WO2018021715A1 - 이차 전지 - Google Patents

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엄혜리
한다운
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Abstract

본 기재는 이차 전지에 관한 것으로, 제1 코팅부 및 상기 제1 코팅부와 인접하게 위치하는 제1 무지부를 포함하는 제1 전극, 제2 코팅부 및 상기 제2 코팅부와 인접하게 위치하는 제2 무지부를 포함하는 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극 탭을 포함하고, 상기 제1 무지부, 상기 제2 무지부, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭 중 적어도 하나는 응력 완화부를 포함한다.

Description

이차 전지
본 기재는 이차 전지에 관한 것이다.
최근 플렉서블 디스플레이, 웨어러블(wearable) 휴대폰 및 시계 등과 같이 플렉서블 전자기기의 개발 및 상용화에 관심이 집중되고 있다. 따라서, 이러한 플렉서블 전자기기에 대한 전원 공급 장치인 이차 전지에 대해서도 플렉서블 특성 구현에 대한 요구가 증가되고 있다.
일반적으로 이차 전지는, 형상에 따라 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 구분할 수 있다. 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 저렴하고 변형이 용이한 측면에서 파이치형 전지에 플렉서블 특성을 구현하고자 하는 다양한 시도가 있다.
실시예들은 우수한 유연성을 가지면서도 반복되는 벤딩에도 내구성이 우수한 이차 전지를 제공하고자 한다.
일 측면에서, 본 기재는, 제1 코팅부 및 상기 제1 코팅부와 인접하게 위치하는 제1 무지부를 포함하는 제1 전극, 제2 코팅부 및 상기 제2 코팅부와 인접하게 위치하는 제2 무지부를 포함하는 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극 탭을 포함하고, 상기 제1 전극 탭, 상기 제2 전극 탭, 상기 제1 무지부 및 상기 제2 무지부 중 적어도 하나는 응력 완화부를 포함하는 이차 전지를 제공한다.
다른 측면에서, 본 기재는, 제1 코팅부, 상기 제1 코팅부의 일 측에 위치하는 제1 무지부, 및 상기 제1 코팅부의 타 측에 위치하는 제3 무지부를 포함하는 제1 전극, 제2 코팅부 및 상기 제2 코팅부의 일 측에 위치하는 제2 무지부, 및 상기 제2 코팅부의 타 측에 위치하는 제4 무지부를 포함하는 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극 탭을 포함하고, 상기 제1 전극 탭, 상기 제2 전극 탭, 상기 제1 무지부, 상기 제3 무지부, 상기 제2 무지부 및 상기 제4 무지부 중 적어도 하나는 응력 완화부를 포함하는 이차 전지를 제공한다.
실시예들에 따르면, 본 기재의 이차 전지는 우수한 벤딩 특성을 갖기 때문에 유연성이 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 기재의 이차 전지는 반복되는 벤딩에도 응력 분산 특성이 우수하여 우수한 내구성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 4는 응력 완화부의 형태를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 1에 따른 이차 전지가 길이 방향으로 벤딩되는 모습을 나타낸 것이다.
도 6은 응력 완화부의 형태를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 8은 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도를 나타낸 것이다.
도 9는 도 8에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 10 및 도 11은 각각 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 이차 전지의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10) 및 전극 조립체(10)를 수용하며 가요성을 갖는 외장재(15)를 포함한다.
전극 조립체(10)는 제1 전극(11), 제2 전극(12) 및 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 개재되는 세퍼레이터(13)를 포함한다.
전극 조립체(10)는, 예를 들면, 사각 시트(sheet) 형상으로 이루어진 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 적층 배치되어 적층형으로 구성된다.
도 1 내지 도 3에는 편의상 각각 하나의 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)만 도시하였으나, 이들이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 복수 개 적층되어 전극 조립체(10)를 구성할 수 있음은 물론이다.
또한, 본 기재에서, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)의 극성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 전극(11)이 양극이고, 제2 전극(12)이 음극일 수도 있고, 제1 전극(11)이 음극이고, 제2 전극(12)이 양극일 수도 있다. 이하에서는 편의상 제1 전극(11)이 양극이고, 제2 전극(12)이 음극인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
제1 전극(11)은 전기 전도성을 갖는 금속 박판으로 이루어진 양극 집전체와 양극 집전체의 적어도 일면에 형성된 양극 활물질이 코팅된 제1 코팅부(11b)를 포함한다. 이때, 양극 활물질은 양극 집전체의 적어도 일면에 전체적으로 코팅되는 것은 아니다. 따라서, 제1 전극(11)은 양극 활물질이 코팅된 제1 코팅부(11b)와 제1 코팅부(11b)와 인접하며 양극 활물질이 코팅되지 않은 영역, 즉, 양극 집전체가 노출되어 있는 제1 무지부(11a)를 포함한다.
양극 집전체는, 예를 들면, 메쉬(mesh) 형태로 이루어질 수도 있고, 금속 포일(foil) 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 양극 집전체로는, 예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등을 사용할 수 있다.
제1 코팅부(11b)는, 예를 들면, 코발트, 망간, 니켈, 코발트산 리튬, 니켈산 리튬, 니켈 코발트산 리튬, 니켈 코발트 알루미늄산 리튬, 니켈 코발트 망간산 리튬, 망간산 리튬 및 인산철 리튬과 같은 리튬 전이금속 산화물을 이용하여 형성될 수도 있고, 황화 니켈, 황화 구리, 황, 산화철, 산화 바나듐, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 금속과 리튬과의 복합 산화물을 이용하여 형성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 무지부(11a)에는 제1 전극 탭(51)이 연결되어 제1 전극(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제1 전극 탭(51)은 양극 집전체와 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
제2 전극(12)은 전기 전도성을 갖는 금속 박판으로 이루어진 음극 집전체와 음극 집전체의 적어도 일면에 형성된 음극 활물질이 코팅된 제2 코팅부(12b)를 포함한다. 이때, 음극 활물질은 음극 집전체의 적어도 일면에 전체적으로 코팅되는 것은 아니다. 따라서, 제2 전극(12)은 음극 활물질이 코팅된 제2 코팅부(12b)와 제2 코팅부(12b)와 인접하며 음극 활물질이 코팅되지 않은 영역, 즉, 음극 집전체가 노출되어 있는 제2 무지부(12a)를 포함한다.
음극 집전체는, 예를 들면, 메쉬(mesh) 형태로 이루어질 수도 있고, 금속 포일(foil) 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 음극 집전체로는, 예를 들면, 구리 또는 구리 합금 등을 사용할 수 있다.
제2 코팅부(12b)는, 예를 들면, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 금속 산화물 및 리튬 합금 중 적어도 하나 이상을 포함하는 재료를 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 무지부(12a)에는 제2 전극 탭(52)이 연결되어 제2 전극(12)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제2 전극 탭(52)은 음극 집전체와 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
적층 상태에서, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)은 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a)를 폭 방향(x축 방향)의 양측으로 번갈아 배치될 수 있다. 즉, 도 3에서 제1 전극(11)의 제1 무지부(11a)는 우측에 배치되고, 제2 전극(12)의 제2 무지부(12a)는 제1 무지부(11a)와 소정의 간격을 두고 좌측에 배치된다.
따라서, 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a)에 각각 연결되어 있는 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)도 폭 방향(x축 방향)의 양측으로 번갈아 배치되어 소정의 간격을 갖도록 형성된다. 또한, 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)은 외장재(15)의 일 측 단부에서 외부로 인출되도록 형성된다. 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)은, 예를 들면, 용접으로 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a)에 각각 연결될 수 있다.
세퍼레이터(13)는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 이차 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용 가능하다. 즉, 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항을 가지면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 사용될 수 있다.　
세퍼레이터(13)로는, 예를 들면, 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다.　 또한, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 조성물을 이용하여 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
전극 조립체(10)는 전극 조립체의(10)의 상부 및 하부에 위치하는 한 쌍의 외장재(15)에 수용된다.
도 2를 참조하면, 각 외장재(15)는 최외곽으로부터 순서대로 적층되는 외부 수지층(15a), 투습 방지층(15b) 및 내부 수지층(15c)을 포함한다.
외부 수지층(15a)은 보호층으로 기능하며 이차 전지(100)의 최외곽에 위치한다.
외부 수지층(15a)은, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 공중합 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 나일론필름으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
외부 수지층(15a)의 두께는, 예를 들면, 10㎛ 내지 100㎛, 보다 구체적으로 10㎛ 내지 50㎛ 범위일 수 있다. 외부 수지층(15a)의 두께가 10㎛ 이상인 경우에는 물리적 특성이 우수하기 때문에 쉽게 손상되지 않고, 100㎛ 이하인 경우에는 사출, 포밍 등의 성형성이 우수하며, 이차 전지(100)에 적용하는 경우 단위 부피당 우수한 전지 용량을 확보할 수 있다.
외부 수지층(15a)의 전극 조립체(10)가 위치하는 측의 일면에는 투습 방지층(15b)이 위치한다. 투습 방지층(15b)은 전해액이 누액되거나 수분 등이 침투하는 것을 방지할 수 있는 배리어층으로 작용하는 중간층이다. 투습 방지층(15b)은 박형의 판형 부재로 형성될 수 있다.
투습 방지층(15b)은, 예를 들면, 알루미늄 및 알루미늄 합금으로 구성될 수 있다.
투습 방지층(15b)의 두께는, 예를 들면, 10㎛ 내지 100㎛일 수 있고, 보다 구체적으로, 10㎛ 내지 50㎛ 또는 10㎛ 내지 30㎛ 범위일 수 있다. 투습 방지층(15b)의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우 가공성이 우수하면서도 전해액 누액이나 외부로부터 수분 등이 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
내부 수지층(15c)은 투습 방지층(15b)의 일 면에 위치하며, 외부 수지층(15a)이 위치하는 면의 반대 면에 위치한다. 또한, 내부 수지층(15c)은 절연 및 열 융착 기능을 가질 수 있다.
내부 수지층(15c)은, 예를 들면, 폴리올레핀 또는 폴리올레핀의 공중합체로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌(poly ethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(poly propylene, PP)으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
내부 수지층(15c)의 두께는 10 ㎛ 내지 100㎛, 보다 구체적으로는 20㎛ 내지 50㎛ 범위일 수 있다. 내부 수지층(15c)의 최대 두께가 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 성형성, 접착성 및 내화학성이 우수하다.
한 쌍의 외장재(15)는 내부에 전극 조립체(10)를 위치시킨 후 테두리에 가스켓을 개재시켜 밀봉할 수도 있고, 별도의 가스켓을 구비하지 않고 내부 수지층(15c)들을 상호 융착시켜 밀봉할 수도 있다.
한편, 본 기재에서 제1 무지부(11a) 제2 무지부(12a), 제1 전극 탭(51), 제2 전극 탭(52) 중 적어도 하나는 응력 완화부(P)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서, 응력 완화부(P)는 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)에 위치할 수 있다. 도 3에는 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52) 모두에 응력 완화부(P)가 위치하는 경우를 도시하였으나, 응력 완화부(P)는 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52) 중 하나에만 위치할 수도 있음을 물론이다. 다만, 유연성(flexibility) 향상 측면에서 응력 완화부(P)는 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)에 모두 위치하는 것이 바람직하다.
응력 완화부(P)는, 예를 들면, 삼각형, 사각형, 다각형, 타원형, 원형, 및 이들이 혼합된 형상 중 적어도 하나의 형상을 갖는 복수의 패턴을 포함할 수 있다.
이때, 복수의 패턴 각각은 응력 완화부(P)를 두께 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다.
이와 같이 복수의 패턴 각각이 응력 완화부(P)를 관통하여 형성되기 때문에 이차 전지(100)가 벤딩되는 경우 쉽게 늘어날(stretching) 수 있어서 이차 전지(100)의 유연성(flexibility)을 보다 향상시킬 수 있다.
도 4에는 본 기재의 이차 전지에 포함되는 응력 완화부(P)의 형태를 예시적으로 나타내었다.
도 4를 참고하면, 응력 완화부(P)에 포함되는 복수의 패턴 각각은 제1 중심축(a) 및 제2 중심축(b)을 가질 수 있다. 제2 중심축(b)은 제1 중심축(a)에 대하여 수직인 방향(y축 방향)에 위치한다.
이때, 제1 중심축(a)은 제2 중심축(b)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 제1 중심축(a)의 길이가 제2 중심축(b)의 길이보다 길게 형성되는 경우 이차 전지(100)가 벤딩될 때 보다 효과적으로 응력 분산이 가능하다. 따라서, 이차 전지(100)의 유연성을 보다 향상시킬 수 있고, 반복적인 벤딩에도 이차 전지(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있으므로 유연성 및 내구성을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 제1 중심축(a)은 이차 전지(100)가 벤딩되는 방향에 대하여 수직 방향으로 위치할 수 있다.
본 기재의 이차 전지(100)는 일 방향으로 벤딩(bending)될 수 있다. 여기서, 일 방향이란 이차 전지(100)의 도 3의 수평 단면도 상에서 어떠한 방향도 될 수 있으며, 특정한 방향으로 한정되지 않는다. 일례로, 이차 전지(100)는 평면적으로 직사각형 형태를 가질 수 있으며, 이 경우, 이차 전지(100)의 벤딩되는 일 방향은 이차 전지(100)의 장변 또는 단변과 나란한 방향일 수 있다. 즉, 도 3을 참고하면, 본 기재의 이차 전지(100)는 평면적으로 장변 방향(y 축 방향)으로 벤딩될 수도 있고, 단변 방향(x축 방향)으로 벤딩될 수도 있다.
도 5에는 본 기재의 이차 전지가 장변 방향으로 벤딩되는 모습을 개략적으로 나타내었다.
예를 들어, 본 기재의 이차 전지(100)가, 도 5에 도시된 바와 같이, 장변 방향으로 벤딩되는 경우 응력 완화부(P)에 포함되는 복수의 패턴에서 제1 중심축(a)는 단변 방향으로 위치할 수 있다.
따라서, 도시하지는 않았으나, 이차 전지(100)가 단변 방향으로 벤딩되는 경우에는, 응력 완화부(P)에 포함되는 복수의 패턴에서 제1 중심축(a)은 장변 방향으로 위치할 수 있다.
이와 같이 상대적으로 길이가 긴 제1 중심축(a)이 이차 전지(100)의 벤딩 방향과 수직인 방향에 위치하는 경우 응력 분산 효과를 보다 향상시킬 수 있으므로 이차 전지(100)의 유연성 및 내구성이 향상된다.
도 6에는 본 기재의 이차 전지에 포함되는 응력 완화부(P)의 다른 형태를 예시적으로 나타내었다.
도 6을 참조하면, 응력 완화부(P)에 포함되는 복수의 패턴 각각은 제1 중심축(a)만 갖는 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 본 기재에서 패턴의 형태는 제2 중심축(b)의 길이가 0인 경우를 포함한다.
따라서, 복수의 패턴 각각은 소정의 길이를 갖는 직선이 응력 완화부(P)를 두께 방향으로 관통하는 형태로 형성될 수 있다.
이 경우에도 본 기재에서 구현하고자 하는 바와 같이 이차 전지(100)의 유연성 및 내구성을 충분히 확보할 수 있다.
이하 다른 실시예에 따른 이차 전지를 설명한다.
도 7은 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 7을 참고하면, 본 실시예에서 응력 완화부(P)는 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a)에 위치할 수 있다. 도 7에는 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a) 모두에 응력 완화부(P)가 위치하는 경우를 도시하였으나, 응력 완화부(P)는 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a) 중 하나에만 위치할 수도 있음은 물론이다. 다만, 이차 전지(100)의 유연성(flexibility) 향상 측면에서 응력 완화부(P)는 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a)에 모두 위치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 이차 전지는 응력 완화부(P)의 위치를 제외하고는 도 1 내지 도 3을 참조한 일 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 바, 응력 완화부(P)의 위치를 제외한 다른 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 설명한다.
도 8은 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 9는 도 8에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체(10)는 제1 전극(11), 제2 전극(12) 및 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 개재되는 세퍼레이터(13)를 포함한다.
이때, 제1 전극(11)은 제1 코팅부(11b), 제1 무지부(11a) 및 제3 무지부(11c)를 포함한다.
제1 무지부(11a)는 제1 코팅부(11b)의 일 측에 위치하고, 제3 무지부(11c)는 제1 코팅부(11b)의 타 측, 즉, 제1 무지부(11a)가 위치하는 측의 반대 측에 위치한다.
또한, 제2 전극(12)은 제2 코팅부(12b), 제2 무지부(12a) 및 제4 무지부(12c)를 포함한다.
제2 무지부(12a)는 제2 코팅부(12b)의 일 측에 위치하고, 제4 무지부(12c)는 제2 코팅부(12b)의 타 측, 즉, 제2 무지부(12a)가 위치하는 측의 반대 측에 위치한다.
본 실시예에서 응력 완화부(P)는 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부(12c)에 위치할 수 있다. 도 8에는 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부(12c) 모두에 응력 완화부(P)가 위치하는 경우를 도시하였으나, 응력 완화부(P)는 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부(12c) 중 하나에만 위치할 수도 있음을 물론이다. 다만, 유연성(flexibility) 향상 측면에서 응력 완화부(P)는 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부(12c)에 모두 위치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)에 각각 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부(12c)가 포함되고, 응력 완화부(P)의 위치가 다른 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3을 참조한 일 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일하다. 따라서, 제2 무지부(12a), 제4 무지부 및 응력 완화부(P)의 위치를 제외한 다른 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하 다른 실시예에 다른 이차 전지를 설명한다.
도 10은 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에서 응력 완화부(P)는 제1 무지부(11a), 제2 무지부(12a), 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부(미도시)에 위치할 수 있다. 도 10에는 제1 무지부(11a), 제2 무지부(12a), 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부 모두에 응력 완화부(P)가 위치하는 경우를 도시하였으나, 응력 완화부(P)는 제1 무지부(11a), 제2 무지부(12a), 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부 중 일부에만 위치할 수도 있음은 물론이다. 다만, 이차 전지의 유연성(flexibility) 향상 측면에서 응력 완화부(P)는 제1 무지부(11a), 제2 무지부(12a), 제3 무지부(11c) 및 제4 무지부에 모두 위치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 이차 전지는 응력 완화부(P)의 위치를 제외하고는 도 8 및 도 9를 다른 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 바, 응력 완화부(P)의 위치를 제외한 다른 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하 다른 실시예에 다른 이차 전지를 설명한다.
도 11은 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체에 대한 xy 평면을 나타낸 수평 단면도이다.
도 11을 참고하면, 본 실시예에서 응력 완화부(P)는 제3 무지부(11c), 제4 무지부(미도시), 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)에 위치할 수 있다. 도 11에는 제3 무지부(11c), 제4 무지부, 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52) 모두에 응력 완화부(P)가 위치하는 경우를 도시하였으나, 응력 완화부(P)는 제3 무지부(11c), 제4 무지부(미도시), 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52) 중 일부에만 위치할 수도 있음은 물론이다. 다만, 이차 전지의 유연성(flexibility) 향상 측면에서 응력 완화부(P)는 제3 무지부(11c), 제4 무지부, 제1 전극 탭(51) 및 제2 전극 탭(52)에 모두 위치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 이차 전지는 응력 완화부(P)의 위치를 제외하고는 도 8 및 도 9를 다른 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 바, 응력 완화부(P)의 위치를 제외한 다른 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
[부호의 설명]
100: 이차 전지
11: 제1 전극
12: 제2 전극
13: 세퍼레이터
51: 제1 전극 탭
52: 제2 전극탭
15: 외장재
P: 응력 완화부

Claims (14)

  1. 제1 코팅부 및 상기 제1 코팅부와 인접하게 위치하는 제1 무지부를 포함하는 제1 전극;
    제2 코팅부 및 상기 제2 코팅부와 인접하게 위치하는 제2 무지부를 포함하는 제2 전극;
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터;
    상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극 탭; 및
    상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극 탭
    을 포함하고,
    상기 제1 무지부, 상기 제2 무지부, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭 중 적어도 하나는 응력 완화부를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응력 완화부는 삼각형, 사각형, 다각형, 타원형, 원형, 및 이들이 혼합된 형상 중 적어도 하나의 형상을 갖는 복수의 패턴을 포함하는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 패턴 각각은, 제1 중심축 및 상기 제1 중심축과 수직인 제2 중심축을 갖는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 중심축은 상기 제2 중심축의 길이보다 긴 길이를 갖는 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 중심축은 상기 이차 전지가 벤딩되는 방향에 대하여 수직 방향으로 위치하는 것인 이차 전지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 중심축의 길이는 0인 이차 전지.
  7. 제1 코팅부, 상기 제1 코팅부의 일 측에 위치하는 제1 무지부, 및 상기 제1 코팅부의 타 측에 위치하는 제3 무지부를 포함하는 제1 전극;
    제2 코팅부 및 상기 제2 코팅부의 일 측에 위치하는 제2 무지부, 및 상기 제2 코팅부의 타 측에 위치하는 제4 무지부를 포함하는 제2 전극;
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터;
    상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극 탭; 및
    상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극 탭
    을 포함하고,
    상기 제1 전극 탭, 상기 제2 전극 탭, 상기 제1 무지부, 상기 제3 무지부, 상기 제2 무지부 및 상기 제4 무지부 중 적어도 하나는 응력 완화부를 포함하는 이차 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 응력 완화부는 삼각형, 사각형, 다각형, 타원형, 원형, 및 이들이 혼합된 형상 중 적어도 하나의 형상을 갖는 복수의 패턴을 포함하는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 패턴 각각은, 제1 중심축 및 상기 제1 중심축과 수직인 제2 중심축을 갖는 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 중심축은 상기 제2 중심축의 길이보다 긴 길이를 갖는 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 중심축은 상기 이차 전지가 벤딩되는 방향에 대하여 수직 방향으로 위치하는 것인 이차 전지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 중심축의 길이는 0인 이차 전지.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전극 탭은 상기 제1 무지부에 연결되어 있는 이차 전지.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극 탭은 상기 제2 무지부에 연결되어 있는 이차 전지.
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