KR20230060119A - 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

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Abstract

전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막을 특정 형태 및 소재로 변경함으로써, 전극 슬라이딩 현상에 의해 발생하는 리튬 석출 문제, 하프셀의 외측 분리막이 쉽게 접히고 찢어져 전극이 노출되는 문제 및 하프셀의 외측 분리막이 불투명하여 전극의 손상 여부를 확인하기 어려운 문제를 복합적으로 해소할 수 있는, 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지가 개시된다. 상기 전극 조립체는, 분리막 및 음극이 적층된 단위셀과 분리막 및 양극이 적층된 단위셀이 순차로 적층되어 형성된 모노셀; 분리막, 음극 또는 양극, 및 가압 플레이트가 적층된 하프셀; 및 상기 모노셀과 하프셀을 적층시킨 후, 이들을 전폭방향으로 감아서 고정시킨 랩핑부재를 포함하며, 상기 하프셀은 상기 모노셀의 외부로 노출된 음극 또는 양극 상부면에 분리막이 위치하도록 적층되고, 상기 분리막을 경계로 서로 다른 전극이 위치되며, 상기 하프셀의 가압 플레이트는 전장방향 양단부의 전극 대면부가 전극방향으로 경사진 경사부를 포함한다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지{Electrode assembly and secondary battery comprising the same}
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막을 특정 형태 및 소재로 변경함으로써, 전극 슬라이딩 현상에 의해 발생하는 리튬 석출 문제, 하프셀의 외측 분리막이 쉽게 접히고 찢어져 전극이 노출되는 문제 및 하프셀의 외측 분리막이 불투명하여 전극의 손상 여부를 확인하기 어려운 문제를 복합적으로 해소할 수 있는, 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기 및 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 폭발적으로 증가함에 따라, 높은 에너지 밀도와 방전 전압 및 우수한 출력 안정성을 가지는 이차전지에 대해 보다 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지로는 리튬-황 전지, 리튬이온 전지 및 리튬이온 폴리머 전지 등의 리튬 이차전지 등을 예시할 수 있다. 아울러, 상기와 같은 이차전지는 그 형상에 따라 원통형, 각형, 파우치형 등으로 구분할 수 있으며, 그 중 파우치형 전지셀에 대한 관심 및 수요가 점진적으로 높아지고 있다. 파우치형 전지셀은 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 또한 저렴하고 변형이 용이하다. 따라서, 파우치형 전지셀은 다양한 모바일 기기 및 자동차에 적용 가능한 형태 및 크기로 제작될 수 있다.
통상의 이차전지는 양극, 음극 및 양극과 음극의 사이에 개재(介在)되는 분리막을 포함하는 전극 조립체가 적층되어 전지 케이스에 수용된다. 이와 같이, 전지 케이스에 수용되는 전극 조립체는 구체적으로, 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형(Jelly-roll type, 또는 권취형), 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층시키는 스택형, 그리고, 스택형의 단위 셀들을 길이가 긴 분리막으로 권취하는 스택/폴딩형 등으로 분류할 수 있다.
이 중, 스택형의 전극 조립체는, 라미네이션 공정을 통해 강한 열과 압력으로 커팅(cutting)된 전극을 분리막에 부착하여 모노셀(mono cell)을 제작하고, 이를 순차적으로 적층시킨 후 마지막으로 최상부에 하프셀(half cell)을 구비시키는 공정을 통해 제조되고 있다. 아울러, 적층된 모노셀들과 하프셀을 하나의 단위체로 고정시키기 위해, 일정 간격으로 테이프(tape)를 부착하는 공정 또한 이루어질 수 있다.
하지만, 현재 적용 중인 스택형의 전극 조립체는, 전극 슬라이딩(Sliding) 현상에 의한 양극 및 음극의 접촉 면적 간 차이에 의해 해당 슬라이딩 부분에 리튬(Li)이 석출되는 문제를 내포하고 있다. 그리고, 이 리튬 석출 문제는 전지의 수명 저하를 유발하며, 더 나아가서는 폭발 및 화재 사고까지 야기할 수 있다. 따라서, 상기의 문제점들을 해소할 수 있는 신규한 스택형 전극 조립체의 개발이 절실히 요구된다.
