KR20230057293A - 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀 - Google Patents
전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230057293A KR20230057293A KR1020220136343A KR20220136343A KR20230057293A KR 20230057293 A KR20230057293 A KR 20230057293A KR 1020220136343 A KR1020220136343 A KR 1020220136343A KR 20220136343 A KR20220136343 A KR 20220136343A KR 20230057293 A KR20230057293 A KR 20230057293A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- active material
- material layer
- positive electrode
- electrode active
- negative electrode
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 182
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 98
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 46
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 9
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDDVNKWVBSLTMB-UHFFFAOYSA-N [Cu]=O.[Li] Chemical compound [Cu]=O.[Li] QDDVNKWVBSLTMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 aluminum-cadmium Chemical compound 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)nickel Chemical compound [Li+].[O-][Ni]=O VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido-oxo-(oxomanganiooxy)manganese Chemical compound [Li+].[O-][Mn](=O)O[Mn]=O VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극 집전체 및 상기 양극 집전체 상에 위치하는 양극 활물질층을 포함하는 양극; 및 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층을 포함하는 음극을 포함하고, 상기 양극과 상기 음극은 상기 양극 활물질층과 상기 음극 활물질층이 서로 대면하는 방향으로 배치되고, 상기 양극은 상기 양극 활물질층의 단부로부터 상기 양극 활물질층 중 적어도 일부까지 커버하는 절연 코팅층을 포함하고, 상기 절연 코팅층은 상기 양극 활물질층의 단부를 기준으로 상기 양극 활물질층의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 포함한다.
Description
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 용량 손실을 최소화하면서도, N/P ratio의 역전을 방지함에 따라 리튬 이온의 석출을 방지하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
이차 전지는 양극, 음극 및 분리막으로 이루어진 전극 조립체를 케이스에 삽입한 후 밀봉되어 형성될 수 있다. 여기서, 양극 또는 음극과 같은 이차 전지용 전극은 집전체 상에서 활물질층과 상기 활물질층이 형성되지 않은 무지부가 형성되어 있을 수 있다. 상기 활물질층은 활물질 슬러리가 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 활물질층은 전극 집전체와 접착성이 증가되고, 활물질 용량 밀도가 증가되도록 압연 공정이 포함될 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 용량 손실을 최소화하면서도, N/P ratio의 역전을 방지함에 따라 리튬 이온의 석출을 방지하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극 집전체 및 상기 양극 집전체 상에 위치하는 양극 활물질층을 포함하는 양극; 및 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층을 포함하는 음극을 포함하고, 상기 양극과 상기 음극은 상기 양극 활물질층과 상기 음극 활물질층이 서로 대면하는 방향으로 배치되고, 상기 양극은 상기 양극 활물질층의 단부로부터 상기 양극 활물질층 중 적어도 일부까지 커버하는 절연 코팅층을 포함하고, 상기 절연 코팅층은 상기 양극 활물질층의 단부를 기준으로 상기 양극 활물질층의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 포함한다.
상기 양극 집전체는 상기 양극 활물질층이 위치하지 않는 제1 무지부를 포함하고, 상기 음극 집전체는 상기 음극 활물질층이 위치하지 않는 제2 무지부를 포함할 수 있다.
상기 절연 코팅층은 상기 제1 무지부와 상기 양극 활물질층의 경계선을 기준으로 상기 제1 무지부 중 적어도 일부까지 연장되어 있을 수 있다.
이때, 상기 절연 코팅층은 상기 제1 무지부 전체 넓이를 기준으로 10% 내지 50%의 범위로 제1 무지부를 커버하는 것일 수 있고, 상기 양극 활물질층과 상기 제1 무지부를 커버하는 비율은 2:1 내지 1:2의 넓이 비율일 수 있다.
상기 양극 활물질층의 단부는 상기 제1 무지부를 향하는 방향으로 갈수록 상기 양극 활물질층의 중심부의 두께보다 얇아지고, 상기 음극 활물질층의 단부는 상기 제2 무지부를 향하는 방향으로 갈수록 상기 음극 활물질층의 중심부의 두께보다 얇아질 수 있다.
