KR20230151443A - 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀을 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 음극, 양극, 및 분리막을 포함하는 복수의 단위셀이 적층되고, 상기 복수의 단위셀 사이에 위치하는 분리막을 포함하는 전극 조립체는, 상기 음극의 일단부가 상기 양극의 일단부보다 돌출된 제1 단위셀; 및 상기 양극의 일단부가 상기 음극의 일단부보다 돌출된 제2 단위셀을 포함한다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀{ELECTRODE ASSEMBLY AND BATTERY CELL INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 과전압 조건에서 단락을 발생시켜 전지셀의 안정성 확보가 가능한 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라, 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차 전지에 대한 연구가 많이 행해지고 있다.

이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.

최근 이차 전지의 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬/병렬로 연결된 전지 모듈을 집합시킨 중대형 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점이 있어 가장 많은 주목을 받고 있다.

이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.

또, 이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 한다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체 등을 들 수 있다. 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극 조립체 및 스택형 전극 조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되기도 하였다.

도 1은 종래의 전극 조립체의 측면도이다.

도 1을 참고하면, 전극 조립체는 스택형 전극 조립체로써, 주로 음극(11), 제1 분리막(13), 양극(12)이 적층되거나, 양극(12), 제1 분리막(13), 음극(11)이 순차적으로 적층된 단위셀들이 제2 분리막(30)을 사이에 두고 적층됨으로써 형성된다.

통상적으로 제1 분리막(13)은 양극(12) 또는 음극(11)의 길이보다 보다 길게 형성되므로, 전극 조립체에서 제1 분리막(13)의 끝단은 양극(12) 또는 음극(11)과 접착되지 않은 상태로 존재한다. 여기서, 제1 분리막(13)과 제2 분리막(30)은 실질적으로 동일한 구성이다.

또한, 통상적으로 음극(11)의 일단부는 양극(12)의 일단부보다 돌출되어 있다. 이러한 구조를 가지는 단위셀에 있어서, 전지의 작동 범위가 4.5V 이상인 과전압 상태에서는 전해질의 추가적인 분해나 양극 산소 탈리 등의 문제로 인해, 배터리가 폭발할 가능성이 높아진다. 따라서, 전지가 과충전될 경우, 전지를 단락시켜 전압이 급격하게 상승하는 것을 방지하는 기술이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 안전성이 개선된 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀을 제공하기 위한 것이다.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 음극, 양극, 및 분리막을 포함하는 복수의 단위셀이 적층되고, 상기 복수의 단위셀 사이에 위치하는 분리막을 포함하는 전극 조립체는, 상기 음극의 단부가 상기 양극의 단부보다 돌출된 제1 단위셀; 및 상기 양극의 단부가 상기 음극의 단부보다 돌출된 제2 단위셀을 포함한다.

상기 제2 단위셀은 제2 음극, 제2 양극 및 상기 제2 음극과 상기 제2 양극 사이에 위치하는 제2 분리막을 포함하고, 상기 제2 양극의 단부는 상기 제2 음극의 단부보다 돌출되며, 상기 제2 양극의 길이가 상기 제2 음극의 길이보다 길 수 있다.

상기 제2 음극의 길이와 상기 제2 양극의 길이 차이는 1% 미만일 수 있다.

상기 제2 음극의 길이와 상기 제2 양극의 길이 차이는 0.4% 이하일 수 있다.

상기 제2 음극의 끝단과 상기 제2 분리막의 끝단 사이의 거리는, 상기 제2 양극과 상기 제2 분리막의 끝단 사리의 거리보다 길 수 있다.

상기 제2 단위셀은, 상기 제1 단위셀보다 낮은 전위에서 리튬이 석출될 수 있다.

상기 제2 단위셀은, 상기 제2 단위셀에 가해지는 전압이 4.5V 이상 5.5V 이하일 때, 리튬이 석출될 수 있다.

상기 제2 단위셀은, 상기 제2 단위셀의 양극의 용량 발현이 상기 제2 단위셀의 음극의 용량 발현보다 클 수 있다.

상기 제1 단위셀은 적어도 하나 이상일 수 있다.

상기 제2 단위셀은, 상기 최외각 제1 단위셀과 인접하게 구비될 수 있다.

상기 제2 단위셀은, 최외각 단위셀일 수 있다.

상기 제2 단위셀은, 상기 복수의 제1 단위셀 사이에 위치할 수 있다.

상기 제2 단위셀의 개수가 증가할수록, 전지의 과충전 시 최대 전압이 낮아질 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지셀은, 상기에서 설명한 전극 조립체를 포함한다.

실시예들에 따르면, 음극의 일단부와 양극의 일단부의 길이 차이를 이용하여 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀의 안전성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 전극 조립체의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 측면도이다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 제1 단위셀의 사시도이다. 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 제2 단위셀의 사시도이다.
도 4는 과충전 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위셀을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 단위셀의 측면도이다.
도 6은 전지의 과충전 시, 전지에 가해지는 전압을 나타내는 그래프이다.
도 7은 과충전 상태에서의 종래의 단위셀을 나타내는 사진이다.
도 8은 과충전 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 사진이다.

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, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 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.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 측면도이다. 도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 제1 단위셀의 사시도이다. 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 제2 단위셀의 사시도이다.

도 2를 참고하면, 전극 조립체(1000)는 스택형 전극 조립체로써, 제1 단위셀(100), 제2 단위셀(200) 및 제3 분리막(300)을 포함한다. 도 2의 전극 조립체(1000)는, 전극 조립체(1000)의 중심부를 z축 방향으로 잘랐을 때의 일 영역을 개략적으로 도시한 것이다.

보다 자세하게는, 도 2 및 도 3(a)를 참고하면, 제1 단위셀(100)은 제1 양극(120), 제1 분리막(130) 및 제1 음극(110)이 적층된 구조이다. 구체적으로, 제1 단위셀(100)은, 제1 음극(110)의 단부가 제1 양극(120)의 단부보다 돌출된 구조이다. 즉, 제1 단위셀(100)의 제1 음극(110)의 길이는 제1 양극(120)의 길이보다 더 길 수 있다. 다만, 제1 음극(110) 및 제1 양극(120)의 길이는, 제1 분리막(130)의 길이보다 짧을 수 있다. 따라서, 제1 분리막(130)의 끝단은 제1 음극(110) 또는 제1 양극(120)과 접착되지 않은 상태로 존재한다.

도 2 및 도 3(b)를 참고하면, 제2 단위셀(200)은 제2 양극(220), 제2 분리막(230) 및 제2 음극(210)이 적층된 구조이다. 보다 구체적으로, 제2 단위셀(200)은 제2 양극(220)의 단부가 제2 음극(210)의 단부보다 돌출된 구조이다. 즉, 제2 단위셀(200)의 제2 양극(220)의 길이는 제2 음극(210)의 길이보다 더 길 수 있다. 이 경우, 제2 음극(210)의 길이와 제2 양극(220)의 길이 차이는 1% 미만일 수 있다.

다만, 제2 음극(210) 및 제2 양극(220)의 길이는, 제2 분리막(230)의 길이보다 짧을 수 있다. 따라서, 제2 분리막(230)의 끝단은 제2 음극(210) 또는 제2 양극(220)과 접착되지 않은 상태로 존재한다.

이 때, 제2 음극(210)의 길이는 제2 양극(220)의 길이보다 더 짧으므로, 제2 음극(210)의 끝단과 제2 분리막(230)의 끝단 사이의 거리는, 제2 양극(220)과 제2 분리막(230)의 끝단 사이의 거리보다 길 수 있다.

도 2를 참고하면, 제3 분리막(300)은 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)의 사이에 위치하면서 적층되고, 최외각에 위치한 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)의 일면과도 접하면서 위치한다.

즉, 제3 분리막(300)은, 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200) 사이에 위치하여, 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)을 절연시키는 역할을 한다. 또한, 제3 분리막(300)은 제1 단위셀(100)의 제1 분리막(130) 및 제2 단위셀(200)의 제2 분리막(230)과 동일한 역할을 수행하며, 동일한 소재로 형성된 것일 수 있다.