아울러, 전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막은, 설비 및 사람의 손을 많이 타고 헝겊과 같은 강성으로도 쉽게 접히며, 단단하거나 뾰족한 부분에 긁히는 경우 찢어지게 되어 전극이 노출되는 문제가 발생한다. 뿐만 아니라, 하프셀의 외측 분리막이 불투명하기 때문에(즉, 빛을 투과하지 않기 때문에) 전극의 손상 여부를 확인하기 어려운 문제도 있다. 따라서, 전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막을, (1) 접히지 않고 쉽게 찢기지 않는 인장강도를 가지고 있고, (2) 빛을 잘 투과하고, (3) 공급이 용이하고 가격 경쟁력이 있고, (4) 전해액이 침투할 때 화학적으로 반응하지 않고, (5) 충전 중 고온을 견딜 정도로 열 안정성이 우수하고, (6)무게가 가벼워 무게당 용량 경쟁력에 해를 끼치지 않는 소재로 변경할 필요도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막을 특정 형태 및 소재로 변경함으로써, 전극 슬라이딩 현상에 의해 발생하는 리튬 석출 문제, 하프셀의 외측 분리막이 쉽게 접히고 찢어져 전극이 노출되는 문제 및 하프셀의 외측 분리막이 불투명하여 전극의 손상 여부를 확인하기 어려운 문제를 복합적으로 해소할 수 있는, 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 분리막 및 음극이 적층된 단위셀과 분리막 및 양극이 적층된 단위셀이 순차로 적층되어 형성된 모노셀; 분리막, 음극 또는 양극, 및 가압 플레이트가 적층된 하프셀; 및 상기 모노셀과 하프셀을 적층시킨 후, 이들을 전폭방향으로 감아서 고정시킨 랩핑부재를 포함하며, 상기 하프셀은 상기 모노셀의 외부로 노출된 음극 또는 양극 상부면에 분리막이 위치하도록 적층되고, 상기 분리막을 경계로 서로 다른 전극이 위치되며, 상기 하프셀의 가압 플레이트는 전장방향 양단부의 전극 대면부가 전극방향으로 경사진 경사부를 포함하는 전극 조립체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수용하는 수납 케이스;를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 의하면, 전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막을 특정 형태 및 소재로 변경함으로써, 전극 슬라이딩 현상에 의해 발생하는 리튬 석출 문제, 하프셀의 외측 분리막이 쉽게 접히고 찢어져 전극이 노출되는 문제 및 하프셀의 외측 분리막이 불투명하여 전극의 손상 여부를 확인하기 어려운 문제를 복합적으로 해소할 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 통상의 스택형 전극 조립체에서 나타나는 전극 슬라이딩 현상을 보여주는 측면 모식도이다.
도 2는 하나의 모노셀에서 양극 활물질과 음극 활물질의 일 끝단이 슬라이딩 된 정도의 차이에 따라 분리막과 접촉하는 면적이 달라짐을 보여주는 측면 모식도이다.
도 3은 하나의 모노셀에서 양극 활물질과 음극 활물질의 일 끝단이 슬라이딩 된 동시에 음극 활물질과 분리막이 이격되게 존재하는 모습을 보여주는 측면 모식도이다.
도 4는 음극 활물질을 양극 활물질보다 길게 설계한 통상의 스택형 전극 조립체를 모식화 한 도면이다.
도 5는 음극 활물질을 양극 활물질보다 길게 설계함에도 양극 활물질과 분리막이 접촉하는 면적이 음극 활물질과 분리막이 접촉하는 면적보다 넓어지는 문제점을 보여주는 측면 모식도이다.
도 6은 통상의 스택형 전극 조립체를 테이프로 고정 및 압축시킨 모습을 보여주는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 측면 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 하프셀 중 최외곽에 구비된 가압 플레이트의 측면 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 통상의 스택형 전극 조립체에서 나타나는 전극 슬라이딩 현상을 보여주는 측면 모식도이다. 통상적인 스택형의 전극 조립체에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이 금속 집전체(예를 들어, 양극은 알루미늄일 수 있고 음극은 구리일 수 있다, 10)의 일면에는 점성을 가지는 액체 상태의 전극 활물질(20)이 도포되고, 이때, 전극 활물질(20)의 양 끝단(탭(Tab)이 위치하는 방향) 각각에는 표면장력 또는 공정 시의 열 불균일에 기인한 수 내지 수십 mm 길이의 경사부(S)가 형성되는데, 이를 전극 슬라이딩 현상이라고 일컫는다.
도 2는 하나의 모노셀에서 양극 활물질과 음극 활물질의 일 끝단이 슬라이딩 된 정도의 차이에 따라 분리막과 접촉하는 면적이 달라짐을 보여주는 측면 모식도로서, 도 2의 a는 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 넓은 경우에 해당되고, 도 2의 b는 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 넓은 경우에 해당된다(활물질(30, 40) 내 세로 선은, 경사가 시작되는 지점을 의미함). 앞서 언급한 바와 같이, 전극 활물질이 도포되면 슬라이딩 현상이 나타나는데, 이때 도 2의 b에 도시된 바와 같이 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 좁으면, 그 좁아진 면적만큼 리튬이 필연적으로 석출되기 마련이다. 따라서, 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 넓게 제작할 필요가 있다.
도 3은 하나의 모노셀에서 양극 활물질과 음극 활물질의 일 끝단이 슬라이딩 된 동시에 음극 활물질과 분리막이 이격되게 존재하는 모습을 보여주는 측면 모식도이다. 아울러, 도 3에 도시된 바와 같이, 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 이격되게 존재하는 경우 또한, 활물질과 분리막의 접촉 면적 차이에 따른 경우와 마찬가지로 리튬 석출의 원인이 된다. 따라서, 음극 활물질(30)과 분리막(50)의 사이에는 빈 공간(gap, G)이 없어야 한다. 그리고, 도 3은 일 예시로서, 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 이격되게 존재하는 경우에도 리튬 석출이 될 수 있으므로, 음극 활물질(30)과 분리막(50)의 사이 및 양극 활물질(40)과 분리막(50)의 사이 모두에는 빈 공간이 없도록 제작하여야 한다.
도 4는 음극 활물질을 양극 활물질보다 길게 설계한 통상의 스택형 전극 조립체를 모식화 한 도면이다. 상기와 같은 이유에 기인하여, 당업계에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 넓고, 또한, 음극 활물질(30)과 분리막(50)의 사이 및 양극 활물질(40)과 분리막(50)의 사이 모두에 빈 공간이 없도록 전해액을 주입한 후 압착(Press)하여 스택형 전극 조립체를 제조하고 있다.
도 5는 음극 활물질을 양극 활물질보다 길게 설계함에도 양극 활물질과 분리막이 접촉하는 면적이 음극 활물질과 분리막이 접촉하는 면적보다 넓어지는 문제점을 보여주는 측면 모식도이다. 위에서 설명한 대로, 당업계에서는 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 넓고, 또한, 음극 활물질(30)과 분리막(50)의 사이 및 양극 활물질(40)과 분리막(50)의 사이 모두에 빈 공간이 없도록 전해액을 주입한 후 압착(Press)하여 스택형 전극 조립체를 제조하고 있다. 하지만, 이와 같이 제조하더라도, 실제로는 도 5에 도시된 바와 같이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 넓어지는 문제가 발생한다. 즉, 음극 활물질(30)을 양극 활물질(40)보다 길게 설계하더라도 슬라이딩 시 형성되는 음극 활물질(30)의 경사가 양극 활물질(40)의 경사보다 완만하게 이루어지기 때문에, 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 좁아지는 것이다. 또한, 이와 같은 문제는, 도 5에 도시된 바와 같이 압착하더라도 해결에 어려움이 있는 실정이다.
도 6은 통상의 스택형 전극 조립체를 테이프로 고정 및 압축시킨 모습을 보여주는 모식도이다. 또한, 당업계에서는, 상기의 문제점, 즉, 음극 활물질(30)을 양극 활물질(40)보다 길게 설계해도 음극 활물질(30)과 분리막(50)이 접촉하는 면적이 양극 활물질(40)과 분리막(50)이 접촉하는 면적보다 좁아지는 문제점을 해결하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 압착 이외에 테이프(halogen free, 60)로 전극 조립체(하프셀 + 모노셀)를 고정 및 압축시키는 방법까지 이용하고 있다. 하지만, 스택형 전극 조립체의 구조상 전극 슬라이딩 된 양 끝단에까지 테이프를 부착하는 것이 어려워, 도 6과 같이 전극 조립체의 중심부 및 이의 주변부에만 테이프를 부착시키고 있다(예를 들어, 전극 조립체의 양 끝단을 제외하고, 20~30 mm 너비로 3~5개의 테이프를 부착함). 따라서, 전극 슬라이딩 현상이 발생하여 경사부가 형성된 전극 조립체의 양 끝단은, 테이프에 의한 힘을 전혀 받지 못하게 되고, 결국 이 경우에도 리튬 석출에 따른 폭발 및 화재 사고로 이어질 수 있다.
이에 본 출원인은, 음극 활물질과 분리막의 사이 및 양극 활물질과 분리막의 사이 모두에 빈 공간이 없거나 최소화되도록 하고, 또한, 랩핑(Wrapping)부재로 전극 조립체를 고정 및 압축시키더라도 음극 활물질과 분리막이 접촉하는 면적이 양극 활물질과 분리막이 접촉하는 면적보다 넓은 스택형 전극 조립체를 개발해 내었다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 측면 모식도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 하프셀 중 최외곽에 구비된 가압 플레이트의 측면 모식도이다. 도 7 및 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100)는,
분리막 및 음극(112)이 적층된 단위셀과 분리막(114) 및 양극(116)이 적층된 단위셀이 순차로 적층되어 형성된 모노셀(120), 분리막(134b), 음극 또는 양극(132), 및 가압 플레이트(134a)가 적층된 하프셀(130) 및 상기 모노셀(120)과 하프셀(130)을 적층시킨 후, 이들을 전폭방향으로 감아서 고정시킨 랩핑부재(150)를 포함하며, 상기 하프셀(130)은 상기 모노셀(120)의 외부로 노출된 음극 또는 양극 상부면에 분리막(134b)이 위치하도록 적층되고, 상기 분리막(134b)을 경계로 서로 다른 전극이 위치되며, 상기 하프셀(130)의 가압 플레이트(134a)는 전장방향 양단부의 전극 대면부가 전극방향으로 경사진 경사부(P)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가장 큰 특징은, 상기 전극 조립체(100)의 하프셀(130) 최외곽에 구비된 가압 플레이트(134a)의 형태에 있다. 즉, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 상기 하프셀(130)의 최외곽에 위치한 가압 플레이트(134a) 중 음극(132)에 대향되는 면(즉, 전극 대면부)이 전극방향으로 경사진 경사부(P)를 가져, 전장방향 양 끝단으로 갈수록 전극(음극 또는 양극, 132)에 가까워지는 형태를 가지는 것인데, 이는, 점성을 가지는 전극 활물질을 금속 집전체 상에 도포할 시 발생하는 슬라이딩 현상, 즉 다시 말해, 금속 집전체 상에 도포할 시 전극에 포함된 전극 활물질의 양 끝단에 각각 형성되는 경사부(P)를 통해, 상기 하프셀(130)에 포함되는 전극(132)과 가압 플레이트(134a)가 접촉하는 면적을 넓게 하기 위함이다.
보다 궁극적으로, 상기 하프셀(130)의 최외곽에 위치한 가압 플레이트(134a) 중 전극(132)에 대향되는 면이 전장방향 양 끝단으로 갈수록 전극(132)에 가까워지는 형태를 가지도록 한 것은, 상기 하프셀(130)의 하부에 위치한 각각의 단위 모노셀(110) 내에서 음극(112)과 분리막(114)이 접촉하는 면적이 양극(116)과 분리막(114)이 접촉하는 면적보다 넓게 하기 위한 것이다(따라서, 전극 조립체 내에서 음극과 분리막이 접촉하는 면적이 양극과 분리막이 접촉하는 면적보다 넓다).
즉, 상기 랩핑부재(150)로 상기 모노셀(120)과 하프셀(130)의 외주면을 이들의 전폭방향으로 함께 둘러싸서 고정 및 압축시키게 되면, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)의 양 끝단 경사부(P)가 전극(132)에 밀착된다. 그리고, 이와 동시에, 상기 하프셀(130)에 포함되는 분리막(134b)의 양 끝단과 상기 모노셀(120)에 포함된 전극과 분리막 각각의 양 끝단까지 함께 하부 방향으로 끌어당겨져, 각각의 단위 모노셀(110) 내에서 음극(112)과 분리막(114)이 접촉하는 면적이 양극(116)과 분리막(114)이 접촉하는 면적보다 넓어지는 것이다. 즉, 다시 말해, 각각의 단위 모노셀(110) 내에서도 음극(112)에 포함된 음극 활물질의 양 끝단 경사부에 이와 마주한 분리막(114)의 양 끝단이 부합된다.
이러한 이유는, 도 2, 3 및 5에 도시된 바와 같이, 음극 활물질(30)이 슬라이딩 되어 형성된 경사부가 윗쪽을 향하고 있는 반면, 양극 활물질(40)이 슬라이딩 되어 형성된 경사부는 아랫쪽을 향하고 있기 때문이다. 즉, 다시 말해, 상기 단위 모노셀(110)의 분리막(114) 양 끝단이 랩핑부재(150)에 의해 끌어당겨지면 경사부가 윗쪽을 향하고 있는 음극(112)의 형태에 부합되지만, 경사부가 아랫쪽을 향하고 있는 양극(116)의 형태에는 부합되지 않는다. 즉, 상기 단위 모노셀(110)의 음극(112)에 포함된 음극 활물질의 양 끝단 경사부가 윗쪽을 향하여 이와 마주한 분리막(114)의 양 끝단에 부합되고, 상기 단위 모노셀(110)의 양극(116)에 포함된 양극 활물질의 양 끝단 경사부가 아랫쪽을 향하여 이와 마주한 분리막(114)의 양 끝단에 부합되지 않는 것이다. 이러한 이유에 기인하여, 각각의 단위 모노셀(110) 내에서 음극(112)과 분리막(114)이 접촉하는 면적이 양극(116)과 분리막(114)이 접촉하는 면적보다 넓어지는 것이다. 이때, 전극 조립체 내 음극과 분리막의 사이 및 양극과 분리막의 사이 모두에 빈 공간이 없거나 최소화되는 점 또한 당연하다.
아울러, 상기 모노셀(120)에 포함되는 분리막 중 음극(112)의 상부면에 대면되게 위치하는 분리막 또한, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)와 동일하게, 음극(112)에 대향되는 면이 전장방향 양 끝단으로 갈수록 음극(112)에 인접하는 형태를 가질 수 있다(즉, 도 7에 도시된 모습과 유사할 수 있다). 즉, 양 끝단으로 갈수록 중심부에 비해 두꺼운 두께를 가질 수 있다(즉, 경사부를 가질 수 있다).
한편, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)의 양 끝단 각각은, 상술한 바와 같이 하프셀(130)에 포함되는 전극(132)에 가까워지는 형태를 취하고 있다. 따라서, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)의 양 끝단 각각은, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)의 중심부에 비해 두꺼운 두께를 가질 수밖에 없다. 예를 들어, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)의 양 끝단 각각의 두께가 중심부의 두께보다 약 30 내지 50 ㎛ 두꺼울 수 있고(말단으로 갈수록 점진적으로 두꺼워지는 형태), 이를 약 20개(Stack)의 단위 모노셀을 포함하는 전극 조립체에 적용하는 경우에는, 모든 단위 모노셀에 포함된 분리막에 음극이 최대한의 면적으로 접촉될 수 있다.
따라서, 상기 가압 플레이트(134a)는 전장방향 양단부의 전극 대면부가 전극방향으로 경사진 경사부(P)를 포함하여야 한다. 이때, 상기 가압 플레이트(134a)는 전장방향 양단부가 전극방향으로 휘어진 플레이트 형상을 갖는 것일 수 있다. 또한, 상기 가압 플레이트(134a)의 휘어진 부분은 직선 형태이거나 전극방향으로 굽어지는 곡면 형태일 수 있다. 한편, 상기 가압 플레이트(134a)는 도 8에 도시된 바와 같이 평면의 플레이트 형태를 기본구조로 하되, 전장방향 양단부의 전극 대향면에 말단부로 가면서 점차 두꺼워지는 경사면 형성 구조가 부가된 형태일 수도 있다. 이때, 경사면은 직선 형태이거나 전극방향으로 굽어지는 곡면 형태일 수 있다. 이 외에, 상기 가압 플레이트(134a)는 전극 대향면이 전장방향으로 오목하게 굽어진 곡면을 갖는 것일 수도 있는 등, 중심부보다 양단의 두께가 두껍기만 하다면 그 형태에는 특별한 제한이 없다.
상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)가 우수한 굴곡강도와 경도를 가질 경우 이상에서 설명한 효과가 보다 현저하게 나타날 수 있다. 이를 위해, 상기 가압 플레이트(134a)는 폴리프로필렌 수지(polypropylene resin)를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리프로필렌 수지만으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 폴리프로필렌 수지를 포함하는 가압 플레이트(134a)의 녹는점은 약 170 ℃일 수 있고, 비중은 약 0.91 g/cm3일 수 있다. 아울러, 관련 공정 중 히터(Heater)의 온도가 약 80 ℃까지 상승하게 되는데, 상기와 같이 가압 플레이트(134a)에 용해 온도가 약 135 내지 160 ℃로 높은 폴리프로필렌 수지를 포함시키면, 히터의 온도가 최대치까지 상승하더라도 가압 플레이트(134a)가 녹는 현상이 전혀 발생하지 않는 이점도 가지게 된다.
통상, 전극 조립체의 최외곽에 위치하는 하프셀의 외측 분리막(본 발명의 가압 플레이트에 해당)은, 설비 및 사람의 손을 많이 타고 헝겊과 같은 강성으로도 쉽게 접히며, 단단하거나 뾰족한 부분에 긁히는 경우 찢어지게 되어 전극이 노출되는 문제가 발생한다. 그리고, 이러한 문제점은 전지의 성능을 저하시키고, 화재를 유발하기도 한다. 이에, 본 출원인은, 하프셀에 포함되는 외측 분리막의 바깥면이 전지 반응과 무관한 점에 착안하여, 기존의 일반적인 소재 대신, 강성(우수한 굴곡강도 및 경도)을 가질 뿐만 아니라 전해액에 의해서도 변형이 일어나지 않는(즉, 우수한 화학 안정성(상온에서의 산성 및 알칼리성)) 안정화된 폴리프로필렌 수지로 소재를 변경한 것이며, 이에 따라, 기존의 소재가 가지고 있던 문제점들을 해소할 수 있다. 뿐만 아니라, 투명 폴리프로필렌 수지로 가압 플레이트(134a)를 구성하고, 또한 투명한 접착제(예를 들어, 에폭시계 접착제)까지 활용하는 경우에는, 하프셀(130) 내의 전극(132)이 외부 충격에 의해 깨지는 것을 파악할 수 있는 등 상태의 확인까지도 가능하다.
상기 랩핑부재(150)는 상기 모노셀(120)과 하프셀(130)의 외주면을 전폭방향으로 함께 둘러싸서, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a) 등의 양 끝단을 보다 강한 힘으로 끌어당기는 역할을 한다. 따라서, 상기 랩핑부재(150)는 최소한 전극 조립체(100)의 양 끝단 각각에 하나 이상씩 위치하여 상기 모노셀(120)과 하프셀(130)의 외주면을 둘러싸아야 한다. 다만, 전극과 분리막의 접촉 면적이 보다 넓어질 수 있도록, 상기 전극 조립체(100)의 중심부도 랩핑부재(150)로 둘러싸는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 전극과 분리막의 접촉 면적을 최대한으로 넓힐 수만 있다면, 상기 랩핑부재(150)의 설치 개수에는 특별한 제한이 없다.
이러한 랩핑부재(150)로는 접착 성분이 부여된 접착부재와 그렇지 않은 비 접착부재를 예시할 수 있다. 상기 접착 성분이 부여된 접착부재로는 테이프(Tape) 또는 인장력을 가해도 적정 수준까지 끊어지지 않는 부재에 접착 성분을 별도로 부여한 것일 수 있다. 그리고, 상기 비 접착부재로는 인장력을 가해도 적정 수준까지 끊어지지 않는 부재를 예시할 수 있고, 이 경우에는 접착이 불가능하므로 전극 조립체를 둘러싼 후 양 말단을 묶는 등의 다양한 방법을 통해 고정시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 하프셀(130)의 최외곽에 구비된 가압 플레이트(134a)에서 전극(132)에 대향되지 않는 반대 면(즉, 외부면)에는, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 상기 랩핑부재(150)를 수용 및 거치할 수 있는 홈부(또는 음각 패턴, G)가 전폭방향으로 형성될 수 있다. 이는, 보다 안정적인 고정 및 압축을 위한 것으로서, 상기 홈부(G)는 최소한 하프셀(130)의 최외곽에 구비된 가압 플레이트(134a)에서 전극(132)에 대향되지 않는 반대 면의 양 끝단 각각에 하나 이상씩 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈부(G)는 하프셀(130)의 최외곽에 구비된 가압 플레이트(134a) 중 음극(132)에 대향되지 않는 반대 면의 중심부에까지 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 아울러, 상기 홈부(G)에 수용 및 거치되는 랩핑부재(150)에 의한 효과를 극대화시킬 수만 있다면, 상기 홈부(G)의 개수에는 특별한 제한이 없으며, 예를 들어, 상술한 바에 따라 2 내지 5개 형성될 수 있다. 이상에 따라, 상기 랩핑부재(150)는 상기 홈부(G)에 수용되도록 감긴 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 홈부(G)의 너비 및 깊이는 상기 랩핑부재(150)의 너비 및 깊이에 따라 다양하게 설정될 수 있으므로, 상기 홈부(G)의 너비 및 깊이에도 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 다만, 일 예로, 상기 하프셀(130)에 포함되는 가압 플레이트(134a)의 양 끝단 각각의 두께가 중심부의 두께보다 약 30 내지 50 ㎛ 두꺼운 경우(극단적인 예로, 가압 플레이트(134a)의 양 끝단 두께가 210 내지 230 ㎛이고, 가압 플레이트(134a)의 중심부 두께가 180 ㎛인 경우)에는, 상기 홈부(G)의 깊이가 약 22 ㎛로 형성되도록 하는 것이 바람직할 수는 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 상기 이차전지는 이상에서 설명한 본 발명의 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 수납 케이스를 포함한다. 그리고, 상기 이차전지는 용도에 특별한 제한을 두는 것은 아니나, 자동차용 배터리인 것이 바람직할 수 있다. 상기 이차전지는 전극 조립체를 파우치 등의 수납 케이스 내부에 수용할 수 있는 모든 전지일 수 있으나, 리튬계 이차전지인 것이 바람직하다. 상기 리튬계 이차전지로는 리튬 석출 문제를 내포하고 있는 리튬계 이차전지 모두를 예시할 수 있고, 보다 구체적으로는 리튬 이온 전지를 예시할 수 있다.
본 발명의 이차전지가 리튬 이온 전지인 경우, 양극 활물질로 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2), 리튬 망간 산화물(LiMnO2, LiMn2O4 등), 리튬 인산철 화합물(LiFePO4) 및 리튬 니켈코발트망간계 양극 활물질(또는 리튬 NCM계 양극 활물질, 또는 NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물, 또는 High Ni 양극재) 등을 예시할 수 있다. 또한 양극에는, 상기 양극 활물질 이외에 바인더 및 도전재 등을 더 포함한다.
상기 바인더는 양극재(양극 활물질)와 도전재 등의 결합 및 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 예컨대, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플루오라이드-폴리헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVdF/HFP), 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐에테르, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 알킬화 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리돈, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무, 술폰화 EPDM 고무, 스틸렌-부틸렌 고무, 불소 고무, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 바인더는 통상적으로 양극 총 중량 100 중량부를 기준으로 1 내지 50 중량부, 바람직하게는 3 내지 15 중량부 첨가된다. 상기 바인더의 함량이 1 중량부 미만이면 양극재와 집전체와의 접착력이 불충분해질 수 있고, 50 중량부를 초과하면 접착력은 향상되지만 그만큼 양극재의 함량이 감소하여 전지 용량이 낮아질 수 있다.
상기 양극에 포함되는 도전재는 전지의 내부 환경에서 부반응을 유발하지 않고 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 우수한 전기전도성을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 대표적으로는 흑연 또는 도전성 탄소를 사용할 수 있으며, 예컨대, 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 뎅카 블랙, 써멀 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 결정구조가 그라펜이나 그라파이트인 탄소계 물질; 탄소 섬유, 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본; 알루미늄 분말, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화 아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 산화물; 및 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 고분자;를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 전체 중량 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 50 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부로 첨가된다. 도전재의 함량이 0.5 중량부 미만으로 너무 적으면 전기전도성 향상 효과를 기대하기 어렵거나 전지의 전기화학적 특성이 저하될 수 있으며, 도전재의 함량이 50 중량부를 초과하여 너무 많으면 상대적으로 양극재의 양이 적어져 용량 및 에너지 밀도가 저하될 수 있다. 양극에 도전재를 포함시키는 방법은 크게 제한되지 않으며, 양극재에의 코팅 등 당분야에 공지된 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 양극재에 도전성의 제2 피복층이 부가됨으로 인해 상기와 같은 도전재의 첨가를 대신할 수도 있다.
또한, 양극에는 그 팽창을 억제하는 성분으로서 충진제가 선택적으로 첨가될 수 있다. 이러한 충진제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 전극의 팽창을 억제할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소 섬유 등의 섬유상 물질; 등을 사용할 수 있다.
상기 양극재, 바인더 및 도전재 등을 분산매(용매)에 분산, 혼합시켜 슬러리를 만들고, 이를 양극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연함으로써 양극을 제조할 수 있다. 상기 분산매로는 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMF(Dimethyl formamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), 에탄올, 이소프로판올, 물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 집전체로는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스스틸(STS), 알루미늄(Al), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 카본(C), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(In doped SnO2), FTO(F doped SnO2), 및 이들의 합금과, 알루미늄(Al) 또는 스테인리스스틸의 표면에 카본(C), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag)을 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 양극 집전체의 형태는 호일, 필름, 시트, 펀칭된 것, 다공질체, 발포체 등의 형태일 수 있다.
음극은 해당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질, 도전재, 바인더, 필요에 따라 충진제 등을 분산매(용매)에 분산, 혼합시켜 슬러리를 만들고, 이를 음극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 음극을 제조할 수 있다. 상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질 재료; Si, Al, Sn, Pb, Sb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 또는 Al합금 등 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물; SiOβ(0 < β < 2), SnO2, 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물과 같이 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 금속산화물; 또는 Si-C 복합체 또는 Sn-C 복합체과 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극 활물질로서 금속 리튬 박막이 사용될 수도 있다. 또한, 탄소재료는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성 탄소가 대표적이다.
또한, 상기 음극에 사용되는 바인더 및 도전재는 앞서 양극에서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다. 상기 음극 집전체로는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스스틸(STS), 구리(Cu), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 카본(C), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(In doped SnO2), FTO(F doped SnO2), 및 이들의 합금과, 구리(Cu) 또는 스테인리스 스틸의 표면에 카본(C), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag)을 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 음극 집전체의 형태는 호일, 필름, 시트, 펀칭된 것, 다공질체, 발포체 등의 형태일 수 있다.
전극 조립체 내 하프셀의 최외곽에 위치한 가압 플레이트(134a)를 제외한 나머지 내측 분리막으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 폴리머, 유리섬유 등을 시트, 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포 등의 형태로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 다공성의 폴리에틸렌 또는 다공성의 유리섬유 부직포(glass filter)를 분리막으로 적용하는 것이 바람직할 수 있고, 다공성의 glass filter(유리섬유 부직포)를 분리막으로 적용하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
한편, 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질(예컨대, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등)이 사용되는 경우에는 상기 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다. 구체적으로는, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막을 사용한다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 내지 10 ㎛, 두께는 일반적으로 5 내지 300 ㎛ 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 전해질 또는 전해액으로는 비수계 전해액(비수계 유기 용매)으로서 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 메틸에틸 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, γ-부틸로락톤, n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 인산 트리에스테르, 디부틸 에테르, N-메틸-2-피롤리디논, 1,2-디메톡시 에탄, 2-메틸 테트라하이드로퓨란과 같은 테트라하이드로퓨란 유도체, 디메틸설폭시드, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥솔란 및 그 유도체, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산 메틸, 트리메톡시 메탄, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기 용매가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전해액에는 리튬염을 더 첨가하여 사용할 수 있으며(이른바, 리튬염 함유 비수계 전해액), 상기 리튬염으로는 비수계 전해액에 용해되기 좋은 공지의 것, 예를 들어 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiPF3(CF2CF3)3, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4-페닐 붕산 리튬, 리튬 이미드 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 (비수계) 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, 글라임계 화합물, 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 필요에 따라서는, 불연성을 부여하기 위해 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위해 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
한편, 이차전지는 당 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막을 넣고, 비수 전해액을 투입함으로써 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 리튬 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지 셀에 적용됨은 물론, 중대형 디바이스의 전원인 전지모듈의 단위전지로 특히 적합하게 사용될 수 있다. 이러한 측면에서, 본 발명은 또한 2개 이상의 이차전지가 전기적으로 연결(직렬 또는 병렬)되어 포함된 전지모듈을 제공한다. 상기 전지모듈에 포함되는 이차전지의 수량은, 전지모듈의 용도 및 용량 등을 고려하여 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.
나아가, 본 발명은 당 분야의 통상적인 기술에 따라 상기 전지모듈을 전기적으로 연결한 전지팩을 제공한다. 상기 전지모듈 및 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 전기 트럭; 전기 상용차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용 가능하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을, 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 금속 집전체
20: 전극 활물질 (S: 경사부)
30: 음극 활물질
40: 양극 활물질
50: 분리막
60: 테이프
100: 전극 조립체
110: 단위 모노셀 (112: 음극, 114: 분리막, 116: 양극)
120: 모노셀
130: 하프셀 (132: 전극, 134a: 가압 플레이트, 134b: 분리막, G: 홈부)
150: 랩핑부재

Claims (15)

  1. 분리막 및 음극이 적층된 단위셀과 분리막 및 양극이 적층된 단위셀이 순차로 적층되어 형성된 모노셀;
    분리막, 음극 또는 양극, 및 가압 플레이트가 적층된 하프셀; 및
    상기 모노셀과 하프셀을 적층시킨 후, 이들을 전폭방향으로 감아서 고정시킨 랩핑부재를 포함하며,
    상기 하프셀은 상기 모노셀의 외부로 노출된 음극 또는 양극 상부면에 분리막이 위치하도록 적층되고, 상기 분리막을 경계로 서로 다른 전극이 위치되며,
    상기 하프셀의 가압 플레이트는 전장방향 양단부의 전극 대면부가 전극방향으로 경사진 경사부를 포함하는 전극 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트는 양 끝단 각각의 두께가 중심부의 두께보다 약 30 내지 50 ㎛ 두꺼운 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트는 전장방향 양단부가 전극방향으로 휘어진 플레이트 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 플레이트의 휘어진 부분은 직선 형태이거나 전극방향으로 굽어지는 곡면 형태인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트는 평면의 플레이트 형태를 기본구조로 하며, 전장방향 양단부의 전극 대향면에 말단부로 가면서 점차 두꺼워지는 경사면 형성 구조가 부가된 형태인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 경사면은 직선 형태이거나 전극방향으로 굽어지는 곡면 형태인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트는 전극 대향면이 전장방향으로 오목하게 굽어진 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트는 외부면에 상기 랩핑부재를 수용하는 홈부가 전폭방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 홈부가 2 내지 5개 형성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 랩핑부재는 상기 홈부에 수용되도록 감긴 것을 특징으로 하는 전극 조립체.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 전극 조립체 내에서 음극과 분리막이 접촉하는 면적이 양극과 분리막이 접촉하는 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트가 폴리프로필렌 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 플레이트가 폴리프로필렌 수지만으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 전극 조립체.
  14. 청구항 1의 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수용하는 수납 케이스;를 포함하는 이차전지.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 이차전지는 리튬계 이차전지인 것을 특징으로 하는, 이차전지.
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