KR20230133619A - Electrode assembly for secondary battery, secondary battery comprising the same and manufacturing method thereof - Google Patents
Electrode assembly for secondary battery, secondary battery comprising the same and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230133619A KR20230133619A KR1020220030825A KR20220030825A KR20230133619A KR 20230133619 A KR20230133619 A KR 20230133619A KR 1020220030825 A KR1020220030825 A KR 1020220030825A KR 20220030825 A KR20220030825 A KR 20220030825A KR 20230133619 A KR20230133619 A KR 20230133619A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode assembly
- secondary battery
- heat
- shrinkable tube
- self
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0468—Compression means for stacks of electrodes and separators
-
- 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
- H01M10/0583—Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 이차 전지의 사용시 비정상적으로 발생된 가스에 의해 음극과 양극 사이에 간극이 발생하여 벌어지는 문제를 효과적으로 방지할 수 있는 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly for a secondary battery, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing the secondary battery. More specifically, the present invention relates to a problem that occurs due to a gap between the cathode and the anode due to abnormally generated gas when using the secondary battery. It relates to an electrode assembly for a secondary battery that can effectively prevent this, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing the secondary battery.
일반적으로, 첨단 전자산업의 발달로 전자장비의 소량화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 휴대용 전자 기기를 포함하는 다양한 형태의 모바일 기기의 사용이 증대되고 있고, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 사용도 확대되고 있다.In general, as the development of the cutting-edge electronics industry makes it possible to reduce the size and weight of electronic equipment, the use of various types of mobile devices, including portable electronic devices, is increasing, and the use of electric vehicles or hybrid vehicles is also expanding. .
최근에는 모바일 기기, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등의 동력원으로 높은 에너지 밀도를 가진 전지의 필요성이 날로 증대되고 있다. 그로 인하여, 고성능 이차전지의 수요가 증가되고 있으며, 이차전지의 성능 향상과 안전성 제고를 위한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 특히, 최근의 이차전지는 고성능화, 박형화 및 소형화 등의 추세에 따라 매우 콤팩트한 내부 구조를 가지도록 설계되고 있다.Recently, the need for batteries with high energy density as a power source for mobile devices, electric vehicles, or hybrid vehicles is increasing day by day. As a result, demand for high-performance secondary batteries is increasing, and research to improve the performance and safety of secondary batteries is also being actively conducted. In particular, recent secondary batteries are designed to have a very compact internal structure in accordance with trends such as higher performance, thinner thickness, and miniaturization.
그런데, 이차전지를 실제로 사용 중에 다양한 이유로 가스가 내부에 발생할 수 있고, 해당 가스에 의해 전극 조립체의 음극과 양극 사이의 간극이 벌어질 수 있다. 상기와 같이 음극과 양극 사이의 간극이 비정상적으로 벌어지게 되면, 이차전지의 내부 저항이 증가하여 전류 흐름이 끊기는 문제가 발생한다. 따라서, 이차전지의 내부에서 가스가 발생하더라도 음극과 양극 사이의 간극이 벌어지는 현상을 방지할 수 있는 기술이 지속적으로 연구 개발되고 있다.However, during actual use of the secondary battery, gas may be generated inside the secondary battery for various reasons, and the gas may widen the gap between the cathode and anode of the electrode assembly. If the gap between the cathode and the anode is abnormally widened as described above, the internal resistance of the secondary battery increases, causing a problem of interruption of current flow. Therefore, technology that can prevent the gap between the cathode and anode from widening even when gas is generated inside the secondary battery is continuously being researched and developed.
관련 선행기술문헌으로는 한국공개특허 제10-2020-0125194호 (발명의 명칭: 이차전지 내부가스 포집 장치, 공개일: 2020.11.04) 및 한국공개특허 제10-2012-0108677호 (발명의 명칭: 가스배출장치를 포함한 파우치형 이차전지 및 가스배출 제어방법, 공개일: 2012.10.05)가 있다.Related prior art documents include Korea Patent Publication No. 10-2020-0125194 (Title of invention: Secondary battery internal gas collection device, Publication date: 2020.11.04) and Korean Patent Publication No. 10-2012-0108677 (Title of invention : There is a pouch-type secondary battery including a gas emission device and a gas emission control method, publication date: 2012.10.05).
본 발명의 실시예는, 이차 전지의 내부에서 비정상적으로 발생되는 가스에 의해 전극 조립체의 음극과 양극 사이에서 간극이 발생하여 벌어지는 문제를 효과적으로 방지할 수 있는 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an electrode assembly for a secondary battery that can effectively prevent problems caused by a gap occurring between the cathode and anode of the electrode assembly due to gas abnormally generated inside the secondary battery, a secondary battery including the same, and A method for manufacturing a secondary battery is provided.
또한, 본 발명의 실시예는, 전극 조립체의 음극과 양극을 잡아주는 구조물을 이용하여 음극과 양극 사이의 간극이 가스에 의해 벌어지는 것을 방지하되, 해당 구조물을 매우 저렴하고 간단한 구조로 이차전지에 간편하게 적용할 수 있는 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법을 제공한다.In addition, the embodiment of the present invention uses a structure that holds the cathode and anode of the electrode assembly to prevent the gap between the cathode and anode from widening due to gas, and the structure can be easily used in secondary batteries with a very inexpensive and simple structure. Provides an electrode assembly for a secondary battery that can be applied, a secondary battery including the same, and a method for manufacturing the secondary battery.
본 발명의 일실시예에 따르면, 음극과 양극 및 분리막이 적층된 전극 조립체 본체, 및 상기 전극 조립체 본체를 미리 설정된 압력으로 가압하도록 상기 전극 조립체 본체의 외측부에 둘러싸는 구조로 배치되는 셀프 프레싱 부재를 포함하는 이차전지용 전극 조립체를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, an electrode assembly body in which a cathode, an anode, and a separator are stacked, and a self-pressing member disposed in a structure surrounding the outer portion of the electrode assembly body to press the electrode assembly body at a preset pressure. Provided is an electrode assembly for a secondary battery comprising:
바람직하게, 상기 셀프 프레싱 부재는 열에 의해 수축되는 열 수축 튜브로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 전극 조립체 본체는 상기 열 수축 튜브의 내부에 수용되도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 열 수축 튜브는 상기 전극 조립체 본체의 외측면에 미리 설정된 압력으로 가압하도록 열 수축될 수 있다.Preferably, the self-pressing member may be provided as a heat shrinkable tube that shrinks by heat. Here, the electrode assembly body may be arranged to be accommodated inside the heat shrinkable tube. Additionally, the heat shrinkable tube may be heat-shrinked to press the outer surface of the electrode assembly body to a preset pressure.
바람직하게, 상기 전극 조립체 본체는, 복수개가 적층되는 음극, 상기 음극들 사이에 각각 배치되도록 적층되는 양극, 및 상기 양극들과 상기 음극들 사이에 각각 배치되는 분리막을 포함할 수 있다.Preferably, the electrode assembly body may include a plurality of stacked cathodes, anodes stacked so as to be respectively disposed between the cathodes, and a separator respectively disposed between the anodes and the cathodes.
상기 셀프 프레싱 부재는 상기 음극과 상기 양극 및 상기 분리막의 적층 방향을 따라 미리 설정된 압력으로 상기 전극 조립체 본체을 가압할 수 있다.The self-pressing member may press the electrode assembly body with a preset pressure along a stacking direction of the cathode, the anode, and the separator.
바람직하게, 상기 음극의 일측에는 음극 탭이 돌출될 수 있고, 상기 양극의 일측에는 양극 탭이 돌출될 수 있다. 그로 인하여, 상기 셀프 프레싱 부재에는 상기 음극 탭과 상기 양극 탭이 관통되게 배치되기 위한 개구부가 마련될 수 있다.Preferably, a negative electrode tab may protrude from one side of the cathode, and a positive electrode tab may protrude from one side of the positive electrode. Therefore, the self-pressing member may be provided with an opening through which the negative electrode tab and the positive electrode tab are disposed.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 앞서 설명한 바에 따른 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 내부에 수납되는 케이스, 및 상기 케이스의 내부에 주입되는 전해액을 포함하는 이차전지를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the electrode assembly as described above, a case in which the electrode assembly is stored, and an electrolyte solution injected into the case.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 음극과 양극 및 분리막을 적층하여 전극 조립체 본체를 마련하는 단계, 상기 전극 조립체 본체에 셀프 프레싱 부재를 적용하여 전극 조립체를 완성하는 단계, 상기 전극 조립체를 케이스의 내부에 수납하는 단계, 및 상기 케이스의 내부에 전해액을 주입하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, preparing an electrode assembly body by laminating a cathode, an anode, and a separator, completing the electrode assembly by applying a self-pressing member to the electrode assembly body, and placing the electrode assembly inside the case. A method of manufacturing a secondary battery is provided, including storing the battery in a case and injecting an electrolyte into the case.
여기서, 상기 셀프 프레싱 부재는 열에 의해 수축되는 열 수축 튜브로 제공될 수 있다. 이때, 상기 전극 조립체를 완성하는 단계는, 상기 전극 조립체를 완성하는 단계는, 상기 전극 조립체 본체를 상기 열 수축 튜브의 내부에 배치하는 단계, 상기 열 수축 튜브에 열을 가하여 상기 열 수축 튜브를 열 수축시키는 단계, 및 상기 열 수축 튜브가 상기 전극 조립체 본체의 외측면에 미리 설정된 압력으로 가압하면 상기 열 수축 튜브에 가해지는 열을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the self-pressing member may be provided as a heat shrinkable tube that shrinks by heat. At this time, the step of completing the electrode assembly includes placing the electrode assembly body inside the heat shrink tube, applying heat to the heat shrink tube to heat the heat shrink tube. It may include a step of shrinking, and a step of removing heat applied to the heat shrinkable tube when the heat shrinkable tube is pressed to an outer surface of the electrode assembly body at a preset pressure.
또한, 상기 전극 조립체 본체를 배치하는 단계에서는, 상기 음극의 일측에 돌출된 음극 탭 및 상기 양극의 일측에 돌출된 양극 탭이 상기 열 수축 튜브와 간섭되지 않도록 상기 열 수축 튜브에 형성된 개구부에 관통되게 배치될 수 있다.In addition, in the step of disposing the electrode assembly body, the negative electrode tab protruding on one side of the cathode and the positive electrode tab protruding on one side of the positive electrode are passed through the opening formed in the heat shrinkable tube so as not to interfere with the heat shrinkable tube. can be placed.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법은, 이차 전지의 내부에서 비정상적으로 발생되는 가스에 의해 전극 조립체의 음극과 양극 사이에서 간극이 발생하여 벌어지는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. The electrode assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing a secondary battery include a gap occurring between the cathode and the anode of the electrode assembly due to gas abnormally generated inside the secondary battery. Problems can be effectively prevented.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법은, 전극 조립체의 음극과 양극 및 분리막을 자체적으로 가압하여 전극 조립체를 안정적으로 잡아주는 셀프 프레싱 부재를 전극 조립체에 추가함으로써, 음극과 양극 사이의 간극이 가스에 의해 벌어지는 것을 간단한 구조로 방지할 수 있고, 이를 이차전지에 매우 저렴하면서도 간편하게 적용할 수 있다. In addition, the electrode assembly for a secondary battery, the secondary battery including the same, and the manufacturing method of the secondary battery according to an embodiment of the present invention include a self-pressing member that stably holds the electrode assembly by pressurizing the cathode, positive electrode, and separator of the electrode assembly by itself. By adding to the electrode assembly, the gap between the cathode and the anode can be prevented from widening due to gas with a simple structure, and this can be applied very inexpensively and easily to secondary batteries.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법은, 셀프 프레싱 부재를 열에 의해 수축되는 열 수축 튜브로 제공함으로써 열 수축 튜브의 수축력을 이용하여 음극과 양극 및 분리막을 적층시킨 전극 조립체 본체를 미리 설정된 압력으로 가압시킬 수 있고, 그로 인해 전극 조립체를 설정 압력으로 미리 가압시켜 이차전지의 내부에서 가스가 발생할 때에도 음극과 양극 사이의 간극을 안정적으로 유지할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 이차전지의 사용시 가스가 내부에 발생되더라도 음극과 양극 사이의 간극이 가스에 의해 증가하지 않기 때문에 기존의 이차전지에서 음극과 양극의 간극 증가로 인해 이차전지의 내부 저항이 높아짐에 따라 전류의 흐름이 차단되는 문제도 미연에 방지할 수 있다.In addition, the electrode assembly for a secondary battery, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention provide a self-pressing member with a heat-shrinkable tube that shrinks by heat, thereby using the shrinkage force of the heat-shrinkable tube to form a negative electrode. The electrode assembly body in which the anode and the separator are stacked can be pressurized to a preset pressure, and as a result, the electrode assembly is prepressurized to the set pressure to stably maintain the gap between the cathode and the anode even when gas is generated inside the secondary battery. You can. Therefore, in this embodiment, even if gas is generated inside the secondary battery when used, the gap between the negative electrode and the positive electrode is not increased by the gas, so the internal resistance of the secondary battery increases due to the increase in the gap between the negative electrode and the positive electrode in the existing secondary battery. Accordingly, the problem of blocking the flow of current can be prevented in advance.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 이차전지의 제조 방법은, 셀프 프레싱 부재인 열 수축 튜브를 전극 조립체 본체에 적용한 후 열 수축 튜브에 열을 열 수축시키는 간단한 방법으로 전극 조립체를 제조하므로, 셀프 프레싱 부재가 적용된 전극 조립체를 저렴한 비용으로 간편하게 제조할 수 있고, 셀프 프레싱 부재를 적용하는 작업 공정이 신속하고 간단하여 이차전지의 제조 효율을 높일 수 있다. In addition, the electrode assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing a secondary battery include applying a heat shrinkable tube, which is a self-pressing member, to the electrode assembly body, and then applying heat to the heat shrinkable tube. Since the electrode assembly is manufactured using a simple method, the electrode assembly to which the self-pressing member is applied can be easily manufactured at a low cost, and the work process for applying the self-pressing member is quick and simple, thereby increasing the manufacturing efficiency of secondary batteries.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차전지의 제조 방법이 개략적으로 도시된 도면이다.1 is a diagram schematically showing an electrode assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing a method of manufacturing a secondary battery including an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited or limited by the examples. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체(100)가 개략적으로 도시된 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing an
본 발명의 일실시예에 따른 이차전지(미도시)는 전극 조립체(100), 케이스(미도시) 및 전해액(미도시)을 포함할 수 있다.A secondary battery (not shown) according to an embodiment of the present invention may include an
여기서, 전극 조립체(100)는 전기의 충전 또는 방전이 이루어지는 구성으로서, 복수개의 음극(112)과 양극(114) 및 분리막(116)을 서로 교대로 적층한 구조로 형성될 수 있다. 상기와 같은 전극 조립체(100)의 평면 형상은 사각형 구조로 형성되는 것이 일반적이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 원형, 타원형 또는 오각형 등과 같이 다양한 형태의 평면 구조로 형성될 수 있다. 본 실시예의 전극 조립체(100)에 대한 상세한 구성은 아래에서 다시 설명하기로 한다.Here, the
그리고, 케이스는 전극 조립체(100)를 내부에 수납할 수 있다. 상기와 같은 케이스는 캔 또는 파우치 형상으로 형성될 수 있다. 케이스의 내부에는 전극 조립체(100)보다 큰 사이즈의 수납 공간이 형성될 수 있고, 해당 수납 공간에는 전극 조립체(100)가 수납될 수 있다.Also, the case can accommodate the
또한, 전해액(미도시)은 전극 조립체(100)를 수납한 케이스의 수납 공간에 주입될 수 있다. 이때, 케이스는 전해액을 누출시키지 않는 구조로 마련되는 것이 바람직하다.Additionally, electrolyte solution (not shown) may be injected into the storage space of the case storing the
한편, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 이차전지가 리튬이온 이차전지인 것으로 설명하되, 이차전지를 구성하는 분리막과 케이스 및 전해액 등이 본 발명의 기술 사상과 밀접한 연관이 없기 때문에 분리막과 케이스 및 전해액에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. Meanwhile, in this embodiment, for convenience of explanation, the secondary battery is described as a lithium-ion secondary battery. However, since the separator, case, and electrolyte that constitute the secondary battery are not closely related to the technical idea of the present invention, the separator, case, and electrolyte are not closely related to the technical idea of the present invention. A detailed description of the electrolyte will be omitted.
이하에서는, 도 1를 참조로 하여 본 발명의 전극 조립체(100)를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the
도 1를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 전극 조립체(100)는, 음극(112)과 양극(114) 및 분리막(116)으로 이루어진 전극 조립체 본체(110), 및 전극 조립체 본체(110)를 미리 설정된 압력으로 가압하는 셀프 프레싱 부재(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
전극 조립체 본체(110)는 음극(112)과 양극(114) 및 분리막(116)을 상하 방향으로 적층한 구조이되, 복수개의 음극(112)과 복수개의 양극(114)이 서로 교대로 적층될 수 있다. 일례로, 전극 조립체 본체(110)는, 복수개가 적층되는 음극(112), 음극(112)들 사이에 각각 배치되도록 적층되는 양극(114), 및 양극(114)들과 음극(112)들 사이에 각각 배치되는 분리막(116)을 포함할 수 있다.The electrode assembly main body 110 has a structure in which a
여기서, 양극(114)과 음극(112)은, 얇은 시트 형상으로 형성될 수 있고, 전극 조립체(100)의 하부에서 상측을 향해 교대로 복수개가 적층될 수 있다. 상기와 같은 양극(114)과 음극(112)의 적층 개수는 이차전지의 설계 조건 및 성능 요건 등에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 전극 조립체(100)에 대한 설명의 편의를 위하여 전극 조립체(100)가 3개의 음극(112) 및 2개의 양극(114)으로 적층된 구조인 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 양극(114)과 음극(112)의 적층 개수는 다양하게 변경할 수 있다. Here, the
그리고, 음극(112)의 일측에는 음극 탭(113)이 돌출될 수 있고, 양극(114)의 일측에는 양극 탭(115)이 돌출될 수 있다. 음극(112)들의 음극 탭(113)이 하나로 모여 이차전지의 음극 단자에 연결될 수 있고, 양극(114)들의 양극 탭(115)이 하나로 모여 이차전지의 양극 단자에 연결될 수 있다. Additionally, the
또한, 분리막(116)은 음극(112) 및 양극(114)과 마찬가지로 얇은 시트 형상으로 마련되되, 음극(112)들과 양극(114)들의 사이에 하나씩 각각 배치되거나 음극(112)들과 양극(114)들의 사이에 단수개가 지그재그 형상으로 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예서는 설명의 편의를 위하여 단수개의 분리막(116)이 음극(112)들과 양극(114)들의 사이에 배치되는 것으로 설명한다.In addition, the separator 116 is provided in a thin sheet shape like the
셀프 프레싱 부재(120)는 전극 조립체 본체(110)를 미리 설정된 압력으로 가압하기 위해 전극 조립체 본체(110)의 외측부에 둘러싸는 구조로 배치될 수 있다. 상기와 같은 셀프 프레싱 부재(120)의 압력은 이차전지의 사용시 이차전지의 내부에서 발생되는 가스에 의해 음극(112)과 양극(114) 사이가 벌어지면서 간극이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.The self-pressing
예를 들면, 셀프 프레싱 부재(120)는 열에 의해 수축되는 열 수축 튜브(120)로 제공될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 셀프 프레싱 부재(120)는 이차전지의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 재질과 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 셀프 프레싱 부재(120)는, 미리 설정된 탄성력으로 전극 조립체 본체(110)에 장착되는 탄성체, 미리 설정된 결합력으로 전극 조립체 본체(110)에 테이핑되는 테이프 부재, 또는 미리 설정된 장력으로 전극 조립체 본체(110)에 결속되는 와이어 등으로 형성될 수도 있다.For example, the self-pressing
본 실시예의 열 수축 튜브(120)는 열이 가해지면 수축 변형되는 재질로 제작될 수 있다. 따라서, 전극 조립체 본체(110)를 열 수축 튜브(120)의 내부에 배치시킨 상태에서 열 수축 튜브(120)에 열을 가해 수축시킬 수 있고, 그로 인해 열 수축 튜브(120)가 전극 조립체 본체(110)의 외측부에 소정의 압력으로 압착 고정할 수 있다. 즉, 전극 조립체 본체(110)는 열 수축 튜브(120)의 내부에 수용되도록 배치될 수 있고, 열 수축 튜브(120)는 전극 조립체 본체(110)의 외측면에 미리 설정된 압력으로 가압하도록 열에 의한 열 수축량이 조절될 수 있다.The heat shrinkable
여기서, 셀프 프레싱 부재(120)는 음극(112)과 양극(114) 및 분리막(116)의 적층 방향을 따라 전극 조립체 본체(110)를 가압하도록 마련될 수 있다. 그로 인하여, 이차전지의 사용시 이차전지의 내부에 가스가 발생하더라도 셀프 프레싱 부재(120)의 압력에 의해 음극(112)과 양극(114)의 사이가 벌어지는 현상이 미연에 방지될 수 있다. 상기와 같이 셀프 프레싱 부재(120)의 압력에 의해 음극(112)과 양극(114)의 사이에 간극이 형성되지 않으면, 음극(112)과 양극(114) 사이에 형성된 간극으로 인해 이차전지의 내부 저항이 크게 증가되어 이차전지의 전류 흐름이 차단되는 문제를 미연에 방지할 수 있다. Here, the self-pressing
한편, 셀프 프레싱 부재(120)에는 음극 탭(113)과 양극 탭(115)이 관통되게 배치되기 위한 개구부(122)가 마련될 수 있다. 따라서, 음극 탭(113)과 양극 탭(115)은 셀프 프레싱 부재(120)를 전극 조립체 본체(110)의 외측면에 압착 고정시키기 이전에 셀프 프레싱 부재(120)의 개구부(122)에 위치시키는 것이 바람직하다.Meanwhile, the self-pressing
상기와 같은 개구부(122)는 음극 탭(113)과 양극 탭(115)이 통과되기 위한 충분한 크기로 셀프 프레싱 부재(120)의 양측에 각각 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 셀프 프레싱 부재(120)가 열 수축 튜브(120)로 마련되되, 열 수축 튜브(120)는 양측에 개구부(122)가 형성된 원통 형상으로 형성된 것으로 설명한다. The
참고로, 셀프 프레싱 부재(120)에는 전극 조립체 본체(110)에 가하는 압력을 미리 설정된 크기로 제공한다는 전제에서 전해액이 통과되기 위한 복수개의 통홀이 형성될 수도 있다.For reference, the self-pressing
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립체(100)를 포함하는 이차전지의 제조 방법이 개략적으로 도시된 도면이다. Figure 2 is a diagram schematically showing a method of manufacturing a secondary battery including an
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 전극 조립체(100)를 포함하는 이차전지의 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다. The manufacturing method of a secondary battery including the
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 제조 방법은, 음극(112)과 양극(114) 및 분리막(116)을 적층하여 전극 조립체 본체(110)를 마련하는 단계(S1 참조), 전극 조립체 본체(110)에 셀프 프레싱 부재(120)를 적용하여 전극 조립체(100)를 완성하는 단계(S2 참조), 전극 조립체(100)를 케이스의 내부에 수납하는 단계(S3 참조), 및 케이스의 내부에 전해액을 주입하는 단계(S4 참조)를 포함하는 제공한다.Referring to FIG. 2, the method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the step (S1) of preparing an electrode assembly body 110 by stacking a
전극 조립체 본체(110)를 마련하는 단계(S1 참조)에서는, 음극(112)과 양극(114) 및 분리막(116)을 상하 방향으로 서로 교번되도록 적층할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전극 조립체 본체(110)는 하층에서 상층으로 갈수록 분리막(116), 음극(112), 분리막(116), 양극(114), 분리막(116), 음극(112), 분리막(116), 양극(114), 분리막(116), 음극(112), 분리막(116)의 순으로 차례로 적층될 수 있다.In the step of preparing the electrode assembly main body 110 (see S1), the
전극 조립체(100)를 완성하는 단계(S2 참조)에서는, 전극 조립체 본체(110)에 셀프 프레싱 부재(120)를 적용하여 전극 조립체(100)를 완성할 수 있다. 이때, 셀프 프레싱 부재(120)는 열에 의해 수축되는 소재로 제작된 열 수축 튜브(120)로 제공될 수 있다. In the step of completing the electrode assembly 100 (see S2), the
예를 들면, 전극 조립체(100)를 완성하는 단계는, 전극 조립체 본체(110)를 열 수축 튜브(120)의 내부에 배치하는 단계, 열 수축 튜브(120)에 열을 가하여 열 수축 튜브(120)를 열 수축시키는 단계, 및 열 수축 튜브(120)가 전극 조립체 본체(110)의 외측면에 미리 설정된 압력으로 가압하면 열 수축 튜브(120)에 가해지는 열을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. For example, the step of completing the
여기서, 본 실시예에서는, 열 수축 튜브(120)에 가하는 열의 크기와 시간을 조절하면, 열 수축 튜브(120)의 열 수축량을 조절할 수 있고, 열 수축 튜브(120)의 열 수축량 조절을 통해 전극 조립체 본체(110)에 가해지는 압력의 크기를 적절하게 설정 및 변경할 수 있다.Here, in this embodiment, by adjusting the size and time of heat applied to the heat
한편, 전극 조립체 본체(110)를 배치하는 단계에서는, 음극(112)의 음극 탭(113) 및 양극(114)의 양극 탭(115)을 열 수축 튜브(120)에 형성된 개구부(122)에 관통되게 배치시킬 수 있다. 그렇게 함으로써, 열 수축 튜브(120)를 열 수축시키는 단계에서 열 수축 튜브(120)가 음극 탭(113) 또는 양극 탭(115)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, in the step of disposing the electrode assembly body 110, the
전극 조립체(100)를 케이스에 수납하는 단계(S3 참조)에서는, 셀프 프레싱 부재(120)를 열 수축시켜 전극 조립체 본체(110)의 외측부에 압착시킨 구조의 전극 조립체(100)를 하나의 부품으로 취급하여 케이스의 내부에 형성된 수납 공간에 배치할 수 있다.In the step of storing the
케이스의 내부에 전해액을 주입하는 단계(S4 참조)에서는, 전해액을 케이스의 내부 공간에 주입하여 전극 조립체(100)가 케이스의 내부에서 충분히 전해액에 담지되도록 한다.In the step of injecting the electrolyte into the case (see S4), the electrolyte is injected into the internal space of the case so that the
따라서, 본 실시예에 따른 이차전지의 제조 방법은, 셀프 프레싱 부재(120)를 이용하여 전극 조립체 본체(110)를 자체적으로 가압하는 구조이므로, 케이스의 내부에 전극 조립체(100)를 가압하기 위한 별도의 구조물을 설치할 필요가 없고, 별도의 구조물을 설치하는 기존의 이차전지보다 제조 편의성, 생산성 및 가격 경쟁력 등의 측면에서 이점을 구비할 수 있다.Accordingly, the method of manufacturing a secondary battery according to this embodiment is structured to press the electrode assembly body 110 by itself using the self-pressing
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, the embodiments of the present invention have been described with specific details such as specific components and limited examples and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. This does not mean that various modifications and variations can be made from this description by those skilled in the art. Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all claims that are equivalent or equivalent to the claims as well as the following claims fall within the scope of the present invention.
100: 이차전지용 전극 조립체
110: 전극 조립체 본체
112: 음극
113: 음극 탭
114: 양극
115: 양극 탭
116: 분리막
120: 셀프 프레싱 부재(열 수축 튜브)100: Electrode assembly for secondary battery
110: Electrode assembly body
112: cathode
113: cathode tab
114: anode
115: anode tab
116: Separator
120: Self-pressing member (heat shrink tube)
Claims (8)
상기 전극 조립체 본체를 미리 설정된 압력으로 가압하도록 상기 전극 조립체 본체의 외측부에 둘러싸는 구조로 배치되는 셀프 프레싱 부재;
를 포함하는 이차전지용 전극 조립체.
An electrode assembly body in which a cathode, an anode, and a separator are stacked; and
a self-pressing member disposed in a structure surrounding the outer portion of the electrode assembly body to press the electrode assembly body to a preset pressure;
An electrode assembly for a secondary battery comprising a.
상기 셀프 프레싱 부재는 열에 의해 수축되는 열 수축 튜브로 제공되며,
상기 전극 조립체 본체는 상기 열 수축 튜브의 내부에 수용되도록 배치되고, 상기 열 수축 튜브는 상기 전극 조립체 본체의 외측면에 미리 설정된 압력으로 가압하도록 열 수축되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극 조립체.
According to paragraph 1,
The self-pressing member is provided as a heat shrinkable tube that shrinks by heat,
The electrode assembly body is disposed to be accommodated inside the heat shrinkable tube, and the heat shrinkable tube is heat-shrinked to press the outer surface of the electrode assembly body at a preset pressure.
상기 전극 조립체 본체는,
복수개가 적층되는 음극;
상기 음극들 사이에 각각 배치되도록 적층되는 양극; 및
상기 양극들과 상기 음극들 사이에 각각 배치되는 분리막;을 포함하고,
상기 셀프 프레싱 부재는 상기 음극과 상기 양극 및 상기 분리막의 적층 방향을 따라 미리 설정된 압력으로 상기 전극 조립체 본체을 가압하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극 조립체.
According to paragraph 1,
The electrode assembly body,
A plurality of cathodes are stacked;
An anode stacked so as to be disposed between the cathodes, respectively; and
It includes a separator disposed between the anode and the cathode, respectively,
An electrode assembly for a secondary battery, wherein the self-pressing member presses the electrode assembly body with a preset pressure along a stacking direction of the cathode, the anode, and the separator.
상기 음극의 일측에는 음극 탭이 돌출되고, 상기 양극의 일측에는 양극 탭이 돌출되며,
상기 셀프 프레싱 부재에는 상기 음극 탭과 상기 양극 탭이 관통되게 배치되기 위한 개구부가 마련되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극 조립체.
According to paragraph 3,
A negative electrode tab protrudes on one side of the cathode, and a positive electrode tab protrudes on one side of the positive electrode,
An electrode assembly for a secondary battery, characterized in that the self-pressing member is provided with an opening through which the negative electrode tab and the positive electrode tab are disposed.
상기 전극 조립체가 내부에 수납되는 케이스; 및
상기 케이스의 내부에 주입되는 전해액;
을 포함하는 이차전지.
The electrode assembly according to any one of claims 1 to 4;
a case in which the electrode assembly is stored; and
Electrolyte solution injected into the interior of the case;
A secondary battery containing.
상기 전극 조립체 본체에 셀프 프레싱 부재를 적용하여 전극 조립체를 완성하는 단계;
상기 전극 조립체를 케이스의 내부에 수납하는 단계; 및
상기 케이스의 내부에 전해액을 주입하는 단계;
를 포함하는 이차전지의 제조 방법.
Preparing an electrode assembly body by stacking a cathode, an anode, and a separator;
Completing the electrode assembly by applying a self-pressing member to the electrode assembly body;
Storing the electrode assembly inside a case; and
Injecting an electrolyte into the case;
A method of manufacturing a secondary battery comprising.
상기 셀프 프레싱 부재는 열에 의해 수축되는 열 수축 튜브로 제공되며,
상기 전극 조립체를 완성하는 단계는,
상기 전극 조립체 본체를 상기 열 수축 튜브의 내부에 배치하는 단계;
상기 열 수축 튜브에 열을 가하여 상기 열 수축 튜브를 열 수축시키는 단계; 및
상기 열 수축 튜브가 상기 전극 조립체 본체의 외측면에 미리 설정된 압력으로 가압하면 상기 열 수축 튜브에 가해지는 열을 제거하는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조 방법.
According to clause 6,
The self-pressing member is provided as a heat shrinkable tube that shrinks by heat,
The step of completing the electrode assembly is,
Placing the electrode assembly body inside the heat shrink tube;
heat shrinking the heat shrinkable tube by applying heat to the heat shrinkable tube; and
A method of manufacturing a secondary battery comprising: removing heat applied to the heat shrinkable tube when the heat shrinkable tube is pressed to an outer surface of the electrode assembly body at a preset pressure.
상기 전극 조립체 본체를 배치하는 단계에서는,
상기 음극의 일측에 돌출된 음극 탭 및 상기 양극의 일측에 돌출된 양극 탭이 상기 열 수축 튜브와 간섭되지 않도록 상기 열 수축 튜브에 형성된 개구부에 관통되게 배치되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조 방법.In clause 7,
In the step of placing the electrode assembly body,
A method of manufacturing a secondary battery, characterized in that the negative electrode tab protruding on one side of the negative electrode and the positive electrode tab protruding on one side of the positive electrode are disposed to penetrate the opening formed in the heat shrinkable tube so as not to interfere with the heat shrinkable tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220030825A KR20230133619A (en) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Electrode assembly for secondary battery, secondary battery comprising the same and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220030825A KR20230133619A (en) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Electrode assembly for secondary battery, secondary battery comprising the same and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230133619A true KR20230133619A (en) | 2023-09-19 |
Family
ID=88196617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220030825A KR20230133619A (en) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Electrode assembly for secondary battery, secondary battery comprising the same and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230133619A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120108677A (en) | 2011-03-25 | 2012-10-05 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Pouch type secondary battery with gas exhaust device and control method of gas exhaust |
KR20200125194A (en) | 2019-04-26 | 2020-11-04 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus for collecting secondary cell internal gas |
-
2022
- 2022-03-11 KR KR1020220030825A patent/KR20230133619A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120108677A (en) | 2011-03-25 | 2012-10-05 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Pouch type secondary battery with gas exhaust device and control method of gas exhaust |
KR20200125194A (en) | 2019-04-26 | 2020-11-04 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus for collecting secondary cell internal gas |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9548517B2 (en) | Battery cell of stair-like structure | |
EP2779269B1 (en) | Battery cell having a novel structure | |
US9741974B2 (en) | Battery cell having round corner | |
EP2802033B1 (en) | Battery cell having asymmetric structure and battery pack comprising same | |
KR100965049B1 (en) | Layer-up for high power lithium polymer battery | |
EP2802023A1 (en) | Battery case for secondary battery | |
US20130252081A1 (en) | Battery case for secondary battery | |
KR20150030861A (en) | Pouched type case, battery cell and manufacturing method of battery cell | |
EP3460866A1 (en) | Flat cells | |
EP3958340A1 (en) | Cylindrical battery and manufacturing method of same | |
EP3934019A1 (en) | Cylindrical battery | |
KR102379765B1 (en) | The Secondary Battery And The Battery Module | |
KR20230133619A (en) | Electrode assembly for secondary battery, secondary battery comprising the same and manufacturing method thereof | |
KR102232118B1 (en) | Battery Cell Welding Zig Comprising Connecting member Fixing Part | |
KR102032814B1 (en) | Jelly roll end compression molding device of secondary cell | |
KR20160098148A (en) | Pouched type case, battery cell and manufacturing method of battery cell | |
KR20170103355A (en) | Pouch-typed Secondary Battery Comprising Jelly-Roll Electrode Assembly | |
KR101333913B1 (en) | Square lithium type cell-roll structrue | |
EP4037078A1 (en) | Battery module comprising constant-force spring, and battery pack comprising same | |
KR101243445B1 (en) | Lithium rechargeable battery | |
KR20060095224A (en) | Secondary battery | |
KR20240096211A (en) | Secondary battery | |
KR100366084B1 (en) | Lithium ion polymer battery and manufacturing method thereof | |
KR20030035187A (en) | Lithium polymer battery | |
KR20240009184A (en) | Pouch cell carrier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |