WO2020159306A1 - 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지 - Google Patents

전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지 Download PDF

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WO2020159306A1
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manufacturing
unit cell
electrode
separator
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박기범
유미정
이우용
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an electrode assembly, and an electrode and a secondary battery manufactured therefrom.
  • a secondary battery is rechargeable and has been researched and developed in recent years due to its small size and high capacity.
  • demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
  • Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the shape of the battery case.
  • the electrode assembly mounted inside the battery case is a power planter capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of electrodes and separators.
  • the electrode assembly is a jelly-roll type wound by separating a separator between a positive electrode and a negative electrode of a sheet-type coated with an active material, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed. , And stacked unit cells can be roughly classified into a stacked/folded type wound with a long separation film.
  • Patent Document Korean Patent Publication No. 10-2014-0015647
  • One aspect of the present invention is to provide an electrode assembly manufacturing method capable of manufacturing a round-shaped electrode assembly, and an electrode and a secondary battery manufactured therefrom.
  • a plurality of unit cells and a separator sheet including electrodes and a separator are alternately stacked, and the separator sheet is folded in a zigzag manner, and the unit cell is interposed between the separator sheets.
  • the pair of heating presses may be formed in a round shape to form the electrode assembly in a round shape when the electrode assembly is pressed.
  • the electrode assembly according to an embodiment of the present invention may be manufactured by a method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the secondary battery according to the embodiment of the present invention may include an electrode assembly manufactured by the electrode assembly manufacturing method according to the embodiment of the present invention.
  • a plurality of unit cells and a separator sheet are alternately stacked, the separator sheet is folded in a zigzag manner, and the unit cell and the separator sheet are pressed and heated through a pair of heating presses having a pressing surface formed in a round shape. According to mutual bonding, a round electrode assembly can be formed.
  • the present invention without bonding between the unit cell and the separator sheet in the stacking process, as the unit cells and the separator sheet in a round form through the lamination process, mutually bonding in the form of a round, to form a round electrode assembly. It is easier to do, and the round shape of the electrode assembly can be continuously maintained.
  • FIG. 1 is a front view showing a stack process in the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing the electrode assembly stacked through the stacking process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a side view showing a state before pressing the electrode assembly in the lamination process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a side view showing a state in which the electrode assembly is pressed in the lamination process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an electrode assembly manufactured by a method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state before the electrode assembly and the shape-retaining housing are combined in the shape-retaining process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the electrode assembly and the shape-retaining housing are combined in the shape-retaining process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view showing a process of forming a unit cell in an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view showing a stack process in an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view showing an electrode assembly stacked through a stacking process in an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view showing a lamination process of an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an electrode assembly manufactured by a method of manufacturing an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a front view showing a stack process in the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view showing a stacked electrode assembly through the stack process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention to be.
  • Figure 3 is a side view showing the state before pressing the electrode assembly in the lamination process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a lamination of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention It is a side view showing a state in which the electrode assembly is pressed in the process.
  • the electrode assembly manufacturing method folds the separator sheet 120 in a zigzag manner and positions the unit cell 110 between the separator sheets 120 to position the electrode assembly
  • the stack process to form (100) and the electrode assembly (100) by applying heat through a pair of heating presses (heating press) 20 and pressurizing the unit cell 110 and the separator sheet 120 to mutually bond the electrodes It includes a lamination process to form the assembly 100 in a round shape.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an electrode assembly manufactured by a method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the stacking process alternately stacks a plurality of unit cells 110 and a separator sheet 120, but folding the separator sheet 120 into a zigzag. ) And placing the unit cell 110 between the separator sheets 120 to form the zigzag stacked electrode assembly 100.
  • the separator sheet 120 is alternately folded in four directions of the electrode assembly 100 in the left and right directions (X), and the unit cell 110 is left each time the folding of the separator sheet 120 is performed. Can be stacked alternately.
  • the stack process can be laminated without bonding the separator sheet 120 and the unit cell 110 to each other.
  • the stacking process may further surround the zigzag folding portion of the unit cell 110 and the separator sheet 120 after folding the separator sheet 120 in a zigzag manner.
  • the separator sheet 120 may include a folding portion 121 that is folded in a zig-zag, and a winding portion 122 that wraps the stacked body of the folding portion of the unit cell 110 and the separator sheet 120 as a whole. have.
  • the stack process may form the electrode assembly 100 such that the length L of the electrode assembly 100 is 10 to 120 mm, for example.
  • the stacking process may specifically form the electrode assembly 100 such that the length L of the electrode assembly 100 is 30 to 78 mm, but is manufactured through the electrode assembly manufacturing method of the present invention.
  • the length L of the electrode assembly 100 is not necessarily limited to the above ranges.
  • the length (L) of the electrode assembly 100 is, for example, in the form of a round of the electrode assembly 100, the entire length of the electrode assembly 100 with respect to the front and rear direction Y in the state before formation Can.
  • the unit cell 110 may include an electrode 113 and a separator 114.
  • an electrode tab 118 may be formed at an end of the electrode 113.
  • the electrode 113 may include an anode 111 and a cathode 112.
  • the unit cell 110 may be made of, for example, a monocell (Mono cell) with an anode 111 on one side and a cathode 112 on the other side through the separator 114.
  • the positive electrode 111 includes a positive electrode current collector (not shown) and a positive electrode active material (not shown) applied to the positive electrode current collector, and the negative electrode 112 is a negative electrode current collector (not shown) and a negative electrode active material applied to the negative electrode current collector (Not shown).
  • the positive electrode current collector may be made of, for example, aluminum (Al) foil.
  • the positive electrode active material may be made of, for example, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron phosphate, or compounds and mixtures containing one or more of them.
  • the positive electrode active material may be made of a Hi Ni-based positive electrode material as another example.
  • the Hi Ni-based positive electrode material may include any one or more of LiNiMnCoO-based, LiNiCoAl-based or LiMiMnCoAl-based.
  • the negative electrode current collector may be made of, for example, a foil made of copper (Cu) or nickel (Ni).
  • the negative electrode active material may be made of, for example, a material containing artificial graphite.
  • the negative electrode active material may be made of lithium metal, lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite, silicon compounds, tin compounds, titanium compounds or alloys thereof.
  • the separator 114 may be made of an insulating material to electrically insulate between the anode 111 and the cathode 112.
  • the separator 114 is, for example, a multi-layer film made of polyethylene, polypropylene, or a combination of micropores, but polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, or polyvinylidene fluoride hexafluor It may be a polymer film for a solid polymer electrolyte or a gel polymer electrolyte, such as a propylene copolymer.
  • the separator sheet 120 may be made of, for example, the same material as the separator 114.
  • an anode tab 116 may be further formed at an end of the anode 111, and a cathode tab 117 may be further formed at an end of the cathode 112.
  • the lamination process is performed by applying heat to both sides of the electrode assembly 100 through a pair of heating presses 20 and pressing a plurality of unit cells 110 and separator sheets ( 120).
  • a pair of heating presses 20 are formed in a round shape, and when the electrode assembly 100 is pressed, the electrode assembly 100 may be formed in a round shape.
  • the lamination process may press the electrode assembly 100 to form a curvature with respect to the front and rear directions Y among the four directions of the electrode assembly 100.
  • the lamination process may press the electrode assembly 100 with a pair of heating presses 20 so that the radius of curvature R1 of the electrode assembly 100 is, for example, 60 to 450 mm.
  • the lamination process may pressurize the electrode assembly 100 with a pair of heating presses 20 so that the radius of curvature R1 of the electrode assembly 100 is, for example, 90 to 200 mm.
  • the radius of curvature R1 of the electrode assembly 100 is formed to be 90 mm or more, so it can be easily applied to a device in the form of a round, and the radius of curvature R1 of the electrode assembly 100
  • the electrode assembly 100 is formed to be 200 mm or less, and can be prevented or significantly reduced from being cracked or cracked due to external force.
  • the pair of heating presses 20 may include an upper press 21 that presses the upper portion of the electrode assembly 100 and a lower press 22 that presses the lower portion of the electrode assembly 100.
  • the upper press 21 may be formed in a convex shape of the pressing surface 21a
  • the pressing surface 22a of the lower press 22 may be formed in a concave shape. That is, the stack of the unit cell 110 and the separator sheet 120 is formed between the convexly rounded pressing surface 21a of the upper press 21 and the concavely rounded pressing surface 22a of the lower press 22. After placing and heating and pressing, the unit cell 110 and the separator sheet 120 are bent and bonded, thereby forming the electrode assembly 100 in a round shape.
  • the radius of curvature R1 of the pressing surfaces 21a and 22a facing each other in the upper press 21 and the lower press 22 may be formed to be 60 to 450 mm, respectively.
  • the radius of curvature R1 of the pressing surfaces 21a and 22a facing each other in the upper press 21 and the lower press 22 may be specifically formed, for example, by 90 to 200 mm, respectively.
  • the radius of curvature R1 may be a radius in an imaginary circle formed by extending along the curves of the pressing surfaces 21a and 22a.
  • the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention configured as described above is zigzag without adhering the separator sheet 120 and the unit cell 110 to each other during the stacking process. Laminated with. Accordingly, in the subsequent lamination process, when the separator sheet 120 and the unit cell 110 are pressed and heated and bonded, it may be easy to bond in a round shape. That is, when the separator sheet 120 and the unit cell 110 are joined and then bent through a lamination process to form a round electrode assembly 100, the separator sheet 120 and the unit cell 110 are formed. The adhesive force between the electrodes may act as a restoring force to return the electrode assembly 100 to a flat shape.
  • the separator sheet 120 and the unit cell 110 instead of bonding the separator sheet 120 and the unit cell 110 in the stacking process, bending and bonding in the lamination process to form the electrode assembly 100 in a round shape, the separator sheet 120 and the unit in a bent state. Since the cell 110 is bonded, the adhesive force between the separator sheet 120 and the unit cell 110 may generate a bending holding force maintaining a bent state. That is, when the separator sheet 120 and the unit cell 110 are bonded to each other in a round form in the lamination process, the electrode assembly 100 is bent by the bonding force between the separator sheet 120 and the unit cell 110. It may be easy to maintain the electrode assembly 100 in the form (meaning that the electrode assembly 100 in which the lamination process has been completed is not flattened again and is easy to maintain a round shape).
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state before the electrode assembly and the shape-retaining housing are combined in the shape-retaining process of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. It is a perspective view showing a state where the electrode assembly and the shape-retaining housing are combined in the shape-retaining process of the method.
  • the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention may further include a shape preservation process of wrapping the electrode assembly 100 with the shape retention housing 130 so that the round shape of the electrode assembly 100 is maintained.
  • the shape maintaining process may wrap the electrode assembly 100 with the shape holding housing 130 so that the round shape of the electrode assembly 100 formed through the lamination process is maintained.
  • the inside of the shape-retaining housing 130 may be formed in a shape corresponding to the round shape of the electrode assembly 100.
  • the electrode assembly 100 may be prevented from returning from the round shape to the flat shape, and thus it may be easy to maintain the round shape continuously.
  • an electrode assembly 100 including the unit cell 110 and the separator sheet 120 As another example, referring to FIG. 7, an electrode assembly 100 ′ including the unit cell 110, the separator sheet 120, and the shape-retaining housing 130 may be formed.
  • FIG. 8 is a side view showing a process of forming a unit cell in an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a front view showing a stack process in an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention. Is a front view showing an electrode assembly stacked through a stacking process in an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view showing a lamination process of an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a perspective view showing an electrode assembly manufactured by an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing an electrode assembly includes a unit cell forming process of forming the unit cell 210 in a round form, and a separator sheet 220 folded in a zigzag manner, and a separator The stack process of forming the electrode assembly 200 by positioning the unit cell 210 between the sheets 220 and pressing the electrode assembly 200 by applying heat through a pair of heating presses 20 By laminating the unit cell 210 and the separator sheet 220 to each other, the lamination process of forming the electrode assembly 200 in a round shape is included.
  • the electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention may have a difference further comprising a unit cell forming process of forming the unit cell 210 in a round shape as compared with the electrode assembly manufacturing method according to the above-described embodiment. Can.
  • the process of forming a unit cell is performed by laminating an electrode 213 and a separator 214 so that the unit cell 210 is formed in a round shape, and heat press ( Heat press).
  • both sides of the electrode 213 and the separator 214 may be heated and pressed through a pair of heating pressing parts 10 to be bonded to each other.
  • the pressing surfaces of the pair of heating pressing portions 10 composed of the upper pressing portion 11 and the lower pressing portion 12 are formed in a round shape to heat and press the electrodes 213 and the separator 214 to round them.
  • a unit cell 210 in the form may be formed. Accordingly, it may be easier to form the electrode assembly 200 in a round shape.
  • a plurality of unit cells 210 and a separator sheet 220 are alternately stacked, but the separator sheet 220 is folded in a zigzag manner, and the unit cell 210 is disposed between the separator sheets 220.
  • the separator sheet 220 is folded in a zigzag manner, and the unit cell 210 is disposed between the separator sheets 220.
  • the stacking process may zigzag folding the separator sheet 220 in close contact with the unit cell 210 so as to correspond to the round shape of the unit cell 210.
  • the separator sheet 220 is alternately folded in four directions of the electrode assembly 200 in the left and right directions (X), and the unit cell 210 is left each time the folding of the separator sheet 220 is performed. Can be stacked alternately.
  • the stacking process stacks the separator sheet 220 and the unit cell 210 without adhering to each other.
  • the stacking process may further surround the zigzag folding portion of the unit cell 210 and the separator sheet 220 after folding the separator sheet 220 in a zigzag manner.
  • the separator sheet 220 may include a folding portion 222 that is folded in a zig-zag, and a winding portion 222 surrounding the stacked body where the folding portions of the unit cell 210 and the separator sheet 220 are stacked. have.
  • the unit cell 210 may include an electrode 213 and a separator 214.
  • an electrode tab 218 may be formed at an end of the electrode 213.
  • the electrode 213 may include an anode 211 and a cathode 212.
  • an anode tab 216 may be further formed at an end of the anode 211
  • a cathode tab 217 may be further formed at an end of the cathode 212.
  • the unit cell 210 may be made of a monocell (Mono cell), the anode 211 is located on one side, the cathode 212 is located on the other side through the separator 214.
  • the lamination process is performed by applying pressure to both sides of the electrode assembly 200 by applying heat through a pair of heating presses 20, and a plurality of unit cells 210 and separator sheets ( 220).
  • a pair of heating presses 20 may be formed in a round shape to form the electrode assembly 200 in a round shape when the electrode assembly 200 is pressed.
  • the lamination process may press the electrode assembly 200 to form a curvature with respect to the front and rear directions Y among the four directions of the electrode assembly 200.
  • the lamination process may press the electrode assembly 200 with a pair of heating presses 20 so that the radius of curvature of the electrode assembly 200 is, for example, 60 to 450 mm.
  • the lamination process may press the electrode assembly 200 with a pair of heating presses 20 so that the radius of curvature of the electrode assembly 200 is, for example, 90 to 200 mm.
  • the electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention configured as described above, prior to performing the stacking process of stacking the unit cell 210 and the separator sheet 220, the unit cell 210 ), the electrode 213 and the separator 214 may be stacked so as to be formed in a round shape, and a unit cell forming process of heat pressing may be first performed. Thereafter, after stacking the unit cell 210 and the separator sheet 220 in the stacking process, the electrode assembly 200 may be manufactured by forming the unit cell 210 and the separator sheet 220 in a round form in the lamination process. .
  • the adhesive layer between the electrode 213 and the separator 214 inside the unit cell 210 forms a round adhesive layer once again in the lamination process, so that the round holding force can be improved.
  • the electrode 213 inside the unit cell 210 is bonded in a round shape to form a round adhesive layer, and then the unit cell 210 and the separator sheet 220 are bonded in a round shape to form a round adhesive layer, thereby forming a double round adhesive layer.
  • the round holding force of the electrode assembly 200 may be further increased.
  • the electrode assembly 100, 100 ′, 200 includes an electrode assembly manufacturing method according to one embodiment described above or another embodiment of the present invention. It can be manufactured by the electrode assembly manufacturing method according to the electrode assembly manufacturing method according to.
  • a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly manufacturing method according to one embodiment described above or an electrode assembly manufacturing method according to another embodiment of the present invention. It may include the electrode assembly (100,100', 200) manufactured by the electrode assembly manufacturing method according to.
  • the secondary battery (not shown) may include an electrode assembly (100,100',200) and a battery case (not shown) accommodating the electrode assembly (100,100',200).
  • the specific structure of the secondary battery is known in the art and detailed description will be omitted.

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Abstract

본 발명은 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조방법은 전극 및 분리막을 포함하는 다수개의 유닛셀 및 분리막 시트를 교대로 적층하되, 상기 분리막 시트를 지그재그로 폴딩하며 상기 분리막 시트 사이사이에 상기 유닛셀을 위치시켜 지그재그 스택된 전극 조립체를 형성시키는 스택과정 및 상기 전극 조립체의 양면을 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)를 통해 열을 가하며 가압하여 다수개의 상기 유닛셀 및 상기 분리막 시트를 상호 접합시키는 라미네이션 과정을 포함하고, 상기 라미네이션 과정은 상기 한 쌍의 히팅 프레스가 라운드(Round) 형태로 형성되어 상기 전극 조립체를 가압 시 상기 전극 조립체를 라운드 형태로 형성시킨다.

Description

전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2019년 02월 01일자 한국특허출원 제10-2019-0013849호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
종래의 스택 공법으로 전극 조립체를 제조 시 전극 조립체를 라운드 형태로 제조하기 어려운 문제가 있어왔다. 즉, 종래의 전극 조립체는 전극 및 분리막 사이사이 마다 접착되어 접착력에 의해 라운드 형태로 가압 시 전극 조립체가 라운드 형태로 형성되지 못하는 점이 있어왔다.
- 선행기술문헌: (특허문헌) 한국 공개특허 제10-2014-0015647호
본 발명의 하나의 관점은 라운드 형태의 전극 조립체의 제조가 가능한 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은, 전극 및 분리막을 포함하는 다수개의 유닛셀 및 분리막 시트를 교대로 적층하되, 상기 분리막 시트를 지그재그로 폴딩하며 상기 분리막 시트 사이사이에 상기 유닛셀을 위치시켜 지그재그 스택된 전극 조립체를 형성시키는 스택과정 및 상기 전극 조립체의 양면을 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)를 통해 열을 가하며 가압하여 다수개의 상기 유닛셀 및 상기 분리막 시트를 상호 접합시키는 라미네이션 과정을 포함하고, 상기 라미네이션 과정은 상기 한 쌍의 히팅 프레스가 라운드(Round) 형태로 형성되어 상기 전극 조립체를 가압 시 상기 전극 조립체를 라운드 형태로 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다수개의 유닛셀 및 분리막 시트를 교대로 적층하되, 분리막 시트를 지그재그로 폴딩하고, 가압면이 라운드 형태로 형성된 한 쌍의 히팅 프레스를 통해 가압 및 가열하여 유닛셀 및 분리막 시트를 상호 접합시킴에 따라, 라운드 형태의 전극 조립체를 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 스택과정에서 유닛셀 및 분리막 시트 사이를 접합시키지 않고, 라미네이션 과정을 통해 유닛셀 및 분리막 시트가 라운드 형태가 된 상태에서 상호 접합시킴에 따라, 라운드 형태의 전극 조립체를 형성시키기 보다 용이하고, 전극 조립체의 라운드 형태를 지속적으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 스택과정을 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 스택과정을 통해 적층된 전극 조립체를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 라미네이션 과정에서 전극 조립체를 가압하기 전 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 라미네이션 과정에서 전극 조립체를 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 형태 유지 과정에서 전극 조립체와 형태 유지 하우징이 결합하기 전 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 형태 유지 과정에서 전극 조립체와 형태 유지 하우징이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 유닛셀 형성과정을 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 스택과정을 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 스택과정을 통해 적층된 전극 조립체를 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 라미네이션 과정을 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 스택과정을 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 스택과정을 통해 적층된 전극 조립체를 나타낸 정면도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 라미네이션 과정에서 전극 조립체를 가압하기 전 상태를 나타낸 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 라미네이션 과정에서 전극 조립체를 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 분리막 시트(120)를 지그재그로 폴딩하며 분리막 시트(120) 사이사이에 유닛셀(110)을 위치시켜 전극 조립체(100)를 형성시키는 스택과정 및 전극 조립체(100)를 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)(20)를 통해 열을 가하며 가압하여 유닛셀(110) 및 분리막 시트(120)를 상호 접합시켜 전극 조립체(100)를 라운드 형태로 형성시키는 라미네이션 과정을 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전극 조립체(100) 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참고하면, 스택과정은 다수개의 유닛셀(Unit cell)(110) 및 분리막 시트(Sheet)(120)를 교대로 적층하되, 분리막 시트(120)를 지그재그(Zig Zag)로 폴딩(Folding)하며 분리막 시트(120) 사이사이에 유닛셀(110)을 위치시켜 지그재그 스택(Stack)된 전극 조립체(100)를 형성시킬 수 있다.
또한, 스택과정은 분리막 시트(120)를 전극 조립체(100)의 4방향 중에서, 좌,우 방향(X)으로 번갈아 폴딩하고, 유닛셀(110)을 분리막 시트(120)의 폴딩 시 마다 좌,우 번갈아 적층할 수 있다.
아울러, 스택과정은 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)을 서로 접착시키지 않으며 적층시킬 수 있다.
한편, 도 2를 참고하면, 스택과정은 분리막 시트(120)를 지그재그로 폴딩 시킨 후, 유닛셀(110)과 분리막 시트(120)의 지그재그 폴딩 부분을 전체적으로 더 둘러쌀 수 있다. 이때, 분리막 시트(120)는 지그 재그로 폴딩되는 폴딩 부위(121)와, 유닛셀(110)과 분리막 시트(120)의 폴딩부가 적층된 적층체를 전체적으로 감싸는 권취 부위(122)를 포함할 수 있다.
그리고, 도 1 및 도 3을 참고하면, 스택과정은 예를 들어 전극 조립체(100)의 길이(L)가 10 ~ 120 mm 가 형성되도록 전극 조립체(100)를 형성시킬 수 있다. 여기서, 스택과정은 구체적으로 예를 들어 전극 조립체(100)의 길이(L)가 30 ~ 78 mm 가 형성되도록 전극 조립체(100)를 형성시킬 수 있지만, 본 발명의 전극 조립체 제조방법을 통해 제조되는 전극 조립체(100)의 길이(L)가 상기의 범위들로 반드시 한정되는 것은 아니다. 이때, 전극 조립체(100)의 길이(L)는 예를 들어 전극 조립체(100)의 라운드(Round) 형태로 형성 전 상태에서 전,후 방향(Y)에 대한 전극 조립체(100)의 전체 길이일 수 있다.
도 1 및 도 5를 참고하면, 유닛셀(110)은 전극(113) 및 분리막(114)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극(113)의 단부에는 전극 탭(118)이 형성될 수 있다.
전극(113)은 양극(111) 및 음극(112)을 포함할 수 있다. 이때, 유닛셀(110)은 예를 들어 분리막(114)을 사이로 일측에 양극(111)이 위치되고, 타측에 음극(112)이 위치된 모노셀(Mono cell)로 이루어질 수 있다.
양극(111)은 양극 집전체(미도시) 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질(미도시)을 포함하고, 음극(112)은 음극 집전체(미도시) 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함할 수 있다.
양극 집전체는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
양극 활물질은 일례로 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 양극 활물질은 다른 예로 Hi Ni계 양극재로 이루어질 수 있다. 여기서, Hi Ni계 양극재는 LiNiMnCoO계, LiNiCoAl계 또는 LiMiMnCoAl계 중에서 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
음극 활물질은 일례로 인조흑연을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 음극 활물질은 다른 예로 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 양극(111)과 음극(112) 사이를 전기적으로 절연할 수 있다.
여기서, 분리막(114)은 일례로 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 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 필름일 수 있다.
한편, 분리막 시트(120)는 예를 들어 분리막(114)과 동일 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 양극(111)의 단부에 양극 탭(116)이 더 형성되고, 음극(112)의 단부에 음극 탭(117)이 더 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 라미네이션 과정은 전극 조립체(100)의 양면을 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)(20)를 통해 열을 가하며 가압하여 다수개의 유닛셀(110) 및 분리막 시트(120)를 상호 접합시킬 수 있다.
또한, 라미네이션 과정은 한 쌍의 히팅 프레스(20)가 라운드(Round) 형태로 형성되어 전극 조립체(100)를 가압 시, 전극 조립체(100)를 라운드 형태로 형성시킬 수 있다.
아울러, 라미네이션 과정은 전극 조립체(100)의 4방향 중에서, 전,후 방향(Y)에 대하여 곡률이 형성되도록 전극 조립체(100)를 가압할 수 있다.
여기서, 라미네이션 과정은 전극 조립체(100)의 곡률 반경(R1)이 예를 들어 60 ~ 450 mm 되도록 전극 조립체(100)를 한 쌍의 히팅 프레스(20)로 가압할 수 있다. 이때, 라미네이션 과정은 전극 조립체(100)의 곡률 반경(R1)이 구체적으로 예를 들어 90 ~ 200 mm 되도록 전극 조립체(100)를 한 쌍의 히팅 프레스(20)로 가압할 수 있다. 이에 따라, 전극 조립체(100)의 곡률 반경(R1)이 90 mm 이상으로 형성되어 라운드(Round) 형태의 디바이스(Device)에 적용하기 용이할 수 있고, 전극 조립체(100)의 곡률 반경(R1)이 200 mm 이하로 형성되어 전극 조립체(100)가 꺾여 손상되거나 외력에 의해 크랙(Crack)이 발생되는 것을 방지 또는 현저히 저감시킬 수 있다.
한편, 한 쌍의 상기 히팅 프레스(20)는 전극 조립체(100)의 상부를 가압하는 상부 프레스(21) 및 전극 조립체(100)의 하부를 가압하는 하부 프레스(22)를 포함할 수 있다.
여기서, 예를 들어 상부 프레스(21)는 가압면(21a)은 볼록한 형태로 형성되고, 하부 프레스(22)의 가압면(22a)은 오목한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상부 프레스(21)의 볼록하게 라운드 형성된 가압면(21a)과, 하부 프레스(22)의 오목하게 라운드 형성된 가압면(22a) 사이에 유닛셀(110)과 분리막 시트(120)의 적층체를 위치시킨 후 가열 및 가압하면 유닛셀(110)과 분리막 시트(120)가 벤딩되며 접합되어, 라운드 형태의 전극 조립체(100)를 형성시킬 수 있다.
여기서, 상부 프레스(21) 및 하부 프레스(22)에서 상호 마주보는 가압면(21a,22a)의 곡률 반경(R1)은 예를 들어 각각 60 ~ 450 mm 로 형성될 수 있다
이때, 상부 프레스(21) 및 하부 프레스(22)에서 상호 마주보는 가압면(21a,22a)의 곡률 반경(R1)은 구체적으로 예를 들어 각각 90 ~ 200 mm 로 형성될 수 있다. 여기서, 곡률 반경(R1)은 가압면(21a,22a)의 곡선을 따라 연장하여 형성되는 가상의 원에서 반지름일 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은, 스택 과정에서 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)을 서로 접착시키지 않고 지그재그로 적층시킨다. 이에 따라, 이후 라미네이션 과정에서 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)을 가압 및 가열하며 접합시킬 때, 라운드 형태로 접합시키기 용이할 수 있다. 즉, 분리막 시트(120)와 유닛셀(110) 사이를 접합시킨 후 라미네이션 과정을 통해 벤딩(Bending)시켜 라운드 형태의 전극 조립체(100)를 형성시키면, 분리막 시트(120)와 유닛셀(110) 사이의 접착력이 전극 조립체(100)가 다시 평면 형태로 회귀할려는 복원력으로 작용할 수 있다. 하지만, 스택과정에서 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)을 접합시키지 않고 라미네이션 과정에서 벤딩하여 접합시켜 라운드 형태의 전극 조립체(100)를 형성시키면, 벤딩된 상태에서 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)이 접합되므로 분리막 시트(120)와 유닛셀(110) 사이의 접착력은 벤딩된 상태를 유지하는 벤딩 유지력을 발생시킬 수 있다. 즉, 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)이 라미네이션 과정에서 라운드 형태인 상태로 서로 접합되면, 분리막 시트(120)와 유닛셀(110)의 접합력에 의해 전극 조립체(100)가 벤딩된 라운드 형태의 전극 조립체(100)를 유지시키기 용이할 수 있다(라미네이션 과정이 완료된 전극 조립체(100)가 도로 평평하게 펴지지 않고 라운드 형태를 유지하기가 용이하다는 의미임).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 형태 유지 과정에서 전극 조립체와 형태 유지 하우징이 결합하기 전 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 형태 유지 과정에서 전극 조립체와 형태 유지 하우징이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 전극 조립체(100)의 라운드 형태가 유지되도록 형태 유지 하우징(130)으로 전극 조립체(100)를 감싸는 형태 유지과정을 더 포함할 수 있다.
형태 유지과정은 라미네이션 과정을 통해 형성된 전극 조립체(100)의 라운드 형태가 유지되도록 형태 유지 하우징(130)으로 전극 조립체(100)를 감쌀 수 있다.
이때, 형태 유지 하우징(130)의 내측은 전극 조립체(100)의 라운드 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
이에 따라, 전극 조립체(100)가 라운드 형태에서 평면 형태로 되돌아 가는 것을 억제하여 지속적으로 라운드 형태를 유지하기 용이할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 전극 조립체를 제조 시, 일례로 도 5를 참고하면, 유닛셀(110) 및 분리막 시트(120)를 포함하는 전극 조립체(100)를 형성시킬 수 있고, 다른 예로, 도 7을 참고하면, 유닛셀(110)과, 분리막 시트(120) 및 형태 유지 하우징(130)을 포함하는 전극 조립체(100')를 형성시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 유닛셀 형성과정을 나타낸 측면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 스택과정을 나타낸 정면도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 스택과정을 통해 적층된 전극 조립체를 나타낸 정면도이다.
또한, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법의 라미네이션 과정을 나타낸 측면도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 8 내지 도 11을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 유닛셀(210)을 라운드 형태로 형성시키는 유닛셀 형성과정과, 분리막 시트(220)를 지그재그로 폴딩하며 분리막 시트(220) 사이사이에 유닛셀(210)을 위치시켜 전극 조립체(200)를 형성시키는 스택과정 및 전극 조립체(200)를 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)(20)를 통해 열을 가하며 가압하여 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 상호 접합시켜 전극 조립체(200)를 라운드 형태로 형성시키는 라미네이션 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법과 비교할 때, 유닛셀(210)을 라운드 형태로 형성시키는 유닛셀 형성과정을 더 포함하는 차이가 있을 수 있다.
따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에서 유닛셀 형성과정은 유닛셀(210)이 라운드 형태로 형성되도록 전극(213) 및 분리막(214)을 적층하여 히트 프레스(Heat press)할 수 있다.
보다 상세히, 유닛셀 형성과정은 전극(213) 및 분리막(214)의 양면을 한 쌍의 히팅(Heating) 가압부(10)를 통해 가열 및 가압하여 상호 접합시킬 수 있다. 이때, 상부 가압부(11) 및 하부 가압부(12)로 구성된 한 쌍의 히팅 가압부(10)의 가압면은 라운드 형태로 형성되어 전극(213) 및 분리막(214)의 가열 및 가압하여 라운드 형태의 유닛셀(210)을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 라운드 형태의 전극 조립체(200)를 형성시키기가 보다 용이할 수 있다.
도 9를 참고하면, 스택과정은 다수개의 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 교대로 적층하되, 분리막 시트(220)를 지그재그로 폴딩하며 분리막 시트(220) 사이사이에 유닛셀(210)을 위치시켜 지그재그 스택(Stack)된 전극 조립체(200)를 형성시킬 수 있다.
이때, 스택과정은 분리막 시트(220)를 유닛셀(210)의 라운드 형태에 대응되도록 유닛셀(210)에 밀착시키며 지그재그 폴딩할 수 있다.
또한, 스택과정은 분리막 시트(220)를 전극 조립체(200)의 4방향에서, 좌,우 방향(X)으로 번갈아 폴딩하고, 유닛셀(210)을 분리막 시트(220)의 폴딩 시 마다 좌,우 번갈아 적층할 수 있다.
아울러, 스택 과정은 분리막 시트(220)와 유닛셀(210)을 서로 접착시키지 않으며 적층시킨다.
한편, 도 10을 참고하면, 스택과정은 분리막 시트(220)를 지그재그로 폴딩 시킨 후, 유닛셀(210)과 분리막 시트(220)의 지그재그 폴딩 부분을 전체적으로 더 둘러쌀 수 있다. 이때, 분리막 시트(220)는 지그 재그로 폴딩되는 폴딩 부위(221)와, 유닛셀(210)과 분리막 시트(220)의 폴딩부가 적층된 적층체를 전체적으로 감싸는 권취 부위를(222) 포함할 수 있다.
도 9 및 도 12를 참고하면, 유닛셀(210)은 전극(213) 및 분리막(214)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극(213)의 단부에는 전극 탭(218)이 형성될 수 있다.
여기서, 전극(213)은 양극(211) 및 음극(212)을 포함할 수 있다. 이때, 양극(211)의 단부에 양극 탭(216)이 더 형성되고, 음극(212)의 단부에 음극 탭(217)이 더 형성될 수 있다.
한편, 유닛셀(210)은 분리막(214)을 사이로 일측에 양극(211)이 위치되고, 타측에 음극(212)이 위치된 모노셀(Mono cell)로 이루어질 수 있다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 라미네이션 과정은 전극 조립체(200)의 양면을 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)(20)를 통해 열을 가하며 가압하여 다수개의 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 상호 접합시킬 수 있다.
또한, 라미네이션 과정은 한 쌍의 히팅 프레스(20)가 라운드(Round) 형태로 형성되어 전극 조립체(200)를 가압 시 전극 조립체(200)를 라운드 형태로 형성시킬 수 있다.
아울러, 라미네이션 과정은 전극 조립체(200)의 4방향 중에서, 전,후 방향(Y)에 대하여 곡률이 형성되도록 전극 조립체(200)를 가압할 수 있다.
한편, 라미네이션 과정은 전극 조립체(200)의 곡률 반경이 예를 들어 60 ~ 450 mm 되도록 전극 조립체(200)를 한 쌍의 히팅 프레스(20)로 가압할 수 있다.
여기서, 라미네이션 과정은 전극 조립체(200)의 곡률 반경이 구체적으로 예를 들어 90 ~ 200 mm 되도록 전극 조립체(200)를 한 쌍의 히팅 프레스(20)로 가압할 수 있다.
도 8 내지 도 12를 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법은, 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 적층시키는 스택과정 수행 이전에 유닛셀(210)이 라운드 형태로 형성되도록 전극(213) 및 분리막(214)을 적층하여 히트 프레스(Heat press)하는 유닛셀 형성과정을 먼저 수행할 수 있다. 이후, 스택과정에서 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 적층 후, 라미네이션 과정에서 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 라운드 형태로 형성시켜 전극 조립체(200)를 제조할 수 있다.
따라서, 유닛셀 형성과정을 통해 유닛셀(210) 내부의 전극(213), 분리막(214) 간 접착층이 이후 라미네이션 과정에서 다시 한번 라운드 형태의 접착층을 형성하므로 라운드 유지력이 더욱 좋아질 수 있다.
즉, 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 라운드 형태로 접합시켜 유닛셀(210)과 분리막 시트(220) 사이에 라운드 접착층을 형성시킬 때 보다, 유닛셀(210) 내부의 전극(213) 및 분리막(214) 사이를 라운드 형태로 접합시켜 라운드 접착층을 형성시킨 후, 유닛셀(210) 및 분리막 시트(220)를 라운드 형태로 접합시켜 라운드 접착층을 형성시킴에 따라 2중의 라운드 접착층이 형성되어 전극 조립체(200)의 라운드 유지력이 보다 증가될 수 있다.
한편, 도 5, 도 7 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체(100,100',200)는, 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조될 수 있다.
한편, 도 5, 도 7 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 전술한 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조방법에 따른 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체(100,100',200)를 포함할 수 있다. 여기서, 이차전지(미도시)는 전극 조립체(100,100',200) 및 전극 조립체(100,100',200)를 수용하는 전지 케이스(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 이차전지에 대한 구체적인 구조는 당업계에 공지된 사항으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 제조방법과, 이를 통해 제조된 전극 및 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (14)

  1. 전극 및 분리막을 포함하는 다수개의 유닛셀 및 분리막 시트를 교대로 적층하되, 상기 분리막 시트를 지그재그로 폴딩하며 상기 분리막 시트 사이사이에 상기 유닛셀을 위치시켜 지그재그 스택된 전극 조립체를 형성시키는 스택과정; 및
    상기 전극 조립체의 양면을 한 쌍의 히팅 프레스(heating press)를 통해 열을 가하며 가압하여 다수개의 상기 유닛셀 및 상기 분리막 시트를 상호 접합시키는 라미네이션 과정;을 포함하고,
    상기 라미네이션 과정은 상기 한 쌍의 히팅 프레스가 라운드(Round) 형태로 형성되어 상기 전극 조립체를 가압 시 상기 전극 조립체를 라운드 형태로 형성시키는 전극 조립체 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스택과정은
    상기 분리막 시트를 상기 전극 조립체의 4방향 중에서, 좌,우 방향으로 번갈아 폴딩하고,
    상기 유닛셀을 상기 분리막 시트의 폴딩 시 마다 좌,우 번갈아 적층하는 전극 조립체 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 라미네이션 과정은
    상기 전극 조립체의 4방향 중에서, 전,후 방향에 대하여 곡률이 형성되도록 상기 전극 조립체를 가압하는 전극 조립체 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스택과정은 상기 전극 조립체의 길이가 30 ~ 78 mm 가 형성되도록 상기 전극 조립체를 형성시키고,
    상기 라미네이션 과정은 상기 전극 조립체의 곡률 반경이 90 ~ 200 mm 되도록 상기 전극 조립체를 상기 한 쌍의 히팅 프레스로 가압하는 전극 조립체 제조방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    한 쌍의 상기 히팅 프레스는 상기 전극 조립체의 상부를 가압하는 상부 프레스 및 상기 전극 조립체의 하부를 가압하는 하부 프레스를 포함하고,
    상기 상부 프레스 및 상기 하부 프레스에서 상호 마주보는 가압면의 곡률 반경은 각각 90 ~ 200 mm 로 형성되는 전극 조립체 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 라미네이션 과정을 통해 형성된 상기 전극 조립체의 라운드 형태가 유지되도록 형태 유지 하우징으로 상기 전극 조립체를 감싸는 형태 유지과정을 더 포함하는 전극 조립체 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 형태 유지 하우징의 내측은 상기 전극 조립체의 라운드 형태에 대응되는 형태로 형성되는 전극 조립체 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 스택과정 이전에,
    상기 유닛셀이 라운드 형태로 형성되도록 상기 전극 및 상기 분리막을 적층하여 히트 프레스(Heat press)하는 유닛셀 형성과정을 더 포함하는 전극 조립체 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유닛셀 형성과정은
    상기 라미네이션 과정을 통해 형성될 상기 전극 조립체의 곡률에 대응되는 곡률이 형성되도록 상기 유닛셀을 형성시키는 전극 조립체 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스택과정은
    상기 분리막 시트를 상기 유닛셀의 라운드 형태에 대응되도록 상기 유닛셀에 밀착시키며 지그재그 폴딩하는 전극 조립체 제조방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유닛셀은
    상기 분리막을 사이로 일측에 양극이 위치되고, 타측에 음극이 위치된 모노셀로 이루어지는 전극 조립체 제조방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스택 과정은
    상기 분리막 시트와 상기 유닛셀을 서로 접착시키지 않으며 적층시키는 전극 조립체 제조방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체.
  14. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 전극 조립체 제조방법으로 제조된 전극 조립체를 포함하는 이차전지.
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