상기 돌출부의 길이는, 상기 양극 활물질층과 상기 제1 무지부의 경계선을 기준으로, 상기 양극 활물질층에서 상기 음극 활물질층 중 상기 음극 활물질층의 중심부의 두께 대비 0.9 이상 내지 1.0 이하의 두께를 가지는 영역과 대면하는 영역까지의 길이일 수 있다.상기 양극 활물질층의 일부는 상기 양극 활물질층의 중심부의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 돌출부의 폭은 상기 양극 활물질층의 폭 대비 20% 내지 50%의 범위를 돌출부의 개수로 나눈 절대값의 범위일 수 있다.
상기 제1 무지부의 길이는 상기 제2 무지부의 길이와 동일하거나 이보다 클 수 있다.
상기 돌출부는 둘 이상 형성되어 있고, 이들은 서로 이격되어 있을 수 있다.
이때, 상기 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리는 상기 돌출부의 폭과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
상기 절연 코팅층은 리튬 이온이 통과하지 못하는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 양극과 상기 음극 사이에 분리막이 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 셀은 상기에서 설명한 전극 조립체를 포함한다.
실시예들에 따르면, 본 발명은 양극이 상기 양극 활물질층의 단부로부터 상기 양극 활물질층 중 적어도 일부까지 커버하는 절연 코팅층을 포함하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀에 관한 것으로, 상기 절연 코팅층이 상기 양극 활물질층의 단부를 기준으로 상기 양극 활물질층의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 포함하여, 용량 손실을 최소화하면서도 N/P ratio의 역전을 방지함에 따라 리튬 이온의 석출을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 중 일부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 전극 조립체에 포함된 양극을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 양극에 대한 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 중 일부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 전극 조립체에 포함된 양극을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 양극에 대한 상면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서 상기 전극 조립체 중 하나의 양극과 하나의 음극을 기준으로 설명될 것이나, 상기 전극 조립체는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 양극과 복수의 음극이 교차 배치되어 있는 구조인 경우에도 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.
도 1은 종래의 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전극 조립체는 양극(10) 및 음극(20)을 포함하고, 양극(10)은 양극 집전체(11) 상에 양극 활물질층(15)이 위치하고, 음극(20)은 음극 집전체(21) 상에 음극 활물질층(25)이 위치한다.
일반적으로, 양극(10) 및 음극(20)에 대하여, 배터리의 안전성 및 용량에 대한 지표로 N/P ratio를 측정하게 된다. 여기서, N/P ratio는, 음극 충전 용량에서 음극 비가역 용량을 뺀 값에 대해 양극 충전 용량에서 양극 비가역 용량 또는 음극 비가역 용량 중 큰 값을 뺀 값으로 나눈 값이다.
이 때, N/P ratio는 안전성 및 용량에 중대한 영향을 미치므로, 일반적으로 100 이상이 되어야 한다. 즉, 다르게 말하면, 이와 달리, N/P ratio가 100 미만이 되는 경우, N/P ratio가 역전되었다고 표현할 수 있으며, 충방전 시 음극(20) 표면에서 리튬 이온이 석출되기 쉽고, 고율 충방전 시에 전지의 안전성을 급격히 열화시키는 문제가 있다.
이에 따라, 양극(10) 및 음극(20)에 대하여, N/P ratio이 100 이상이 되도록 양극(10) 및 음극(20)의 크기, 위치, 형상 등을 설계할 필요가 있다.
도 1을 참조하면, 리튬 이온은 양극 활물질층(15)에서 음극 활물질층(25)으로 이동하게 된다. 이 때, 일반적으로 공정 상 양극 슬러리 혹은 음극 슬러리의 흐름성에 의해, 양극 활물질층(15)의 단부 및 음극 활물질층(25)의 단부는 점차적으로 두께가 얇아지게 된다.
이 때, 양극 활물질층(15)의 단부와 음극 활물질층(25) 단부의 위치 및/또는 두께 차이 등으로 인해, 양극 활물질층(15)의 단부와 음극 활물질층(25) 단부가 서로 대면하는 위치에서 N/P ratio가 역전되는 문제가 발생한다. 특히, 음극 활물질층(25)의 단부가 얇아지는 정도가 양극 활물질층(15)의 단부가 얇아지는 정도보다 큰 경우에는, 이러한 문제가 더 발생하기 쉬워진다.
이와 같이 N/P ratio가 역전되는 경우, 리튬 이온이 양극 활물질층(15)에서 음극 활물질층(25)으로 완전히 이동하지 못하고, 리튬 이온 중 일부가 음극(20) 표면에 석출되는 문제가 있다.
이에 따라, 종래의 전극 조립체와 달리, 용량 손실을 최소화하면서도, N/P ratio의 역전을 방지함에 따라 리튬 이온의 석출을 방지하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀을 개발할 필요가 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 중 일부를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극 집전체(110) 및 양극 집전체(110) 상에 위치하는 양극 활물질층(150)을 포함하는 양극(100); 및 음극 집전체(210) 및 음극 집전체(210) 상에 위치하는 음극 활물질층(250)을 포함하는 음극(200)을 포함한다.
보다 구체적으로, 양극(100)과 음극(200)은 양극 활물질층(150)과 음극 활물질층(250)이 서로 대면하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 양극(100)과 음극(200) 사이에 분리막(미도시됨)이 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분리막(미도시됨)은 서로 대면하는 양극 활물질층(150)과 음극 활물질층(250) 사이에 위치할 수 있다.
양극 집전체(110)는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다.
양극 활물질층(150)은 양극 활물질을 포함하는 양극 슬러리가 양극 집전체(110) 상에 부착 또는 도포되는 형태로 제조될 수 있고, 상기 양극 슬러리는 상기 양극 활물질 이외에도 도전재 및 고분자 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 양극 활물질은, 일 예로, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2); 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); 바나듐 산화물; Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 리튬 망간 복합 산화물; 스피넬 구조의 리튬 망간 복합 산화물; 화학식 Li 일부가 알칼리 토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 포함할 수 있다.
음극 집전체(210)는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.
음극 활물질층(250)은 음극 활물질을 포함하는 음극 슬러리가 음극 집전체(210) 상에 부착 또는 도포되는 형태로 제조될 수 있고, 상기 음극 슬러리는 상기 음극 활물질 외에도 도전재 및 고분자 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질은 당 업계에서 통상적인 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 사용할 수 있으며, 일 예로, 리튬 금속, 리튬 합금, 석유 코크, 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite), 규소, 주석, 금속 산화물 또는 기타 탄소류 등과 같은 물질이 사용될 수 있다.
상기 분리막(미도시됨)은 양극(100)과 음극(200)을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 리튬이차 전지에서 세퍼레이터로 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 양극 집전체(110)는 양극 활물질층(150)이 위치하지 않는 제1 무지부(110a)를 포함할 수 있고, 음극 집전체(210)는 음극 활물질층(250)이 위치하지 않는 제2 무지부(210a)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 무지부(110a) 중 일부에 양극 탭(미도시됨)이 부착되고, 제2 무지부(210a) 중 일부에 음극 탭(미도시됨)이 부착될 수 있다. 이에 따라, 양극(100) 및 음극(200)은 상기 양극 탭(미도시됨) 및 상기 음극 탭(미도시됨)을 통해, 서로 다른 양극(100) 또는 음극(200)과 전기적으로 연결될 수 있고, 외부 구성 요소와 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 무지부(110a)의 길이는 제2 무지부(210a)의 길이와 동일하거나 이보다 클 수 있다. 다르게 말하면, 양극 활물질층(150)의 단부와 양극 집전체(110)의 단부 사이의 거리는 음극 활물질층(250)의 단부와 음극 집전체(210)의 단부 사이의 거리와 동일하거나 이보다 클 수 있다. 즉, 음극 활물질층(250)의 단부가 양극 활물질층(150)의 단부보다 외측에 위치하여, 음극 활물질층(250)의 면적이 양극 활물질층(150)의 면적보다 클 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 조립체에서, 양극 활물질층(150)의 단부와 대면하는 음극 활물질층(250)의 반응 면적이 상대적으로 커서, 리튬 이온이 양극 활물질층(150)의 단부로부터 음극 활물질층(250)에 용이하게 이동할 수 있다. 즉, 본 실시예는 N/P ratio가 역전되는 리스크를 최소화할 수 있고, 리튬 이온이 석출 또한 방지할 수 있다.
도 3은 도 2의 전극 조립체에 포함된 양극을 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 3의 양극에 대한 상면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 양극(100)은 양극 활물질층(150)의 단부로부터 양극 활물질층(150) 중 적어도 일부까지 커버하는 절연 코팅층(115)를 포함한다. 다르게 말하면, 절연 코팅층(115)은 제1 무지부(110a)와 양극 활물질층(150)의 경계선을 기준으로 양극 활물질층(150) 중 적어도 일부까지 커버할 수 있다.
여기서, 절연 코팅층(115)은 리튬 이온이 통과하지 못하는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 절연 코팅층(115)은 PVDF(Polyvinylidene fluoride, 폴리비닐리덴플로우라이드), PVDF 및 세라믹의 혼합물, 세라믹과 SBR(Styrene Butadiene Rubber, 스티렌-부타디엔 고무)의 혼합물 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정된 것은 아니며, 리튬 이온이 통과하지 못하는 재질이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극 활물질층(150) 중 일부에 커버되어 있는 절연 코팅층(115)을 통해, 음극 활물질층(250)의 단부와 대면하는 양극 활물질층(150)의 면적을 조절할 수 있다. 즉, 양극 활물질층(150)의 단부와 대면하는 음극 활물질층(250)의 반응 면적이 상대적으로 조절하여, N/P ratio가 역전되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 절연 코팅층(115)은 제1 무지부(110a)와 양극 활물질층(150)의 경계선을 기준으로 제1 무지부(110a) 중 적어도 일부까지 연장되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 절연 코팅층(115)은 제1 무지부(110a)와 양극 활물질층(150)의 경계선을 기준으로 제1 무지부(110a) 및 양극 활물질층(150)을 향해 각각 연장되어 있을 수 있다.
이때, 절연 코팅층(115)는 제1 무지부(110a) 전체 넓이(S)를 기준으로 10% 내지 50%의 범위(S1)로 제1 무지부(110a)를 커버할 수 있다
상기 범위를 벗어나, 절연 코팅층(115)이 너무 많은 제1 무지부(110a)를 커버하는 경우, 탭이 부착되는 영역에 절연 코팅층(115)이 형성될 수 있어, 전도성에 영향을 미칠 수 있고, 너무 작은 경우, 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)의 경계선이 노출될 가능성이 있어 바람직하지 않다.
또한, 양극 활물질층(150)의 일부와 제1 무지부(110a)의 일부를 커버하는 형태라면 그 넓이 비율에 있어 한정되지 아니하나, 예를 들어 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)를 커버하는 비율은 2:1 내지 1:2의 넓이 비율(S2: S1)일 수 있다.
양극 활물질층(150)을 너무 많이 커버하는 경우에는 용량 손실이 커질 수 있고, 너무 적게 커버하는 경우, N/P ratio 역전 방지 효과를 충분히 얻을 수 없는 바, 상기와 같은 넓이 비율로, 절연 코팅층(115)이 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)를 커버하는 것이 보다 바람직하다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 조립체는, 절연 코팅층(115)이 제1 무지부(110a)와 양극 활물질층(150)의 경계선을 커버하고 있어, 절연 코팅층(115)에 의한 N/P ratio의 역전 방지 효과가 보다 향상될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 절연 코팅층(115)은 양극 활물질층(150)의 단부를 기준으로 양극 활물질층(150)의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 포함한다. 일 예로, 상기 적어도 하나의 돌출부는 도 4와 같이 사각형 형상을 가질 수 있다. 다만, 상기 적어도 하나의 돌출부의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 이격되면서 양극 활물질층(150)을 커버할 수 있는 형상이라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 조립체는, 절연 코팅층(115)에 포함된 상기 돌출부의 크기 및/또는 형상 등을 통해, 음극 활물질층(250)의 단부와 대면하는 양극 활물질층(150)의 면적을 조절할 수 있다. 즉, 양극 활물질층(150)의 단부와 대면하는 음극 활물질층(250)의 반응 면적을 조절하여, N/P ratio가 역전되는 것을 방지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 양극 활물질층(150)의 단부는 제1 무지부(110a)를 향하는 방향으로 갈수록 양극 활물질층(150)의 중심부의 두께보다 얇아지고, 음극 활물질층(250)의 단부는 제2 무지부(210a)를 향하는 방향으로 갈수록 음극 활물질층(250)의 중심부의 두께보다 얇아질 수 있다. 보다 구체적으로, 양극(100)은 상기 양극 슬러리가 양극 집전체(110) 상에 도포됨에 따라, 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)의 경계에 위치하는 양극 활물질층(150)은 상기 양극 슬러리의 흐름성으로 점차적으로 두께가 얇아질 수 있다. 이는 음극(200)의 경우에도 마찬가지로 설명될 수 있다.
또한, 양극 활물질층(150)에서, 양극 활물질층(150)의 양 단부를 제외한 나머지는 양극 활물질층(150)의 중심부를 의미할 수 있다. 여기서, 양극 활물질층(150)의 중심부는 양극 활물질층(150)의 단부와 달리, 평탄한 두께를 가질 수 있다. 여기서, 평탄한 두께란 서로 동일하거나 유사한 두께를 가지는 것을 의미할 수 있다. 이는 음극(200)의 경우에도 마찬가지로 설명될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 돌출부는 양극 활물질층(150)의 단부로부터 양극 활물질층(150)의 일부까지 연장되어 있을 수 있다. 여기서, 양극 활물질층(150)의 일부는 양극 활물질층(150)의 중심부의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다.
여기서, 상기 돌출부의 길이(d1)는, 양극 활물질층(150)과 대면하는 음극 활물질층(250)의 두께를 기준으로 결정될 수 있다.
일반적으로, 전극 조립체는 양극 활물질층(150)의 중심부와 같이 평탄한 부분과 음극 활물질층(250)의 중심부와 같이 평탄한 부분을 기준으로, N/P ratio가 110 이상이 되도록 설계되며, 이러한 값을 미리 설계된 N/P ratio이라고 할 수 있다. 이 때, 음극 활물질층(250)의 중심부의 두께 대비 양극 활물질층(150)의 중심부와 같이 평탄한 부분과 대면하는 음극 활물질층(250)의 두께는 100/a(A= 미리 설계된 N/P ratio) 이상을 만족해야 한다. 일 예로, 미리 설계된 N/P ratio 가 110인 경우, 음극 활물질층(250)의 중심부의 두께 대비 양극 활물질층(150)의 중심부와 같이 평탄한 부분과 대면하는 음극 활물질층(250)의 두께는 대략 0.9 이상이여야 한다.
이에 따라, 양극 활물질층(150)과 대면하는 음극 활물질층(250)의 두께가 음극 활물질층(250)의 중심부의 두께 대비 0.9 이상이면, 해당 부분에서의 N/P ratio는 100 이상의 값을 가지는 것으로 볼 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 돌출부의 길이(d1)는, 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)의 경계선을 기준으로, 양극 활물질층(150)에서 음극 활물질층(250) 중 음극 활물질층(250)의 중심부의 두께 대비 0.9 이상 내지 1.0 이하의 두께를 가지는 영역과 대면하는 영역까지의 길이일 수 있다.
이에 따라, 상기 돌출부의 길이(d1)가 상술한 범위에 포함되어, N/P ratio이 100 이상의 값을 가질 수 있고, 리튬 이온이 석출 또한 방지할 수 있다.
이와 달리, 상기 돌출부의 길이(d1)가, 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)의 경계선을 기준으로, 양극 활물질층(150)에서 음극 활물질층(250) 중 음극 활물질층(250)의 중심부의 두께 대비 0.9 미만의 두께를 가지는 영역과 대면하는 영역까지의 길이인 경우, N/P ratio가 100 미만의 값을 가지게 될 수 있다. 즉, 이 경우, N/P ratio가 역전될 수 있고, 리튬 이온이 쉽게 석출되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 돌출부의 폭(d3)은 양극 활물질층(150)의 폭, 다시 말해, 양극 활물질층(150)과 제1 무지부(110a)의 경계면 방향 대비 20% 내지 50%의 범위를 도출부의 개수로 나눈 절대값의 범위일 수 있다.
예를 들어, 돌출부가 2개 형성되어 있는 경우에는 각각의 돌출부의 폭(d3)은 양극 활물질층(150)의 폭 대비 10%(20/2) 내지 25%(50/2)일 수 있고, 돌출부가 도 4에 도시한 바와 같이, 5개 형성되어 있는 경우, 각각의 돌출부의 폭(d3)은 양극 활물질층(150)의 폭 대비 4%(20/5) 내지 10%(50/5)의 범위일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전극 조립체는 양극(100)에 절연 코팅층(115)이 위치하여, 양극 활물질층(150)에서 음극 활물질층(250)을 향해 이동하는 리튬 이온은, 도 2와 같이, 절연 코팅층(115)이 형성되지 않은 양극 활물질층(150)으로 이동하여 양극 활물질층(150) 바깥으로 이동할 수 있다.
그러나, 이 경우 절연 코팅층(115)에 의해 리튬 이온의 이동 거리가 길어짐에 따라, 양극 활물질층(150)에서의 리튬 이온 중 일부가 충방전 시 반응에 참여하지 못하는 경우에 발생될 수 있고, 이에 따른 용량 손실의 문제가 있을 수 있다.
이를 고려하여, 본 실시예에 따른 전극 조립체는, 도 4와 같이, 절연 코팅층(115)에서, 상기 돌출부를 둘 이상으로 형성되어 있고, 이들은 서로 이격되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 상기 돌출부들을 둘 이상 형성하여 돌출부들 사이에 위치하는 양극 활물질층(150)은 음극 활물질층(250)을 향해 노출되도록 할 수 있다.
이에 따라, 양극 활물질층(150)에서의 리튬 이온 중 일부는 절연 코팅층(115)의 상기 적어도 하나의 돌출부 사이에 노출되어 있는 양극 활물질층(150)을 통해 음극 활물질층(250)으로 이동할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극 활물질층(150) 중 일부를 절연 코팅층(115)으로 커버하여 N/P ratio의 역전을 방지하면서도, 절연 코팅층(115)의 상기 적어도 하나의 돌출부 사이에 양극 활물질층(150) 중 일부를 음극 활물질층(250)을 향해 노출시켜, 절연 코팅층(115)에 의한 용량 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 절연 코팅층(115)에서, 상기 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리(d2)는 상기 돌출부의 폭(d3)과 동일하거나 이보다 작을 수 있다.
일 예로, 상기 적어도 하나의 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리(d2)는 2/3*상기 돌출부의 폭(d3)보다 크거나 상기 돌출부의 폭(d3)보다 작을 수 있다. 이는 절연 코팅층(115)이 위치하는 양극 활물질층(150)에 포함된 리튬 이온을 기준으로, 좌측, 우측, 및 아래 방향으로 이동할 수 있는 점과, 리튬 이온이 양쪽에서 이동할 수 있는 점을 고려하여 계산된 것이다.
다만, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 적어도 하나의 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리(d2)는 절연 코팅층(115)의 N/P ratio의 역전 방지 효과를 최대화하면서도, 절연 코팅층(115)에 의한 용량 손실을 최소화할 수 있는 정도라면 본 실시예에 포함될 수 있다.
이에 따라, 상기 적어도 하나의 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리(d2)는 상술한 범위에 포함되어, 절연 코팅층(115)에 의해 N/P ratio의 역전을 방지하면서도, 절연 코팅층(115)에 의한 용량 손실을 최소화할 수 있다.
이와 달리, 상기 적어도 하나의 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리(d2)가 지나치게 작은 경우, 음극 활물질층(250)을 향해 노출되어 있는 양극 활물질층(150)의 면적이 지나치게 줄어들어, 절연 코팅층(115)에 의한 용량 손실이 커질 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리(d2)가 지나치게 큰 경우, 절연 코팅층(115)에 의해 커버되어 있는 양극 활물질층(150)의 면적이 지나치게 줄어들어, 절연 코팅층(115)의 N/P ratio의 역전 방지 효과가 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 셀은 상술한 전극 조립체를 포함한다. 또한, 상기 전지 셀은 복수 개 적층된 형태로 전지 모듈 내에 포함될 수 있다. 또한, 상기 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지팩을 형성할 수도 있다.
앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 양극
110: 양극 집전체
110a: 제1 무지부
115: 절연 코팅층
150: 양극 활물질층
210: 음극 집전체
210a: 제2 무지부
250: 음극 활물질층
200: 음극
110: 양극 집전체
110a: 제1 무지부
115: 절연 코팅층
150: 양극 활물질층
210: 음극 집전체
210a: 제2 무지부
250: 음극 활물질층
200: 음극
Claims (15)
- 양극 집전체 및 상기 양극 집전체 상에 위치하는 양극 활물질층을 포함하는 양극; 및
음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층을 포함하는 음극을 포함하고,
상기 양극과 상기 음극은 상기 양극 활물질층과 상기 음극 활물질층이 서로 대면하는 방향으로 배치되고,
상기 양극은 상기 양극 활물질층의 단부로부터 상기 양극 활물질층 중 적어도 일부까지 커버하는 절연 코팅층을 포함하고,
상기 절연 코팅층은 상기 양극 활물질층의 단부를 기준으로 상기 양극 활물질층의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 전극 조립체. - 제1항에서,
상기 양극 집전체는 상기 양극 활물질층이 위치하지 않는 제1 무지부를 포함하고,
상기 음극 집전체는 상기 음극 활물질층이 위치하지 않는 제2 무지부를 포함하는 전극 조립체. - 제2항에서,
상기 절연 코팅층은 상기 제1 무지부와 상기 양극 활물질층의 경계선을 기준으로 상기 제1 무지부 중 적어도 일부까지 연장되어 있는 전극 조립체. - 제3항에서,
상기 절연 코팅층은 상기 제1 무지부 전체 넓이를 기준으로 10% 내지 50%의 범위로 상기 제1 무지부를 커버하는 전극 조립체. - 제3항에서,
상기 절연 코팅층은 상기 양극 활물질층과 상기 제1 무지부를 커버하는 비율은 2:1 내지 1:2의 넓이 비율인 전극 조립체. - 제2항에서,
상기 양극 활물질층의 단부는 상기 제1 무지부를 향하는 방향으로 갈수록 상기 양극 활물질층의 중심부의 두께보다 얇아지고,
상기 음극 활물질층의 단부는 상기 제2 무지부를 향하는 방향으로 갈수록 상기 음극 활물질층의 중심부의 두께보다 얇아지는 전극 조립체. - 제6항에서,
상기 돌출부의 길이는, 상기 양극 활물질층과 상기 제1 무지부의 경계선을 기준으로, 상기 양극 활물질층에서 상기 음극 활물질층 중 상기 음극 활물질층의 중심부의 두께 대비 0.9 이상 내지 1.0 이하의 두께를 가지는 영역과 대면하는 영역까지의 길이인 전극 조립체. - 제7항에서,
상기 양극 활물질층의 일부는 상기 양극 활물질층의 중심부의 두께와 동일한 두께를 가지는 전극 조립체. - 제1항에서,
상기 돌출부의 폭은 상기 양극 활물질층의 폭 대비 20% 내지 50%의 범위를 돌출부의 개수로 나눈 절대값의 범위인 전극 조립체. - 제2항에서,
상기 제1 무지부의 길이는 상기 제2 무지부의 길이와 동일하거나 이보다 큰 전극 조립체. - 제1항에서,
상기 돌출부는 둘 이상 형성되어 있고, 이들은 서로 이격되어 있는 전극 조립체. - 제11항에서,상기 돌출부가 서로 이격되어 있는 거리는 상기 돌출부의 폭과 동일하거나 이보다 작은 전극 조립체.
- 제1항에서,
상기 절연 코팅층은 리튬 이온이 통과하지 못하는 재질로 이루어지는 전극 조립체. - 제1항에서,
상기 양극과 상기 음극 사이에 분리막이 위치하는 전극 조립체. - 제1항에 따른 전극 조립체를 포함하는 전지 셀.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18/269,252 US20240055730A1 (en) | 2021-10-21 | 2022-10-21 | Electrode assembly and battery cell including the same |
| JP2023539911A JP2024502801A (ja) | 2021-10-21 | 2022-10-21 | 電極組立体およびそれを含む電池セル |
| PCT/KR2022/016168 WO2023068875A1 (ko) | 2021-10-21 | 2022-10-21 | 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210141113 | 2021-10-21 | ||
| KR20210141113 | 2021-10-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230057293A true KR20230057293A (ko) | 2023-04-28 |
Family
ID=86143124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220136343A KR20230057293A (ko) | 2021-10-21 | 2022-10-21 | 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4261977A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230057293A (ko) |
| CN (1) | CN116711125A (ko) |
-
2022
- 2022-10-21 CN CN202280008275.2A patent/CN116711125A/zh active Pending
- 2022-10-21 KR KR1020220136343A patent/KR20230057293A/ko active Search and Examination
- 2022-10-21 EP EP22884097.1A patent/EP4261977A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4261977A1 (en) | 2023-10-18 |
| CN116711125A (zh) | 2023-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20180101729A (ko) | 코팅된 전해질을 갖는 리튬-이온 배터리 | |
| US20120058385A1 (en) | Solid electrolyte cell | |
| US20100291444A1 (en) | Multilayer coatings for rechargeable batteries | |
| US20210399337A1 (en) | Solid electrolyte material with improved chemical stability | |
| US11990581B2 (en) | Battery including member having end region with Young's modulus smaller than Young's modulus of central region | |
| KR20230149783A (ko) | 2개 이상의 금속 호일 사이에 저항층을 포함하는 전극 집전체, 이를 포함하는 전극 및 리튬 이차전지 | |
| US20210226258A1 (en) | Solid-state battery | |
| CN111697261A (zh) | 锂二次电池 | |
| KR20200135060A (ko) | 리튬 이차전지용 양극, 이의 제조방법 및 이를 포함한 리튬 이차전지 | |
| KR20230057293A (ko) | 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지 셀 | |
| US20230163270A1 (en) | Electrode for secondary battery and method of manufacturing the same | |
| US20240055730A1 (en) | Electrode assembly and battery cell including the same | |
| US20210296694A1 (en) | Battery | |
| KR20240001928A (ko) | 리튬 이차 전지 | |
| KR102048755B1 (ko) | 분리막 시트에 의해 권취된 구조의 단위셀을 포함하는 전극조립체 | |
| US11670755B2 (en) | Modified electrolyte-anode interface for solid-state lithium batteries | |
| US10665853B2 (en) | Battery cell and battery including electroactive material | |
| US8951661B2 (en) | Battery design | |
| US20240120546A1 (en) | Electrolyte and lithium metal secondary battery comprising same | |
| KR102254354B1 (ko) | 코로나 표면 처리된 분리막을 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 | |
| CN111697196A (zh) | 非水电解质二次电池用负极及使用其的非水电解质二次电池 | |
| US11870054B2 (en) | Solid-state lithium batteries incorporating lithium microspheres | |
| US11271195B2 (en) | Hybrid electrolyte design for titanium niobium oxide based lithium battery | |
| US20230178716A1 (en) | Anode current collector including double coating layer and all-solid-state battery including same | |
| US20240113304A1 (en) | Cathode for lithium secondary battery, method of manufacturing same, and lithium secondary battery including same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |