)가 잔류 영역(R)의 돌출된 무지부(43a, 43b)의 높이(h2)와 유사하거나 동일하도록 형성될 수 있다.15 , after the current collecting plate 80 is coupled to the uncoated areas 43a and 43b of the bending target area D, the total height h1 of the current collecting plate 80 and the uncoated areas 43a and 43b is , may correspond to the height h2 of the uncoated regions 43a and 43b remaining in a protruding shape along the winding axis direction of the residual region R. For example, the total height h1 of the current collecting plate 80 and the uncoated areas 43a and 43b of the bending target area D is the height h2 of the protruding uncoated areas 43a and 43b of the remaining area R. ) and may be formed to be similar or identical to

잔류 영역(R)의 무지부(43a, 43b) 중 어느 하나의 무지부와 다른 하나의 무지부 사이에 간격(g)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 간격을 통해 전해액이 이동하도록 구성될 수 있다. 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(43a, 43b)는 미리 설정된 방향으로 절곡되고 절곡 타겟 영역(D)의 어느 하나의 무지부와 다른 하나의 무지부 사이에 간격이 거의 없으므로 전해액이 이동하기 어렵다. 하지만, 잔류 영역(R)의 무지부(43a, 43b)는 절곡되지 않고 세로 방향을 향하고 있어서 잔류 영역(R)의 무지부(43a, 43b) 중 어느 하나의 무지부와 다른 하나의 무지부 사이에 간격이 형성되며, 이러한 간격을 통해 전해액이 흐르므로 전해액의 웨팅(wetting)이 향상되는 효과가 있다.A gap g may be formed between any one uncoated area among the uncoated areas 43a and 43b of the remaining area R and the other uncoated area. And, the electrolyte may be configured to move through the gap. The uncoated areas 43a and 43b of the bending target area D are bent in a preset direction, and since there is almost no gap between any one uncoated area and the other uncoated area of the bending target area D, it is difficult for the electrolyte to move. . However, the uncoated regions 43a and 43b of the residual region R are not bent and are oriented in the vertical direction, so that between the uncoated region of one of the uncoated regions 43a and 43b of the residual region R and the other uncoated region. A gap is formed in the gap, and since the electrolyte flows through the gap, the wetting of the electrolyte is improved.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따라 커터(60c)를 이용하여 전극 조립체(50)의 무지부(43a, 43b)에 커팅 라인(100)을 형성한 후의 모습을 나타낸 도면이다.17 is a view illustrating a state after forming the cutting line 100 on the uncoated regions 43a and 43b of the electrode assembly 50 using the cutter 60c according to another embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 먼저 커터(60c)를 초음파 진동을 시키면서 커터 나이프(62)를 전극 조립체(50)의 상부 표면과 대향시키고 권취 축 방향(Y축, 지면 방향)을 따라 커터(60c)를 이동시켜 무지부(43a, 43b)의 상부를 소정 깊이로 커팅하여 절곡 타겟 영역(D)의 가장자리에 커팅 라인(100)을 형성한다. 커팅 라인(100)은 전극 조립체(50)의 코어 중심을 향해 만곡된 원호 형상을 가진다. 따라서, 절곡 타겟 영역(D)은 십자 형상을 가지되 가장자리가 원호 형상을 가진다. Referring to FIG. 17 , first, while the cutter 60c vibrates with ultrasonic waves, the cutter knife 62 faces the upper surface of the electrode assembly 50 and the cutter 60c is moved along the winding axis direction (Y axis, ground direction). The cutting line 100 is formed at the edge of the bending target area D by moving the upper portions of the uncoated areas 43a and 43b to a predetermined depth. The cutting line 100 has an arc shape curved toward the center of the core of the electrode assembly 50 . Accordingly, the bending target area D has a cross shape, but an edge has an arc shape.

절곡 타겟 영역(D)은 집전 플레이트(80)와의 용접을 위해 여러 겹으로 절곡되는 영역에 해당한다. 커팅 라인(100)은 무지부(43a, 43b)의 상부에 예를 들어 칼자국처럼 형성된 영역에 해당한다. 바람직하게, 커팅 깊이는 2 내지 10mm일 수 있으며, 커터(60c)를 이용한 수직 커팅이 끝나는 최하단 지점은 분리막(46)의 외부로 노출된 절연 코팅층(44)의 단부보다 높은 위치(도 6의 화살표 표시 지점)인 것이 바람직하다. The bending target area D corresponds to an area bent in multiple layers for welding with the current collecting plate 80 . The cutting line 100 corresponds to a region formed on the uncoated regions 43a and 43b, for example, like a cut. Preferably, the cutting depth may be 2 to 10 mm, and the lowest point where vertical cutting using the cutter 60c ends is higher than the end of the insulating coating layer 44 exposed to the outside of the separator 46 (arrow in FIG. 6 ) mark point).

바람직하게, 도 5에 도시된 것처럼, 전극 조립체(50)의 코어 근처에 있는 무지부(43)는 높이가 다른 부분의 무지부(43)보다 낮으므로 절곡 타겟 영역(D)이 형성되지 않을 수 있다. 절곡 타겟 영역(D)의 모양은 다양할 수 있다. 일 예에서, 절곡 타겟 영역(D)의 모양은 전극 조립체(50)의 권취 축 방향에서 보았을 때 반경 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다. 다른 예에서, 절곡 타겟 영역(D)의 모양은 전극 조립체(50)의 권취 축 방향에서 보았을 때 전극 조립체(50)의 코어 중심으로부터 외측으로 방사상 모양일 수 있다. 또 다른 예에서, 절곡 타겟 영역(D)의 모양은 전극 조립체(50)의 권취 축 방향에서 보았을 때 전극 조립체(50)의 코어 중심으로부터 외측으로 2개 이상의 방향으로 연장된 방사상 모양일 수 있다. 또 다른 예에서, 절곡 타겟 영역(D)의 모양은 전극 조립체(50)의 권취 축 방향에서 보았을 때 전극 조립체(50)의 코어 중심으로부터 외측으로 연장된 십자 모양일 수 있다. 또 다른 예에서, 절곡 타겟 영역(D)의 모양은 전극 조립체(50)의 권취 축 방향에서 보았을 때 전극 조립체(50)의 코어 중심으로부터 외측으로 연장된 방사상 모양이고, 커팅 라인(100)은 원호의 형태로 전극 조립체(50)의 코어를 향해 만곡될 수 있다.Preferably, as shown in FIG. 5 , since the uncoated region 43 near the core of the electrode assembly 50 has a lower height than the uncoated region 43 in other portions, the bending target region D may not be formed. have. The shape of the bending target area D may vary. In one example, the shape of the bending target region D may extend in a radial direction when viewed from the winding axis direction of the electrode assembly 50 . In another example, the shape of the bending target region D may be radially outwardly from the center of the core of the electrode assembly 50 when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly 50 . In another example, the shape of the bending target region D may be a radial shape extending outwardly in two or more directions from the center of the core of the electrode assembly 50 when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly 50 . In another example, the shape of the bending target region D may be a cross shape extending outwardly from the center of the core of the electrode assembly 50 when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly 50 . In another example, the shape of the bending target region D is a radial shape extending outwardly from the center of the core of the electrode assembly 50 when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly 50 , and the cutting line 100 is a circular arc. may be curved toward the core of the electrode assembly 50 in the form of

도 13을 다시 참조하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전극 조립체(50)의 무지부(43a, 43b)를 커팅 라인(100을 따라 커팅하여 형성한 절곡 타겟 영역(D)은 소정의 무지부(43a, 43b) 절곡 방향을 따라 절곡될 수 있다. Referring again to FIG. 13 , according to another aspect of the present invention, the bending target area D formed by cutting the uncoated areas 43a and 43b of the electrode assembly 50 along the cutting line 100 is a predetermined uncoated area. (43a, 43b) may be bent along the bending direction.

바람직하게, 소정의 무지부(43a, 43b) 절곡 방향은 전극 조립체(50)의 반경 방향이다. 더욱 바람직하게, 절곡 타겟 영역(D)은 전극 조립체(50)의 반경 방향을 따라 절곡될 수 있다. 더욱 바람직하게, 절곡 타겟 영역(D)은 전극 조립체(50)의 외각으로부터 코어측으로 절곡될 수 있다. Preferably, the bending direction of the predetermined uncoated areas 43a and 43b is the radial direction of the electrode assembly 50 . More preferably, the bending target area D may be bent along the radial direction of the electrode assembly 50 . More preferably, the bending target region D may be bent from the outer shell of the electrode assembly 50 toward the core.

바람직하게, 절곡 타겟 영역(D)에 포함된 무지부(43a, 43b)는 전극 조립체(50)의 반경 방향을 따라, 바람직하게는 외각으로부터 코어측으로 절곡될 수 있다. Preferably, the uncoated regions 43a and 43b included in the bending target region D may be bent along the radial direction of the electrode assembly 50 , preferably from the outer shell toward the core.

바람직하게, 절곡되는 무지부의 길이는 2 내지 10mm의 범위에서 조절함으로써 절곡되는 무지부들이 절곡 방향을 따라 적어도 3장 이상, 또는 적어도 4장 이상, 또는 적어도 5장 이상의 레이어들이 전극 조립체(50)의 권취 축(Y축) 방향을 따라 중첩되도록 할 수 있다.Preferably, by adjusting the length of the uncoated area to be bent in the range of 2 to 10 mm, at least 3 or more, or at least 4 or more, or at least 5 or more layers of the uncoated area to be bent along the bending direction of the electrode assembly 50 are It may be overlapped along the winding axis (Y-axis) direction.

절곡 타겟 영역(D)은 절곡 방향을 따라 방사상으로 연장된 구조를 가진다. 또한, 절곡 타겟 영역(D)의 무지부는 폭이 좁다. 따라서, 절곡 타겟 영역(D)의 무지부를 전극 조립체(A)의 반경 방향을 따라 절곡시킬 때 절곡이 균일하게 이루어진다. 또한, 절곡되는 무지부의 폭이 좁기 때문에 무지부들이 여러 겹 중첩되면서 절곡면의 평탄도가 향상된다. 또한, 평탄도가 향상된 절곡면에 집전 플레이트(80)를 용접하면 용접 출력을 증가시켜 용접 강도를 충분히 증가시킬 수 있고 용접 계면의 저항 특성을 개선할 수 있다.The bending target area D has a structure extending radially along the bending direction. In addition, the uncoated portion of the bending target region D has a narrow width. Accordingly, when the uncoated portion of the bending target area D is bent along the radial direction of the electrode assembly A, the bending is uniformly performed. In addition, since the width of the uncoated portion to be bent is narrow, the flatness of the bent surface is improved as the uncoated portions are overlapped in multiple layers. In addition, when the current collecting plate 80 is welded to the curved surface having improved flatness, welding power can be increased to sufficiently increase welding strength, and resistance characteristics of the welding interface can be improved.

본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체(50)는 젤리롤 타입의 원통형 자동차(900)에 적용될 수 있다.The electrode assembly 50 according to the embodiment of the present invention may be applied to a jelly roll type cylindrical automobile 900 .

바람직하게, 원통형 자동차(900)은, 예를 들어 폼 팩터의 비(원통형 자동차(900)의 직경을 높이로 나눈 값, 즉 높이(H) 대비 직경(Φ)의 비로 정의됨)가 대략 0.4 보다 큰 원통형 자동차(900)일 수 있다. Preferably, the cylindrical vehicle 900 has, for example, a ratio of form factor (defined as the diameter of the cylindrical vehicle 900 divided by the height, i.e., the ratio of the height H to the diameter Φ) is greater than approximately 0.4. It may be a large cylindrical automobile 900 .

여기서, 폼 팩터란, 원통형 자동차(900)의 직경 및 높이를 나타내는 값을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 자동차(900)은, 예를 들어 46110 셀, 48750 셀, 48110 셀, 48800 셀, 46800 셀일 수 있다. 폼 팩터를 나타내는 수치에서, 앞의 숫자 2개는 셀의 직경을 나타내고, 그 다음 숫자 2개는 셀의 높이를 나타내고, 마지막 숫자 0은 셀의 단면이 원형임을 나타낸다. 셀의 높이가 100mm를 초과할 경우, 높이를 나타내기 위해 3자리의 숫자가 필요하므로 마지막 숫자 0은 생략될 수 있다.Here, the form factor means values indicating the diameter and height of the cylindrical vehicle 900 . The cylindrical vehicle 900 according to an embodiment of the present invention may be, for example, a 46110 cell, a 48750 cell, a 48110 cell, a 48800 cell, or a 46800 cell. In the numerical value representing the form factor, the first two numbers indicate the diameter of the cell, the next two numbers indicate the height of the cell, and the last number 0 indicates that the cell has a circular cross section. If the height of the cell exceeds 100mm, the last digit 0 can be omitted because three digits are required to indicate the height.

폼 팩터의 비가 0.4를 초과하는 원통형 자동차(900)에 탭-리스 구조를 가진 전극 조립체를 적용할 경우, 무지부를 절곡할 때 반경 방향으로 가해지는 응력이 커서 무지부가 찢어지기 쉽다. 또한, 무지부의 절곡면에 집전 플레이트(80)를 용접할 때 용접 강도를 충분히 확보하고 저항을 낮추기 위해서는 무지부의 중첩 레이어 수를 충분히 증가시켜야 한다. 이러한 요구 조건은 본 발명의 실시예들(변형예들)에 따른 전극판과 전극 조립체에 의해 달성될 수 있다.When an electrode assembly having a tab-less structure is applied to the cylindrical automobile 900 having a form factor ratio of greater than 0.4, the uncoated region is easily torn due to a large stress applied in the radial direction when the uncoated region is bent. In addition, when the current collecting plate 80 is welded to the bent surface of the uncoated region, the number of overlapping layers in the uncoated region must be sufficiently increased in order to sufficiently secure welding strength and lower resistance. This requirement can be achieved by the electrode plate and the electrode assembly according to the embodiments (modified examples) of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(900)은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 46mm이고, 그 높이는 대략 110mm이고, 폼 팩터의 비는 0.418인 원통형 자동차(900)일 수 있다. The automobile 900 according to an embodiment of the present invention may be a cylindrical automobile 900 having a substantially cylindrical cell, a diameter of about 46 mm, a height of about 110 mm, and a form factor ratio of 0.418.

다른 실시예에 따른 자동차(900)은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 48mm이고, 그 높이는 대략 75mm이고, 폼 팩터의 비는 0.640인 원통형 자동차(900)일 수 있다. The automobile 900 according to another embodiment may be a cylindrical automobile 900 having an approximately cylindrical cell, a diameter of approximately 48 mm, a height of approximately 75 mm, and a form factor ratio of 0.640.

또 다른 실시예에 따른 자동차(900)은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 48mm이고, 그 높이는 대략 110mm이고, 폼 팩터의 비는 0.418인 원통형 자동차(900)일 수 있다. The automobile 900 according to another embodiment may be a cylindrical automobile 900 having an approximately cylindrical cell, a diameter of approximately 48 mm, a height of approximately 110 mm, and a form factor ratio of 0.418.

또 다른 실시예에 따른 자동차(900)은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 48mm이고, 그 높이는 대략 80mm이고, 폼 팩터의 비는 0.600인 원통형 자동차(900)일 수 있다. The automobile 900 according to another embodiment may be a cylindrical automobile 900 having a substantially cylindrical cell, a diameter of about 48 mm, a height of about 80 mm, and a form factor ratio of 0.600.

또 다른 실시예에 따른 자동차(900)은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 46mm이고, 그 높이는 대략 80mm이고, 폼 팩터의 비는 0.575인 원통형 자동차(900)일 수 있다. The automobile 900 according to another embodiment may be a cylindrical automobile 900 having an approximately cylindrical cell, a diameter of approximately 46 mm, a height of approximately 80 mm, and a form factor ratio of 0.575.

종래에는, 폼 팩터의 비가 대략 0.4 이하인 자동차(900)들이 이용되었다. 즉, 종래에는, 예를 들어 18650 셀, 21700 셀 등이 이용되었다. 18650셀의 경우, 그 직경이 대략 18mm이고, 그 높이는 대략 65mm이고, 폼 팩터의 비는 0.277이다. 21700 셀의 경우, 그 직경이 대략 21mm이고, 그 높이는 대략 70mm이고, 폼 팩터의 비는 0.300이다.Conventionally, automobiles 900 having a form factor ratio of approximately 0.4 or less have been used. That is, conventionally, for example, 18650 cells, 21700 cells, and the like have been used. For an 18650 cell, its diameter is approximately 18 mm, its height is approximately 65 mm, and the form factor ratio is 0.277. For a 21700 cell, its diameter is approximately 21 mm, its height is approximately 70 mm, and the form factor ratio is 0.300.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 자동차(900)에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a cylindrical vehicle 900 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 18은는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(190)을 Y축 방향을 따라 자른 단면도이다.18 is a cross-sectional view taken along the Y-axis direction of the cylindrical battery cell 190 according to an embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(190)은 젤리 롤 형태로 권취된 제1 전극 집전체, 분리막 및 제2 전극 집전체를 포함하는 전극 조립체(110), 전극 조립체(110)를 수납하는 전지 캔(142) 및 전지 캔(142)의 개방단부를 밀봉하는 밀봉체(143)를 포함한다. 전극 조립체(110)는 상술한 실시예의 구조를 가진다. Referring to FIG. 18 , the cylindrical battery cell 190 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110 including a first electrode current collector, a separator, and a second electrode current collector wound in a jelly roll shape, and an electrode. It includes a battery can 142 for accommodating the assembly 110 and a sealing body 143 for sealing the open end of the battery can 142 . The electrode assembly 110 has the structure of the above-described embodiment.

전지 캔(142)은, 상방에 개구부가 형성된 원통형의 용기이다. 전지 캔(142)은 알루미늄, 스틸, 스테인레스스틸 등과 같은 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어진다. 전지 캔(142)은 상단 개구부를 통해 내측 공간에 전극 조립체자동차(900)를 수용하며 전해질도 함께 수용한다. 전지 캔(142)의 외면 및/또는 내면에는 Ni 코팅층이 형성될 수 있다. 전지 캔(142)은 제2 전극 집전체와 전기적으로 연결된다.The battery can 142 is a cylindrical container in which an opening is formed at the upper side. The battery can 142 is made of a metal material having conductivity, such as aluminum, steel, stainless steel, or the like. The battery can 142 accommodates the electrode assembly vehicle 900 in the inner space through the upper opening and also accommodates the electrolyte. A Ni coating layer may be formed on the outer and/or inner surface of the battery can 142 . The battery can 142 is electrically connected to the second electrode current collector.

전해질은 A+B-와 같은 구조를 갖는 염일 수 있다. 여기서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함한다. 그리고 B-는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3-, N(CN)2-, BF4-, ClO4-, AlO4-, AlCl4-, PF6-, SbF6-, AsF6-, BF2C2O4-, BC4O8-, (CF3)2PF4-, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2-, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3-, C4F9SO3-, CF3CF2SO3-, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3-, CF3CO2-, CH3CO2 -,SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 음이온을 포함한다.The electrolyte may be a salt having a structure such as A + B-. Here, A + includes an ion composed of an alkali metal cation such as Li + , Na + , K + or a combination thereof. And B- is F-, Cl-, Br-, I-, NO 3- , N(CN) 2- , BF 4- , ClO 4- , AlO 4- , AlCl 4- , PF 6- , SbF 6- , AsF 6- , BF 2 C 2 O 4- , BC 4 O 8- , (CF 3 ) 2 PF 4- , (CF 3 ) 3 PF 3 - , (CF 3 ) 4 PF 2- , (CF 3 ) 5 PF-, (CF 3 ) 6 P-, CF 3 SO 3- , C 4 F 9 SO 3- , CF 3 CF 2 SO 3- , (CF 3 SO 2 ) 2 N-, (FSO 2 ) 2 N - , CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO-, (CF 3 SO 2 ) 2 CH-, (SF 5 ) 3 C-, (CF 3 SO 2 ) 3 C-, CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3- , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - ,SCN- and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N- It includes any one or more anions selected from the group consisting of.

전해질은 또한 유기 용매에 용해시켜 사용할 수 있다. 유기 용매로는, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylenecarbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디프로필카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 디메틸설프옥사이드 (dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴 (acetonitrile), 디메톡시에탄 (dimethoxyethane), 디에톡시에탄 (diethoxyethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 감마 부티로락톤(γ-butyrolactone) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.The electrolyte can also be used by dissolving it in an organic solvent. As an organic solvent, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC) , dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl- 2-pyrrolidone, NMP), ethyl methyl carbonate (EMC), gamma butyrolactone (γ-butyrolactone), or a mixture thereof may be used.

전극 조립체(110)는, 젤리롤 형상을 가질 수 있다. 전극 조립체(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 분리막, 제1 전극 집전체, 상부 분리막 및 제2 전극 집전체를 순차적으로 적어도 1회 적층하여 형성된 전극판-분리막 적층체를 권취 중심(C)을 기준으로 하여 권취시킴으로써 제조될 수 있다. The electrode assembly 110 may have a jelly roll shape. As shown in FIG. 2 , the electrode assembly 110 is an electrode plate formed by sequentially stacking a lower separator, a first electrode current collector, an upper separator, and a second electrode current collector at least once. It can be manufactured by winding on the basis of (C).

전극 조립체(110)의 상부와 하부에는 각각 제1 전극 집전체의 무지부(146a)와 제2 전극 집전체의 무지부(146b)가 돌출된다.An uncoated region 146a of the first electrode current collector and an uncoated region 146b of the second electrode current collector protrude from the upper and lower portions of the electrode assembly 110 , respectively.

밀봉체(143)는 전지 캔(142)의 개방단을 밀봉하며, 캡 플레이트(143a), 캡 플레이트(143a)와 전지 캔(142) 사이에 기밀성을 제공하며 절연성을 가진 제1가스켓(143b) 및 상기 캡 플레이트(143a)와 전기적으로 및 기계적으로 결합된 연결 플레이트(143c)를 포함할 수 있다.The sealing body 143 seals the open end of the battery can 142 , and provides airtightness between the cap plate 143a and the cap plate 143a and the battery can 142 , and includes a first gasket 143b having insulation properties. and a connection plate 143c electrically and mechanically coupled to the cap plate 143a.

캡 플레이트(143a)는 전도성을 갖는 금속 재질로 이루어지는 부품이며, 전지 캔(142)의 상단 개구부를 커버한다. 캡 플레이트(143a)는, 제1 전극 집전체의 무지부(146a)와 전기적으로 연결되며, 전지 캔(142)과는 제1가스켓(143b)을 통해 전기적으로 절연된다. 따라서 캡 플레이트(143a)는, 원통형 배터리 셀(140)의 제1전극 단자로서 기능할 수 있다.The cap plate 143a is a component made of a conductive metal material and covers the upper opening of the battery can 142 . The cap plate 143a is electrically connected to the uncoated portion 146a of the first electrode current collector, and is electrically insulated from the battery can 142 through a first gasket 143b. Accordingly, the cap plate 143a may function as a first electrode terminal of the cylindrical battery cell 140 .

캡 플레이트(143a)는 전지 캔(142)에 형성된 비딩부(147) 상에 안착되며, 크림핑부(148)에 의해 고정된다. 캡 플레이트(143a)와 크림핑부(148) 사이에는, 전지 캔(142)의 기밀성을 확보하고 전지 캔(142)과 캡 플레이트(143a) 사이의 전기적 절연을 위해 제1가스켓(143b)이 개재될 수 있다. 캡 플레이트(143a)는 그 중심부로부터 상방으로 돌출 형성된 돌출부(143d)를 구비할 수 있다.The cap plate 143a is seated on the beading part 147 formed on the battery can 142 , and is fixed by the crimping part 148 . A first gasket 143b is interposed between the cap plate 143a and the crimping part 148 to secure the airtightness of the battery can 142 and to electrically insulate the battery can 142 and the cap plate 143a. can The cap plate 143a may include a protrusion 143d protruding upward from the center thereof.

전지 캔(142)은 제2 전극 집전체의 무지부(146b)와 전기적으로 연결된다. 따라서 전지 캔(142)은 제2 전극 집전체와 동일한 극성을 갖는다. The battery can 142 is electrically connected to the uncoated region 146b of the second electrode current collector. Accordingly, the battery can 142 has the same polarity as the second electrode current collector.

전지 캔(142)은 상단에 비딩부(147) 및 크림핑부(148)를 구비한다. 비딩부(147)는 전지 캔(142)의 외주면 둘레를 압입하여 형성한다. 비딩부(147)는 전지 캔(142)의 내부에 수용된 전극 조립체(110)가 전지 캔(142)의 상단 개구부를 통해 빠져나오지 못하도록 하며, 밀봉체(143)가 안착되는 지지부로서 기능할 수 있다.The battery can 142 has a beading part 147 and a crimping part 148 at the top. The beading portion 147 is formed by press-fitting the outer peripheral surface of the battery can 142 . The beading part 147 prevents the electrode assembly 110 accommodated in the battery can 142 from escaping through the top opening of the battery can 142 , and may function as a support part on which the sealing body 143 is seated. .

크림핑부(148)는 비딩부(147)의 상부에 형성된다. 크림핑부(148)는, 비딩부(147) 상에 배치되는 캡 플레이트(143a)의 외주면, 그리고 캡 플레이트(143a)의 상면 일부를 감싸도록 연장 및 절곡된 형태를 갖는다. The crimping portion 148 is formed on the beading portion 147 . The crimping part 148 has a shape that is extended and bent so as to surround the outer peripheral surface of the cap plate 143a disposed on the beading part 147 and a portion of the upper surface of the cap plate 143a.

원통형 배터리 셀(190)은 제1집전 플레이트(144) 및/또는 제2집전 플레이트(145) 및/또는 인슐레이터(146)를 더 포함할 수 있다. The cylindrical battery cell 190 may further include a first current collecting plate 144 and/or a second current collecting plate 145 and/or an insulator 146 .

제1집전 플레이트(144)는 전극 조립체(110)의 상부에 결합된다. 제1집전 플레이트(144)는 알루미늄, 구리, 니켈 등과 같은 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어지며 제1 전극 집전체의 절곡 타겟 영역(D)에 포함되는 무지부(146a)가 전극 조립체(110)의 반경 방향, 바람직하게는 코어 중심(C)을 향해 절곡되면서 형성된 절곡면에 전기적으로 연결된다. 제1집전 플레이트(144)에는 리드(149)가 연결될 수 있다. 리드(149)는 전극 조립체(110)의 상방으로 연장되어 연결 플레이트(143c)에 결합되거나 캡 플레이트(143a)의 하면에 직접 결합될 수 있다. 리드(149)와 다른 부품의 결합은 용접을 통해 이루어질 수 있다. The first current collecting plate 144 is coupled to the upper portion of the electrode assembly 110 . The first current collecting plate 144 is made of a metal material having conductivity, such as aluminum, copper, nickel, etc., and the uncoated region 146a included in the bending target region D of the first electrode current collector is the electrode assembly 110 . It is electrically connected to the curved surface formed while being bent in the radial direction, preferably toward the core center (C). A lead 149 may be connected to the first current collecting plate 144 . The lead 149 may extend upwardly of the electrode assembly 110 and may be coupled to the connection plate 143c or may be directly coupled to the lower surface of the cap plate 143a. The lead 149 and other components may be coupled through welding.

바람직하게, 제1집전 플레이트(144)는 리드(149)와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 리드(149)는 제1집전 플레이트(144)의 중심부로부터 외측으로 연장된 길다란 플레이트 형상을 가질 수 있다.Preferably, the first current collecting plate 144 may be integrally formed with the lead 149 . In this case, the lead 149 may have an elongated plate shape extending outward from the center of the first current collecting plate 144 .

무지부(146a)의 절곡면과 제1집전 플레이트(144) 간의 결합은 예를 들어 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있다. 레이저 용접은, 집전 플레이트 모재를 부분적으로 용융시키는 방식으로 이루어질 수 있다. 레이저 용접은 저항 용접, 초음파 용접, 스폿 용접 등으로 대체 가능하다.The coupling between the bent surface of the uncoated region 146a and the first current collecting plate 144 may be performed, for example, by laser welding. Laser welding may be performed by partially melting the current collector plate base material. Laser welding can be replaced by resistance welding, ultrasonic welding, spot welding, and the like.

전극 조립체(110)의 하면에는 제2집전 플레이트(145)가 결합될 수 있다. 제2집전 플레이트(145)의 일 면은 전극 조립체(110)의 하부로 돌출된 절곡 타겟 영역(D)에 포함된 제2 전극 집전체의 무지부(146b)가 전극 조립체(110)의 반경 방향, 바람직하게는 코어 중심(C)을 향해 절곡되면서 형성된 절곡면에 용접에 의해 결합되며, 반대쪽 면은 전지 캔(142)의 내측 바닥 면 상에 용접에 의해 결합될 수 있다. 제2집전 플레이트(145)와 제2 전극 집전체의 무지부(146b) 사이의 결합 구조는 제1집전 플레이트(144)와 제1 전극 집전체의 무지부(146a) 사이의 결합 구조와 실질적으로 동일할 수 있다.A second current collecting plate 145 may be coupled to a lower surface of the electrode assembly 110 . On one surface of the second current collecting plate 145 , the uncoated portion 146b of the second electrode current collector included in the bending target region D protruding downward of the electrode assembly 110 is disposed in the radial direction of the electrode assembly 110 . , Preferably, it is coupled by welding to the bent surface formed while bending toward the core center (C), and the opposite side may be coupled by welding on the inner bottom surface of the battery can 142 . The coupling structure between the second current collecting plate 145 and the uncoated region 146b of the second electrode current collector is substantially the same as the coupling structure between the first current collecting plate 144 and the uncoated region 146a of the first electrode current collector. may be the same.

인슐레이터(146)는 제1집전 플레이트(144)를 커버할 수 있다. 인슐레이터(146)는 제1집전 플레이트(144)의 상면에서 제1집전 플레이트(144)를 커버함으로써, 제1집전 플레이트(144)와 전지 캔(142)의 내주면 사이의 직접 접촉을 방지할 수 있다.The insulator 146 may cover the first current collecting plate 144 . The insulator 146 may cover the first current collecting plate 144 from the upper surface of the first current collecting plate 144 , thereby preventing direct contact between the first current collecting plate 144 and the inner peripheral surface of the battery can 142 . .

인슐레이터(146)는, 제1집전 플레이트(144)로부터 상방으로 연장되는 리드(149)가 인출될 수 있도록, 리드 홀(151)을 구비한다. 리드(149)는 리드 홀(151)을 통해 상방으로 인출되어 연결 플레이트(143c)의 하면 또는 캡 플레이트(143a)의 하면에 결합된다.The insulator 146 includes a lead hole 151 so that a lead 149 extending upwardly from the first current collecting plate 144 can be withdrawn. The lead 149 is drawn upward through the lead hole 151 and is coupled to the lower surface of the connection plate 143c or the lower surface of the cap plate 143a.

인슐레이터(146)의 가장자리 둘레 영역은, 제1집전 플레이트(144)와 비딩부(147) 사이에 개재되어, 전극 조립체(110) 및 제1집전 플레이트(144)의 결합체를 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 전극 조립체(110) 및 제1집전 플레이트(144)의 결합체는, 배터리 셀(190)의 높이 방향의 이동이 제한되어 배터리 셀(190)의 조립 안정성이 향상될 수 있다.The peripheral region of the insulator 146 may be interposed between the first current collecting plate 144 and the beading portion 147 to fix the electrode assembly 110 and the first current collecting plate 144 . Accordingly, in the assembly of the electrode assembly 110 and the first current collecting plate 144 , the movement of the battery cell 190 in the height direction is limited, so that the assembly stability of the battery cell 190 may be improved.

인슐레이터(146)는 절연성이 있는 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 일 예에서, 인슐레이터(146)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있다.The insulator 146 may be made of an insulating polymer resin. In one example, the insulator 146 may be made of polyethylene, polypropylene, polyimide, or polybutylene terephthalate.

전지 캔(142)은 그 하면에 형성된 벤팅부(152)를 더 구비할 수 있다. 벤팅부(152)는 전지 캔(142)의 하면 중 주변 영역과 비교하여 더 얇은 두께를 갖는 영역에 해당한다. 벤팅부(152)는, 주변 영역과 비교하여 구조적으로 취약하다. 따라서, 원통형 배터리 셀(190)에 이상이 발생하여 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하면, 벤팅부(152)가 파열되어 전지 캔(142)의 내부에 생성된 가스가 외부로 배출될 수 있다. 벤팅부(152)는 전지 캔(142) 바닥의 상부면 및/또는 하부면에 형성한 노치 홈일 수 있다. 노치 홈이 전지 캔(142) 바닥의 상부면 및 하부면에 동시에 형성될 때 그 위치가 서로 대응되는 것이 바람직하다. The battery can 142 may further include a venting part 152 formed on a lower surface thereof. The venting part 152 corresponds to a region having a thinner thickness compared to a peripheral region of the lower surface of the battery can 142 . The venting part 152 is structurally weak compared to the surrounding area. Accordingly, when an abnormality occurs in the cylindrical battery cell 190 and the internal pressure increases to a certain level or more, the venting part 152 may rupture and the gas generated inside the battery can 142 may be discharged to the outside. The venting part 152 may be a notch groove formed on an upper surface and/or a lower surface of the bottom of the battery can 142 . When the notch grooves are simultaneously formed on the upper and lower surfaces of the bottom of the battery can 142 , the positions thereof preferably correspond to each other.

벤팅부(152)가 전지 캔(142)의 하면에 원을 그리며 연속적으로 또는 불연속적으로 형성될 수 있다. 변형 예에서, 벤팅부(152)는 직선 패턴 또는 그 밖의 다른 패턴으로 형성될 수 있다.The venting part 152 may be formed continuously or discontinuously while drawing a circle on the lower surface of the battery can 142 . In a modified example, the venting part 152 may be formed in a straight pattern or other pattern.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(200)을 Y 축을 따라 자른 단면도이다.19 is a cross-sectional view taken along the Y-axis of the cylindrical battery cell 200 according to another embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 원통형 배터리 셀(200)은 도 18에 도시된 원통형 배터리 셀(190)과 비교하여 전극 조립체의 구조는 실질적으로 동일하고, 전극 조립체를 제외한 나머지 구조가 변경된 점에서 차이가 있다. Referring to FIG. 19 , the cylindrical battery cell 200 has substantially the same structure as the cylindrical battery cell 190 shown in FIG. 18 , and is different in that the structure except for the electrode assembly is changed. .

구체적으로, 원통형 배터리 셀(200)은 제1 전극 집전체와 전기적으로 연결되고, 표면이 외부로 노출된 외부 단자인 리벳 단자(172)가 관통 설치된 전지 캔(171)을 포함한다. 리벳 단자(172)는 전지 캔(171)의 폐쇄면(도면의 상부면)에 설치된다. 리벳 단자(172)는 절연성이 있는 제2가스켓(173)이 개재된 상태에서 전지 캔(171)의 관통 홀에 리벳팅된다. 리벳 단자(172)는 중력 방향과 반대 방향을 향해 외부로 노출된다. Specifically, the cylindrical battery cell 200 is electrically connected to the first electrode current collector and includes a battery can 171 through which a rivet terminal 172, which is an external terminal with a surface exposed to the outside, is installed. The rivet terminal 172 is installed on the closed surface (upper surface in the drawing) of the battery can 171 . The rivet terminal 172 is riveted to the through hole of the battery can 171 with the second insulating gasket 173 interposed therebetween. The rivet terminal 172 is exposed to the outside in a direction opposite to the direction of gravity.

리벳 단자(172)는, 단자 노출부(172a) 및 단자 삽입부(172b)를 포함한다. 단자 노출부(172a)는, 전지 캔(171)의 폐쇄면의 외측으로 노출된다. 단자 노출부(172a)는, 전지 캔(171)의 폐쇄면의 대략 중심부에 위치할 수 있다. 단자 노출부(172a)의 최대 지름은 전지 캔(171)에 형성된 관통 홀의 최대 지름보다 더 크게 형성될 수 있다. The rivet terminal 172 includes a terminal exposed portion 172a and a terminal insertion portion 172b. The terminal exposed portion 172a is exposed to the outside of the closed surface of the battery can 171 . The terminal exposed portion 172a may be located approximately at the center of the closed surface of the battery can 171 . The maximum diameter of the terminal exposed portion 172a may be larger than the maximum diameter of the through hole formed in the battery can 171 .

단자 삽입부(172b)는, 전지 캔(171)의 폐쇄면의 대략 중심부를 관통하여 제1 전극 집전체의 무지부(146a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 단자 삽입부(172b)와 전기적 연결이 이루어지는 부분은 전극 조립체(110)의 상부로 돌출된 절곡 타겟 영역(D)에 포함된 제1 전극 집전체의 무지부(146a)가 절곡되면서 형성된 절곡면 중 중심부이다. The terminal insertion part 172b may pass through an approximately central portion of the closed surface of the battery can 171 to be electrically connected to the uncoated part 146a of the first electrode current collector. A portion electrically connected to the terminal insertion portion 172b is among the bent surfaces formed while the uncoated portion 146a of the first electrode current collector included in the bending target region D protruding upward of the electrode assembly 110 is bent. is the center

여기서, 단자 삽입부(172b)의 하단면은 실질적으로 평평하며 제1 전극 집전체의 무지부(146a)에 연결된 제1집전 플레이트(144)의 중심부와 용접될 수 있다. 제1집전 플레이트(144)와 전지 캔(171)의 내측면 사이에는 절연물질로 이루어진 절연 캡(174)이 개재될 수 있다. 절연 캡(174)은 제1집전 플레이트(144)의 상부와 전극 조립체(110)의 상단 가장자리 부분을 커버한다. 이로써, 전극 조립체(110)의 무지부(146a)가 다른 극성을 가진 전지 캔(171)의 내측면과 접촉하여 단락을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게, 리벳 단자(172)의 단자 삽입부(172b)는 절연 캡(174)을 관통하여 제1집전 플레이트(144)에 용접될 수 있다. Here, the bottom surface of the terminal insertion part 172b is substantially flat and may be welded to the center of the first current collecting plate 144 connected to the uncoated part 146a of the first electrode current collector. An insulating cap 174 made of an insulating material may be interposed between the first current collecting plate 144 and the inner surface of the battery can 171 . The insulating cap 174 covers an upper portion of the first current collecting plate 144 and an upper edge portion of the electrode assembly 110 . Accordingly, it is possible to prevent the uncoated portion 146a of the electrode assembly 110 from contacting the inner surface of the battery can 171 having a different polarity to cause a short circuit. Preferably, the terminal insertion portion 172b of the rivet terminal 172 may penetrate the insulating cap 174 and be welded to the first current collecting plate 144 .

단자 삽입부(172b)는, 전지 캔(171)의 내측 면 상에 리벳(rivet) 결합될 수 있다. 즉, 단자 삽입부(172b)의 단부 가장자리는 콜킹(caulking) 지그에 의해 가압됨으로써 전지 캔(171)의 내측 면을 향해 휘어진 형태를 가질 수 있다. 단자 삽입부(172b)의 단부의 최대 지름은 전지 캔(171)의 관통 홀의 최대 지름보다 더 클 수 있다.The terminal insertion part 172b may be riveted to the inner surface of the battery can 171 . That is, the end edge of the terminal insertion part 172b may be bent toward the inner surface of the battery can 171 by being pressed by a caulking jig. The maximum diameter of the end of the terminal insertion part 172b may be greater than the maximum diameter of the through hole of the battery can 171 .

제2가스켓(173)은 전지 캔(171)과 리벳 단자(172) 사이에 개재되어 서로 반대 극성을 갖는 전지 캔(171)과 리벳 단자(172)가 전기적으로 서로 접촉되는 것을 방지한다. 이로써 대략 플랫한 형상을 갖는 전지 캔(171)의 상면이 원통형 배터리 셀(200)의 제2전극 단자로서 기능할 수 있다.The second gasket 173 is interposed between the battery can 171 and the rivet terminal 172 to prevent the battery can 171 and the rivet terminal 172 having opposite polarities from electrically contacting each other. Accordingly, the upper surface of the battery can 171 having a substantially flat shape may function as the second electrode terminal of the cylindrical battery cell 200 .

제2가스켓(173)은, 가스켓 노출부(173a) 및 가스켓 삽입부(173b)를 포함한다. 가스켓 노출부(173a)는 리벳 단자(172)의 단자 노출부(172a)와 전지 캔(171) 사이에 개재된다. 가스켓 삽입부(173b)는 리벳 단자(172)의 단자 삽입부(172b)와 전지 캔(171) 사이에 개재된다. 가스켓 삽입부(173b)는, 단자 삽입부(172b)의 리벳팅(reveting) 시에 함께 변형되어 전지 캔(171)의 내측 면에 밀착될 수 있다. 제2가스켓(173)은, 예를 들어 절연성을 갖는 고분자 수지로 이루어질 수 있다.The second gasket 173 includes a gasket exposed portion 173a and a gasket insertion portion 173b. The gasket exposed portion 173a is interposed between the terminal exposed portion 172a of the rivet terminal 172 and the battery can 171 . The gasket insertion part 173b is interposed between the terminal insertion part 172b of the rivet terminal 172 and the battery can 171 . The gasket insertion part 173b may be deformed together during riveting of the terminal insertion part 172b to be in close contact with the inner surface of the battery can 171 . The second gasket 173 may be made of, for example, an insulating polymer resin.

제2가스켓(173)의 가스켓 노출부(173a)는, 리벳 단자(172)의 단자 노출부(172a)의 외주면을 커버하도록 연장된 형태를 가질 수 있다. 제2가스켓(173)이 리벳 단자(172)의 외주면을 커버하는 경우 버스바 등의 전기적 연결 부품을 전지 캔(171)의 상면 및/또는 리벳 단자(172)에 결합시키는 과정에서 단락이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않으나, 가스켓 노출부(173a)는, 단자 노출부(172a)의 외주면뿐만 아니라 상면의 일부도 함께 커버하도록 연장된 형태를 가질 수 있다. The gasket exposed portion 173a of the second gasket 173 may extend to cover the outer peripheral surface of the terminal exposed portion 172a of the rivet terminal 172 . When the second gasket 173 covers the outer circumferential surface of the rivet terminal 172 , a short circuit occurs in the process of coupling an electrical connection component such as a bus bar to the upper surface and/or the rivet terminal 172 of the battery can 171 . it can be prevented Although not shown in the drawings, the gasket exposed portion 173a may have an extended shape to cover a portion of the upper surface as well as the outer peripheral surface of the terminal exposed portion 172a.

제2가스켓(173)이 고분자 수지로 이루어지는 경우에 있어서, 제2가스켓(173)은 열 융착에 의해 전지 캔(171) 및 리벳 단자(172)와 결합될 수 있다. 이 경우, 제2가스켓(173)과 리벳 단자(172)의 결합 계면 및 제2가스켓(173)과 전지 캔(171)의 결합 계면에서의 기밀성이 강화될 수 있다. 한편, 제2가스켓(173)의 가스켓 노출부(173a)가 단자 노출부(172a)의 상면까지 연장된 형태를 갖는 경우에 있어서, 리벳 단자(172)는 인서트 사출에 의해 제2가스켓(173)과 일체로 결합될 수 있다.When the second gasket 173 is made of a polymer resin, the second gasket 173 may be coupled to the battery can 171 and the rivet terminal 172 by thermal fusion. In this case, airtightness at the bonding interface between the second gasket 173 and the rivet terminal 172 and at the bonding interface between the second gasket 173 and the battery can 171 may be enhanced. On the other hand, in the case where the gasket exposed portion 173a of the second gasket 173 extends to the upper surface of the terminal exposed portion 172a, the rivet terminal 172 is inserted into the second gasket 173 by insert injection. can be integrally combined with

전지 캔(171)의 상면 중에서 리벳 단자(172) 및 제2가스켓(173)이 차지하는 영역을 제외한 나머지 영역(175)이 리벳 단자(172)와 반대 극성을 갖는 제2전극 단자에 해당한다.The remaining area 175 of the upper surface of the battery can 171 excluding the area occupied by the rivet terminal 172 and the second gasket 173 corresponds to the second electrode terminal having a polarity opposite to that of the rivet terminal 172 .

제2집전 플레이트(176)는, 전극 조립체(110)의 하부에 결합된다. 제2집전 플레이트(176)는 알루미늄, 스틸, 구리, 니켈 등의 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어지며 제2 전극 집전체의 무지부(146b)와 전기적으로 연결된다. The second current collecting plate 176 is coupled to the lower portion of the electrode assembly 110 . The second current collecting plate 176 is made of a conductive metal material such as aluminum, steel, copper, or nickel, and is electrically connected to the uncoated portion 146b of the second electrode current collector.

바람직하게, 제2집전 플레이트(176)는, 전지 캔(171)과 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 제2집전 플레이트(176)는 가장 자리 부분의 적어도 일부가 전지 캔(171)의 내측 면과 제1가스켓(178b) 사이에 개재되어 고정될 수 있다. 일 예에서, 제2집전 플레이트(176)의 가장 자리 부분의 적어도 일부는 전지 캔(171) 하단에 형성된 비딩부(180)의 하단면에 지지된 상태에서 레이저 용접이나 저항 용접에 의해 비딩부(180)에 고정될 수 있다. 변형예에서, 제2집전 플레이트(176)의 가장 자리 부분의 적어도 일부는 전지 캔(171)의 내벽 면에 직접적으로 용접될 수 있다.Preferably, the second current collecting plate 176 is electrically connected to the battery can 171 . To this end, at least a portion of an edge of the second current collecting plate 176 may be fixedly interposed between the inner surface of the battery can 171 and the first gasket 178b. In one example, at least a portion of the edge portion of the second current collecting plate 176 is supported on the bottom surface of the beading portion 180 formed at the bottom of the battery can 171 by laser welding or resistance welding to the beading portion ( 180) can be fixed. In a modified example, at least a portion of an edge portion of the second current collecting plate 176 may be directly welded to the inner wall surface of the battery can 171 .

바람직하게, 제2집전 플레이트(176)와 무지부(146b)의 절곡면은 용접, 예컨대 레이저 용접, 저항 용접, 초음파 용접, 스폿 용접 등에 의해 결합될 수 있다. Preferably, the second current collecting plate 176 and the bent surface of the uncoated region 146b may be joined by welding, for example, laser welding, resistance welding, ultrasonic welding, spot welding, or the like.

전지 캔(171)의 하부 개방단을 밀봉하는 밀봉체(178)는 캡 플레이트(178a)와 제1가스켓(178b)을 포함한다. 제1가스켓(178b)은 캡 플레이트(178a)와 전지 캔(171)을 전기적으로 분리시킨다. 크림핑부(181)는 캡 플레이트(178a)의 가장자리와 제1가스켓(178b)을 함께 고정시킨다. 캡 플레이트(178a)에는 벤트부(179)가 구비된다. 벤트부(179)의 구성은 상술한 실시예와 실질적으로 동일하다. The sealing body 178 sealing the lower open end of the battery can 171 includes a cap plate 178a and a first gasket 178b. The first gasket 178b electrically separates the cap plate 178a from the battery can 171 . The crimping part 181 fixes the edge of the cap plate 178a and the first gasket 178b together. The cap plate 178a is provided with a vent part 179 . The configuration of the vent unit 179 is substantially the same as that of the above-described embodiment.

바람직하게, 캡 플레이트(178a)는 도전성이 있는 금속 재질로 이루어진다. 하지만, 캡 플레이트(178a)와 전지 캔(171) 사이에 제1가스켓(178b)이 개재되어 있으므로 캡 플레이트(178a)는 전기적 극성을 띠지 않는다. 밀봉체(178)는 전지 캔(171) 하부의 개방단을 밀봉시키고 배터리 셀(170)의 내부 압력이 임계치 이상 증가하였을 때 가스를 배출시키는 기능을 한다. 캡 플레이트(178a)는 평평한 부분의 가장자리 영역에 벤트부(179)를 포함할 수 있다. 벤트부(179)의 구성은 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다.Preferably, the cap plate 178a is made of a conductive metal material. However, since the first gasket 178b is interposed between the cap plate 178a and the battery can 171 , the cap plate 178a does not have an electrical polarity. The sealing body 178 seals the open end of the lower portion of the battery can 171 and functions to discharge gas when the internal pressure of the battery cell 170 increases by more than a threshold value. The cap plate 178a may include a vent portion 179 in an edge region of the flat portion. The configuration of the vent part 179 is substantially the same as that of the above-described embodiment.

바람직하게, 제1 전극 집전체의 무지부(146a)와 전기적으로 연결된 리벳 단자(172)는 제1전극 단자로 사용된다. 또한, 제2집전 플레이트(176)를 통해 제2 전극 집전체의 무지부(146b)와 전기적으로 연결된 전지 캔(171)의 상부 표면 중에서 리벳 단자(172)를 제외한 부분(175)은 제1전극 단자와 극성이 다른 제2전극 단자로 사용된다. 이처럼, 2개의 전극 단자가 원통형 배터리 셀(170)의 상부에 위치할 경우, 버스바 등의 전기적 연결 부품을 원통형 배터리 셀(170)의 일 측에만 배치시키는 것이 가능하다. 이는, 배터리 팩 구조의 단순화 및 에너지 밀도의 향상을 가져올 수 있다. 또한, 제2전극 단자로 사용되는 부분(175)은 대략 플랫한 형태를 가지므로 버스바 등의 전기적 연결 부품을 접합시키는데 있어서 충분한 접합 면적을 확보할 수 있다. 이에 따라, 원통형 배터리 셀(170)은 전기적 연결 부품의 접합 부위에서의 저항을 바람직한 수준으로 낮출 수 있다.Preferably, the rivet terminal 172 electrically connected to the uncoated portion 146a of the first electrode current collector is used as the first electrode terminal. In addition, among the upper surfaces of the battery can 171 electrically connected to the uncoated region 146b of the second electrode current collector through the second current collecting plate 176 , a portion 175 excluding the rivet terminal 172 is the first electrode It is used as a second electrode terminal having a different polarity from the terminal. As such, when the two electrode terminals are located on the upper part of the cylindrical battery cell 170 , it is possible to arrange an electrical connection component such as a bus bar on only one side of the cylindrical battery cell 170 . This may result in a simplification of the battery pack structure and an improvement in energy density. In addition, since the portion 175 used as the second electrode terminal has an approximately flat shape, a sufficient bonding area may be secured for bonding electrical connection components such as bus bars. Accordingly, the cylindrical battery cell 170 may lower the resistance at the joint portion of the electrical connection component to a desirable level.

본 발명에 있어서, 도 5에 도시된 것처럼 코어 근처의 권회 턴을 구성하는 무지부는 높이가 낮다. 따라서, 절곡 타겟 영역(D)의 무지부(146a, 146b)를 전극 조립체의 코어 중심(C)을 향해 절곡시키더라도 전극 조립체(110) 코어의 공동(112)이 폐색되지 않고 상부로 개방될 수 있다.In the present invention, as shown in FIG. 5 , the uncoated portion constituting the winding turn near the core has a low height. Accordingly, even when the uncoated regions 146a and 146b of the bending target region D are bent toward the core center C of the electrode assembly, the cavity 112 of the core of the electrode assembly 110 may be opened upward without being blocked. have.

도 18 및 도 19에서 공동(112)이 폐색되지 않으면, 전해질 주액 공정에 어려움이 없고, 전해액 주액 효율이 향상된다. 또한, 공동(112)을 통해 용접 지그를 삽입하여 집전 플레이트(145)와 전지 캔(142) 바닥 사이의 용접 또는 집전 플레이트(144)와 리벳 전극(172) 사이의 용접 공정을 용이하게 진행할 수 있다. If the cavity 112 is not blocked in FIGS. 18 and 19 , there is no difficulty in the electrolyte injection process, and the electrolyte injection efficiency is improved. In addition, by inserting a welding jig through the cavity 112, the welding process between the current collecting plate 145 and the bottom of the battery can 142 or between the current collecting plate 144 and the rivet electrode 172 can be easily performed. .

본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법에 관해 설명한다. 다만, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 또는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 배터리 셀과 공통되는 내용은 전술한 설명으로 대체한다.A method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention will be described. However, content common to the electrode assembly according to the embodiment of the present invention or the cylindrical battery cell according to the embodiment of the present invention described above is replaced with the above description.

우선, 쉬트 형상을 가지며 길이 방향의 일측에 무지부를 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체를 준비한다.First, a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and having an uncoated region on one side in the longitudinal direction are prepared.

다음, 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체 사이에 분리막이 개재되도록 제1 전극 집전체, 제2 전극 집전체 및 분리막을 적어도 1회 적층시키되, 제1 전극 집전체의 무지부와 제2 전극 집전체의 무지부가 분리막의 길이 방향을 따라 서로 반대로 노출되도록 전극 집전체-분리막 적층체를 형성한다.Next, the first electrode current collector, the second electrode current collector, and the separator are laminated at least once so that a separator is interposed between the first electrode current collector and the second electrode current collector, and the uncoated portion of the first electrode current collector and the second An electrode current collector-separator laminate is formed so that the uncoated portions of the electrode current collector are oppositely exposed along the longitudinal direction of the separator.

다음, 전극 집전체-분리막 적층체를 일 방향으로 권취시켜 제1 전극 집전체의 무지부 및 제2 전극 집전체의 무지부가 권취 축 방향을 따라 서로 반대 반향으로 노출되도록 젤리 롤 타입의 전극 조립체를 형성한다.Next, a jelly roll type electrode assembly is prepared by winding the electrode collector-separator stack in one direction so that the uncoated portion of the first electrode collector and the uncoated portion of the second electrode collector are exposed in opposite directions along the winding axis direction. to form

다음, 제1 전극 집전체의 무지부 및 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는, 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역(R)과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역(D)으로 구분되게 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인(100)이 형성된다. 여기서, 커팅 라인(100)은 전극 조립체의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터에 의해 형성될 수 있다. 또한, 소정의 무지부는 커팅 라인(100)을 따라 절곡될 수 있다.Next, in the uncoated region of at least one of the uncoated region of the first electrode current collector and the uncoated region of the second electrode current collector, a residual region R remaining in a protruding shape along the winding axis direction is formed in a preset direction. The cutting line 100 is formed along the length direction of the electrode assembly to be divided into the bent target area D to be bent. Here, the cutting line 100 may be formed by a cutter that vibrates ultrasonically in the direction of the winding axis of the electrode assembly. Also, the predetermined uncoated region may be bent along the cutting line 100 .

다음, 절곡 타겟 영역(D)에 포함된 무지부의 적어도 일부를 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡시키는 단계를 포함한다.Next, the method includes bending at least a portion of the uncoated area included in the bending target area D to overlap with a plurality of layers along a bending direction of a predetermined uncoated area.

다음, 무지부가 절곡되면 절곡 타겟 영역(D)의 형상에 대응되는 형상의 집전 플레이트가 절곡 타겟 영역(D)의 무지부에 결합될 수 있다. 여기서, 집전 플레이트는 절곡 타겟 영역(D)의 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡된 무지부 절곡 영역에 용접으로 결합될 수 있다.Next, when the uncoated region is bent, a current collecting plate having a shape corresponding to the shape of the bending target region D may be coupled to the uncoated region of the bending target region D. Here, the current collecting plate may be welded to the uncoated area bent so as to overlap the plurality of layers of the bending target area D by welding.

한편, 절곡 타겟 영역(D)에 관한 커팅 라인(100)과 모양에 관한 구체적은 내용은, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 또는 원통형 배터리 셀에서 설명한 내용으로 대체한다.On the other hand, the details regarding the cutting line 100 and the shape of the bending target area D are replaced with the contents described in the electrode assembly or the cylindrical battery cell according to the embodiment of the present invention.

상술한 실시예들(변형예들)에 따른 원통형 배터리 셀은 배터리 팩을 제조하는데 사용될 수 있다.The cylindrical battery cell according to the above-described embodiments (variations) may be used to manufacture a battery pack.

도 20은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 20 is a diagram schematically illustrating a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(800)은 원통형 배터리 셀(810)이 전기적으로 연결된 집합체 및 이를 수용하는 팩 하우징(820)을 포함한다. 원통형 배터리 셀(810)은 상술한 실시예들(변형예들)에 따른 배터리 셀 중 어느 하나일 수 있다. 도면에서는, 도면 도시의 편의상 원통형 배터리 셀(810)들의 전기적 연결을 위한 버스바, 냉각 유닛, 외부 단자 등의 부품의 도시는 생략되었다.Referring to FIG. 20 , a battery pack 800 according to an embodiment of the present invention includes an assembly to which cylindrical battery cells 810 are electrically connected and a pack housing 820 accommodating the assembly. The cylindrical battery cell 810 may be any one of the battery cells according to the above-described embodiments (modified examples). In the drawings, parts such as a bus bar, a cooling unit, and an external terminal for electrical connection of the cylindrical battery cells 810 are omitted for convenience of illustration.

배터리 팩(800)은 자동차(900)에 탑재될 수 있다. 자동차(900)는 일 예로 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 플러그인 하이브리드 자동차일 수 있다. 자동차(900)는 4륜 자동차 또는 2륜 자동차를 포함한다.The battery pack 800 may be mounted in the vehicle 900 . The vehicle 900 may be, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a plug-in hybrid vehicle. The vehicle 900 includes a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle.

도 21은 도 20의 배터리 팩을 포함하는 자동차를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 21 is a view for explaining a vehicle including the battery pack of FIG. 20 .

도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(900)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(800)을 포함한다. 자동차(900)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(800)으로부터 전력을 공급 받아 동작한다.Referring to FIG. 21 , a vehicle 900 according to an embodiment of the present invention includes a battery pack 800 according to an embodiment of the present invention. The vehicle 900 operates by receiving power from the battery pack 800 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 조립체의 권취 축 방향을 따라 돌출된 모양을 가진 무지부의 절곡 타겟 영역을 절곡 방향을 따라 연장된 패턴으로 형성하고, 절곡 타겟 영역의 무지부를 절곡함으로써 무지부의 절곡면에 대한 평탄도를 향상시킬 수 있고 절곡면 하부에서 무지부가 불규칙하게 절곡되는 현상을 완화시킬 수 있다.According to one aspect of the present invention, the bending target region of the uncoated region having a shape protruding along the winding axis direction of the electrode assembly is formed in a pattern extending along the bending direction, and the uncoated region of the bending target region is bent by bending the bent surface of the uncoated region. flatness can be improved, and the phenomenon that the uncoated area is irregularly bent under the bent surface can be alleviated.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

Claims (38)

쉬트 형상을 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체와 이들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 젤리롤 타입의 전극 조립체에 있어서,
상기 제1 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 중 적어도 하나는 장변 단부에 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 상기 분리막의 외부로 노출된 무지부를 포함하고,
상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인이 형성되며,
상기 커팅 라인이 형성된 무지부는, 상기 커팅 라인을 기준으로 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역으로 구분되고,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부가 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
In the jelly roll type electrode assembly in which the first electrode current collector and the second electrode current collector having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction,
At least one of the first electrode current collector and the second electrode current collector includes an uncoated region exposed to the outside of the separator along a longitudinal direction of the electrode assembly at a long side end thereof,
A cutting line is formed in the uncoated region of at least one of the uncoated region of the first electrode current collector and the uncoated region of the second electrode current collector along the length direction of the electrode assembly,
The uncoated region in which the cutting line is formed is divided into a residual region remaining in a protruding shape along a winding axis direction with respect to the cutting line and a bending target region bent in a preset direction,
The electrode assembly, characterized in that at least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent so as to overlap with a plurality of layers along a bending direction of the predetermined uncoated region.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 형상에 대응되는 형상의 집전 플레이트가 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 결합되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
A current collecting plate having a shape corresponding to the shape of the bending target area is coupled to the uncoated part of the bending target area.
제2항에 있어서,
상기 집전 플레이트는 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 용접으로 결합되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
3. The method of claim 2,
The current collecting plate is an electrode assembly, characterized in that coupled to the uncoated portion of the bending target region by welding.
제1항에 있어서,
상기 커팅 라인은 적어도 한 번의 커팅으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The cutting line is an electrode assembly, characterized in that formed by at least one cut.
제4항에 있어서,
상기 커팅 라인은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
5. The method of claim 4,
The cutting line is an electrode assembly, characterized in that formed by a cutter that vibrates ultrasonically in the direction of the winding axis of the electrode assembly.
제2항에 있어서,
상기 집전 플레이트가 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 결합된 후 상기 집전 플레이트와 상기 무지부의 전체 높이는, 상기 잔류 영역의 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 무지부의 높이에 대응되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
3. The method of claim 2,
After the current collecting plate is coupled to the uncoated portion of the bending target region, the total height of the current collecting plate and the uncoated portion corresponds to a height of the remaining uncoated portion in a protruding shape along a winding axis direction of the remaining region. electrode assembly.
제6항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 상기 집전 플레이트 및 그 하부에 있는 무지부의 합산 높이가 상기 잔류 영역의 돌출된 상기 무지부의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
7. The method of claim 6,
The electrode assembly according to claim 1 , wherein the sum of the height of the current collecting plate and the uncoated portion under the bending target region is the same as the height of the uncoated portion protruding from the remaining region.
제1항에 있어서,
상기 잔류 영역의 무지부 중 어느 하나의 무지부와 다른 하나의 무지부 사이에 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
An electrode assembly, characterized in that a gap is formed between any one uncoated area of the uncoated area of the remaining area and the other uncoated area.
제8항에 있어서,
전해액이 상기 간격을 통해 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
9. The method of claim 8,
The electrode assembly of claim 1, wherein the electrolyte is configured to move through the gap.
제1항에 있어서,
상기 소정의 무지부는 상기 커팅 라인을 따라 절곡되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The electrode assembly, characterized in that the predetermined uncoated portion is bent along the cutting line.
제1항에 있어서,
상기 소정의 무지부 절곡 방향은 상기 전극 조립체의 반경 방향임을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The electrode assembly, characterized in that the predetermined bending direction of the uncoated region is a radial direction of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 소정의 무지부 절곡 방향은 상기 전극 조립체의 코어 방향임을 특징으로 하는 전극 조립체.
The method of claim 1,
The electrode assembly, characterized in that the bending direction of the predetermined uncoated region is a core direction of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 반경 방향을 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The shape of the bent target region is an electrode assembly, characterized in that it extends along a radial direction when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 방사상 모양임을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The shape of the bending target region is an electrode assembly, characterized in that when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly, the electrode assembly, characterized in that the radial shape outward from the center of the core of the electrode assembly.
제14항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 2개 이상의 방향으로 연장된 방사상 모양임을 특징으로 하는 전극 조립체.
15. The method of claim 14,
The shape of the bending target region is an electrode assembly, characterized in that when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly, the electrode assembly, characterized in that the radial shape extending outward in two or more directions from the center of the core of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 연장된 십자 모양임을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The shape of the bending target region is a cross shape extending outward from the center of the core of the electrode assembly when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 모양은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 연장된 방사상 모양이고,
상기 커팅 라인은 원호의 형태로 상기 전극 조립체의 코어를 향해 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
The shape of the bending target region is a radial shape extending outwardly from the center of the core of the electrode assembly when viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly,
The cutting line is an electrode assembly, characterized in that curved toward the core of the electrode assembly in the form of an arc.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 코어 방향을 향해 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
At least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent toward the core of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 적어도 3장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡된 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
At least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent to overlap with at least three layers along a radial direction of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 적어도 4장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡된 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
At least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent to overlap with at least four layers along a radial direction of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부는 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 적어도 5장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡된 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
At least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent so as to overlap with at least five or more layers in a radial direction of the electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체의 적어도 한 쪽 면에 형성된 활물질층을 포함하여 전극판이 형성되고,
상기 전극판은 상기 활물질층과 상기 제1 전극 집전체의 무지부의 경계에 형성된 절연 코팅층을 포함하며,
상기 절연 코팅층은 상기 분리막의 외부로 노출되고,
상기 절곡 타겟 영역의 주변의 커팅 라인 하단이 상기 절연 코팅층의 단부와 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
An electrode plate is formed including the first electrode current collector and an active material layer formed on at least one surface of the first electrode current collector,
The electrode plate includes an insulating coating layer formed at a boundary between the active material layer and the uncoated region of the first electrode current collector,
The insulating coating layer is exposed to the outside of the separator,
The electrode assembly, characterized in that the lower end of the cutting line around the bending target region is spaced apart from the end of the insulating coating layer.
제1항에 있어서,
상기 제2 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체의 적어도 한 쪽 면에 형성된 활물질층을 포함하여 전극판이 형성되고,
상기 전극판은 상기 활물질층과 상기 제2 전극 집전체의 무지부의 경계에 형성된 절연 코팅층을 포함하며,
상기 절연 코팅층은 상기 분리막의 외부로 노출되고,
상기 절곡 타겟 영역의 주변의 커팅 라인 하단이 상기 절연 코팅층의 단부와 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
According to claim 1,
An electrode plate is formed including the second electrode current collector and an active material layer formed on at least one surface of the second electrode current collector,
The electrode plate includes an insulating coating layer formed at the boundary between the active material layer and the uncoated region of the second electrode current collector,
The insulating coating layer is exposed to the outside of the separator,
The electrode assembly, characterized in that the lower end of the cutting line around the bending target region is spaced apart from the end of the insulating coating layer.
(a) 쉬트 형상을 가지며 길이 방향의 일측에 무지부를 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체를 준비하는 단계;
(b) 상기 제1 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 사이에 분리막이 개재되도록 상기 제1 전극 집전체, 상기 제2 전극 집전체 및 상기 분리막을 적어도 1회 적층시키되, 상기 제1 전극 집전체의 무지부와 상기 제2 전극 집전체의 무지부가 상기 분리막의 길이 방향을 따라 서로 반대로 노출되도록 상기 전극 집전체-분리막 적층체를 형성하는 단계;
(c) 상기 전극 집전체-분리막 적층체를 일 방향으로 권취시켜 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부가 권취 축 방향을 따라 서로 반대 반향으로 노출되도록 젤리 롤 타입의 전극 조립체를 형성하는 단계;
(d) 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는, 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역으로 구분되게 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인이 형성되는 단계; 및
(e) 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
(a) preparing a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and having an uncoated region on one side in the longitudinal direction;
(b) stacking the first electrode current collector, the second electrode current collector, and the separator at least once so that a separator is interposed between the first electrode current collector and the second electrode current collector, wherein the first electrode collector forming the electrode current collector-separator stack so that the entire uncoated region and the uncoated region of the second electrode current collector are oppositely exposed along a longitudinal direction of the separator;
(c) a jelly roll type so that the electrode collector-separator laminate is wound in one direction so that the uncoated portion of the first electrode collector and the uncoated portion of the second electrode collector are exposed in opposite directions along the winding axis direction forming an electrode assembly of
(d) in at least one uncoated region of the uncoated region of the first electrode current collector and the uncoated region of the second electrode current collector, a residual region remaining in a protruding shape along the winding axis direction; forming a cutting line along a length direction of the electrode assembly to be divided into a bent target area to be bent; and
(e) bending at least a portion of the uncoated region included in the bending target region to overlap in a plurality of layers along a bending direction of a predetermined uncoated region.
제24항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 형상에 대응되는 형상의 집전 플레이트가 상기 절곡 타겟 영역의 상기 무지부에 결합되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
25. The method of claim 24,
and coupling a current collecting plate having a shape corresponding to the shape of the bending target area to the uncoated portion of the bending target area.
제25항에 있어서,
상기 집전 플레이트는 상기 절곡 타겟 영역의 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡된 무지부 절곡 영역에 용접으로 결합되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
26. The method of claim 25,
and bonding the current collecting plate to the uncoated region bent to overlap the plurality of layers of the bending target region by welding.
제24항에 있어서,
상기 커팅 라인은 상기 전극 조립체의 권취 축 방향으로 초음파 진동을 하는 커터에 의해 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
25. The method of claim 24,
and the cutting line is formed by a cutter that vibrates ultrasonically in a direction of a winding axis of the electrode assembly.
제24항에 있어서,
상기 소정의 무지부는 상기 커팅 라인을 따라 절곡되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
25. The method of claim 24,
and bending the predetermined uncoated region along the cutting line.
제24항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 커팅 라인은 복수이고,
상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 복수의 커팅 라인은 2개씩 쌍을 이루면서 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
25. The method of claim 24,
A plurality of cutting lines in the bending target area,
When viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly, the plurality of cutting lines form two pairs and extend along the radial direction of the electrode assembly.
제24항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 커팅 라인은 복수이고,
상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 복수의 커팅 라인은 2개씩 쌍을 이루면서 상기 전극 조립체의 코어 중심으로부터 외측으로 방사상으로 연장된 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
25. The method of claim 24,
A plurality of cutting lines in the bending target area,
When viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly, the plurality of cutting lines form two pairs and radially extend outward from the center of the electrode assembly.
제24항에 있어서,
상기 절곡 타겟 영역의 커팅 라인은 복수이고,
상기 전극 조립체의 권취 축 방향에서 보았을 때 복수의 커팅 라인 각각은 상기 전극 조립체의 코어 중심을 향해 만곡된 원호 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
25. The method of claim 24,
A plurality of cutting lines in the bending target area,
When viewed in the direction of the winding axis of the electrode assembly, each of the plurality of cutting lines is an electrode assembly manufacturing method, characterized in that it has an arc shape curved toward the center of the electrode assembly.
제24항에 있어서, 상기 (e) 단계에서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를 상기 전극 조립체의 코어 방향을 향해 절곡하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
The method of claim 24, wherein in step (e),
The electrode assembly manufacturing method according to claim 1, wherein at least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent toward a core direction of the electrode assembly.
제24항에 있어서, 상기 (e) 단계에서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를, 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라, 적어도 3장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
The method of claim 24, wherein in step (e),
The method of claim 1, wherein at least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent to overlap with at least three or more layers in a radial direction of the electrode assembly.
제24항에 있어서, 상기 (e) 단계에서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를, 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라, 적어도 4장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
The method of claim 24, wherein in step (e),
The method of claim 1, wherein at least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent to overlap with at least four layers along a radial direction of the electrode assembly.
제24항에 있어서, 상기 (e) 단계에서,
상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부를, 상기 전극 조립체의 반경 방향을 따라, 적어도 5장 이상의 레이어들로 중첩되도록 절곡하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체 제조 방법.
The method of claim 24, wherein in step (e),
The method of claim 1, wherein at least a portion of the uncoated region included in the bending target region is bent to overlap with at least five or more layers along a radial direction of the electrode assembly.
쉬트 형상을 가진 제1 전극 집전체 및 제2 전극 집전체와 이들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 젤리롤 타입의 전극 조립체에 있어서, 상기 제1 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 중 적어도 하나는 장변 단부에 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 상기 분리막의 외부로 노출된 무지부를 포함하고, 상기 제1 전극 집전체의 무지부 및 상기 제2 전극 집전체의 무지부 중 적어도 어느 하나의 무지부에는 상기 전극 조립체의 길이 방향을 따라 커팅 라인이 형성되며, 상기 커팅 라인이 형성된 무지부는, 상기 커팅 라인을 기준으로 권취 축 방향을 따라서 돌출된 모양으로 잔류하는 잔류 영역과, 미리 설정된 방향으로 절곡되는 절곡 타겟 영역으로 구분되고, 상기 절곡 타겟 영역에 포함된 무지부의 적어도 일부가 소정의 무지부의 절곡 방향을 따라 복수의 레이어로 중첩되도록 절곡된 것인 전극 조립체;
상기 전극 조립체가 수납되며 상기 제2 전극 집전체와 전기적으로 연결되는 원통형의 전지 캔;
상기 전지 캔의 개방단을 밀봉하는 밀봉체;
상기 제1 전극 집전체과 전기적으로 연결되고, 표면이 외부로 노출된 외부 단자; 및
상기 무지부의 절곡면에 용접되고, 상기 전지 캔 또는 상기 외부 단자 중 어느 하나에 전기적으로 연결되는 집전 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
A jelly roll type electrode assembly in which a first electrode current collector and a second electrode current collector having a sheet shape and a separator interposed therebetween are wound in one direction, wherein the first electrode current collector and the second electrode current collector are wound in one direction. at least one includes an uncoated region exposed to the outside of the separator in a longitudinal direction of the electrode assembly at a long side end, and at least one of the uncoated region of the first electrode current collector and the uncoated region of the second electrode current collector A cutting line is formed in the uncoated region along the length direction of the electrode assembly, and the uncoated region on which the cutting line is formed includes a residual region that protrudes along the winding axis with respect to the cutting line, and a preset direction. an electrode assembly divided into a bending target area bent by a , and wherein at least a portion of the uncoated area included in the bending target area is bent to overlap a plurality of layers along a bending direction of a predetermined uncoated area;
a cylindrical battery can in which the electrode assembly is accommodated and electrically connected to the second electrode current collector;
a sealing body sealing the open end of the battery can;
an external terminal electrically connected to the first electrode current collector and having a surface exposed to the outside; and
and a current collecting plate welded to the bent surface of the uncoated region and electrically connected to any one of the battery can and the external terminal.
제36항에 따른 원통형 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩. A battery pack comprising the cylindrical battery cell according to claim 36 . 제37항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.A motor vehicle comprising the battery pack according to claim 37 .
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KR102637571B1 (en) * 2023-01-02 2024-02-16 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102601767B1 (en) * 2022-08-31 2023-11-13 주식회사 오씨모바일 Secondary battery with a tabless electrode, secondary battery pack including the same and method of forming thereof
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