WO2013180378A1 - 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 - Google Patents

코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
WO2013180378A1
WO2013180378A1 PCT/KR2013/002150 KR2013002150W WO2013180378A1 WO 2013180378 A1 WO2013180378 A1 WO 2013180378A1 KR 2013002150 W KR2013002150 W KR 2013002150W WO 2013180378 A1 WO2013180378 A1 WO 2013180378A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
electrode assembly
unit
stack
assembly
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/002150
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
류승민
권성진
안순호
김동명
김기웅
김영훈
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP13797719.5A priority Critical patent/EP2858162B1/en
Priority to EP16193835.2A priority patent/EP3139435B1/en
Priority to JP2014518835A priority patent/JP5805866B2/ja
Priority to CN201380002792.XA priority patent/CN103947026B/zh
Priority to US14/062,251 priority patent/US9225034B2/en
Publication of WO2013180378A1 publication Critical patent/WO2013180378A1/ko
Priority to US14/947,707 priority patent/US9685679B2/en

Links

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
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/058—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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • 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
    • H01M4/139—Processes of 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • 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
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • 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
    • H01M10/0463—Cells or batteries with horizontal or inclined 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to an electrode assembly having a step, and more particularly to an electrode assembly having a step at at least one corner portion.
  • the present invention also relates to a battery cell, a battery pack, and a device including the electrode assembly having the step difference.
  • lithium secondary batteries with high energy density, high operating voltage and excellent storage and life characteristics are used for various mobile devices as well as various electronic products. It is widely used as an energy source.
  • a lithium secondary battery is formed in a structure that seals an electrode assembly and an electrolyte in a battery case, and is classified into a cylindrical battery, a square battery, and a pouch-type battery according to its appearance, and according to the type of electrolyte, lithium ion battery and lithium. It may be classified into an ionic polymer battery and a lithium polymer battery.
  • the battery having such a step can match the shape of the battery as much as possible according to the shape of the device, thereby minimizing dead space inside the device and filling the battery more efficiently, thereby increasing the overall battery capacity. Can be planned.
  • electrode assemblies are generally manufactured by stacking a plurality of electrodes made from a sheet of a single material.
  • Conventional processes for cutting and removing electrodes from such materials cause inefficiency problems.
  • One such inefficiency is the production of one or more electrodes in the battery cell that do not have the intended peripheral shape.
  • the periphery of the electrode may comprise unwanted edge protrusions. This inefficiency lowers the production speed in the assembly and manufacturing process of the battery according to the present invention, and may result in increased cost.
  • an electrode unit for providing a battery that can cope with various types of designs, and a measure for improving productivity by reducing a defective rate during an electrode unit manufacturing process is required.
  • the present invention is to provide an electrode assembly that can provide a battery cell of various designs that are not limited by the shape of the corner portion of the electrode unit.
  • the present invention is to provide an electrode assembly having a step having a variety of corner shape, comprising: a first electrode stage including at least one first electrode unit; And a second electrode end including at least one second electrode unit having an area difference with respect to the electrode unit, wherein the first electrode end and the second electrode end are stacked adjacent to each other with a boundary of at least one separator.
  • At least one electrode laminate having a step formed by the area difference between the first electrode and the second electrode stage, the corner shape of the first electrode stage and the second electrode stage is formed Provide different electrode assemblies from each other.
  • At least one end of the electrode stack may have a corner shape that forms the step.
  • the first electrode end and the second electrode end forming the electrode stack may have curved portions having corners, and the curvatures of the curved surfaces may be different from each other.
  • the electrode laminate has a first electrode end and a second electrode end having at least two sides and three corner portions, at least two sides and two corner portions, at least one side and two corner portions, at least one side and one corner portion.
  • at least one corner portion may be shared, or only part of one side may be shared.
  • the electrode stack may have the first electrode end stacked in the surface of the second electrode end, and may have a step at all sides and corners, and the electrode stack may have the second electrode end at the second side. At least two sides of the electrode end may be shared and may have a step at every corner part.
  • the laminate may be stacked so that the area of the electrode unit is small in the height direction in which the electrode units are stacked.
  • one of the electrode units adjacent to each other may be included in the stacked surface of the other electrode unit.
  • the electrode units according to the present invention have electrode tabs corresponding to respective electrodes, and the size of the electrode tabs may be the same or different from each other, and the electrode tabs may be any one end of the electrode unit or an end facing each other. It can be attached to.
  • the electrode unit may be independently selected from a group consisting of a unit cell in which at least one cathode and at least one anode are alternately stacked on a boundary of a cathode, an anode, and a separator.
  • the unit cell may be independently selected from the group consisting of a jelly roll type unit cell, a stack type unit cell, and a stack and folding type unit cell.
  • the unicell may include at least one step.
  • the electrode unit having the area difference and the electrode unit adjacent thereto are disposed such that the facing electrodes facing each other at the boundary of the separator are electrodes of different polarities. Moreover, it is more preferable that the facing electrode of the electrode unit with a large area among the electrode units adjacent to the said electrode unit which has the said area difference is a cathode.
  • the present invention also provides a battery cell in which the electrode assembly is housed in a battery case.
  • the battery cell may be a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery.
  • the battery case may be a pouch type case, and the battery case may be in close contact with the surface of the electrode assembly to accommodate the electrode assembly, and may have a stepped or inclined surface corresponding to the shape of the electrode assembly.
  • the present invention provides a device including one or more of the battery cell, the system part of the device can be located in the surplus space of the battery cell, the device is a mobile phone, portable computer, smart phone, smart pad, It may be a netbook, a light electronic vehicle (LEV), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.
  • LEV light electronic vehicle
  • the corner curvature may increase or decrease in sequence according to the stacking order of the electrode units, and may also be changed irregularly, so as to form a corner.
  • a battery having a variety of designs can be implemented without limitation, and a cell having a three-dimensional shape different from the existing one can be obtained.
  • the process for equally forming corner curvature between the electrode units may be omitted, or process precision may not be maintained, thereby simplifying the process, reducing the defect rate, and reducing the waste. It is possible to reduce the cost, and to improve the productivity of the electrode assembly.
  • a portion of a region that has been cut and removed according to the curvature form also remains in the electrode unit to participate in a battery reaction. Can improve.
  • 1 to 3 are perspective views of an electrode assembly sharing at least two sides and at least three corner portions and having a step at at least one corner portion.
  • FIGS. 4 to 6 are perspective views of an electrode assembly having at least two sides and two corner portions and having a step at at least one corner portion.
  • FIG. 7 to 11 are perspective views of an electrode assembly having at least one side and two corner portions and having a step at at least one corner portion.
  • FIGS. 12-16 are perspective views of an electrode assembly that shares at least one corner portion and has a step at at least one corner portion.
  • 17 and 18 are perspective views of an electrode assembly that shares a portion of at least one corner portion and has steps at all corner portions.
  • FIG. 19 illustrates an electrode assembly having a step due to an area difference, in which an electrode step having a relatively small area is completely included in an electrode step having a large area, and the electrode assembly having a step at all corner portions and all sides. Perspective view.
  • 20 is a perspective view of an electrode assembly in which a part to be shared differs depending on the electrode ends to be stacked.
  • FIG. 21 illustrates a stacked form of an electrode tab according to an embodiment of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a front view.
  • FIG. 22 is a schematic view of a pouch type secondary battery including the electrode assembly of the present invention.
  • 23 and 24 illustrate a form in which a plurality of electrodes are cut from a sheet of a single material according to the prior art.
  • 25 is a view showing the shape of an electrode having a protruding edge portion caused by an inefficient manufacturing method according to the prior art.
  • Figures 26 and 27 illustrate the form of a sheet of a single material with a plurality of electrodes cut in accordance with the present invention.
  • the inventors of the present invention can implement a battery of various types without being limited to the shape of the corner part from the curvature relationship between the corner parts between the electrode units having different areas in implementing at least one corner part having a curvature with curvature.
  • the present invention was completed.
  • an electronic device comprising: a first electrode stage including at least one first electrode unit; And a second electrode end including at least one second electrode unit having an area difference with respect to the electrode unit, wherein the first electrode end and the second electrode end are stacked adjacent to each other with a boundary of at least one separator.
  • At least one electrode laminate having a step formed by the area difference between the first electrode and the second electrode stage, the corner shape of the first electrode stage and the second electrode stage is formed
  • Different electrode assemblies are provided.
  • the electrode assembly may be formed by stacking two or more electrode units.
  • the electrode unit may be a unit electrode of a cathode or an anode, and may also be a unit cell in which at least one cathode and at least one anode are alternately stacked with a separator interposed therebetween.
  • the electrode stack having the step of the present invention can be obtained by arranging the unit cells on two or more rectangular separators and folding the rectangular separator so as to surround the unit cells.
  • the unit cell may be, but is not limited to, a stacked unit cell, a stack-and-foldable unit cell, a jelly roll-type unit cell, and the like.
  • the stacked unit cell is a unit cell formed by alternately stacking at least one positive electrode and at least one negative electrode at a boundary of a separator.
  • the stack-type unit cell is not necessarily limited thereto, but may be a mono-cell in which one cathode and one anode are laminated at a boundary of a separator in accordance with a stacked structure of a minimum unit in which a cathode and an anode are stacked.
  • a positive electrode is disposed, and a negative electrode is disposed between the positive electrodes, each electrode is a bilayer of a type A, which is a laminate stacked by separating a separator as a boundary, and a negative electrode is disposed on both sides, and an anode is disposed between the negative electrodes.
  • Each electrode may be classified into a C-type bicell, which is a laminated body in which a separator is separated by a boundary.
  • the monocell, the A-type bicell, and the C-type bicell are stacked on each other with a separator as a boundary, and thus a laminate in which a plurality of cathodes and a plurality of anodes are stacked may be used as an electrode unit.
  • the stack and folding unit cell is a unit cell obtained by folding two or more electrode units arranged on one or more rectangular separators in a winding type or a Z-folding type.
  • the electrode unit arranged on the separator may be a stack type electrode stack, a jelly roll type electrode stack, or a stack and folding type electrode stack, or a combination thereof.
  • the unit cells arranged on the rectangular separator of the present invention may be a jelly roll-type electrode laminate in which a rectangular cathode and an anode are laminated on both sides of one or two or more rectangular separators in a spiral shape. have.
  • the unit cell may be folded by a rectangular separator to form a step due to an area difference in relation to another electrode unit, and may also have a step due to an area difference of an electrode unit constituting one unit cell. have.
  • the unit cell of the present invention by stacking the stacked unit cell, the stack-and-fold unit cell, the jelly roll-type unit cell, and a single electrode as described above independently or in combination thereof on the rectangular separator. Sieve can be assembled.
  • the cathode electrode and the anode electrode are not particularly limited, and may be suitably used in the present invention as long as they are commonly used in the art.
  • the cathode electrode is lithium metal, lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite on both sides of the cathode current collector manufactured by copper, nickel, copper alloy or a combination thereof What formed by coating a negative electrode active material, such as these, can be used.
  • the positive electrode may be formed by coating a positive electrode active material such as lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide and the like on both sides of the positive electrode current collector manufactured by aluminum, nickel or a combination thereof.
  • the cathode electrode and the anode electrode are stacked at the boundary of the separator.
  • the separator may be a material commonly used in the art, and is not particularly limited.
  • a polymer film for a solid polymer electrolyte or a gel polymer electrolyte such as polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile or polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer can be used.
  • step difference can be obtained by laminating
  • that the area of the electrode unit is different means that the area between the electrode units to be stacked to face each other is different between one electrode unit and the electrode unit adjacent thereto, either one of the horizontal length and vertical length have a different structure. do.
  • the electrode assembly may be a stack of electrode units having different widths or widths.
  • the area difference of the electrode unit is not particularly limited as long as it can form a step in the electrode assembly formed by stacking the electrode units.
  • the width or width of the relatively small area of the electrode unit has a relatively large area. It may range from 20% to 95% of the width or width of the electrode unit, for example 30 to 90%.
  • the electrode unit may be different in any one of a width and a width, as well as both.
  • An electrode stack having a step provided by the present invention includes a first electrode end including at least one first electrode unit and a second electrode end including a second electrode unit having an area difference with respect to the first electrode unit. It can be formed by stacking the separation membrane to each other at the boundary.
  • the electrode end refers to an electrode unit having the same area and shape and not forming a step or a laminate in which a plurality of the electrode units are stacked.
  • the first electrode stage and the second electrode stage are relative to each other in an electrode stack including a step, and remove any one of the electrode steps positioned above and below the boundary surface forming one step.
  • One electrode end is called
  • the other electrode end is called a second electrode end
  • such a 1st electrode end and a 2nd electrode end are called one electrode laminated body. Therefore, in the present invention, for example, in the case of an electrode assembly having two stepped portions formed by stacking three electrode stages having three area differences, the electrode terminal located in the middle of the second electrode has a relationship with the following electrode stage. It may be a stage, but may be a first electrode stage in a relationship with an electrode stage positioned above.
  • the electrode assembly provided by the present invention may include two or more steps as described above. That is, two or more electrode stacks having a step may be stacked. Preferably, the step is formed at least in the corner portion. In this case, the corner portion in which the step is formed may be 1 or 2 or more, and may have a step in all corner portions.
  • the corner portion has a step, as shown in Figures 1 to 6, as well as the step is formed by only at least one corner portion, as shown in Figure 7 to 11 as a difference in the length of any one side Because of this, even when the corner portions adjacent to the sides are not shared, the corner portions are included in the steps.
  • the shape of the corner part of each electrode end 10 which comprises the said electrode laminated body differs from each other.
  • the shape of a corner part differs from each other, and the electrode assembly 1 which has a level
  • the step may be provided to the electrode assembly 1 due to the difference in the shape of the corner portion.
  • the shape of the corner portion may be a curved (round) shape, as shown in the drawings of the present invention, may be a variety of shapes.
  • each electrode end 10 of the electrode stack When the shape of the corner portion of each electrode end 10 of the electrode stack is round, at least one electrode end 10 has a curvature R of the corner part in relation to any adjacent electrode end 10. This may be different.
  • a plurality of electrode units having rounded corners having the same curvature and electrode units having rounded corners having different curvatures may be combined to form an electrode assembly 1 having a step.
  • the corner portion may not be round.
  • the electrode assembly 1 of the present invention can obtain the electrode assembly 1 having a step at at least one corner portion by arranging electrode units having various corner portion shapes in various forms.
  • the shape of the step formed by the area difference may appear in various forms according to the shared form of the sides or corners of the electrode units between the electrode units stacked on each other.
  • the sharing means that the electrode unit or the first electrode end 10 and the first electrode end 10 are stacked adjacent to the first electrode end 10 and the electrode unit of the first electrode end 10 and This means that the other electrode units having the area difference or the second electrode ends 10 in which they are stacked are stacked without forming a step because their lengths and angles are the same.
