WO2021118150A1 - 폴더블 배터리 - Google Patents

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WO2021118150A1
WO2021118150A1 PCT/KR2020/017431 KR2020017431W WO2021118150A1 WO 2021118150 A1 WO2021118150 A1 WO 2021118150A1 KR 2020017431 W KR2020017431 W KR 2020017431W WO 2021118150 A1 WO2021118150 A1 WO 2021118150A1
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accommodating part
cover member
accommodating
separator
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조현우
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주식회사 아모그린텍
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Definitions

  • the present invention relates to a foldable battery.
  • flexible batteries Compared to other batteries such as nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, and nickel-zinc batteries, flexible batteries have high energy density per unit weight, can be implemented with a light weight, and can be quickly charged, so they have excellent utility.
  • a pouch-type battery in which an electrode assembly including a negative electrode, a positive electrode, and a separator and an electrolyte are encapsulated together in a cover member has been developed.
  • Such a pouch-type battery has the advantage that the cover member is made of a flexible material, so that it can be manufactured in various forms, and high energy density per mass can be realized.
  • the electrode assembly in which the positive electrode and the negative electrode are stacked in a plurality of circuits may increase the total storage capacity, but there is a problem in that the flexibility is poor.
  • a pouch-type battery is implemented with an electrode assembly in which positive and negative electrodes are stacked multiple times to realize high capacity, and then the pouch-type battery is applied to a foldable device such as a foldable phone in which two screens are folded, the pouch-type battery A foldable device to which a battery is applied has a problem in that it cannot be folded or is difficult to fold.
  • the present invention has been devised in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a foldable battery that can be freely folded while increasing storage capacity.
  • the present invention is formed in a plate shape having a predetermined area, and the length of a part from one end is rolled a plurality of times in the longitudinal direction, and the length of the part from the other end is the length of the first electrode part.
  • an electrode assembly including a second electrode part formed by rolling a plurality of times along a direction; and a cover member having a first accommodating part accommodating the first electrode part together with the electrolyte and a second accommodating part accommodating the second electrode part together with the electrolyte.
  • a rolling direction of the first electrode part and a rolling direction of the second electrode part may be opposite to each other.
  • the electrode assembly is a laminate comprising a positive electrode, a separator covering all surfaces of the positive electrode, and a negative electrode laminated on one surface of the separator, or a negative electrode, a separator covering all surfaces of the negative electrode, and laminated on one surface of the separator It may be a laminate composed of an anode.
  • the separator may include an extension portion extending in the longitudinal direction from the end of the positive electrode or the negative electrode disposed therein, the extension portion in a direction to cover the positive electrode or the negative electrode stacked on one surface of the separator, the electrode assembly can be folded along the longitudinal direction of
  • first accommodating part and the second accommodating part may be formed on the cover member so as to be located on both left and right sides of a virtual straight line as a boundary.
  • cover member may be folded based on the imaginary straight line.
  • the cover member may include a folding guide portion protruding in one direction along the imaginary straight line, and the folding guide portion is formed to protrude in the same direction as the protrusion direction of the first accommodation portion and the second accommodation portion.
  • first accommodating part and the second accommodating part may be formed to communicate with each other.
  • the cover member has a predetermined depth and covers the first and second accommodating parts each having a first accommodating part and a second accommodating part respectively formed so that one side is opened, and the open part of the first accommodating part and the second accommodating part at the same time. and a second cover member covering one surface of the first cover member.
  • the cover member forms a communication path for communicating with each other the first accommodating part and the second accommodating part between the opposing surfaces of the first and second accommodating parts facing each other while forming the first accommodating part and the second accommodating part.
  • the edges of the first cover member and the second cover member facing each other may be sealed to prevent the electrolyte contained in the unit from leaking to the outside.
  • first accommodating part and the second accommodating part may be formed to protrude in one direction from one surface of the first cover member, and the protruding direction of the first accommodating part and the protruding direction of the second accommodating part may be in the same direction. have.
  • the electrode assembly may include first and second terminals respectively extending from the electrode assembly and protruding to the outside of the cover member for electrical connection with the outside, wherein the first terminal is the first terminal. It may be formed to be positioned on the side of the electrode part, and the second terminal may be formed to be positioned on the side of the second electrode part.
  • the electrode assembly may include first and second terminals respectively extending from the electrode assembly and protruding to the outside of the cover member for electrical connection with the outside, the first terminal and the second terminal Both may be formed to be positioned at the side of the first electrode unit, or both may be formed to be located at the side of the second electrode unit.
  • the maximum thickness of the first electrode part and the second electrode part may be the same size as the depth of the first accommodating part and the second accommodating part.
  • the present invention since it is possible to freely fold while realizing a high capacity, it can be efficiently applied to a foldable device.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a foldable battery according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded view of Figure 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the A-A direction of FIG. 1;
  • Figure 4 is a view showing a state before rolling of the electrode assembly applied to Figure 1;
  • FIG. 5 is an exploded view of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view in the B-B direction of FIG.
  • FIG. 7 is a view for conceptually explaining parts constituting the first electrode part, the connection part, and the second electrode part in FIG. 4;
  • FIG. 8 is a view sequentially showing a rolling method of the electrode assembly applied to FIG. 1;
  • FIG. 9 is a side view sequentially showing a method in which the first electrode part is formed through rolling in FIG. 8;
  • FIG. 10 is a view showing various rolling shapes of a first electrode part and a second electrode part in a foldable battery according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a view showing a modified example of a foldable battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a state before rolling of the electrode assembly applied to FIG. 11;
  • FIG. 13 is an exploded view of FIG. 12, and
  • FIG. 14 is a view showing a folding induction unit that can be applied to a foldable battery according to an embodiment of the present invention.
  • the foldable batteries 100 and 100' may include electrode assemblies 110 and 110' and a cover member 120 as shown in FIGS. 1 to 3 and 11 to 13,
  • the electrode assemblies 110 and 110 ′ may be sealed inside the cover member 120 together with the electrolyte E.
  • the electrode assemblies 110 and 110 ′ may include a positive electrode 112 , a negative electrode 116 , and a separator 114 , and the electrode assemblies 110 and 110 ′ include the positive electrode 112 , a separator 114 , and a negative electrode 116 . ) may be composed of a stacked body sequentially stacked.
  • the positive electrode 112 may include a positive electrode current collector and a positive electrode active material
  • the negative electrode 116 may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material
  • the positive electrode current collector and the negative electrode current collector have a predetermined area. It can be implemented in the form of a plate-shaped sheet having a.
  • the separator 114 may be disposed between the positive electrode 112 and the negative electrode 116 , and may be a non-electromagnetic conductive diaphragm to prevent a short circuit between the positive electrode 112 and the negative electrode 116 .
  • the separator 114 may include a nonwoven fabric layer and a nanofiber web layer formed on one or both surfaces of the nonwoven fabric layer.
  • the separator 114 may be a composite porous separator to optimize the impregnability of the gel polymer electrolyte when the gel polymer electrolyte is used as the electrolyte (E). That is, the composite porous separator may include a porous nonwoven fabric used as a matrix and having micropores, and a porous nanofiber web formed of a spinnable polymer material and impregnated with an electrolyte.
  • the positive electrode 112 the negative electrode 116 , and the separator 114 are known contents, detailed descriptions thereof will be omitted, and all general contents commonly employed in batteries may be applied.
  • the electrode assemblies 110 and 110 ′ are the positive electrode 112 and the separator 114 covering all surfaces of the positive electrode 112 and the separator 114 as shown in FIGS. 4 to 6 and 12 to 13 . It may be a laminate composed of the negative electrode 116 laminated on one surface, and the laminate may be formed in a plate shape having a predetermined area.
  • the separator 114 may include a plate-shaped first separator 114a and a second separator 114b having a predetermined area, and the first separator 114a and the second separator 114b are the It may be provided to have a relatively larger area than the anode 112 .
  • the positive electrode 112 is formed between the first and second separators 114a and 114b. It may be disposed inside the second separator 114b, and all surfaces of the positive electrode 112 may be covered through the first separator 114a and the second separator 114b.
  • the negative electrode 116 may be stacked on one surface of the first separator 114a or the second separator 114b. Accordingly, the positive electrode 112 and the negative electrode 116 may not contact each other through the first separator 114a or the second separator 114b.
  • the arrangement method of the positive electrode 112 , the negative electrode 116 , and the separator 114 constituting the electrode assembly 110 and 110 ′ is not limited thereto, and the above-described method is used in the same manner, but all surfaces of the negative electrode 116 . It may be configured in such a way that it is covered through the separator 114 and the positive electrode 112 is laminated on one surface of the separator 114 .
  • the first separator 114a and the second separator 114b may be formed as a single body and folded in half along the length direction or the width direction.
  • the electrode assemblies 110 and 110 ′ are each rolled several times in length from both ends in the longitudinal direction, so that the first electrode part 110a and the second electrode part 110b. may be configured, respectively, and a portion of the non-rolling length of the entire length of the electrode assemblies 110 and 110 ′ may constitute the connecting portion 110c.
  • the first electrode part 110a may be a rolling body whose length is rolled a plurality of times from one end of the electrode assembly 110 and 110', and the second electrode part 110b is the electrode assembly 110 and 110'.
  • the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be connected through the connection part 110c.
  • the rolling direction of the rolling body constituting the first electrode unit 110a and the rolling direction of the rolling body constituting the second electrode unit 110b may be opposite to each other, and the first electrode unit
  • the number of rollings of the rolling body constituting the 110a and the number of rollings of the rolling body constituting the second electrode part 110b may be the same.
  • the rolling operation for forming the first electrode part 110a and the second electrode part 110b is performed by rolling both ends of the electrode assemblies 110 and 110' at the same time to form the first electrode part 110a and the second electrode part 110a.
  • the portion 110b may be formed, any one of the first electrode portion 110a and the second electrode portion 110b is first formed through rolling in order to prevent the rolling process from occurring, and then The remaining electrode parts may be formed.
  • the maximum thickness t of the rolling body constituting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b is the depth (t) of the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 to be described later. It may have the same size as d). However, the maximum thickness t of the rolling body constituting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b is not limited thereto, and the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 are not limited thereto. ), if the size does not exceed the depth d, the maximum thickness t of the rolling body constituting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be appropriately changed according to the design capacity. .
  • the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be formed symmetrically with respect to the connection part 110c, and the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be formed symmetrically.
  • the thickness of 110b may be increased by the number of times it is rolled.
  • the connecting portion 110c may maintain the same thickness as that of the electrode assemblies 110 and 110' in the plate-like shape before rolling.
  • the foldable batteries 100 and 100' maintain the initial thin thickness even if the first electrode part 110a and the second electrode part 110b have a thick thickness through rolling. It may be possible to fold using the connecting portion 110c.
  • the foldable batteries 100 and 100' have a predetermined length and an area and use a stacked body formed as a single body with the first electrode part 110a and the second electrode part 110b. ) may be configured in a form in which the electrode assemblies 110 and 110' are integrally connected through the connection part 110c.
  • the storage capacity of the battery can also be increased, so that a high-capacity battery can be easily implemented.
  • the foldable batteries 100 and 100' are composed of a laminate in which the electrode assemblies 110 and 110' are formed as a single body, such that the first electrode part 110a and the second electrode part 110b) may be physically and integrally connected through the connecting portion 110c. Accordingly, the foldable batteries 100 and 100' according to an embodiment of the present invention do not require a separate configuration for electrically connecting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b, so that workability and Assembly may be improved.
  • the foldable batteries 100 and 100' according to an embodiment of the present invention have the first thin thickness even if the first electrode part 110a and the second electrode part 110b have a thick thickness t through rolling. It can be implemented as a foldable battery with high storage capacity because it is foldable through the connection part 110c for maintaining the .
  • the foldable batteries 100 and 100 ′ increase the total number of stacks of the positive electrode 112 , the negative electrode 116 , and the separator 114 constituting the electrode assembly 110 and 110 ′.
  • This can be implemented as a battery having a further increased storage capacity even if the total number of stacks is minimized.
  • the foldable batteries 100 and 100' increase the total area of the electrode assemblies 110 and 110' to realize high capacity and foldable through the connection part 110c. It can be effectively applied to foldable devices such as phones.
  • the foldable batteries 100 and 100' can satisfy both the required high-capacity storage capacity and folding even when folding is required while requiring high-capacity storage capacity depending on the intended use of the product.
  • the separator 114 may include an extension portion 114c extending outwardly in the longitudinal direction from the end of the positive electrode 112 disposed therein.
  • the separator 114 may be formed to have a relatively longer length than the positive electrode 112 and the negative electrode 116 , and the positive electrode 112 and the negative electrode 116 .
  • ) may include a pair of extension portions 114c each extending a predetermined length along the longitudinal direction from the end of the.
  • first electrode part 110a and the second electrode part 110b are respectively formed by rolling the electrode assemblies 110 and 110' in the foldable batteries 100 and 100' according to an embodiment of the present invention.
  • the pair of extended portions 114c may be folded in a direction to cover the negative electrode 116 stacked on one surface of the separator 114 .
  • the pair of extensions The portion 114c may be folded to cover a portion of the negative electrode 116 stacked on the upper surface of the separator 114 .
  • the width of the pair of extension portions 114c may be the same as or relatively larger than the width W of the negative electrode that is initially folded based on the virtual folding line.
  • the electrode assemblies 110 and 110 ′ are rolled a plurality of times to form the first electrode part 110a and the second electrode part ( 110b), the extended portion 114c of the separator 114 may be rolled again based on one end of the extended portion 114c while covering the negative electrode 116 through initial rolling. Accordingly, even if a portion of the negative electrode 116 stacked on one surface of the separator 114 is folded in a direction facing each other through rolling, direct contact with each other through the extension portion 114c may be blocked.
  • the first electrode part 110a and the second electrode part 110b are formed by rolling the electrode assemblies 110 and 110' a plurality of times.
  • the rolling body constituting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be configured in a form in which a separator 114 is disposed between the positive electrode 112 and the negative electrode 116 , respectively.
  • the cross-sectional shape of the rolling body constituting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be circular, but as shown in FIGS. , may have various shapes, such as a shape including a straight part and a curved part.
  • the cover member 120 may accommodate the electrode assemblies 110 and 110' and the electrolyte E therein. Through this, the cover member 120 can protect the electrode assemblies 110 and 110' from external force.
  • the cover member 120 may individually accommodate the first electrode part 110a and the second electrode part 110b of the electrode assemblies 110 and 110' therein.
  • the cover member 120 includes the first accommodating part 123 for accommodating the first electrode part 110a together with the electrolyte E and the second electrode part 110b with the electrolyte E and It may include a second accommodating part 124 for accommodating together.
  • the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 may be formed in the cover member 120 so as to be located on both left and right sides with the imaginary straight line L as a boundary, and the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 may be formed to protrude from one surface of the cover member 120 in the same direction. Accordingly, the cover member 120 can be freely folded based on the imaginary straight line L regardless of the depth d of the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 .
  • the cover member 120 includes a first cover member 121 including a first accommodating part 123 and a second accommodating part 124 each having a predetermined depth d and having one side open. , may include a second cover member 122 covering one surface of the first cover member 121 so as to simultaneously cover the open portions of the first accommodation portion 123 and the second accommodation portion 124 .
  • the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 may communicate with each other.
  • the cover member 120 is disposed between the opposite surfaces of the first cover member 121 and the second cover member 122 facing each other, the first accommodating part 123 and the second While forming a communication path 125 for communicating the accommodating part 124 with each other, the electrolyte E accommodated in the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 may be prevented from leaking to the outside. Edges of the first cover member 121 and the second cover member 122 facing each other may be sealed.
  • connection portion 110c of the electrode assemblies 110 and 110 ′ may be disposed on the side of the communication path 125 .
  • the first electrode part 110a and the second electrode part 110b include the first accommodating part 123 and the second accommodating part ( 124), the connection part 110c may be disposed on the side of the communication path 125, and the first electrode part 110a and the second electrode part 110b are connected through the connection part 110c. In a state in which they are integrally connected to each other, they may be accommodated in the cover member 120 together with the electrolyte (E).
  • the electrolyte (E) filled in the inside of the cover member 120 may also be filled on the side of the communication path 125 for communicating the first accommodating part 123 and the second accommodating part 124 with each other.
  • the connection part 110c disposed on the side of the communication path 125 may also serve as a battery, and the first electrode part 110a and the second electrode part 110b may be connected through the connection part 110c. It is possible to maintain a state of being physically and integrally connected to each other.
  • the foldable battery 100, 100' does not require a separate terminal structure for electrically connecting the first electrode part 110a and the second electrode part 110b to each other,
  • the first electrode part 110a, the second electrode part 110b, and the connection part 110c serve as a single electrode assembly, so that the first electrode part 110a, the second electrode part 110b, and the connection part 110c) It can have as much capacitance as the sum of the total area of
  • connection part 110c having a relatively thinner thickness than the thickness of the first electrode part 110a and the second electrode part 110b is disposed on the communication path 125 side
  • the cover member 120 is Regardless of the thickness of the first electrode part 110a and the second electrode part 110b, using the connection part 110c disposed in the communication path 125, it can be freely folded based on the imaginary straight line L.
  • the foldable batteries 100 and 100 ′ can be implemented in a form that can be freely folded while having a high storage capacity.
  • the electrode assemblies 110 and 110 ′ may include first terminals 118a and second terminals 118b respectively extending from the positive electrode 112 and the negative electrode 116 for electrical connection with the outside. .
  • the first terminal 118a may be a positive terminal extending from the positive electrode 112 and the second terminal 118b may be a negative terminal extending from the negative electrode.
  • the first terminal 118a and the second terminal 118b may protrude to the outside of the cover member 120 when the electrode assemblies 110 and 110 ′ are accommodated in the cover member 120 .
  • first terminal 118a and the second terminal 118b may be formed to be located on the same electrode part side of the first electrode part 110a and the second electrode part 110b, or different electrodes. It may be formed to be located on the negative side.
  • the first terminal 118a is formed to be positioned on the first electrode part 110a side
  • the second terminal 118b is the second terminal 118b. It may be formed to be positioned on the side of the second electrode part 110b.
  • the first terminal 118a and the second terminal 118b are located on the same electrode side of the electrode assembly 110 ′.
  • the positions of the first terminal 118a and the second terminal 118b for electrical connection with other components are determined.
  • other components eg, a circuit board
  • the first terminal 118a and the second terminal 118b are both formed to be positioned on the side of the second electrode part 110b in the electrode assembly 110',
  • the present invention is not limited thereto, and both the first terminal 118a and the second terminal 118b may be formed to be positioned on the side of the first electrode part 110a in the same manner as in FIGS. 11 to 13 . have.
  • the folding induction part 126 may be formed to reduce the possibility of damage that may occur in the repetitively folded portion.
  • the folding inducing part 126 may be formed to protrude from the cover member 120 in one direction, and the folding inducing part 126 may include the first accommodating part 123 and the second accommodating part 126 . It may protrude to face the same direction as the protrusion direction of the receiving part 124 .
  • the folding inducing part 126 may be formed to be positioned at a portion where the communication path 125 is formed among the total area of the cover member 120 .
  • the folding induction part 126 may have an arc-shaped cross-sectional shape and may be formed to protrude convexly in the same direction as the protrusion directions of the first and second accommodating parts 123 and 124 .
  • the foldable batteries 100 and 100 ′ according to an embodiment of the present invention are repeatedly folded along the folding induction part 126 , the amount of deformation of the substrate itself in the folded portion can be minimized.
  • the foldable batteries 100 and 100 ′ can reduce the possibility of damage to the connection part 110c even if the connection part 110c is repeatedly folded along the folding induction part 126 .
  • the foldable batteries 100 and 100' reduce the possibility of damage to the connection part 110c even if repeated folding occurs, thereby preventing deterioration in performance as a battery due to the damage of the connection part 110c in advance. can be prevented

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Abstract

폴더블 배터리가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴더블 배터리는 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고, 일단부로부터 일부의 길이가 길이방향을 따라 복수 회 롤링되어 형성된 제1전극부와 타단부로부터 일부의 길이가 길이방향을 따라 복수 회 롤링되어 형성된 제2전극부를 포함하는 전극조립체; 및 상기 제1전극부를 전해액과 함께 수용하는 제1수용부와, 상기 제2전극부를 전해액과 함께 수용하는 제2수용부가 형성된 커버부재;를 포함한다.

Description

폴더블 배터리
본 발명은 폴더블 배터리에 관한 것이다.
최근, 두루마리형 디스플레이, 무선 헤드폰 등과 같은 전자제품에 적용할 수 있는 플렉서블 배터리에 대한 관심이 높아지고 있다.
플렉서블 배터리는 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리, 니켈-아연 배터리 등 다른 배터리와 비교할 때 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 가벼운 무게로 구현될 수 있으며 급속 충전이 가능하기 때문에 활용도가 우수하다.
그 일환으로, 음극, 양극 및 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체와 전해질을 커버부재에 함께 봉지하는 파우치형 배터리가 개발되고 있다.
이러한 파우치형 배터리는 가요성(flexible)을 갖는 소재로 커버부재가 제작되어 다양한 형태로 제조가 가능하며, 높은 질량당 에너지밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 종래의 파우치형 배터리는 전극조립체를 구성하는 양극 및 음극의 적층수를 증가시키면 전체 축전용량은 증가하나, 배터리 전체두께 역시 증가한다.
이에 따라, 양극 및 음극이 복수 회로 적층된 전극조립체는 전체 축전용량은 증가할 수 있으나 가요성이 떨어지는 문제가 있다.
이로 인해, 고용량을 구현하기 위하여 양극 및 음극을 복수 회 적층한 전극조립체로 파우치형 배터리를 구현한 후 파우치형 배터리를 두 개의 화면이 접히는 폴더블 폰과 같은 폴더블 기기에 적용하면, 상기 파우치형 배터리가 적용된 폴더블 기기는 폴딩이 불가능하거나 폴딩이 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 축전용량을 늘리면서도 자유롭게 폴딩될 수 있는 폴더블 배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고, 일단부로부터 일부의 길이가 길이방향을 따라 복수 회 롤링되어 형성된 제1전극부와 타단부로부터 일부의 길이가 길이방향을 따라 복수 회 롤링되어 형성된 제2전극부를 포함하는 전극조립체; 및 상기 제1전극부를 전해액과 함께 수용하는 제1수용부와, 상기 제2전극부를 전해액과 함께 수용하는 제2수용부가 형성된 커버부재;를 포함하는 폴더블 배터리를 제공한다.
또한, 상기 전극조립체는, 상기 제1전극부의 롤링방향과 상기 제2전극부의 롤링방향이 서로 반대방향일 수 있다.
또한, 상기 전극조립체는, 양극, 상기 양극의 모든 면을 덮는 세퍼레이터 및 상기 세퍼레이터의 일면에 적층된 음극으로 구성되는 적층체이거나, 음극, 상기 음극의 모든 면을 덮는 세퍼레이터 및 상기 세퍼레이터의 일면에 적층된 양극으로 구성되는 적층체일 수 있다.
또한, 상기 세퍼레이터는 내부에 배치되는 양극 또는 음극의 단부로부터 길이방향을 따라 연장되는 연장부분을 포함할 수 있고, 상기 연장부분은 상기 세퍼레이터의 일면에 적층된 양극 또는 음극을 덮는 방향으로 상기 전극조립체의 길이방향을 따라 접이될 수 있다.
또한, 상기 제1수용부 및 제2수용부는 가상의 직선을 경계로 좌우 양측에 위치하도록 상기 커버부재에 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버부재는 상기 가상의 직선을 기준으로 접이될 수 있다.
또한, 상기 커버부재는 상기 가상의 직선을 따라 일방향으로 돌출형성되는 접이유도부를 포함할 수 있고, 상기 접이유도부는 상기 제1수용부 및 제2수용부의 돌출방향과 동일한 방향을 향하도록 돌출형성될 수 있다.
또한, 상기 제1수용부 및 제2수용부는 서로 연통되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버부재는 소정의 깊이를 가지고 일측이 개방되도록 각각 형성된 제1수용부 및 제2수용부를 포함하는 제1커버부재와, 상기 제1수용부 및 제2수용부의 개방된 부분을 동시에 덮도록 상기 제1커버부재의 일면을 덮는 제2커버부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버부재는 서로 마주하는 제1커버부재 및 제2커버부재의 대향면 사이에 상기 제1수용부 및 제2수용부를 서로 연통시키는 연통로를 형성하면서 상기 제1수용부 및 제2수용부에 수용된 전해액이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 서로 마주하는 제1커버부재 및 제2커버부재의 테두리가 밀봉될 수 있다.
또한, 상기 제1수용부 및 제2수용부는 상기 제1커버부재의 일면으로부터 일방향으로 돌출되도록 형성될 수 있고, 상기 제1수용부의 돌출방향과 상기 제2수용부의 돌출방향은 서로 동일한 방향일 수 있다.
또한, 상기 전극조립체는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 전극조립체로부터 각각 연장되어 상기 커버부재의 외측으로 돌출되는 제1단자 및 제2단자를 포함할 수 있고, 상기 제1단자는 상기 제1전극부 측에 위치하도록 형성되고 상기 제2단자는 상기 제2전극부 측에 위치하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극조립체는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 전극조립체로부터 각각 연장되어 상기 커버부재의 외측으로 돌출되는 제1단자 및 제2단자를 포함할 수 있고, 상기 제1단자 및 제2단자는 둘 다 모두 상기 제1전극부 측에 위치하도록 형성되거나 둘 다 모두 상기 제2전극부 측에 위치하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1전극부 및 제2전극부의 최대두께는 상기 제1수용부 및 제2수용부의 깊이와 동일한 크기일 수 있다.
본 발명에 의하면, 고용량을 구현하면서도 자유로운 폴딩이 가능함으로써 폴더블 기기에 효율적인 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리를 나타낸 전체개략도,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 4는 도 1에 적용되는 전극조립체의 롤링 전 상태를 나타낸 도면,
도 5는 도 4의 분리도,
도 6은 도 4의 B-B 방향 단면도,
도 7은 도 4에서 제1전극부, 연결부 및 제2전극부를 구성하는 부분을 개념적으로 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 1에 적용되는 전극조립체의 롤링방식을 순차적으로 나타낸 도면,
도 9는 도 8에서 롤링을 통해 제1전극부가 형성되는 방식을 순차적으로 나타낸 측면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리에서 제1전극부 및 제2전극부의 다양한 롤링형상을 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리의 변형예를 나타낸 도면,
도 12는 도 11에 적용되는 전극조립체의 롤링 전 상태를 나타낸 도면,
도 13은 도 12의 분리도, 그리고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리에 적용될 수 있는 접이유도부를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 도 1 내지 도 3, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 전극조립체(110,110') 및 커버부재(120)를 포함할 수 있으며, 상기 전극조립체(110,110')는 전해액(E)과 함께 커버부재(120)의 내부에 봉지될 수 있다.
상기 전극조립체(110,110')는 양극(112), 음극(116) 및 세퍼레이터(114)를 포함할 수 있으며, 상기 전극조립체(110,110')는 상기 양극(112), 세퍼레이터(114) 및 음극(116)이 순차적으로 적층된 적층체로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 양극(112)은 양극집전체 및 양극 활물질을 포함할 수 있고, 상기 음극(116)은 음극집전체 및 음극 활물질을 포함할 수 있으며, 상기 양극집전체 및 음극집전체는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다.
또한, 상기 세퍼레이터(114)는 상기 양극(112) 및 음극(116) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 양극(112)과 음극(116)의 단락을 방지할 수 있도록 비전자 전도성 격막일 수 있다. 일례로, 상기 세퍼레이터(114)는 부직포층과, 상기 부직포층의 일면 또는 양면에 형성되는 나노섬유웹층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 세퍼레이터(114)는 전해액(E)으로 겔 폴리머 전해액이 사용되는 경우 상기 겔 폴리머 전해액의 함침성을 최적화시킬 수 있도록 복합 다공성 세퍼레이터가 사용될 수 있다. 즉, 상기 복합 다공성 세퍼레이터는 지지체(matrix)로서 사용되며 미세 기공을 갖는 다공성 부직포와, 방사 가능한 고분자 물질로 형성되어 전해액을 함침하고 있는 다공성 나노섬유 웹을 포함할 수 있다.
이와 같은 양극(112), 음극(116) 및 세퍼레이터(114)는 공지의 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 배터리에서 통상적으로 채용되는 일반적인 내용이 모두 적용될 수 있다.
한편, 상기 전극조립체(110,110')는 도 4 내지 도 6, 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이 양극(112), 양극(112)의 모든 면을 덮는 세퍼레이터(114) 및 세퍼레이터(114)의 일면에 적층된 음극(116)으로 구성된 적층체일 수 있으며, 상기 적층체는 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 세퍼레이터(114)는 소정의 면적을 갖는 판상의 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)를 포함할 수 있으며, 상기 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)는 상기 양극(112)보다 상대적으로 더 넓은 면적을 갖도록 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)를 상기 양극(112)의 양면에 각각 배치한 후 테두리 측을 밀봉하면 상기 양극(112)은 상기 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)의 내부에 배치될 수 있으며, 상기 양극(112)의 모든 면은 상기 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)를 통해 덮어질 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 음극(116)은 상기 제1세퍼레이터(114a) 또는 제2세퍼레이터(114b)의 일면에 적층될 수 있다. 이에 따라, 상기 양극(112) 및 음극(116)은 상기 제1세퍼레이터(114a) 또는 제2세퍼레이터(114b)를 통해 서로 접촉되지 않을 수 있다.
그러나 상기 전극조립체(110,110')를 구성하는 양극(112), 음극(116) 및 세퍼레이터(114)의 배치방식을 이에 한정하는 것은 아니며, 상술한 방식을 동일하게 이용하되 음극(116)의 모든 면이 세퍼레이터(114)를 통해 덮이고 양극(112)이 세퍼레이터(114)의 일면에 적층되는 방식으로 구성될 수도 있다. 더불어, 상기 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)는 하나의 통체로 형성되고 길이방향 또는 폭방향을 따라 반으로 접힌 형태로 구성될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의상 도 6에 도시된 바와 같이 전극조립체(110,110')가 제1세퍼레이터(114a) 및 제2세퍼레이터(114b)에 의해 양극(112)의 모든 면이 덮이고 음극(116)이 제2세퍼레이터(114b)의 일면에 적층된 형태로 구성된 적층체인 것으로 설명하기로 한다.
이때, 상기 전극조립체(110,110')는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 양단부로부터 길이방향을 따라 각각 일부의 길이가 복수 회 롤링됨으로써 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 각각 구성할 수 있으며, 상기 전극조립체(110,110')의 전체길이 중 롤링되지 않는 일부 길이가 연결부(110c)를 구성할 수 있다.
즉, 상기 제1전극부(110a)는 상기 전극조립체(110,110')의 일단부로부터 일부의 길이가 복수 회 롤링된 롤링체일 수 있고, 상기 제2전극부(110b)는 상기 전극조립체(110,110')의 타단부로부터 일부의 길이가 복수 회 롤링된 롤링체일 수 있으며, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)는 상기 연결부(110c)를 통해 연결될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1전극부(110a)를 구성하는 롤링체의 롤링방향과 상기 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체의 롤링방향은 서로 반대방향일 수 있으며, 상기 제1전극부(110a)를 구성하는 롤링체의 롤링횟수와 상기 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체의 롤링횟수는 서로 동일할 수 있다.
더불어, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 형성하기 위한 롤링작업은 상기 전극조립체(110,110')의 양단부를 동시에 롤링하여 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 형성할 수도 있지만, 롤링과정에서 밀림이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 롤링을 통해 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b) 중 어느 하나의 전극부를 먼저 형성한 후 나머지 전극부를 형성할 수도 있다.
여기서, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체의 최대두께(t)는 후술하는 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)의 깊이(d)와 동일한 크기를 가질 수 있다. 그러나 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체의 최대두께(t)를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)의 깊이(d)를 초과하지 않는 크기라면 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체의 최대두께(t)는 설계용량에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)는 상기 연결부(110c)를 기준으로 서로 대칭적으로 형성될 수 있으며, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)는 롤링된 횟수만큼 두께가 증가될 수 있다. 반면, 상기 연결부(110c)는 롤링 전 판상 형태에서의 전극조립체(110,110')의 두께와 동일한 두께를 유지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)가 롤링을 통해 두꺼운 두께를 갖더라도 최초의 얇은 두께를 유지하는 연결부(110c)를 이용하여 폴딩이 가능할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 소정의 길이 및 면적을 갖추고 하나의 통체로 형성되는 적층체를 이용하여 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)가 연결부(110c)를 통해 일체로 연결된 형태로 전극조립체(110,110')가 구성될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 전극조립체(110,110')의 전체면적이 증가하면 배터리의 축전용량 역시 증가될 수 있음으로써 고용량의 배터리를 간편하게 구현할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 전극조립체(110,110')가 하나의 통체로 형성되는 적층체로 구성됨으로써 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)가 연결부(110c)를 통해 물리적으로 일체로 연결될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 전기적으로 연결하기 위한 별도의 구성이 불필요하므로 작업성 및 조립성이 향상될 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)가 롤링을 통해 두꺼운 두께(t)를 갖더라도 최초의 얇은 두께를 유지하는 연결부(110c)를 통해 폴딩이 가능함으로써 높은 축전용량을 가지면서도 폴딩이 가능한 배터리로 구현될 수 있다.
이와 같은 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 전극조립체(110,110')를 구성하는 양극(112), 음극(116) 및 세퍼레이터(114)의 전체 적층 수를 증가시키면 전체 적층 수를 최소화하더라도 더욱 증가된 축전용량을 갖는 배터리로 구현될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 전극조립체(110,110')의 전체면적을 증가시켜 고용량을 구현하면서도 연결부(110c)를 통해 폴딩이 가능한 형태로 구성됨으로써 폴더블 폰과 같은 폴더블 기기에 효율적으로 적용될 수 있다.
달리 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 제품의 사용처에 따라 고용량의 축전용량을 요구하면서 폴딩이 요구되더라도 요구하는 고용량의 축전용량과 폴딩을 모두 만족시킬 수 있다.
이때, 상기 세퍼레이터(114)는 내부에 배치되는 양극(112)의 단부로부터 길이방향을 따라 외측으로 연장되는 연장부분(114c)을 포함할 수 있다.
즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 세퍼레이터(114)는 상기 양극(112) 및 음극(116)보다 상대적으로 더 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 양극(112) 및 음극(116)의 단부로부터 길이방향을 따라 일정길이 각각 연장되는 한 쌍의 연장부분(114c)을 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')에서 상기 전극조립체(110,110')의 롤링을 통해 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 각각 형성하는 경우 상기 한 쌍의 연장부분(114c)은 상기 세퍼레이터(114)의 일면에 적층된 음극(116)을 덮는 방향으로 접이될 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 전극조립체(110,110')의 양단부를 서로 반대방향으로 각각 롤링하여 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 형성하는 경우, 상기 한 쌍의 연장부분(114c)은 접이되어 세퍼레이터(114)의 상면에 적층된 음극(116)의 일부를 덮을 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 한 쌍의 연장부분(114c)의 폭은 가상의 접이선을 기준으로 최초 접이되는 음극의 폭(W)과 동일하거나 상대적으로 더 큰 크기일 수 있다.
이에 따라, 도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 전극조립체(110,110')가 복수 회 롤링되어 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)로 형성되더라도 세퍼레이터(114)의 연장부분(114c)은 최초 롤링을 통해 음극(116)을 덮은 상태에서 연장부분(114c)의 일단부를 기준으로 재차 롤링될 수 있다. 이에 따라, 상기 세퍼레이터(114)의 일면에 적층된 음극(116)은 롤링을 통해 일부가 서로 대면하는 방향으로 접이되더라도 상기 연장부분(114c)을 통해 서로 직접 접촉되는 것이 차단될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 전극조립체(110,110')의 복수 회 롤링을 통해 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)가 구성되더라도 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체는 양극(112)과 음극(116) 사이에 각각 세퍼레이터(114)가 배치된 형태로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 구성하는 롤링체의 단면형상은 원형일 수도 있으나 도 10의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 사각형상이나 타원형상, 직선부와 곡선부를 포함하는 형상 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 커버부재(120)는 내부에 상기 전극조립체(110,110') 및 전해액(E)을 수용할 수 있다. 이를 통해, 상기 커버부재(120)는 외력으로부터 상기 전극조립체(110,110')를 보호할 수 있다.
이때, 상기 커버부재(120)는 상기 전극조립체(110,110')의 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 내부에 개별적으로 수용할 수 있다.
이를 위해, 상기 커버부재(120)는 상기 제1전극부(110a)를 전해액(E)과 함께 수용하기 위한 제1수용부(123)와 상기 제2전극부(110b)를 전해액(E)과 함께 수용하기 위한 제2수용부(124)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)는 가상의 직선(L)을 경계로 좌우 양측에 위치하도록 상기 커버부재(120)에 형성될 수 있으며, 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)는 상기 커버부재(120)의 일면으로부터 서로 동일한 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버부재(120)는 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)의 깊이(d)와 상관없이 상기 가상의 직선(L)을 기준으로 자유롭게 폴딩될 수 있다.
일례로, 상기 커버부재(120)는 소정의 깊이(d)를 갖추고 일측이 개방되도록 각각 형성된 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)를 포함하는 제1커버부재(121)와, 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)의 개방된 부분을 동시에 덮도록 상기 제1커버부재(121)의 일면을 덮는 제2커버부재(122)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)는 서로 연통될 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 커버부재(120)는 서로 마주하는 제1커버부재(121) 및 제2커버부재(122)의 대향면 사이에 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)를 서로 연통시키는 연통로(125)를 형성하면서 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)에 수용된 전해액(E)이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 서로 마주하는 제1커버부재(121) 및 제2커버부재(122)의 테두리가 밀봉될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 전극조립체(110,110')의 연결부(110c)는 상기 연통로(125) 측에 배치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)가 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)에 위치하도록 각각 삽입하면 상기 연결부(110c)는 상기 연통로(125) 측에 배치될 수 있으며, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)는 연결부(110c)를 통해 서로 일체로 연결된 상태에서 전해액(E)과 함께 상기 커버부재(120)의 내부에 수용될 수 있다.
이에 따라, 상기 커버부재(120)의 내부에 채워지는 전해액(E)은 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)를 서로 연통시키는 연통로(125) 측에도 채워질 수 있다. 이로 인해, 상기 연통로(125) 측에 배치된 연결부(110c) 역시 배터리로서의 역할을 수행할 수 있으며, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)는 연결부(110c)를 통해 서로 물리적으로 일체로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)를 서로 전기적으로 연결하기 위한 별도의 단자구조가 불필요하며, 제1전극부(110a), 제2전극부(110b) 및 연결부(110c)가 단일의 전극조립체로서의 역할을 수행함으로써 제1전극부(110a), 제2전극부(110b) 및 연결부(110c)의 전체면적을 합한 만큼의 축전용량을 가질 수 있다.
더불어, 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)의 두께보다 상대적으로 얇은 두께를 가지는 연결부(110c)가 상기 연통로(125) 측에 배치되기 때문에 상기 커버부재(120)는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b)의 두께와 상관없이 상기 연통로(125)에 배치된 연결부(110c)를 이용하여 상기 가상의 직선(L)을 기준으로 자유롭게 폴딩될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 고용량의 축전용량을 가지면서도 자유로운 폴딩이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
한편, 상기 전극조립체(110,110')는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 양극(112) 및 음극(116)으로부터 각각 연장되는 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1단자(118a)는 양극(112)으로부터 연장된 양극단자일 수 있고 상기 제2단자(118b)는 음극으로부터 연장된 음극단자일 수 있다.
이와 같은 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)는 상기 전극조립체(110,110')가 커버부재(120)의 내부에 수용되는 경우 상기 커버부재(120)의 외측으로 돌출될 수 있다.
이때, 상기 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)는 상기 제1전극부(110a) 및 제2전극부(110b) 중 서로 동일한 전극부 측에 위치하도록 형성될 수도 있고, 서로 다른 전극부 측에 위치하도록 형성될 수도 있다.
일례로, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전극조립체(110)에서 상기 제1단자(118a)는 제1전극부(110a) 측에 위치하도록 형성되고 상기 제2단자(118b)는 제2전극부(110b) 측에 위치하도록 형성될 수 있다.
다른 예로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100')에서 상기 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)는 상기 전극조립체(110')에서 서로 동일한 전극부 측에 위치하도록 형성될 수 있다. 즉, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 상기 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)는 상기 전극조립체(110')에서 제2전극부(110b) 측에 둘 다 위치하도록 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명이 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 다른 부품(일례로, 회로기판)과의 전기적인 연결을 위한 제1단자(118a)와 제2단자(118b)의 위치를 적절하게 변경함으로써 다른 부품과의 배치관계를 고려하여 전기적인 연결방식을 다양화할 수 있다.
도 11 내지 도 13에서는, 상기 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)가 상기 전극조립체(110')에서 상기 제2전극부(110b) 측에 둘 다 위치하도록 형성되는 것으로 도시하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1단자(118a) 및 제2단자(118b)는 도 11 내지 도 13과 동일한 방식으로 상기 제1전극부(110a) 측에 둘 다 위치하도록 형성될 수도 있다.
한편, 상기 커버부재(120)는 가상의 직선을 기준으로 폴딩되는 경우, 반복적으로 폴딩되는 부분에서 발생할 수 있는 파손가능성을 줄일 수 있도록 접이유도부(126)가 형성될 수 있다.
즉, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 접이유도부(126)는 상기 커버부재(120)에서 일방향으로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 상기 접이유도부(126)는 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)의 돌출방향과 동일한 방향을 향하도록 돌출될 수 있다.
여기서, 상기 접이유도부(126)는 상기 커버부재(120)의 전체면적 중 상기 연통로(125)가 형성되는 부분에 위치하도록 형성될 수 있다.
일례로, 상기 접이유도부(126)는 호형의 단면형상을 가지고 상기 제1수용부(123) 및 제2수용부(124)의 돌출방향과 동일한 방향으로 볼록하게 돌출되도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')가 상기 접이유도부(126)를 따라 반복적으로 폴딩되더라도 폴딩되는 부분에서 기재 자체의 변형량이 최소화될 수 있다.
다시 말하면, 상기 연통로(125) 측에 배치되는 전극조립체(110,110')의 연결부(110c)가 접이유도부(126)를 따라 반복적으로 폴딩되더라도 폴딩되는 부분에서 연결부(110c)의 변형량이 최소화될 수 있음으로써 연결부(110c)가 파손될 가능성을 줄일 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 상기 접이유도부(126)를 따라 상기 연결부(110c)가 반복적으로 폴딩되더라도 연결부(110c)의 파손가능성을 줄일 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 배터리(100,100')는 반복적인 폴딩이 발생하더라도 연결부(110c)의 파손가능성을 줄여줌으로써 연결부(110c)의 파손에 의한 배터리로서의 성능 저하를 미연에 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고, 일단부로부터 일부의 길이가 길이방향을 따라 복수 회 롤링되어 형성된 제1전극부와 타단부로부터 일부의 길이가 길이방향을 따라 복수 회 롤링되어 형성된 제2전극부를 포함하는 전극조립체; 및
    상기 제1전극부를 전해액과 함께 수용하는 제1수용부와, 상기 제2전극부를 전해액과 함께 수용하는 제2수용부가 형성된 커버부재;를 포함하는 폴더블 배터리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극조립체는, 상기 제1전극부의 롤링방향과 상기 제2전극부의 롤링방향이 서로 반대방향인 폴더블 배터리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극조립체는,
    양극, 상기 양극의 모든 면을 덮는 세퍼레이터 및 상기 세퍼레이터의 일면에 적층된 음극으로 구성되는 적층체이거나,
    음극, 상기 음극의 모든 면을 덮는 세퍼레이터 및 상기 세퍼레이터의 일면에 적층된 양극으로 구성되는 적층체인 폴더블 배터리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는 내부에 배치되는 양극 또는 음극의 단부로부터 길이방향을 따라 연장되는 연장부분을 포함하고,
    상기 연장부분은 상기 세퍼레이터의 일면에 적층된 양극 또는 음극을 덮는 방향으로 상기 전극조립체의 길이방향을 따라 접이되는 폴더블 배터리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1수용부 및 제2수용부는 가상의 직선을 경계로 좌우 양측에 위치하도록 상기 커버부재에 형성되는 폴더블 배터리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 커버부재는 상기 가상의 직선을 기준으로 접이되는 폴더블 배터리.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 커버부재는 상기 가상의 직선을 따라 일방향으로 돌출형성되는 접이유도부를 포함하고,
    상기 접이유도부는 상기 제1수용부 및 제2수용부의 돌출방향과 동일한 방향을 향하도록 돌출형성되는 폴더블 배터리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1수용부 및 제2수용부는 서로 연통되도록 형성되는 폴더블 배터리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재는 소정의 깊이를 가지고 일측이 개방되도록 각각 형성된 제1수용부 및 제2수용부를 포함하는 제1커버부재와, 상기 제1수용부 및 제2수용부의 개방된 부분을 동시에 덮도록 상기 제1커버부재의 일면을 덮는 제2커버부재를 포함하는 폴더블 배터리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 커버부재는 서로 마주하는 제1커버부재 및 제2커버부재의 대향면 사이에 상기 제1수용부 및 제2수용부를 서로 연통시키는 연통로를 형성하면서 상기 제1수용부 및 제2수용부에 수용된 전해액이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 서로 마주하는 제1커버부재 및 제2커버부재의 테두리가 밀봉되는 폴더블 배터리.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1수용부 및 제2수용부는 상기 제1커버부재의 일면으로부터 일방향으로 돌출되도록 형성되고,
    상기 제1수용부의 돌출방향과 상기 제2수용부의 돌출방향은 서로 동일한 방향인 폴더블 배터리.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전극조립체는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 전극조립체로부터 각각 연장되어 상기 커버부재의 외측으로 돌출되는 제1단자 및 제2단자를 포함하고,
    상기 제1단자는 상기 제1전극부 측에 위치하도록 형성되고 상기 제2단자는 상기 제2전극부 측에 위치하도록 형성되는 폴더블 배터리.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전극조립체는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 전극조립체로부터 각각 연장되어 상기 커버부재의 외측으로 돌출되는 제1단자 및 제2단자를 포함하고,
    상기 제1단자 및 제2단자는 둘 다 모두 상기 제1전극부 측에 위치하도록 형성되거나 둘 다 모두 상기 제2전극부 측에 위치하도록 형성되는 폴더블 배터리.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극부 및 제2전극부의 최대두께는 상기 제1수용부 및 제2수용부의 깊이와 동일한 크기인 폴더블 배터리.
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