도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(1000)를 구성하는 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)은 각각 하나 이상일 수 있다. 즉, 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)의 개수의 합은 2 이상일 수 있다.

일 예로, 전극 조립체(1000)를 구성하는 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)의 개수의 합은 총 20일 수 있고, 구체적으로, 19개의 제1 단위셀(100)과 1개의 제2 단위셀(200)로 구성될 수 있다. 이 경우, 제2 단위셀(200)은, 제1 단위셀(100)이 복수 개 적층되어 적층체를 형성할 때, 상기 적층체의 적층 방향 기준으로 최외각에 위치한 제1 단위셀(100)과 인접하게 구비될 수 있다. 즉, 제2 단위셀(200)은 상기 적층체의 최외각 단위셀일 수 있다.

다만, 전극 조립체(1000)는 상기 구조에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 단위셀(100) 및 제2 단위셀(200)의 개수도 상기 내용에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 임의로 변경 가능하다. 예를 들어, 복수의 제1 단위셀(100)들이 적층된 적층체의 양 최외각에 제2 단위셀(200)이 위치할 수도 있고, 제1 단위셀(100)들의 사이에 적어도 하나 이상의 제2 단위셀(200)이 위치하면서 전극 조립체(1000)를 구성할 수도 있다. 즉, 제2 단위셀(200)의 개수는 적어도 하나 이상일 수 있다. 이 경우, 제2 단위셀(200)의 개수가 증가할수록, 과충전 시 전지의 최대 전압이 낮아질 수 있다.

도 4는 과충전 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위셀을 나타내는 사시도이다.

도 4를 참고하면, 전지에 과전압이 가해져 과충전된 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위셀(200)은 리튬(Li, 211)을 석출하여, 전지를 단락시킨다.

통상적으로, 리튬 이차전지의 작동 범위는 4.5V를 넘지 않는다. 그러나, 충전기 혹은 BMS(Battery Management System)의 작동 이상으로 인해, 4.5V 이상의 전압으로 전지가 과충전되는 이슈가 발생하기도 한다.

전지가 과충전되는 경우, 제2 단위셀(200)의 제2 양극(220) 단부는 제2 음극(210)의 단부보다 돌출되어 있으므로, 제2 음극(210)이 제2 양극(220)보다 과충전되어 리튬의 석출이 발생하기 쉽다.

보다 구체적으로, 제2 단위셀(200)의 제2 음극(210)에서 리튬의 석출이 발생하는 이유는 다음과 같다. 제2 양극(220)의 단부가 제2 음극(210)의 단부보다 돌출되어 있으면, 국부적으로 돌출되어 있는 제2 양극(220)의 용량 발현이 제2 음극(210)의 용량 발현보다 더 큰 상태가 된다. 이 경우, 충전 시 제2 음극(210)에 삽입되지 못한 여분의 리튬 이온은 리튬이 석출되는 형태로 발생하게 된다.

즉, 제1 단위셀(100)과 제2 단위셀(200)에 동일한 전압이 가해졌을 때, 제1 단위셀(100)은 리튬이 석출되지 않지만, 제2 단위셀(200)에서는 리튬(211)이 석출될 수 있다. 이 경우, 제2 단위셀(200)에서 석출된 리튬(211)으로 인해, 전지의 단락이 발생할 수 있어, 전압이 상승하는 것을 방지하여 전지의 안정성이 향상될 수 있다.

즉, 제2 단위셀(200)을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는, 제1 단위셀(100)로만 구성된 종래의 전극 조립체와 비교하여 더 낮은 전위에서 리튬(211)의 석출이 진행된다. 이러한 리튬(211)의 석출로 인해 음극에서는 단락이 발생하게 되고, 이로 인해, 전지의 전압이 상승하는 것을 방지하므로 전지의 안정성이 향상될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 단위셀의 측면도이다.

도 5에서는, 도 2 내지 4에서 설명한 제2 단위셀(200)을 구성하는 제2 음극(210), 제2 양극(220) 및 제2 분리막(230)에 대해 자세히 설명하도록 한다. 제1 단위셀(100)은 제2 단위셀(200)과 양극과 음극의 길이 차이만 있을 뿐 그 외에는 모든 구성이 동일하므로, 여기서는 제2 단위셀(200)을 위주로 설명한다.

도 5를 참고하면, 제2 음극(210)은 음극 집전체(211)에 음극 코팅층(212)이 코팅되어 형성된다. 음극 집전체(211)는 일반적으로 구리(Cu)로 구성되며, 음극 코팅층(212)은 음극 집전체(211)의 일면 및 타면에 위치한다. 음극 코팅층(212)은 음극 활물질, 도전제 및 바인더가 혼합되어 음극 집전체(211)상에 코팅된다.

제2 양극(220)은 양극 집전체(221)에 양극 코팅층(222)이 코팅되어 형성된다. 양극 집전체(221)는 일반적으로 알루미늄(Al)으로 구성되며, 양극 코팅층(222)은 양극 집전체(221)의 일면 및 타면에 위치한다. 양극 코팅층(222)은 양극 활물질, 도전제 및 바인더가 혼합되어 양극 집전체(221)상에 코팅된다.

제2 분리막(230)은 제2 음극(210)과 제2 양극(220)의 사이에 위치한다. 구체적으로, 제2 분리막은 제2 음극(210)의 음극 코팅층(212)과, 제2 양극(220)의 양극 코팅층(222) 사이에 위치한다. 제2 음극(210)의 음극 코팅층(212)과 양극 코팅층(222)이 서로 접하면 전지의 단락(short)이 일어나므로, 이를 방지하기 위해 이들 사이에 제2 분리막(230)이 위치하는 것이다.

	최대 전압(V)
비교예	6.243
실험예	5.369

도 6은 전지의 과충전 시, 전지에 가해지는 전압을 나타내는 그래프이다. 표 1은 전지의 과충전 시 비교예와 실험예에 각각 가해지는 최대 전압을 나타낸다.

상기 비교예는 도 1의 종래의 전극 조립체를 포함하는 전지이고, 상기 실험예는 도 2 및 도 3의 제1 단위셀(100) 및 제2 단위셀(200)을 포함하는 전극 조립체(1000)를 포함하는 전지이다. 자세하게는, 상기 실험예는 제1 단위셀(100) 적층체의 최외각에 위치한 제2 단위셀(200)을 포함하는 전극 조립체(1000)로, 제2 단위셀(200)을 구성하는 제2 음극(210)과 제2 양극(220)의 길이 차이가 0.4%인 전극 조립체(1000)일 수 있다.

도 6 및 표 1을 참고하면, 전지가 과충전된 경우, 전지에 가해지는 최대 전압은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지인 실험예가 더 낮음을 알 수 있다.

구체적으로, 상기 실험은, 상기 전류를 전지에 대해 1C의 충전 속도로 8V까지 가하였을 때, 단락이 발생하는 최대 전압을 측정하는 것이다.

비교예의 경우, 과충전 시 6.243V까지 전압이 상승한 뒤, 단락이 발생하여 전압이 다시 하강한다. 이에 반해, 실험예의 경우는, 과충전 시 5.369V까지 전압이 상승한 뒤, 단락이 발생하여 전압이 다시 하강한다. 구체적으로, 실험예에 가해지는 전압이 4.5V 이상 5.5V 이하일 때, 단락이 발생할 수 있다. 상기 실험 결과를 참조하면, 실험예의 최대 전압은, 비교예의 최대 전압보다 약 1V 정도 더 낮은 것을 알 수 있다.

따라서, 동일한 실험 조건에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예가 비교예에 비해 전압 상승 정도가 작고, 최대 전압의 크기도 작으므로, 전지의 안정성 측면에서 우위에 있음을 알 수 있다.

도 7은 과충전 상태에서의 종래의 단위셀을 나타내는 사진이다. 도 8은 과충전 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 사진이다.

종래의 단위셀은 도 2 및 도 3의 제1 단위셀이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀은 도 2 및 도 3의 제2 단위셀일 수 있다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 동일한 과충전 상태에서, 제1 단위셀에서는 리튬이 석출되지 않지만, 제2 단위셀에서는 리튬이 석출된다. 즉, 제2 단위셀을 포함하는 전지셀은, 제1 단위셀로만 구성된 전지셀에 비해, 동일한 전위에서 리튬이 석출된다. 또한, 제2 단위셀을 포함하는 전지셀은, 제1 단위셀로만 구성된 전지셀에 비해 더 낮은 전위에서 리튬이 쉽게 석출된다. 구체적으로, 제2 단위셀은, 제2 단위셀에 가해지는 전압이 4.5V 이상 5.5V 이하일 때, 리튬이 석출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀을 포함하는 전지셀은, 일정 전압 이상에서 리튬이 석출되고, 이에 의해 전압의 상승이 억제되므로, 종래의 전지셀에 비해 안정성이 향상된다.

앞에서 설명한 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀은 전지 모듈, 전지 팩 및 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 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1000: 전극 조립체
100: 제1 모노셀
110: 제1 음극
120: 제2 음극
130: 제1 분리막
200: 제2 모노셀
210: 제2 음극
220: 제2 양극
230: 제2 분리막
300: 제3 분리막

Claims (14)

1. 음극, 양극, 및 분리막을 포함하는 복수의 단위셀이 적층되고, 상기 복수의 단위셀 사이에 위치하는 분리막을 포함하는 전극 조립체에 있어서,
   상기 음극의 단부가 상기 양극의 단부보다 돌출된 제1 단위셀; 및
   상기 양극의 단부가 상기 음극의 단부보다 돌출된 제2 단위셀
   을 포함하는 전극 조립체.
2. 제1항에서,
   상기 제2 단위셀은 제2 음극, 제2 양극 및 상기 제2 음극과 상기 제2 양극 사이에 위치하는 제2 분리막을 포함하고,
   상기 제2 양극의 단부는 상기 제2 음극의 단부보다 돌출되며,
   상기 제2 양극의 길이가 상기 제2 음극의 길이보다 긴 전극 조립체.
3. 제2항에서,
   상기 제2 음극의 길이와 상기 제2 양극의 길이 차이는 1% 미만인 전극 조립체.
4. 제2항에서,
   상기 제2 음극의 길이와 상기 제2 양극의 길이 차이는 0.4% 이하인 전극 조립체.
5. 제2항에서,
   상기 제2 음극의 끝단과 상기 제2 분리막의 끝단 사이의 거리는, 상기 제2 양극과 상기 제2 분리막의 끝단 사리의 거리보다 긴 전극 조립체.
6. 제1항에서,
   상기 제2 단위셀은, 상기 제1 단위셀보다 낮은 전위에서 리튬이 석출되는 전극 조립체.
7. 제6항에서,
   상기 제2 단위셀은, 상기 제2 단위셀에 가해지는 전압이 4.5V 이상 5.5V 이하일 때, 리튬이 석출되는 전극 조립체.
8. 제6항에서,
   상기 제2 단위셀은, 상기 제2 단위셀의 양극의 용량 발현이 상기 제2 단위셀의 음극의 용량 발현보다 큰 전극 조립체.
9. 제1항에서,
   상기 제1 단위셀은 적어도 하나 이상인 전극 조립체
10. 제9항에서,
    상기 제2 단위셀은, 상기 제1 단위셀이 복수개 적층되어 적층체를 형성할 때, 상기 적층체의 적층 방향 기준으로 최외각에 위치하는 상기 제1 단위셀과 인접하게 구비되는 전극 조립체.
11. 제10항에서,
    상기 제2 단위셀은, 최외각 단위셀인 전극 조립체.
12. 제9항에서,
    상기 제2 단위셀은, 상기 복수의 제1 단위셀 사이에 위치하는 전극 조립체.
13. 제1항에서,
    상기 제2 단위셀의 개수가 증가할수록, 전지의 과충전 시 최대 전압이 낮아지는 전극 조립체.
14. 제1항에 따른 전극 조립체를 포함하는 전지셀.