  • sharing one side means that the two electrode ends 10 adjacent to each other share the side when the sides are the same length and are stacked such that sides having the same length do not form a step.
  • the sharing of corner portions means that the angles forming the corner portions are the same, and the electrode portions 10 are stacked so that the corner portions coincide with each other so that the corner portions do not have a step.
  • an electrode laminate having a step at a corner can be obtained by laminating such that at least two sides and three, two, or one corner are shared.
  • FIGS. 1 to 3 Examples of sharing two sides and three corners are shown in FIGS. 1 to 3. Although the present invention is not limited thereto, the electrode assembly 1 of FIGS. 1 to 3 shares the side to which the electrode tabs 20 and 30 are attached and the other side forming a corner at the end of the side, An example of an electrode assembly 1 having a step difference is formed by sharing the corner portion formed by the two corner portions adjacent to the two sides and the one corner portion not being shared.
  • the sides and corners to be shared may be different from those shown in the drawings, and the shape of the corners forming the step may also have various shapes other than those shown in FIGS. 1 to 3.
  • a step may be formed since the corner portions of the electrode units of the electrode terminals 10 are all round or different in curvature.
  • FIGS. 4 to 6 show examples of sharing two sides and two corners.
  • the electrode assembly 1 of Figs. 4 to 6 shares the side to which the electrode tab is attached and the other side forming the corner at the end of the side, and the two corners adjacent to the side to which the electrode tabs 20 and 30 are attached.
  • an example of the electrode assembly 1 having a step in a region not shared.
  • the shared sides and edges may be different from those shown in the drawings, and the corner portions forming the step may have various shapes other than those shown in FIGS. 4 to 6.
  • the electrode assembly 1 of the present invention can form a step while sharing one side and two corners.
  • an electrode assembly 1 having a structure as shown in Figs. 7 to 11 can be obtained.
  • the shared shape and the corner shape may be variously changed, and the present invention is not limited to the drawings.
  • the electrode assembly 1 of the present invention may be stacked to have at least one side and one corner portion to have a step.
  • the electrode assembly 1 having a step can be obtained by laminating so as to share one corner portion.
  • the shared corner portion can also be appropriately selected, and the shape of the corner portion can also be variously formed. Further, in the drawings, not only one corner portion may be different in shape, but also two or more corner portions may be formed differently.
  • the electrode assembly 1 of the present invention can be stacked to share only a part of one side as shown in FIGS. 17 and 18, and as shown in FIG. 19, one electrode end 10 and the other electrode end 10.
  • the electrode surface coated with this electrode active material and the other electrode surface are laminated so that the lamination surface of the small electrode end 10 is completely included in the lamination surface, which is a surface where the other electrode surface is laminated to face the separator, and all sides and corners are included. It may be to have a step in.
  • Figure 20 is a part of the electrode stage 10 forming each step and the electrode stage 10 adjacent to each other share a side, but the stacked form between the electrode step 10 forming each step Different examples are shown.
  • the common form of the side and corner portions in the stacking between the electrode units has been described with the same examples, but it is natural that the electrode assemblies 1 stacked in a form in which they are mixed with each other can be obtained.
  • the first electrode end 10 and the second electrode end 10 have a stacked form as shown in FIGS. 1 to 3
  • the second electrode end 10 and the third electrode end 10 are shown in FIG. 4 to 6 may have a lamination form as shown in FIG.
  • the electrode assembly 1 laminated so that the size of the electrode unit is sequentially reduced in the thickness direction may be laminated so that the size of the electrode unit is sequentially increased in the thickness direction, In this case, the electrode units may be sequentially stacked in the thickness direction so as to decrease after increasing in size, and may be symmetrical or asymmetrical.
  • the electrode assembly 1 having various shapes can be obtained in addition to the above, and is not particularly limited.
  • the electrode stack of the present invention at the boundary portion where one electrode unit having an area difference and an adjacent electrode unit face each other to form a step, two electrode units are disposed at an interface where the two electrode units are laminated with a separation membrane as a boundary.
  • the facing electrodes which are the electrodes on the opposite faces, are preferably stacked such that the electrodes with different polarities face each other.
  • the facing electrode at the boundary forming the step is preferably disposed so that the facing electrode of the electrode unit having a large area becomes the cathode. That is, when the electrode units having different areas face the separator in the electrode laminate body, a part of the laminated surface of the large electrode unit faces outward. In this case, when the electrode of the electrode unit facing outward is the positive electrode, lithium contained in the positive electrode active material on the positive electrode surface may be precipitated from the positive electrode surface, thereby shortening the battery life or deteriorating battery stability. .
  • the outermost electrode of the electrode assembly 1 is preferably arranged with a cathode.
  • the separator is stacked outside the cathode, and the separator is located on the surface of the electrode assembly 1.
  • the positive electrode may be disposed as the outermost electrode of the electrode assembly 1, wherein the positive electrode is preferably a single-coated positive electrode which is a non-coated portion that is not coated with a negative electrode active material on the surface facing outward.
  • the electrode units each include a negative electrode tab 20 and / or a positive electrode tab 30.
  • the electrode unit is a unit cell, both the negative electrode tab 20 and the positive electrode tab 30 are provided.
  • the electrode unit is formed of individual electrodes, only one electrode tab 20, 30 is provided. The electrode tabs 20 and 30 are inserted into the battery case and then electrically connected to electrodes of the same polarity.
  • Attachment positions of the electrode tabs 20 and 30 may be variously selected.
  • the electrode tabs 20 and 30 of the two polarities are formed at one end of the electrode unit, and the electrode tabs 20 and 30 are laminated so as to face in the same direction, for example, as shown in FIGS. 1 to 20.
  • the electrode tabs 20 and 30 may protrude from one side of the electrode assembly 1.
  • the respective electrode tabs 20 and 30 may protrude from two sides of the electrode assembly 1.
  • the electrode units in order to facilitate electrical connection of the electrode tabs 20 and 30 after the battery case is inserted, it is preferable to arrange the electrode units so that electrodes of the same polarity can overlap each other.
  • the step is formed in the form as shown in Fig. 19 or 20, when the electrode tabs 20, 30 of the electrode assembly 1 is attached, the electrode tabs 20, 30 and the electrode unit having a larger area;
  • the contact between the electrode tabs 20 and 30 and the electrode unit may be interrupted.
  • an insulating resin may be applied to the surface of the electrode tabs 20 and 30. Coating can be used to block contact.
  • the shape of the electrode tabs 20 and 30 is not particularly limited, and the area of the electrode tabs 20 and 30 may also be variously formed.
  • the electrode tabs 20 and 30 may have the same width and length, or at least one of them may be different.
  • the electrode tabs 20 and 30 having various sizes in this manner the electrode tabs having small areas may be arranged side by side on the one end of the electrode tabs 20 and 30 having a large area.
  • An example of the stacking of electrode tabs is shown in FIG. 21 when using electrode tabs having different areas.
  • the inclined surface may be formed so that the shape of the electrode case 120 in which the electrode assembly 1 is accommodated corresponds to the inclined surface of the separator as described above.
  • the separator is preferably in close contact with each surface of the electrode assembly 1 in terms of space utilization. Therefore, when the separation membrane is spaced apart from the electrode assembly 1, the separation membrane may be extended and adhered by heating or pressing. In this case, a bend may be formed in the portion having the step. Moreover, in the part which has a level
  • the battery cell of this invention is demonstrated.
  • 23 shows an embodiment of the battery cell 100 of the present invention.
  • the battery cell 100 of the present invention includes the electrode assembly 1 of the present invention inside the battery case 120.
  • the battery case 120 may be a pouch type case.
  • the pouch type case may be formed of a laminate sheet, wherein the laminate sheet may be formed of an outer resin layer forming an outermost shell, a barrier metal layer preventing penetration of a material, and an inner resin layer for sealing, but are not limited thereto. no.
  • the battery case 120 is preferably formed in a structure in which the electrode leads 125 and 135 for electrically connecting the electrical terminals of the electrode units of the electrode assembly 1 are exposed to the outside.
  • An insulating film may be attached to upper and lower surfaces of the electrode leads 125 and 135 to protect the electrode leads 125 and 135.
  • the battery case 120 may vary the shape of the battery case 120 according to the shape of the electrode assembly 1 of the present invention.
  • the shape of the battery case 120 may be formed by deforming the battery case 120 itself. At this time, the shape and the size of the battery case 120 does not have to match the shape and size of the electrode assembly 1 completely, and the shape and the degree to prevent the internal short circuit due to the sliding phenomenon of the electrode assembly 1 and It may be any size.
  • the shape of the battery case 120 of the present invention is not limited thereto, and the battery case 120 of various shapes and sizes may be used as necessary.
  • the battery case 120 may have an inclined surface in the step where the step of the electrode assembly 1 is formed. That is, in the region forming the step of the electrode assembly 1, the inclined surface may be formed by bringing the battery case 120 into close contact with the upper edge and the corner of each electrode end 10.
  • Such inclined surfaces may include curved surfaces, and two or more inclined surfaces having different inclinations may be formed.
  • the electrodes used for the electrode assembly of the battery cell of the present invention are formed by cutting a plurality of electrodes from a single electrode sheet such as the electrode sheet shown in FIG.
  • Each of the electrodes 210 is placed along the width direction of the electrode sheet 200, but each of the electrodes 210 is placed adjacent to each other in order to minimize waste of material.
  • the electrode sheet 200 is notched at positions 220a and 220b before the electrodes 210 are separated. Location 220b is shown more clearly in FIG. 24. Notching is carried out by laser cutting, manual mechanical work or punching of the electrode sheet.
  • Separating the electrodes 210 is also performed by laser cutting. However, if it is necessary to cut with a laser, the precision may cause inaccuracies in the shape of the electrodes 210. That is, when the laser mechanism does not cut the electrode sheet 200 along the exact edges of the adjacent electrodes 210, the final shape of the electrode 210 includes a portion different from the shape of the adjacent electrode 210. can do.
  • Electrodes 310 in FIG. 24 Such differently formed electrodes are illustrated as electrodes 310 in FIG. 24.
  • the protruding portion 330 of the edge is formed on the outer circumferential portion of the electrode because the incident sheet is deviated and the edge portion of the adjacent electrode is cut.
  • the notched electrode sheet may tear at intersections of adjacent electrodes (ie, asymmetrical round shaped corners in FIGS. 23 and 24) due to stress concentration in the electrode material.
  • each electrode 410 is placed in the width direction of the electrode sheet 410 so as to include an extension of each electrode 410 along the width direction of the electrode sheet 400, and then the electrode sheet 400 is positioned at positions 420a and Notching at 420b, and separating the electrode 410.
  • Each extension 440 is basically a protrusion facing outward of the edge of each electrode 410. This provides a planar region 450 extending in a substantially horizontal direction along the width direction of the electrode sheet 400. In this manner, each electrode 210 is adjacent to each other to minimize the material discarded.
  • the electrodes 410 When the electrodes 410 are separated from each other in the electrode sheet 400, they have a shape as shown in FIG. 28. Two extensions 440 are included in the final outer periphery, which may be the same as the final shape of the assembled electrode assembly.
  • the electrode 410 has an asymmetric structure and is formed from a flat sheet of material, which generally has a rectangular outer periphery. At least one corner 460 of the outer circumference has an asymmetrical structure with respect to the central axis of the electrode 410, which is the same as the description of FIG. 28.
  • the electrode 410 extends along the longitudinal direction 490 and the width direction 495.
  • the maximum length 470 in the longitudinal direction 490 is defined by the electrode 410.
  • the electrode 410 is also defined by first and second linear edges 480, 482 spaced along the width direction 495. Each of the first and second linear edges 480, 482 is shorter than the maximum length 470.
  • the outer circumference of the electrode 410 at the ends 480a and 480b of the first linear side end 480 and the ends 482a and 482b of the second linear side end 482 is substantially parallel to the width direction 495. It extends toward the linear side end facing in the direction. Therefore, the ends 480a, 480b, 482a, 482b generally extend toward the opposite sides 480 or 482 in the vertical direction, forming a planar region 450. Therefore, one extension 440 includes a first linear side end 480 and two adjacent planar regions 450, and a second extension 440 includes a second linear side end 482 and two adjacent planes. Region 450.
  • the planar regions 450 are described as being substantially horizontal and extending along the width direction 495. However, the planar region 450 may be formed to form a curve or provide sufficient space for the extension 440 extending from the rest of the electrode 410 as described above.
  • Each extension 440 protrudes from the rest of the electrode 410, and each protrusion 440 extends opposite to each other.
  • Each protrusion 440 forms a sudden change in the outer circumference of the electrode 410. That is, each extension including one linear side end and two adjacent planar regions intersects the rest of the outer periphery at the connection point of the outer periphery and the two planar regions. These connection points form a sharp change in the outer circumference, for example by sharp curves or corners.
  • the angle of the sharp curve or corner is about 30 to 150 degrees, or more particularly about 60 to 120 degrees, or more particularly about 90 degrees.
  • the present electrode 410 when compared with the outer periphery of the imaginary electrode, which is similar to the electrode 410 without the extension 440, the present electrode 410 is an extension 440 which represents the outer periphery projecting outward from the outer periphery of the virtual electrode. ).
  • the method of manufacturing the electrode 410 extends along the width direction 495 and may begin by providing a planar sheet material such as the sheet 400 having upper and lower edges 486 and 488. A notch 455 may then be removed from the sheet 400 along one of the upper and lower edges 486 and 488 at a location between adjacent electrodes. As shown in FIG. 27, a notch 455 is formed at the first edge 486. Of course, as shown in FIG. 26, an additional notch is provided at the second edge 488.
  • Each notch 455 defines an outer circumference that includes a portion of the upper or lower edges 486, 488 to be cut, a portion corresponding to the outer circumference of the first adjacent electrode and a portion corresponding to the outer circumference of the second adjacent electrode.
  • the first electrode is located at the left side
  • the second electrode is located at the right side.
  • the outer circumferential portion of the notch 455 includes a horizontal portion extending in a direction parallel to the width direction 495 at a connection point of the first and second electrodes. This horizontal portion is shown in FIG. 27, with one flat portion 450 disposed on each of the first and second electrodes.
  • the planar portion 450 is joined at a connection point between the two electrodes.
  • the next step in the method includes separating the first and second electrodes along a line perpendicular to the horizontal portion of the notch, as shown by line 458 in FIG. 27.
  • line 458 coincides with one first linear side end 480 of the electrodes and the other second linear side end 482 of the electrodes.
  • edge protrusions as described above can be avoided during the manufacturing process by using a punching process instead of a notching process.
  • this requires a new concept of notching and lamination equipment.
  • Another method of avoiding edge protrusion in the manufactured electrode is to perform the whole process with a laser, unlike applying a notching technique.
  • the notch can be removed using the laser.
  • two lasers cutting both sides must be operated simultaneously along the width direction of the electrode sheet.
  • the battery cell 100 of the present invention may preferably be a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery, but is not limited thereto.
  • the battery cell 100 of the present invention as described above may be used alone, or may be used in the form of a battery pack including at least one battery cell 100.
  • a battery cell and / or battery pack of the present invention is a variety of devices, for example, mobile phones, portable computers, smart phones, smart pads, netbooks, light electronic vehicles (LEV), electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid It can be usefully used in electric vehicles, or power storage devices. Since the structure of these devices and their fabrication methods are known in the art, detailed description thereof is omitted herein.
  • the system parts of the device can be located in the surplus space formed due to the structure of the battery cell or battery pack of the present invention. Since the battery cell or the battery pack of the present invention is formed of electrode assemblies 1 having different sizes, the electrode assembly 1 itself is formed in a stepped form, and the battery case is formed according to the electrode shape, and the device is mounted thereon. In this case, a surplus space that does not exist in the conventional rectangular or oval battery cells or battery packs is generated.
  • the system parts of the device When the system parts of the device are mounted in such a surplus space, the system parts of the device and battery cells or battery packs can be flexibly arranged, thereby improving space utilization and reducing the thickness or volume of the entire device. A slim design can be realized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 단차를 갖는 전극 조립체에 관한 것으로서, 적어도 하나의 제1 전극 유닛을 포함하는 제1 전극 단; 및 상기 전극 유닛에 대하여 면적 차를 갖는 적어도 하나의 제2 전극 유닛을 포함하는 제2 전극 단을 포함하고, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 하나의 분리막을 경계로 서로 인접하여 적층되되, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단 상호간의 면적 차에 의해 형성된 단차를 갖는 전극 적층체를 하나 이상 포함하며, 상기 단차가 형성되는 제1 전극 단 및 제2 전극 단의 코너부 형상이 서로 상이한 전극 조립체를 제공한다. 나아가, 상기 전극 조립체를 포함하는 전지 셀을 제공한다. 본 발명에 의해 전극 유닛의 코너부 형상에 제약을 받지 않는 다양한 디자인의 전지셀을 제공할 수 있다.

Description

코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
본 발명은 단차를 갖는 전극 조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 적어도 하나의 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 단차를 갖는 전극 조립체를 포함하는 전지셀, 전지팩, 디바이스에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지가 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 전지 케이스 내부에 전극 조립체와 전해질을 밀봉하는 구조로 형성되며, 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.
이와 같은 모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히 중량이 적은 파우치형 전지에 대한 관심이 증대되고 있다.
특히, 모바일 기기의 소형화와 함께, 디자인이 다양화되고 있다. 이와 같은 기술환경의 변화 하에서, 종래와 같은 동일한 전극 유닛이 적층된 전지를 모바일 기기에 적용하는 경우에는 전지와 기기의 형상이 부합하지 않게 되고, 이로 인해 모바일 기기 내부의 공간을 효율적으로 활용할 수 없게 되는 문제가 생기게 된다. 이에, 모바일 기기에 장착되는 전지 역시 다양한 형상을 가질 것이 요구되고 있다.
이에 따라, 단차를 갖는 전지에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 단차를 갖는 전지는 디바이스의 형상에 따라 전지의 형상을 최대한 부합시킬 수 있게 되어, 디바이스 내부의 데드 스페이스(dead space)를 최소화하여 보다 효율적으로 전지로 채울 수 있으며, 이로 인해, 전체적인 전지 용량 증대를 도모할 수 있다.
한편, 최근의 모바일 디바이스는 코너부가 라운드 형상을 갖는 다양한 형태의 디자인이 출시되고 있으며, 이러한 디바이스에 장착되기 위해 전지셀의 코너부 형상 역시 장착되는 디바이스의 디자인에 따라, 코너부 형상이 라운드인 전지셀에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다.
나아가, 전극 조립체는 일반적으로 단일 물질의 시트로부터 제조된 전극을 복수개 적층함으로써 제조된다. 이와 같은 물질로부터 전극을 커팅하여 제거하는 통상의 공정은 비효율성 문제를 야기한다. 이러한 비효율성 중의 하나는 배터리 셀 내에서 의도된 주변부 형상을 갖지 않는 하나 이상의 전극을 생산한다는 것이다. 특히, 전극의 주변부는 원하지 않는 가장자리 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 비효율성은 본 발명에 따른 배터리의 조립 및 제조 공정에 생산속도를 저하시키며, 비용증대를 초래할 수 있다.
이에 다양한 형태의 디자인에 대응할 수 있는 배터리를 제공하기 위한 전극 유닛의 제공이 요구되며, 전극 유닛 제조 공정 중의 불량률을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있는 대책이 요구된다.
본 발명은 전극 유닛의 코너부 형상에 제약을 받지 않는 다양한 디자인의 전지셀을 제공할 수 있는 전극 조립체를 제공하고자 한다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 전극 조립체를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스를 제공하고자 한다.
본 발명은 다양한 코너부 형상을 갖는 단차를 갖는 전극 조립체를 제공하고자 하는 것으로서, 적어도 하나의 제1 전극 유닛을 포함하는 제1 전극 단; 및 상기 전극 유닛에 대하여 면적 차를 갖는 적어도 하나의 제2 전극 유닛을 포함하는 제2 전극 단을 포함하고, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 하나의 분리막을 경계로 서로 인접하여 적층되되, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단 상호간의 면적 차에 의해 형성된 단차를 갖는 전극 적층체를 하나 이상 포함하며, 상기 단차가 형성되는 제1 전극 단 및 제2 전극 단의 코너부 형상이 서로 상이한 전극 조립체를 제공한다.
상기 전극 적층체를 형성하는 적어도 하나의 단은 상기 단차를 형성하는 코너부가 곡면 형상일 수 있다.
상기 전극 적층체를 형성하는 제1 전극 단 및 제2 전극 단은 상기 단차를 형성하는 코너부가 곡면 형상이며, 곡면의 곡률이 서로 상이할 수 있다.
상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 두 변과 3개의 코너부, 적어도 두 변과 두개의 코너부, 적어도 한 변과 두개의 코너부, 적어도 한 변과 한 개의 코너부 또는 적어도 하나의 코너부를 공유하거나, 또는 한 변의 일부만을 공유할 수 있다. 나아가, 상기 전극 적층체는 상기 제1 전극 단이 제2 전극 단의 면 내에 적층되며, 모든 변 및 모서리에서 단차를 갖는 것일 수 있으며, 또한, 상기 전극 적층체는 상기 제1 전극 단이 제2 전극 단의 적어도 두 변을 공유하며, 모든 코너부에서 단차를 갖는 것일 수 있다.
또한, 상기 적층체는 상기 전극 유닛이 적층되는 높이 방향으로 전극 유닛의 면적이 작아지도록 적층된 것일 수 있다. 상기 전극 적층체에 있어서, 상호 인접하는 전극 유닛의 하나는 다른 전극 유닛의 적층면에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 전극 유닛들은 각각의 전극에 대응하는 전극 탭을 가지며, 상기 전극 탭들의 크기가 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 상기 전극 탭은 상기 전극 유닛의 어느 하나의 단부 또는 서로 마주보는 단부에 부착될 수 있다. 상기 전극 유닛은 음극, 양극, 및 분리막을 경계로 적어도 하나의 음극과 적어도 하나의 양극이 교대로 적층된 유닛셀로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 상기 유닛셀은 독립적으로 젤리롤 타입 유닛셀, 스택 타입 유닛셀, 및 스택 앤드 폴딩 타입 유닛셀로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 상기 유니셀은 적어도 하나의 단차를 포함할 수 있다.
본 발명의 전극 조립체는 상기 면적 차를 갖는 전극 유닛과 이에 인접하는 전극 유닛은 상기 분리막을 경계로 상호 대면하는 대면 전극이 서로 다른 극성의 전극인 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 면적 차를 갖는 전극 유닛과 인접하는 전극 유닛 중 면적이 큰 전극 유닛의 대면 전극이 음극인 것이 보다 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 전극 조립체가 전지 케이스에 수납되어 있는 전지셀을 제공한다. 상기 전지셀은 리튬 이온 이차 전지 또는 리튬이온 폴리머 이차 전지일 수 있다.
이때, 상기 전지 케이스는 파우치형 케이스일 수 있으며, 상기 전지 케이스는 상기 전극 조립체의 표면에 밀착되어 전극 조립체를 수납하되, 전극 조립체의 형상에 대응하여 단차 또는 경사면을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공하며, 상기 전지셀의 잉여 공간에 디바이스의 시스템 부품이 위치하는 할 수 있으며, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 구현예에 따르면, 단차를 갖는 전지셀에 있어서,코너부 곡률을 전극 유닛의 적층 순서에 따라 순차적으로 증가하거나 감소할 수 있으며, 또한 불규칙하게 변화시킬 수 있어, 코너의 형태에 제한없이 보다 다양한 디자인의 배터리를 구현할 수 있으며, 기존과는 다른 3차원적 입체 형태를 갖는 셀을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 구현예에 따르면, 전극 유닛 간의 코너부 곡률을 동일하게 형성하기 위한 공정을 생략할 수 있으며, 또는 공정 정밀도를 유지하지 않아도 되어, 공정 간소화 도모, 불량률 경감 및 폐기량을 경감시킬 수 있어 경제적이며, 나아가 전극 조립체의 생산성 향상을 도모할 수 있다.
나아가, 본 발명의 적어도 하나의 구현예에 따르면, 종래와 같은 형태의 전극 유닛을 제조하는 설비를 그대로 활용할 수 있어, 설비 비용의 절감을 도모할 수 있다.
그리고, 본 발명의 적어도 하나의 구현예에 따르면, 종래의 일정한 곡률을 갖는 전극 유닛 제조시에는 곡률 형태에 따라 커팅되어 제거되었던 영역의 일부도 전극 유닛에 잔존하여 전지 반응에 참여하게 되어, 전지 용량을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 3은 적어도 2개의 변과 적어도 3개의 코너부를 공유하며, 적어도 하나의 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체의 사시도이다.
도 4 내지 6은 적어도 두 변과 2개의 코너부를 공유하며, 적어도 하나의 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 7 내지 11은 적어도 하나의 변과 2개의 코너부를 공유하며, 적어도 하나의 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 12 내지 16은 적어도 하나의 코너부를 공유하며, 적어도 하나의 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 17 및 18은 적어도 하나의 코너부의 일부를 공유하며, 모든 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 19는 면적 차에 의해 단차를 갖는 전극 조립체에 있어서, 면적이 상대적으로 큰 전극 단 내에 면적이 상대적으로 작은 전극 단이 완전히 포함되도록 적층되며, 모든 코너부 및 모든 변에서 단차를 갖는 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 20은 적층되는 전극 단에 따라 공유하는 부분이 상이한 전극 조립체에 대한 사시도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭의 적층 형태를 나타내는 것으로서, (a)는 평면도이며, (b)는 정면도이다.
도 22는 본 발명의 전극 조립체를 포함하는 파우치형 이차 전지를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 23 및 24는 종래기술에 따라 단일 물질의 시트로부터 복수의 전극이 커팅된 형태를 나타내는 도면이다.
도 25는 종래 기술에 따른 비효율적인 제조방법에 의해 야기된 돌출된 에지부를 갖는 전극의 형태를 나타내는 도면이다.
도 26 및 27은 본 발명에 따라 복수의 전극을 커팅한 단일 물질의 시트의 형태를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제조방법으로부터 얻어진 전극의 형태를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 예시적인 도면으로서, 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위가 이들 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 이하의 도면은 발명의 원활한 이해를 위해 일부 구성요소가 과장, 축소 또는 생략되어 표현될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 적어도 하나의 코너부가 곡률인 단차를 갖는 전지를 구현함에 있어서, 면적이 상이한 전극 유닛 간의 코너부의 곡률 관계로부터, 코너부의 형태에 제한을 받지 않고, 보다 다양한 형태의 배터리를 구현할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 제1 전극 유닛을 포함하는 제1 전극 단; 및 상기 전극 유닛에 대하여 면적 차를 갖는 적어도 하나의 제2 전극 유닛을 포함하는 제2 전극 단을 포함하고, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 하나의 분리막을 경계로 서로 인접하여 적층되되, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단 상호간의 면적 차에 의해 형성된 단차를 갖는 전극 적층체를 하나 이상 포함하며, 상기 단차가 형성되는 제1 전극 단 및 제2 전극 단의 코너부 형상이 서로 상이한 전극 조립체가 제공된다.
상기 전극 조립체는 2 이상의 전극 유닛의 적층에 의해 형성될 수 있다. 이때, 상기 전극 유닛은 음극 또는 양극의 단위 전극일 수 있으며, 또한, 적어도 하나의 음극과 적어도 하나의 양극이 분리막을 사이에 두고 교대로 적층된 유닛 셀일 수 있다.
한편, 본 발명의 단차를 갖는 전극 적층체는 2 이상의 장방형의 분리막 상에 유닛 셀을 배열하고, 상기 장방형의 분리막을 상기 유닛 셀을 감싸도록 폴딩함으로써 얻을 수 있다. 상기 유닛 셀은, 반드시 이에 한정하는 것은 아니지만, 스택형 유닛 셀, 스택 앤 폴딩형 유닛 셀, 젤리롤형 유닛 셀 등일 수 있다.
상기 스택형 유닛 셀은 분리막을 경계로 적어도 하나의 양극과 적어도 하나의 음극이 교대로 적층되어 형성된 유닛 셀이다. 상기 스택형 유닛 셀로는, 반드시 이에 한정하는 것은 아니지만, 음극과 양극이 적층된 최소 단위의 전극 적층 형태에 따라, 하나의 음극과 하나의 양극이 분리막을 경계로 적층된 적층체인 모노셀, 양면에 양극이 배치되고, 상기 양극 사이에 음극이 배치되며, 각각의 전극이 분리막을 경계로 분리되어 적층된 적층체인 A 타입의 바이셀, 및 양면에 음극이 배치되고, 상기 음극 사이에 양극이 배치되며, 각각의 전극이 분리막을 경계로 분리되어 적층된 적층체인 C 타입의 바이셀로 분류할 수 있다.
나아가, 상기 모노셀, A 타입의 바이셀 및 C 타입의 바이셀을 분리막을 경계로 서로 적층하여 복수의 음극과 복수의 양극이 적층된 적층체를 전극 유닛으로 사용할 수 있다.
한편, 상기 스택 앤 폴딩형 유닛 셀은 하나 또는 2 이상의 장방형의 분리막 상에 배열된 2 이상의 전극 유닛을 와인딩 타입 또는 Z-폴딩 타입으로 폴딩함으로써 얻어진 유닛 셀로서, 도면에 나타내지는 않았으나, 상기 장방형의 분리막 상에 배열되는 전극 유닛은 스택 타입의 전극 적층체, 젤리롤형 전극 적층체, 또는, 스택앤 폴딩형 전극 적층체일 수 있고, 이들의 조합일 수도 있다.
또한, 본 발명의 장방형의 분리막 상에 배열되는 유닛 셀은 도면으로 나타내지는 않았으나, 하나 또는 2 이상의 장방형의 분리막의 양면에 장방형의 음극 및 양극을 적층하여 나선형상으로 말아놓은 젤리롤형 전극 적층체일 수도 있다.
상기 유닛 셀은 장방형의 분리막에 의해 폴딩됨으로써 다른 전극 유닛과의 관계에서 면적 차에 의한 단차를 형성할 수 있음은 물론, 하나의 유닛 셀을 구성하는 전극 유닛의 면적 차에 의해 단차를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유닛 셀은 상기와 같은 스택형 유닛 셀, 스택 앤 폴딩형 유닛 셀, 젤리롤형 유닛 셀 및 단일 전극을 독립적으로 또는 이들을 조합하여 장방형의 분리막 상에 배열함으로써 본 발명의 전극 적층체를 조립할 수 있다.
이때, 상기 음극 전극 및 양극 전극은 특별히 한정하지 않는 것으로서, 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 본 발명에서도 적합하게 사용될 수 있다.
예를 들면, 이에 한정하는 것은 아니지만, 상기 음극 전극은 구리, 니켈, 구리 합금 또는 이들의 조합에 의해 제조된 음극 전류 집전체의 양면에 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유 코크, 활성화 카본, 그래파이트 등과 같은 음극 활물질을 코팅하여 형성된 것을 사용할 수 있다. 또한, 양극 전극은 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의해 제조된 양극 전류 집전체의 양면에 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물 등과 같은 양극 활물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다.
이와 같은 음극 전극과 양극 전극은 분리막을 경계로 적층된다. 이때, 상기 분리막으로는 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 재질을 사용할 수 있는 것으로서, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 미세 다공 구조를 가지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 다층 필름이나, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 고체 고분자 전해질용 또는 겔형 고분자 전해질용 고분자 필름을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 면적이 서로 상이한 전극 유닛을 분리막을 경계로 서로 적층함으로써 단차를 갖는 전극 적층체를 얻을 수 있다. 이때, 전극 유닛의 면적가 상이하다고 하는 것은 하나의 전극 유닛과 이에 인접하는 전극 유닛 간에 있어서, 가로 길이 및 세로 길이 중의 어느 하나가 다른 구조를 가짐으로써 상호 대면하여 적층되는 전극 유닛 간의 면적이 상이한 것을 의미한다.
예를 들어, 본 발명의 일 구현예에 있어서, 전극 조립체는 너비 또는 폭이 상이한 전극 유닛이 적층된 것일 수 있다. 전극 유닛의 면적 차이는 전극 유닛이 적층되어 형성되는 전극 조립체에 단차를 형성할 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않는 것으로서, 예를 들어, 상대적으로 면적이 작은 전극 유닛의 폭 또는 너비는 상대적으로 면적이 큰 전극 유닛의 폭 또는 너비의 20% 내지 95%, 예를 들어, 30 내지 90% 범위일 수 있다. 상기 전극 유닛은 너비 및 폭 중 어느 하나가 상이할 수 있음은 물론, 둘 모두 상이한 것일 수 있다.
본 발명에 의해 제공되는 단차를 갖는 전극 적층체는 적어도 하나의 제1 전극 유닛을 포함하는 제1 전극 단과 상기 제1 전극 유닛에 대하여 면적 차를 갖는 제2 전극 유닛을 포함하는 제2 전극 단을 분리막을 경계로 서로 적층함으로써 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 전극 단은 면적 및 형태가 동일하여 단차를 형성하지 않는 전극 유닛 또는 상기 전극 유닛이 복수 개 적층된 적층체를 말한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단은 단차를 포함하는 전극 적층체에 있어서 서로 상대적인 것으로서, 하나의 단차를 형성하는 경계면을 기준으로 상하에 위치하는 어느 하나의 전극 단을 제1 전극 단이라 하고, 다른 하나의 전극 단을 제2 전극 단이라 하며, 이와 같은 제1 전극 단 및 제2 전극 단을 하나의 전극 적층체라 칭한다. 따라서, 본 발명에 있어서, 예를 들어, 3개의 면적 차를 갖는 전극 단이 적층되어 형성된 2 개의 단차를 갖는 전극 조립체의 경우, 중간에 위치하는 전극 단은 아래의 전극 단과의 관계에서 제2 전극 단이 될 수 있으나, 상측에 위치하는 전극 단과의 관계에서는 제1 전극 단이 될 수 있다.
한편, 본 발명에 의해 제공되는 전극 조립체는 상기와 같은 단차를 2 이상 포함할 수 있다. 즉, 단차를 갖는 전극 적층체가 2 이상 적층되어 형성될 수 있다. 상기 단차는 적어도 코너부에서 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 단차가 형성된 코너부는 1 또는 2 이상일 수 있으며, 모든 코너부에서 단차를 가질 수도 있다.
이때, 상기 코너부가 단차를 갖는다고 함은 도 1 내지 6에 나타낸 바와 같이 적어도 하나의 코너부만에 의해 단차가 형성되는 경우는 물론, 도 7 내지 11에 나타낸 바와 같이 어느 하나의 변의 길이 차이로 인해 그 변에 인접하는 코너부를 공유하지 않게 된 경우도 코너부가 단차를 갖는 것에 포함된다.
본 발명에 있어서, 상기 전극 적층체를 구성하는 각 전극 단(10)의 코너부 형상은 서로 상이한 것이 바람직하다. 이와 같이 코너부의 형상이 서로 상이함으로써 단차를 갖는 전극 조립체(1)를 얻을 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 6에 나타낸 바와 같이 코너부의 형상의 차이로 인해 전극 조립체(1)에 단차를 제공할 수 있다.
이때, 코너부의 형상은 곡면(라운드) 형상으로 할 수 있음은 물론, 본 발명의 도면에 나타낸 바와 같이, 다양한 형상일 수 있다.
전극 적층체의 각 전극 단(10)의 코너부의 형상이 라운드 형상인 경우, 적어도 하나의 전극 단(10)은 인접하는 어느 하나의 전극 단(10)과의 관계에서 상기 코너부의 곡률(R)이 상이할 수 있다. 물론, 곡률이 동일한 라운드 형상의 코너부를 갖는 복수의 전극 유닛과 곡률이 상이한 라운드 형상의 코너부를 갖는 전극 유닛을 조합하여 단차를 갖는 전극 조립체(1)를 형성할 수도 있으며, 어느 하나의 전극 유닛의 코너부는 라운드 형상이 아닐 수 있다.
즉, 본 발명의 전극 조립체(1)는 다양한 코너부 형상을 갖는 전극 유닛을 다양한 형태로 배열함으로써 적어도 하나의 코너부에서 단차를 갖는 전극 조립체(1)를 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 면적 차에 의해 형성되는 단차의 형상은 상호 적층되는 전극 유닛 상호간에 전극 유닛의 변 또는 코너부의 공유 형태에 따라 다양한 형태로 나타날 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 공유한다고 함은 전극 유닛 또는 이들이 적층된 제1 전극 단(10)과 상기 제1 전극 단(10)에 인접하여 적층되며, 상기 제1 전극 단(10)의 전극 유닛과 면적 차를 갖는 다른 전극 유닛 또는 이들이 적층된 제2 전극 단(10)이 서로 길이 및 각이 동일하여 단차를 형성하지 않고 적층되어 있는 것을 의미한다. 예를 들어, 하나의 변을 공유한다고 함은 길이가 동일하고, 동일한 길이를 갖는 변이 단차를 형성하지 않도록 적층되어 있는 경우, 그 변을 서로 인접하는 두 전극 단(10)이 공유한다고 나타낸다. 나아가, 코너부를 공유한다고 함은 그 코너부를 형성하는 각이 동일하고, 그 코너부가 일치되도록 복수의 전극 단(10)이 적층됨으로써 그 코너부에서는 단차를 갖지 않는 것을 의미한다.
예를 들면, 적어도 2개의 변과 3개, 2개 또는 1개의 모서리를 공유하도록 적층함으로써 코너부에서 단차를 갖는 전극 적층체를 얻을 수 있다.
2개의 변과 3개의 모서리를 공유하는 예를 도 1 내지 도 3에 나타내었다. 본 발명이 이로서 한정되는 것은 아니지만, 도 1 내지 3의 전극 조립체(1)는 전극 탭(20, 30)이 부착된 변과 상기 변의 말단에서 코너부를 형성하는 다른 변을 공유하고, 상기 두 변에 의해 형성된 상기 코너부 및 두 변에 인접한 각각의 두 개의 코너부를 공유하며, 공유하지 않는 하나의 코너부의 형태가 상이함으로써 단차를 형성한 전극 조립체(1)의 예를 나타낸 것이다.
공유하는 변과 모서리는 도면에 나타낸 바와 상이할 수 있으며, 상기 단차를 형성하는 코너부의 형상 역시 도 1 내지 3에 나타낸 것 이외에 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명한 바 있으나, 각 전극 단(10)의 전극 유닛의 코너부 형상이 모두 라운드 형상이나 곡률이 서로 상이함으로써 단차를 형성할 수 있다.
또한, 2개의 변과 2개의 모서리를 공유하는 예를 도 4 내지 6에 나타내었다. 도 4 내지 6의 전극 조립체(1)는 전극 탭이 부착된 변과 상기 변의 말단에서 코너부를 형성하는 다른 변을 공유하고, 상기 전극 탭(20, 30)이 부착된 변에 인접한 두 모서리를 공유하며, 공유하지 않는 영역에서 단차를 갖는 전극 조립체(1)의 예를 나타낸 것이다. 상기 공유하는 변과 모서리는 도면에 나타낸 것과 상이할 수 있음은 물론, 상기 단차를 형성하는 코너부는 도 4 내지 6에 나타낸 것 이외에 다양한 형태를 가질 수 있다.
한편, 2개의 변과 하나의 모서리를 공유하는 예에 대하여는 도면으로 도시하지 않았으나, 대각선 방향으로 마주보는 두 모서리가 연결된 소정 형태의 하나의 변을 갖는 전극 유닛에 의한 전극 단(10)을 적층함으로써 두 변과 그 사이에 끼인 모서리를 공유하는 전극 조립체(1)를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 전극 조립체(1)는 하나의 변과 2개의 코너부를 공유하면서 단차를 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 7 내지 11에 나타낸 바와 같은 구조의 전극 조립체(1)를 얻을 수 있다. 상기와 같이 공유 형태 및 코너부 형상 등은 다양하게 변경될 수 있는 것으로서, 상기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 발명의 전극 조립체(1)는 도면으로 나타내지는 않았으나, 적어도 한 변과 1개의 코너부를 공유하도록 적층되어 단차를 갖는 것일 수 있다.
한편, 도 12 내지 16에 나타낸 바와 같이, 하나의 코너부를 공유하도록 적층함으로써 단차를 갖는 전극 조립체(1)를 얻을 수 있다. 이때, 역시 공유하는 코너부는 적절하게 선택할 수 있으며, 코너부의 형상 역시 다양하게 형성할 수 있다. 또한, 도면에는 하나의 코너부 형상이 상이함은 물론, 2 이상의 코너부의 형상을 상이하게 형성할 수 있다.
나아가, 본 발명의 전극 조립체(1)는 도 17 및 18에 나타낸 바와 같이 한 변의 일부만 공유하도록 적층될 수 있으며, 도 19에 나타낸 바와 같이, 하나의 전극 단(10)과 다른 전극 단(10)이 전극 활물질이 코팅된 전극 면과 다른 하나의 전극 면이 분리막을 경계로 대면하도록 서로 적층되는 면인 적층면 내에 면적이 작은 전극 단(10)의 적층면이 완전히 포함되도록 적층되어, 모든 변 및 모서리에서 단차를 갖는 것일 수 있다. 한편, 도 20은 각 단차를 형성하는 전극 단(10)과 이에 인접하는 전극 단(10)과의 관계에서 일부의 변을 공유하되, 각각의 단차를 형성하는 전극 단(10)간의 적층 형태가 상이한 예를 도시한 것이다.
본 발명의 도면에는 전극 유닛 간의 적층에 있어서 변 및 코너부의 공유형태가 동일한 예들을 들어 설명하였으나, 이들이 서로 혼용된 형태로 적층된 전극 조립체(1)를 얻을 수 있음은 당연하다. 예를 들어, 제1 전극 단(10)과 제2 전극 단(10)은 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같은 적층 형태를 가지며, 제2 전극 단(10)과 제3 전극 단(10)은 도 4 내지 도 6과 같은 적층 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 두께 방향으로 순차적으로 전극 유닛의 크기가 감소되도록 적층된 전극 조립체(1)의 예를 나타내었으나, 두께 방향으로 순차적으로 전극 유닛의 크기가 증가되도록 적층될 수 있으며, 또한, 두께 방향으로 순차적으로 전극 유닛의 크기가 증가한 후에 감소하도록 적층될 수도 있으며, 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 나아가, 이외에도 다양한 형상을 갖는 전극 조립체(1)를 얻을 수 있는 것으로서, 특별히 한정하지 않는다.
본 발명의 상기 전극 적층체에 있어서, 면적 차를 갖는 하나의 전극 유닛과 그에 인접하는 전극 유닛이 대면하여 단차를 형성하는 경계부에서는 상기 두 전극 유닛이 분리막을 경계로 적층되는 경계면에서 두 전극 유닛이 마주보는 면의 전극인 대면 전극은 극성이 서로 상이한 전극이 대면하도록 적층되는 것이 바람직하다. 이와 같이 서로 다른 전극이 대면함으로써 단차를 형성하는 경계부에서도 전지반응을 도모할 수 있어, 전지 용량을 증대시킬 수 있다.
이때, 상기 단차를 형성하는 경계부에서의 대면 전극은 면적이 큰 전극 유닛의 대면 전극이 음극으로 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 전극 적층체에서 면적이 상이한 전극 유닛이 분리막을 경계로 대면하는 경우, 면적이 큰 전극 유닛의 적층면의 일부가 외부를 향하게 된다. 이때, 상기 외부를 향하는 전극 유닛의 전극이 양극인 경우에는, 양극 표면의 양극 활물질에 포함된 리튬이 양극 표면으로부터 석출되어 전지 수명이 단축되거나, 전지의 안정성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 전극 조립체(1)의 최외각 전극은 음극이 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 음극의 외부에는 분리막이 적층되어, 분리막이 전극 조립체(1)의 표면에 위치되는 것이 바람직하다. 한편, 양극이 전극 조립체(1)의 최외각 전극으로 배치될 수 있으나, 이때 상기 양극은 외부를 향하는 면에는 음극 활물질이 도포되지 않은 무지부인 편면 코팅 양극인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전극 조립체(1)에 있어서, 상기 전극 유닛들은 각각 음극 전극 탭(20) 및/또는 양극 전극 탭(30)을 포함한다. 전극 유닛이 유닛 셀인 경우에는 음극 전극 탭(20) 및 양극 전극 탭(30)을 모두 구비하며, 전극 유닛이 개별 전극으로 이루어지는 경우에는 하나의 전극 탭(20, 30)만을 구비한다. 상기 전극 탭(20, 30)들은 전지 케이스에 삽입된 후 동일한 극성의 전극끼리 전기적으로 연결된다.
상기 전극 탭(20, 30)들의 부착 위치는 다양하게 선택할 수 있다. 상기 두 극성의 전극 탭(20, 30)을 전극 유닛의 일 단부에 형성하고, 전극 탭(20, 30)을 동일한 방향으로 향하도록 적층함으로써, 예를 들어, 도 1 내지 도 20에 나타낸 바와 같이 전극 조립체(1)의 일 측면에 전극 탭(20, 30)이 돌출되도록 할 수 있다. 또한, 도 20과 같이 전극 조립체(1)의 2 측면에 각각의 전극 탭(20, 30)이 돌출되도록 할 수도 있다.
다만, 전지 케이스 삽입 후 전극 탭(20, 30)들의 전기적 연결을 용이하게 하기 위해서는, 동일한 극성의 전극들끼리 중첩될 수 있도록 전극 유닛들을 배치하는 것이 바람직하다.
한편, 도 19 또는 도 20과 같은 형태로 단차가 형성되는 경우, 전극 조립체(1)의 전극 탭(20, 30)을 부착하는 경우, 전극 탭(20, 30)이 보다 면적이 큰 전극 유닛과 접촉하게 되어, 전지 안전성에 영향을 끼칠 수 있는바, 전극 탭(20, 30)과 전극 유닛간의 접촉은 차단하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 전극 탭(20, 30) 표면에 절연성 수지 등을 이용하여 코팅함으로써 접촉을 차단할 수 있다.
상기 전극 탭(20, 30)의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 상기 전극 탭(20, 30)의 면적 역시 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 탭(20, 30)들은 그 폭 및 길이가 동일하거나, 이 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. 이와 같이 다양한 사이즈의 전극 탭(20, 30)을 사용함으로써 면적이 큰 일단의 전극 탭(20, 30) 위에 면적이 작은 전극 탭을 나란히 배열하여 적층할 수도 있다. 그 예를 도 21에 면적이 상이한 전극 탭을 사용하는 경우 전극 탭의 적층 형태를 나타내었다.
이 경우, 전극 조립체(1)가 수납되는 전극 케이스(120)의 형상을 상기와 같은 분리막의 경사면에 부합하도록 경사면이 형성될 수 있다. 이 경우, 필요 이상으로 공간을 차지하게 될 수 있으므로, 상기 분리막은 전극 조립체(1)의 각 면에 밀착되는 것이 공간 활용면에서 바람직하다. 따라서, 분리막이 전극 조립체(1)로부터 이격되어 있는 경우에는 분리막을 가열 또는 가압에 의해 신장하여 밀착시킬 수 있다. 이 경우, 단차를 갖는 부분에서는 굴곡이 형성될 수 있다. 또한, 단차를 갖는 부분에 있어서는 분리막을 절단함으로써 전극 조립체(1)의 각 면에 밀착하도록 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 전지셀에 대해 설명한다. 도 23에는 본 발명의 전지셀(100)의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지셀(100)은 전지 케이스(120) 내부에 본 발명의 전극 조립체(1)가 내장되어 있다. 이때, 상기 전지 케이스(120)는 파우치형 케이스일 수 있다.
상기 파우치형 케이스는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 라미네이트 시트는 최외각을 이루는 외측 수지층, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층, 밀봉을 위한 내측 수지층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 전지 케이스(120)는 전극 조립체(1)의 전극 유닛들의 전기 단자들을 전기적으로 연결하기 위한 전극 리드(125, 135)가 외부로 노출된 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 도시되지는 않았으나, 상기 전극 리드(125, 135)의 상하면에는 상기 전극 리드(125, 135)를 보호하기 위한 절연 필름이 부착될 수 있다.
또한, 상기 전지 케이스(120)는, 본 발명의 전극 조립체(1)의 형상에 따라 전지 케이스(120)의 형상을 다양하게 할 수 있다. 이러한 전지 케이스(120)의 형상은 전지 케이스(120) 자체를 변형하여 형성하는 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 전지 케이스(120)의 형상 및 크기가 전극 조립체(1)의 형상 및 크기가 완전히 일치해야 하는 것은 아니며, 전극 조립체(1)의 밀림현상으로 인한 내부 단락을 방지할 수 있는 정도의 형상 및 크기이면 무방하다. 한편, 본 발명의 전지 케이스(120)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 형상 및 크기의 전지 케이스(120)가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 전지 케이스(120)는 도면으로 나타내지는 않았으나, 본 발명의 단차를 갖는 전극 조립체(1)의 형상에 따라 단차가 형성될 수 있다. 나아가, 도 23과 같이 상기 전지 케이스(120)는 전극 조립체(1)가 갖는 단차가 형성되는 면에서 경사면을 가질 수 있다. 즉, 전극 조립체(1)의 단차를 형성하는 영역에 대하여는 전지 케이스(120)가 각 전극 단(10)의 상측 모서리 및 코너부와 밀착하도록 함으로써 경사면을 형성할 수 있다. 이와 같은 경사면은 곡면을 포함할 수 있으며, 경사면은 기울기가 상이한 2 이상의 경사면이 형성될일 수 있다.
본 발명의 전지 셀의 전극 조립체에 사용되는 전극들은 도 23에 나타낸 전극시트와 같은 단일 전극 시트로부터 복수의 전극을 커팅함으로써 형성된다. 각각의 전극들(210)은 전극 시트(200)의 폭 방향을 따라 놓여지되, 각 전극(210)은 재료의 폐기량을 최소화하기 위해 서로 인접하여 놓여진다. 전극 시트(200)는 상기 전극들(210)이 분리되기 전에 위치 220a 및 220b에서 노칭된다. 위치 220b는 보다 명확하게 도 24에 나타낸다. 노칭은 상기 전극 시트를 레이저 커팅, 매뉴얼화된 기계적 공작 또는 펀칭함으로써 행해진다.
전극들(210)을 분리하는 것 또한 레이저 커팅에 의해 수행된다. 그러나, 레이저로 커팅해야 하는 경우, 정밀도는 상기 전극들(210)의 형태에 부정확성을 야기할 수 있다. 즉, 레이저 기계장치가 상기 전극 시트(200)를 인접하는 전극들(210)의 정확한 에지를 따라 커팅하지 않는 경우, 전극(210)의 최종 형태는 인접 전극(210)의 형태와 상이한 부분을 포함할 수 있다.
이와 같은 상이하게 형성된 전극을 도 24에 전극(310)으로 나타내었다. 에지의 돌출부(330)는 우연히 포함된 시트가 어긋나게 정렬되어 인접 전극의 에지부가 커팅됨으로 인해 전극의 외주부에 형성된다. 또한, 상기 노칭된 전극 시트는 전극 재료에서 응력 집중으로 인해 인접 전극의 교차지점(즉, 도 23 및 24에서의 비대칭의 라운드 형상의 코너부)에서 찢어질 수 있다.
도 25에 나타낸 바와 같은 에지의 돌출부의 발생을 피하기 위해, 전극 시트(400)는 도 26 및 도 27에 나타낸 바와 같이 제공될 수 있다. 각각의 전극(410)은 전극 시트(400)의 폭 방향을 따라 각각의 전극(410)의 연장부를 포함하도록 전극 시트(410)의 폭 방향으로 놓여진 후, 상기 전극 시트(400)를 위치 420a 및 420b에서 노칭하고, 상기 전극(410)을 분리한다. 각 연장부(440)는 기본적으로 각 전극(410)의 에지부의 외부를 향하는 돌출부이다. 이는 전극 시트(400)의 폭 방향을 따라 실질적으로 수평한 방향으로 연장하는 평면 영역(450)을 제공한다. 이와 같은 방법에 있어서, 각 전극(210)은 폐기되는 재료를 최소화하기 위해 서로 인접한다. 정상부에서 노칭 기구의 마모를 방지하기 위해, 전극 시트(400)의 폭 방향을 따라 측정하였을 때 최소 4mm의 평평한 영역을 갖는 것이 바람직하다.
전극(410)이 전극 시트(400)에서 서로 분리될 때, 도 28에 나타낸 바와 같은 형상을 갖는다. 두개의 연장부(440)가 최종 외주부에 포함되며, 이는 조립된 전극 조립체의 최종 형상과 동일할 수 있다. 전극(410)은 비대칭 구조를 가지며, 일반적으로 직사각형의 외주부를 갖는 물질의 평면 시트로부터 형성된다. 상기 외주부의 적어도 하나의 코너(460)는 전극(410)의 중심 축에 대하여 비대칭 구조를 가지며, 이는 도 28에 대한 설명과 같다. 전극(410)은 길이방향(490) 및 폭 방향(495)을 따라 연장된다. 길이방향(490)으로의 최대 길이(470)는 전극(410)에 의해 정해진다. 전극(410)은 또한 폭 방향(495)를 따라 이격된 제1 및 제2의 선형 가장자리(480, 482)에 의해 정해진다. 제1 및 제2 선형 가장자리(480, 482) 각각은 최대 길이(470)보다 짧다.
제1 선형 측단(480)의 말단(480a, 480b) 및 상기 제2 선형 측단(482)의 말단(482a, 482b)에서의 상기 전극(410)의 외주부는 폭방향(495)에 실질적으로 평행한 방향으로 마주보는 선형 측단을 향해 연장되어 있다. 그러므로, 말단(480a, 480b, 482a, 482b)은 일반적으로 수직 방향으로 마주보는 측(480 또는 482)을 향해 연장되어 있으며, 평면 영역(450)을 형성한다. 그러므로, 하나의 연장부(440)는 제1 선형 측단(480) 및 두개의 인접한 평면 영역(450)을 포함하며, 제2 연장부(440)는 제2 선형 측단(482) 및 두개의 인접한 평면 영역(450)을 포함한다. 물론, 평면 영역들(450)은 실질적으로 수평이고, 폭 방향(495)를 따라 연장되는 것으로 기재되고 도시되어 있다. 그러나, 상기 평면 영역(450)은 커브를 형성하거나, 또는 상기한 바와 같이 전극(410)의 나머지 부분으로부터 연장되는 연장부(440)를 위한 충분한 공간을 제공하도록 형성될 수 있다.
각각의 연장부(440)는 전극(410)의 나머지 부분으로부터 돌출되며, 각 돌출부(440)는 서로 반대로 연장된다. 각 돌출부(440)는 전극(410)의 외주부에 급격한 변화를 형성한다. 즉, 하나의 선형측단 및 두개의 인접 평면 영역을 포함하는 각 연장부는 외주부와 두개의 평면 영역의 연결지점에서 외주부의 나머지 부분과 교차한다. 이러한 연결지점들은 예를 들어, 샤프한 커브 또는 코너에 의해 외주부에 급격한 변화를 형성한다. 상기 샤프한 커브 또는 코너의 각은 약 30 내지 150˚(degree), 또는 보다 특별하게는 약 60 내지 120˚, 또는 보다 특별하게는 약 90˚이다. 다르게 나타내면, 연장부(440)를 갖지 않는 전극(410)과 유사한 가상의 전극의 외주부와 비교할 때, 본 전극(410)은 가상의 전극의 외주부로부터 외부를 향해 돌출하는 외주부를 나타내는 연장부(440)을 포함한다.
전극(410)을 제조하는 방법은 폭 방향(495)을 따라 연장되며, 상부 및 하부 가장자리(486, 488)를 갖는 시트(400)와 같은 평면 시트 재료를 제공함으로써 시작될 수 있다. 그 후, 노치(notch)(455)가 인접하는 전극들 사이의 위치에 상기 상부 및 하부 가장자리(486, 488) 중 하나를 따라 시트(400)로부터 제거될 수 있다. 도 27에 나타낸 바와 같이, 노치(455)는 제1 가장자리(486)에 형성된다. 물론, 도 26에 나타낸 바와 같이, 추가적인 노치가 제2 가장자리(488)에 제공된다.
각 노치(455)는 절단되는 상부 또는 하부 가장자리(486, 488)의 일부, 제1 인접 전극의 외주부에 해당하는 일부 및 제2 인접 전극의 외주부에 해당하는 일부를 포함하는 외주부를 정의한다. 도 27에서, 상기 제1 전극은 좌측에 위치하며, 제2 전극은 우측에 위치한다. 상기 노치(455)의 외주부는 제1 및 제2 전극의 연결지점에서 폭 방향(495)에 대하여 평행한 방향을 따라 연장되는 수평부를 포함한다. 이러한 수평부는 도 27에 나타내며, 하나의 평면부(450)는 제1 및 제2 전극의 각각에 배치된다. 상기 평면부(450)는 상기 두 전극 사이의 연결지점에서 합쳐진다.
상기 방법에 있어서 다음 단계는 제1 및 제2 전극을 상기 노치의 수평부에 수직하게 교차하는 선을 따라 분리하는 단계를 포함하며, 상기 선은 도 27에서 선(458)로 나타낸 바와 같다. 물론, 선(458)은 상기 전극들의 하나의 제1 선형 측단(480) 및 상기 전극들의 다른 하나의 제2 선형 측단(482)과 일치한다.
다른 방법으로서, 상기한 바와 같은 에지 돌출은 노칭 공정 대신 펀칭 공정을 사용함으로써 제조 공정 중에 회피할 수 있다. 그러나, 이는 새로운 개념의 노칭 및 라미네이션 설비를 필요로 한다.
상기 제조된 전극에 있어서 에지 돌출을 회피하는 또 다른 방법은 노칭 기술을 적용하는 것과는 달리, 레이저로 전 공정을 수행하는 것이다. 상기 레이저를 사용하여 노칭부를 제거할 수 있다. 동일 형상을 형성하도록 하기 위해 양측을 커팅하는 두대의 레이저가 전극 시트의 폭 방향을 따라 동시에 운전되어야 한다.
본 발명의 전지셀(100)은 바람직하게는 리튬이온 전지 또는 리튬이온 폴리머 전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 본 발명의 전지셀(100)은 단독으로 사용될 수도 있고, 전지셀(100)을 적어도 하나 이상 포함하는 전지팩의 형태로 사용될 수도 있다. 이러한 본 발명의 전지셀 및/또는 전지팩은 다양한 디바이스, 예를 들면, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치 등에 유용하게 사용될 수 있다. 이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 전지셀 또는 전지팩이 상기와 같은 디바이스에 장착될 경우, 본 발명의 전지셀 또는 전지팩의 구조로 인해 형성된 잉여 공간에 디바이스의 시스템 부품이 위치하도록 할 수 있다. 본 발명의 전지셀 또는 전지팩은 크기가 상이한 전극 조립체(1)로 형성되기 때문에 전극 조립체(1) 자체가 단차가 있는 형태로 형성되며, 전지 케이스를 전극 형상에 맞춰 형성하고, 이를 디바이스 장착할 경우, 종래의 각형 또는 타원형 전지셀 또는 전지팩에는 없었던 잉여의 공간이 발생하게 된다.
이와 같은 잉여 공간에 디바이스의 시스템 부품을 장착할 경우, 디바이스의 시스템 부품과 전지셀 또는 전지팩을 유연하게 배치할 수 있으므로 공간 활용도를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 전제 디바이스의 두께나 부피를 감소시켜 슬림한 디자인을 구현할 수 있다.

Claims (34)

  1. 적어도 하나의 제1 전극 유닛을 포함하는 제1 전극 단; 및 상기 전극 유닛에 대하여 면적 차를 갖는 적어도 하나의 제2 전극 유닛을 포함하는 제2 전극 단을 포함하고,
    상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 하나의 분리막을 경계로 서로 인접하여 적층되되, 상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단 상호간의 면적 차에 의해 형성된 단차를 갖는 전극 적층체를 하나 이상 포함하며,
    상기 제1 전극 단 및 제2 전극 단의 코너부 형상이 서로 상이하고,
    적어도 하나의 전극 유닛은 길이방향을 따라 신장되고, 폭 방향을 따라 신장되며, 상기 길이방향으로의 길이가 최대이고, 폭 방향을 따라 배치된 제1 및 제2 선형의 가장자리를 가지며, 상기 제1 및 제2 선형의 가장자리는 상기 최대 길이보다 짧으며,
    제1 및 제2 선형 가장자리 각각의 말단에서 적어도 하나의 제1 전극의 외주부가 폭방향에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 마주보는 선형 가장자리를 향해 신장되는 적어도 하나의 제1 전극 유닛의 외주부를 포함하는 전극 조립체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체를 형성하는 제1 및 제2 전극 단의 적어도 하나는 상기 단차를 형성하는 코너부가 곡면 형상인 전극 조립체.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체를 형성하는 제1 전극 단 및 제2 전극 단은 상기 단차를 형성하는 코너부가 곡면 형상이며, 곡면의 곡률이 서로 상이한 것인 전극 조립체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 두 변과 3개의 코너부를 공유하는 것인 전극 조립체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 두 변과 두개의 코너부를 공유하는 것인 전극 조립체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 한 변과 두개의 코너부를 공유하는 것인 전극 조립체.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 한 변과 한 개의 코너부를 공유하는 것인 전극 조립체.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 적어도 하나의 코너부를 공유하는 것인 전극 조립체.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 제1 전극 단 및 제2 전극 단이 한 변의 일부를 공유하는 것인 전극 조립체.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 상기 제1 전극 단이 제2 전극 단의 면 내에 적층되며, 모든 변 및 모서리에서 단차를 갖는 것인 전극 조립체.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 전극 적층체는 상기 제1 전극 단이 제2 전극 단의 적어도 두 변을 공유하며, 모든 코너부에서 단차를 갖는 것인 전극 조립체.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 적층체는 상기 전극 유닛이 적층되는 높이 방향으로 전극 유닛의 면적이 작아지도록 적층된 전극 조립체.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 적층체는 상호 인접하는 전극 유닛 중 하나는 다른 전극 유닛의 적층면 내에 포함되도록 적층된 전극 조립체.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 전극 유닛들은 각각의 전극에 대응하는 전극 탭을 가지며, 상기 전극 탭들 각각의 크기가 서로 동일하거나 상이한 것인 전극 조립체.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 전극 탭은 전극 유닛의 어느 하나의 단부 또는 서로 마주보는 단부에 부착된 전극 조립체.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 전극 조립체는 상기 전극 유닛은 각각 독립적으로 음극, 양극, 및 적어도 하나의 음극과 적어도 하나의 양극이 분리막이 개재된 상태로 교대로 적층된 유닛셀로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전극 조립체.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 유닛셀은 각각 독립적으로 젤리롤형, 스택형 및 스택 앤 폴딩형으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전극 적층체인 전극 조립체.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 유닛셀은 적어도 하나의 단차를 포함하는 전극 적층체인 전극 조립체.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 면적 차를 갖는 전극 유닛과 이에 인접하는 전극 유닛은 상기 분리막을 경계로 상호 대면하는 대면 전극이 서로 다른 극성의 전극인 전극 조립체.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 면적 차를 갖는 전극 유닛과 인접하는 전극 유닛 중 면적이 큰 전극 유닛의 대면 전극이 음극인 전극 조립체.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 전극 유닛은 길이방향으로 신장되고, 폭 방향으로 신장되며, 길이 방향으로의 길이가 최대이고, 폭 방향을 따라 배치된 제1 및 제2 선형 가장자리를 가지며, 적어도 하나의 제2 전극 유닛의 상기 제1 및 제2 선형 가장자리 각각은 적어도 하나의 제2 전극 유닛의 상기 최대 길이보다 짧으며,
    적어도 하나의 제2 전극 유닛의 제1 및 제2 선형 가장자리 각각의 말단에서 적어도 하나의 외주부가 폭방향에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 마주보는 선형 가장자리를 향해 신장되는 적어도 하나의 제1 전극 유닛의 외주부를 포함하는 전극 조립체
  22. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항의 전극 조립체가 전지 케이스에 수납되어 있는 전지셀.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 전지 케이스는 파우치형 케이스인 전지셀.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 전지 케이스는 상기 전극 조립체의 표면에 밀착되어 전극 조립체를 수납하되, 전극 조립체의 형상에 대응하여 단차 또는 경사면을 갖는 전지셀.
  25. 제 23항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이온 이차 전지 또는 리튬이온 폴리머 이차 전지인 전지셀.
  26. 제 22항의 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 전지셀의 잉여 공간에 디바이스의 시스템 부품이 위치하는 디바이스.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치인 디바이스.
  29. 외주부의 외주부의 적어도 하나의 코너부가 전극에서의 중심축에 대하여 배대칭 구조를 가지며 직사각형의 외주부를 갖는 평면 시트를 포함하는 전극이고,
    상기 전극은 길이 방향을 따라 신장되고, 폭 방향을 따라 신장되며, 상기 길이방향으로의 길이가 최대이고, 폭 방향을 따라 배치된 제1 및 제2 선형의 가장자리를 가지며, 상기 각각의 제1 및 제2 선형의 가장자리는 상기 최대 길이보다 짧으며,
    제1 및 제2 선형의 가장자리 각각의 말단에서 전극의 외주부가 폭방향에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 마주보는 선형 가장자리를 향해 신장되는 비대칭 구조를 갖는 전극
  30. 폭 방향을 따라 신장되며, 상부 및 하부 가장자리를 갖는 평면 시트를 제공하는 단계;
    인접하는 제1 및 제2 전극 사이의 위치에 상기 상부 및 하부 가장자리 중 하나를 따라 상기 평면 시트의 노치를 제거하며, 각각의 노치는 상부 또는 하부 가장자리의 일부, 제1 인접 전극의 외주부에 해당하는 일부 및 제2 인접 전극의 외주부에 해당하는 일부를 포함하는 외주부를 형성하며, 상기 노치의 외주부는 제1 및 제2 전극의 연결지점에서 폭 방향에 대하여 평행한 방향으로 신장되는 수평부를 포함하는 노치를 제거하는 단계; 및
    상기 노치의 수평부에 수직하게 교차하는 선을 따라 제1 및 제2 전극을 분리하는 단계를 포함하는 비대칭 구조를 갖는 전극을 제조하는 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 평면 시트의 상기 노치를 제거하는 단계는 레이저로 상기 노치를 커팅하는 것인 비대칭 구조를 갖는 전극을 제조하는 방법.
  32. 제 30항에 있어서, 상기 평면 시트의 상기 노치를 제거하는 단계는 기계로 상기 노치를 펀칭하는 것인 비대칭 구조를 갖는 전극을 제조하는 방법.
  33. 제 30항에 있어서, 상기 평면 시트의 노치를 제거하는 단계는 인접하는 제1 및 제2 전극 사이의 위치에 상부 및 하부 가장자리를 따라 상기 평면 시트의 노치를 제거하는 것인 비대칭 구조를 갖는 전극을 제조하는 방법.
  34. 제 30항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극을 분리하는 단계는 레이저로 상기 선을 따라 커팅하여 상기 제1 및 제2 전극을 분리하는 것인 비대칭 구조를 갖는 전극을 제조하는 방법.
PCT/KR2013/002150 2012-05-29 2013-03-15 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 WO2013180378A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13797719.5A EP2858162B1 (en) 2012-05-29 2013-03-15 Electrode assembly including steps having corner portions of various shapes, battery cell, battery pack, and device including same
EP16193835.2A EP3139435B1 (en) 2012-05-29 2013-03-15 Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same
JP2014518835A JP5805866B2 (ja) 2012-05-29 2013-03-15 コーナー部の形状が多様な段差を有する電極組立体、これを含む電池セル、電池パック及びデバイス
CN201380002792.XA CN103947026B (zh) 2012-05-29 2013-03-15 具有不同形状的角部的台阶式电极组件以及包括该电极组件的二次电池、电池组和设备
US14/062,251 US9225034B2 (en) 2012-05-29 2013-10-24 Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same
US14/947,707 US9685679B2 (en) 2012-05-29 2015-11-20 Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120056919 2012-05-29
KR10-2012-0056919 2012-05-29
KR1020120127029A KR20130133640A (ko) 2012-05-29 2012-11-09 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR10-2012-0127029 2012-11-09
KR1020130028333A KR101405012B1 (ko) 2012-05-29 2013-03-15 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR10-2013-0028333 2013-03-15

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/062,251 Continuation US9225034B2 (en) 2012-05-29 2013-10-24 Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013180378A1 true WO2013180378A1 (ko) 2013-12-05

Family

ID=49981576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/002150 WO2013180378A1 (ko) 2012-05-29 2013-03-15 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9225034B2 (ko)
EP (2) EP2858162B1 (ko)
JP (1) JP5805866B2 (ko)
KR (2) KR20130133640A (ko)
CN (1) CN103947026B (ko)
WO (1) WO2013180378A1 (ko)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2782166A1 (en) * 2012-11-21 2014-09-24 LG Chem, Ltd. Electrode sheet comprising notched portion
US9196898B2 (en) 2012-11-13 2015-11-24 Lg Chem, Ltd. Stepped electrode assembly
US20150340728A1 (en) * 2013-02-13 2015-11-26 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly of incline structure and battery cell employed with the same
US9203058B2 (en) 2012-03-16 2015-12-01 Lg Chem, Ltd. Battery cell of asymmetric structure and battery pack employed with the same
US9225034B2 (en) 2012-05-29 2015-12-29 Lg Chem, Ltd. Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same
US9252452B2 (en) 2012-03-20 2016-02-02 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly and composite electrode assembly of stair-like structure
US9300006B2 (en) 2012-04-05 2016-03-29 Lg Chem, Ltd. Battery cell of stair-like structure
US9318733B2 (en) 2012-12-27 2016-04-19 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly of stair-like structure
US9484560B2 (en) 2013-02-13 2016-11-01 Lg Chem, Ltd. Electric device having a round corner and including a secondary battery
CN106163725A (zh) * 2014-02-19 2016-11-23 曼兹意大利有限责任公司 切割方法
US9620789B2 (en) 2012-03-08 2017-04-11 Lg Chem, Ltd. Battery pack of the stair-like structure
US9786874B2 (en) 2013-03-08 2017-10-10 Lg Chem, Ltd. Electrode having round corner
US9954203B2 (en) 2013-03-08 2018-04-24 Lg Chem, Ltd. Stepped electrode group stack
CN114097131A (zh) * 2019-05-24 2022-02-25 高级电池概念有限责任公司 具有整体式边缘密封件的电池组件和形成密封件的方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3671929B1 (en) 2012-05-23 2021-11-24 LG Chem, Ltd. Fabricating method of electrode assembly and electrochemical cell containing the same
JP6416765B2 (ja) 2012-08-16 2018-10-31 エノビクス・コーポレイションＥｎｏｖｉｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ３次元電池のための電極構造体
KR101526457B1 (ko) * 2013-03-08 2015-06-08 주식회사 엘지화학 라운드 코너를 포함하는 전극조립체
EP2973785B1 (en) 2013-03-15 2019-10-02 Enovix Corporation Separators for three-dimensional batteries
PL2882028T3 (pl) * 2013-05-23 2020-06-01 Lg Chem, Ltd. Sposób wytwarzania zespołu elektrodowego
KR101590979B1 (ko) * 2014-03-18 2016-02-03 주식회사 엘지화학 비대칭 구조 및 만입 구조를 포함하는 전지셀
KR102234702B1 (ko) 2014-09-16 2021-04-01 삼성에스디아이 주식회사 외장재 어셈블리와, 각형 이차 전지와, 각형 전지의 제조 방법
KR102296129B1 (ko) * 2014-12-22 2021-08-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101800932B1 (ko) * 2015-03-16 2017-11-23 주식회사 엘지화학 스텝드 배터리
KR101735636B1 (ko) 2015-04-01 2017-05-24 주식회사 엘지화학 다양한 형상의 극판들을 결합하여 구성된 전극
EP3295507B1 (en) 2015-05-14 2020-08-19 Enovix Corporation Longitudinal constraints for energy storage devices
KR102288544B1 (ko) 2015-06-29 2021-08-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR102401752B1 (ko) 2015-09-30 2022-05-25 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101950464B1 (ko) * 2015-11-30 2019-02-20 주식회사 엘지화학 셀 케이스의 밀봉 신뢰성이 향상된 비정형 구조의 전지셀
KR102008392B1 (ko) * 2015-12-09 2019-08-13 주식회사 엘지화학 전극 조립체의 제조 방법 및 상기 제조 방법으로 제조된 전극 조립체가 적용된 전기 화학 소자
KR101995288B1 (ko) 2016-02-19 2019-07-03 주식회사 엘지화학 전극 조립체
KR102101428B1 (ko) * 2016-02-29 2020-04-16 주식회사 엘지화학 방열 성능이 개선된 전기화학소자용 전극 조립체
JP7059203B2 (ja) 2016-05-13 2022-04-25 エノビクス・コーポレイション ３次元電池の寸法的制限
CN109196703B (zh) 2016-05-31 2022-03-01 株式会社村田制作所 蓄电设备
CN109155397B (zh) * 2016-05-31 2022-06-28 株式会社村田制作所 二次电池的制造方法
JP6631703B2 (ja) * 2016-05-31 2020-01-15 株式会社村田製作所 蓄電デバイス
KR102191183B1 (ko) * 2016-07-26 2020-12-15 엘지전자 주식회사 2차 전지 제조 방법
KR102395482B1 (ko) * 2016-11-07 2022-05-06 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
WO2018093965A1 (en) 2016-11-16 2018-05-24 Enovix Corporation Three-dimensional batteries with compressible cathodes
WO2018131344A1 (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社村田製作所 二次電池の製造方法
CN110326148B (zh) 2017-02-22 2023-10-24 株式会社村田制作所 二次电池及其制造方法
JP6773208B2 (ja) * 2017-02-22 2020-10-21 株式会社村田製作所 二次電池およびその製造方法
WO2019099642A2 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Enovix Corporation Electrode assembly, secondary battery, and method of manufacture
US10256507B1 (en) 2017-11-15 2019-04-09 Enovix Corporation Constrained electrode assembly
CN108511781B (zh) * 2018-02-08 2020-10-16 惠州市亿能电子有限公司 电池包齐料生产控制方法
US11211639B2 (en) 2018-08-06 2021-12-28 Enovix Corporation Electrode assembly manufacture and device
KR20200059057A (ko) * 2018-11-20 2020-05-28 삼성전자주식회사 전극 구조체 및 그 제조방법과, 전극 구조체를 포함하는 이차 전지
CN109873092B (zh) * 2019-02-26 2020-10-23 宁德新能源科技有限公司 电池单元及电子设备
JP2020149921A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 Tdk株式会社 非水電解質二次電池用負極及びこれを用いた非水電解質二次電池
KR102672204B1 (ko) * 2019-08-20 2024-06-05 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지팩
US11600882B1 (en) * 2019-09-19 2023-03-07 Apple Inc. Thin battery pack architecture
KR20210144311A (ko) * 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 엘지에너지솔루션 전극, 이차 전지, 전극 제조 장치 및 방법
KR20230121994A (ko) 2020-09-18 2023-08-22 에노빅스 코오퍼레이션 레이저 빔을 사용하여 웹에서 전극 구조의 집합체를 윤곽 형성하기 위한 방법
KR20230122050A (ko) 2020-12-09 2023-08-22 에노빅스 코오퍼레이션 2차 배터리용 전극 조립체의 제조를 위한 방법 및 장치
CN116868357A (zh) * 2021-02-17 2023-10-10 株式会社村田制作所 电池用电极及其制造方法、以及电池
EP4356464A1 (en) 2021-06-15 2024-04-24 Enovix Corporation Spacers for providing protection of electrochemical battery enclosures and systems and methods therefor
CN114242952B (zh) * 2021-12-17 2023-12-08 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 一种锂离子电池电极极片成型方法及成型装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633097A (en) * 1993-04-07 1997-05-27 Miller; William B. Electrochemical cells
KR20070066401A (ko) * 2005-12-22 2007-06-27 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20090062409A (ko) * 2007-12-13 2009-06-17 지에스나노텍 주식회사 전극의 표면적 및 전극과 전해질의 접촉면적을 증가시킨박막형 전지 및 그의 제조방법
US20110183183A1 (en) * 2010-01-26 2011-07-28 Grady Steven C Battery arrays, constructions and method
KR20110105737A (ko) * 2010-03-19 2011-09-27 주식회사 엘지화학 파우치형 케이스 및 이를 포함하는 전지팩

Family Cites Families (114)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2702310A (en) 1953-09-22 1955-02-15 Mallory & Co Inc P R Battery construction
DE1252292B (de) 1964-10-02 1967-10-19 VARTA AKTIENGESELLSCHAFT, Frankfurt/M Vorrichtung zum Belegen von Elektroden fur Akkumulatoren mit Scheidermarenal
US4092464A (en) 1976-07-19 1978-05-30 P. R. Mallory & Co. Inc. Flexible cells and batteries formed therefrom
US4964877A (en) 1986-01-14 1990-10-23 Wilson Greatbatch Ltd. Non-aqueous lithium battery
JP2783811B2 (ja) * 1988-08-20 1998-08-06 三洋電機株式会社 電池及びその極板の製造方法
JPH05234598A (ja) 1992-02-21 1993-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池の渦巻状極板群
JP3397351B2 (ja) 1992-12-18 2003-04-14 キヤノン株式会社 角型あるいはシート型電池及びその製造方法
JPH06260209A (ja) * 1993-03-01 1994-09-16 Japan Storage Battery Co Ltd 鉛蓄電池
JPH08171930A (ja) 1994-12-16 1996-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電 池
JP3622285B2 (ja) * 1995-08-28 2005-02-23 日本電池株式会社 蓄電池用極板の製造方法
JPH0982361A (ja) 1995-09-08 1997-03-28 Sony Corp 角形非水電解液二次電池
US5652074A (en) 1996-01-11 1997-07-29 Gnb Technologies, Inc. Battery grids, a method for making such battery grids and lead-acid batteries using such battery grids
JPH09260209A (ja) * 1996-03-25 1997-10-03 Meidensha Corp 電力用コンデンサ
JP3511443B2 (ja) 1996-12-20 2004-03-29 株式会社リコー 電池装置
US6224995B1 (en) * 1997-03-06 2001-05-01 Mitsubishi Chemical Corporation Three dimensional free form battery apparatus
US6040078A (en) 1997-03-06 2000-03-21 Mitsubishi Chemical Corporation Free form battery apparatus
JP3637408B2 (ja) * 1997-03-27 2005-04-13 宇部興産株式会社 シート状電極とこれを用いた電池
JP3737600B2 (ja) * 1997-04-28 2006-01-18 大日本印刷株式会社 包装体製造装置
KR200207948Y1 (ko) 1998-09-03 2001-01-15 김순택 리튬 이온 폴리머 전지
JP2000133317A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Mitsubishi Chemicals Corp 自由形状電池装置
WO2000062354A1 (fr) 1999-04-08 2000-10-19 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Materiau d'emballage de pile, sachet de transport de pile et procede de production connexe
US6300002B1 (en) 1999-05-13 2001-10-09 Moltech Power Systems, Inc. Notched electrode and method of making same
JP2001028275A (ja) * 1999-06-25 2001-01-30 Mitsubishi Chemicals Corp 立体自由形状バッテリー装置
JP3611765B2 (ja) 1999-12-09 2005-01-19 シャープ株式会社 二次電池及びそれを用いた電子機器
KR100404883B1 (ko) 1999-12-13 2003-11-10 주식회사 엘지화학 전기 화학 소자를 위한 고분자 전해질
JP2001176501A (ja) * 1999-12-16 2001-06-29 Sony Corp 非水電解質電池の製造方法
KR100309604B1 (ko) 1999-12-20 2001-11-03 홍지준 리튬 2차 전지
KR100515571B1 (ko) 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기 화학 셀
KR100515572B1 (ko) 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조 방법
US6635381B2 (en) 2000-05-11 2003-10-21 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical lithium ion secondary cell having a scalloped electrode assembly
KR100365824B1 (ko) 2000-05-13 2002-12-26 한국 파워셀 주식회사 리튬이온 이차전지
US6498951B1 (en) 2000-10-13 2002-12-24 Medtronic, Inc. Implantable medical device employing integral housing for a formable flat battery
KR100833808B1 (ko) 2000-11-21 2008-05-30 소니 가부시끼 가이샤 폴리머 전해질 전지 및 그 제조 방법
JP2002199910A (ja) * 2000-12-18 2002-07-16 Reynolds Consumer Products Inc 横断配置された咬合子およびスライダーの供給具を使用する再封止可能なパッケージの製造方法
JP4124972B2 (ja) 2001-02-23 2008-07-23 Ｎｅｃトーキン株式会社 積層型リチウムイオン電池
JP3822445B2 (ja) 2001-02-28 2006-09-20 Ｔｄｋ株式会社 電気化学デバイス
US6610443B2 (en) 2001-03-19 2003-08-26 Wilson Greatbatch Ltd. One-piece header assembly for hermetic battery terminal feedthrough, fill and closure designs
JP5159007B2 (ja) 2001-05-11 2013-03-06 パナソニック株式会社 電池用極板の製造方法
CN1799162A (zh) 2001-06-07 2006-07-05 三菱化学株式会社 锂二次电池
JP4233826B2 (ja) * 2001-08-10 2009-03-04 パナソニック株式会社 コイン形電池とその製造方法
KR100936411B1 (ko) 2001-08-24 2010-01-12 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 리튬 배터리 제조 방법, 리튬 배터리 및 전기 기기
US6946220B2 (en) 2001-10-19 2005-09-20 Wilson Greatbatch Technologies, Inc. Electrochemical cell having a multiplate electrode assembly housed in an irregularly shaped casing
US7960054B2 (en) 2002-01-10 2011-06-14 Excellatron Solid State Llc Packaged thin film batteries
KR100440934B1 (ko) * 2002-02-06 2004-07-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP3680797B2 (ja) 2002-02-08 2005-08-10 日本電池株式会社 非水電解質電池
JP2003303622A (ja) 2002-04-10 2003-10-24 Sony Corp 電池およびその製造方法
JP2004111219A (ja) 2002-09-18 2004-04-08 Nissan Motor Co Ltd ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車
KR100922742B1 (ko) 2002-12-17 2009-10-22 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 케이스와, 이를 적용한 리튬 이차 전지
KR100958647B1 (ko) 2002-12-18 2010-05-20 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차전지 유니트
US7479349B2 (en) 2002-12-31 2009-01-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Batteries including a flat plate design
US7083878B2 (en) 2003-02-27 2006-08-01 Mitsubishi Chemical Corporation Nonaqueous electrolytic solution and lithium secondary battery
KR20050020357A (ko) 2003-08-22 2005-03-04 삼성에스디아이 주식회사 파우치 케이스 및 이를 구비한 파우치형 이차 전지
KR100553753B1 (ko) 2003-10-16 2006-02-20 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차전지
JP2005169728A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Murata Mfg Co Ltd 成形品のゲート処理方法及びゲート処理装置
JP4554621B2 (ja) 2004-01-30 2010-09-29 エルジー・ケム・リミテッド 特殊なパッケージ構造を有する電池
US20050214642A1 (en) 2004-03-29 2005-09-29 Kim Ki-Ho Electrode package and secondary battery using the same
KR100601510B1 (ko) 2004-09-22 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차 전지 및 그의 제조 방법
JP2006127882A (ja) 2004-10-28 2006-05-18 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池および組電池
JP2006134604A (ja) 2004-11-02 2006-05-25 Ngk Spark Plug Co Ltd 蓄電装置の製造方法
KR100670492B1 (ko) 2004-11-29 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지
AU2006207557B2 (en) * 2005-01-20 2010-07-22 Oticon A/S Hearing aid with rechargeable battery and rechargeable battery
US7981548B2 (en) 2005-01-28 2011-07-19 Nec Energy Devices, Ltd. Multilayer secondary battery and method of making same
JP4932263B2 (ja) 2005-01-28 2012-05-16 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型二次電池及びその製造方法
JP4905861B2 (ja) 2005-02-10 2012-03-28 日立化成工業株式会社 エネルギーデバイス電極用バインダ樹脂エマルション及びこれを用いたエネルギーデバイス電極並びにエネルギーデバイス
US7682735B2 (en) 2005-03-28 2010-03-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Pouch type lithium secondary battery and method of fabricating the same
CN100583514C (zh) 2005-05-17 2010-01-20 Lg化学株式会社 用于包括多层堆叠电化学电池的电化学元件的聚合物粘合剂
KR100821442B1 (ko) 2005-05-31 2008-04-10 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 비수전해질 2차전지 및 전지모듈
US20060286456A1 (en) 2005-06-20 2006-12-21 Zhiguo Fu Nano-lithium-ion batteries and methos for manufacturing nano-lithium-ion batteries
JP4561542B2 (ja) 2005-09-02 2010-10-13 ソニー株式会社 二次電池
KR100896133B1 (ko) 2006-01-17 2009-05-08 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 이차전지
US7785741B2 (en) * 2006-02-28 2010-08-31 Medtronic, Inc. Flat electrochemical cells and method for manufacture
KR100925857B1 (ko) 2006-03-14 2009-11-06 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 다중 중첩식 전기화학 셀
KR100884945B1 (ko) 2006-04-03 2009-02-23 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지
KR100879893B1 (ko) 2006-07-10 2009-01-21 주식회사 엘지화학 실링부의 안전성이 향상된 이차전지
KR100866767B1 (ko) 2006-07-10 2008-11-04 주식회사 엘지화학 이차전지용 안전부재
ATE502407T1 (de) 2006-08-21 2011-04-15 Lg Chemical Ltd Sekundärbatterie des beuteltyps mit verbesserter sicherheit und ausgezeichneter herstellungsprozesseigenschaft
KR101264430B1 (ko) 2006-09-08 2013-05-14 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 파우치
WO2008044683A1 (fr) 2006-10-10 2008-04-17 Panasonic Corporation Électrode négative pour accumulateur secondaire à électrolyte non aqueux
KR100829553B1 (ko) 2006-11-22 2008-05-14 삼성에스디아이 주식회사 연료전지의 스택 구조체
KR20080058772A (ko) 2006-12-22 2008-06-26 에스케이에너지 주식회사 전지용 전극의 제조 방법
KR101209010B1 (ko) 2007-04-26 2012-12-06 주식회사 엘지화학 스택형 전극조립체 및 이의 제조방법
JP4402134B2 (ja) 2007-05-30 2010-01-20 Ｎｅｃトーキン株式会社 積層型二次電池およびその製造方法
KR100987300B1 (ko) 2007-07-04 2010-10-12 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법
KR100870355B1 (ko) 2007-07-19 2008-11-25 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 전지팩
KR100917736B1 (ko) 2007-09-14 2009-09-15 삼성에스디아이 주식회사 전지용 파우치 및 파우치형 전지
KR100998301B1 (ko) 2007-11-08 2010-12-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 구비하는 전자기기
FR2925768B1 (fr) 2007-12-21 2012-06-08 Commissariat Energie Atomique Batterie multipolaire a etancheite interplaque amelioree
JP5408686B2 (ja) 2008-03-11 2014-02-05 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型電池
KR101049841B1 (ko) 2008-03-12 2011-07-15 주식회사 엘지화학 휘어진 형상의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
DE102009006117A1 (de) 2009-01-26 2010-07-29 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Energiespeicherzelle
JP5387011B2 (ja) 2009-01-28 2014-01-15 日産自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用負極およびこれを用いたリチウムイオン二次電池
KR20100137290A (ko) 2009-06-22 2010-12-30 에너원코리아 주식회사 와인딩 방식의 전극적층체 제조방법 및 그에 의한 리튬이온 이차전지용 전극적층체
US8568929B2 (en) 2009-09-02 2013-10-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode assembly including separators having crossing pores and rechargeable battery
CN102097643B (zh) * 2009-09-16 2013-11-20 三星Sdi株式会社 二次电池及制造该二次电池的方法
JP2011081931A (ja) 2009-10-05 2011-04-21 Hitachi Maxell Ltd リチウムイオン二次電池
JP5383571B2 (ja) 2010-03-26 2014-01-08 三菱重工業株式会社 電極板製造装置
CN102884665B (zh) 2010-04-06 2015-09-30 株式会社Lg化学 改进的堆叠型电池胞或者双电池胞、用于使用该电池胞的二次电池的电极组件及其制造方法
KR101191635B1 (ko) 2010-05-24 2012-10-17 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 파우치, 그의 제조 방법 및 상기 파우치를 포함하는 이차 전지
US9040187B2 (en) 2010-07-13 2015-05-26 Apple, Inc. Battery pack with cells of different capacities electrically coupled in parallel
US8940429B2 (en) * 2010-07-16 2015-01-27 Apple Inc. Construction of non-rectangular batteries
KR101217780B1 (ko) * 2010-10-19 2013-01-02 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
US8592065B2 (en) 2010-11-02 2013-11-26 Apple Inc. Rechargeable battery with a jelly roll having multiple thicknesses
KR101326630B1 (ko) 2010-12-02 2013-11-07 주식회사 엘지화학 신규한 노칭 장치 및 이를 사용하여 생산되는 이차전지
KR101223729B1 (ko) 2010-12-16 2013-01-17 삼성에스디아이 주식회사 전지용 케이스, 이를 구비한 이차 전지 및 상기 이차전지 제조방법
US20120183825A1 (en) 2011-01-14 2012-07-19 Seung-Hun Lee Secondary battery and method of manufacturing the same
JP5844052B2 (ja) 2011-02-04 2016-01-13 三洋電機株式会社 積層式電池およびその製造方法
JP5761742B2 (ja) 2011-03-31 2015-08-12 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池パック
KR20130040036A (ko) * 2011-10-13 2013-04-23 김종성 이차 전지용 극판 컷팅 방법
JP5768137B2 (ja) 2011-10-14 2015-08-26 日立マクセル株式会社 シート状電極の製造方法
US9276287B2 (en) 2011-10-28 2016-03-01 Apple Inc. Non-rectangular batteries for portable electronic devices
KR20130062153A (ko) 2011-12-02 2013-06-12 삼성전자주식회사 병변 주변 정보를 이용한 병변 진단 장치 및 방법
JP6056848B2 (ja) 2012-03-21 2017-01-11 日立化成株式会社 角形非水電解液蓄電セル用極板
KR20130133640A (ko) 2012-05-29 2013-12-09 주식회사 엘지화학 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
US9246185B2 (en) 2013-03-14 2016-01-26 Sion Power Corporation Electrochemical cell having a folded electrode and separator, battery including the same, and method of forming same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633097A (en) * 1993-04-07 1997-05-27 Miller; William B. Electrochemical cells
KR20070066401A (ko) * 2005-12-22 2007-06-27 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20090062409A (ko) * 2007-12-13 2009-06-17 지에스나노텍 주식회사 전극의 표면적 및 전극과 전해질의 접촉면적을 증가시킨박막형 전지 및 그의 제조방법
US20110183183A1 (en) * 2010-01-26 2011-07-28 Grady Steven C Battery arrays, constructions and method
KR20110105737A (ko) * 2010-03-19 2011-09-27 주식회사 엘지화학 파우치형 케이스 및 이를 포함하는 전지팩

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9620789B2 (en) 2012-03-08 2017-04-11 Lg Chem, Ltd. Battery pack of the stair-like structure
US9203058B2 (en) 2012-03-16 2015-12-01 Lg Chem, Ltd. Battery cell of asymmetric structure and battery pack employed with the same
US9478773B2 (en) 2012-03-16 2016-10-25 Lg Chem, Ltd. Battery cell of asymmetric structure and battery pack employed with the same
US9252452B2 (en) 2012-03-20 2016-02-02 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly and composite electrode assembly of stair-like structure
US9300006B2 (en) 2012-04-05 2016-03-29 Lg Chem, Ltd. Battery cell of stair-like structure
US9548517B2 (en) 2012-04-05 2017-01-17 Lg Chem, Ltd. Battery cell of stair-like structure
US9685679B2 (en) 2012-05-29 2017-06-20 Lg Chem, Ltd. Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same
US9225034B2 (en) 2012-05-29 2015-12-29 Lg Chem, Ltd. Stepwise electrode assembly having variously-shaped corner and secondary battery, battery pack and device comprising the same
US10026994B2 (en) 2012-11-13 2018-07-17 Lg Chem, Ltd. Stepped electrode assembly
US9196898B2 (en) 2012-11-13 2015-11-24 Lg Chem, Ltd. Stepped electrode assembly
US9299988B2 (en) 2012-11-21 2016-03-29 Lg Chem, Ltd. Electrode sheet including notching portion
EP2782166A1 (en) * 2012-11-21 2014-09-24 LG Chem, Ltd. Electrode sheet comprising notched portion
EP2782166A4 (en) * 2012-11-21 2014-11-12 Lg Chemical Ltd ELECTRODE SHEET HAVING AN ENCROLED PART
US9318733B2 (en) 2012-12-27 2016-04-19 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly of stair-like structure
US9966627B2 (en) * 2013-02-13 2018-05-08 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly of incline structure and battery cell employed with the same
US9484560B2 (en) 2013-02-13 2016-11-01 Lg Chem, Ltd. Electric device having a round corner and including a secondary battery
US20150340728A1 (en) * 2013-02-13 2015-11-26 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly of incline structure and battery cell employed with the same
US9786874B2 (en) 2013-03-08 2017-10-10 Lg Chem, Ltd. Electrode having round corner
US9954203B2 (en) 2013-03-08 2018-04-24 Lg Chem, Ltd. Stepped electrode group stack
CN106163725A (zh) * 2014-02-19 2016-11-23 曼兹意大利有限责任公司 切割方法
US10559799B2 (en) 2014-02-19 2020-02-11 Manz Italy S.R.L. Cutting method
EP3107679B1 (en) * 2014-02-19 2020-08-05 Manz Italy S.r.l. Cutting method
CN114097131A (zh) * 2019-05-24 2022-02-25 高级电池概念有限责任公司 具有整体式边缘密封件的电池组件和形成密封件的方法
CN114097131B (zh) * 2019-05-24 2024-05-14 高级电池概念有限责任公司 具有整体式边缘密封件的电池组件和形成密封件的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5805866B2 (ja) 2015-11-10
US20140050959A1 (en) 2014-02-20
US9225034B2 (en) 2015-12-29
KR20130133640A (ko) 2013-12-09
KR101405012B1 (ko) 2014-07-01
EP2858162A1 (en) 2015-04-08
EP3139435B1 (en) 2018-10-24
CN103947026B (zh) 2016-09-21
CN103947026A (zh) 2014-07-23
EP2858162B1 (en) 2016-12-07
KR20130133659A (ko) 2013-12-09
JP2014522558A (ja) 2014-09-04
US9685679B2 (en) 2017-06-20
EP2858162A4 (en) 2016-03-16
EP3139435A1 (en) 2017-03-08
US20160126597A1 (en) 2016-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013180378A1 (ko) 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
WO2013176533A1 (ko) 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
WO2013176534A1 (ko) 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
WO2013180482A1 (ko) 전극탭 접합성이 우수한 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 디바이스 및 이의 제조방법
WO2013180541A1 (ko) 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
WO2014073751A1 (ko) 단차가 형성된 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 포함하는 이차전지, 전지팩 및 디바이스, 상기 전극 조립체 제조방법
WO2013180449A1 (ko) 전극 조립체, 전지셀, 전극 조립체의 제조방법 및 전지셀의 제조 방법
WO2013137693A1 (ko) 비대칭 구조의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
WO2013141528A1 (ko) 계단 구조의 전극 조립체 및 복합 전극 조립체
WO2014209054A1 (ko) 세퍼레이터 절단공정을 포함하는 전극조립체의 제조방법
WO2013042948A2 (ko) 다공성 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2013151249A1 (ko) 계단 구조의 전지셀
WO2014168397A1 (ko) 라운드 코너를 포함하는 전지셀
WO2014109481A1 (ko) 일체형 양극 리드 및 음극 리드를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법
WO2013168980A1 (ko) 비정형 구조의 전지팩
WO2014104479A1 (ko) 계단 구조의 전극 조립체
WO2019050147A1 (ko) 전극탭의 용접 특성을 개선한 전극 및 이를 포함하는 이차전지
WO2014133303A1 (ko) 안정성이 향상된 이차전지용 바이셀 및 그 제조방법
WO2022139451A1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2015030333A1 (ko) 폴리머 2차전지 셀용 전극조립체
WO2020060022A1 (ko) 전극조립체
WO2016093590A1 (ko) 개선된 출력 특성을 가진 이차 전지
WO2014137018A1 (ko) 계단 구조의 전극군 적층체
WO2023013933A1 (ko) 전극 조립체, 원통형 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2022177179A2 (ko) 전극 조립체 및 그 제조 방법, 전극 조립체를 포함하는 원통형 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014518835

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013797719

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013797719

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13797719

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE