WO2024058599A1 - 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 Download PDF

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WO2024058599A1
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electrode
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electrode tab
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tabs
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PCT/KR2023/013908
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홍경식
김윤정
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrode assembly having an electrode tab joint structure and a secondary battery including the same. More specifically, in an electrode assembly including a resin current collector with a metal layer deposited on a polymer layer, different electrodes are used to form a conductive structure.
  • the present invention relates to an electrode assembly having an electrode tab bonding structure in which shaped electrode tabs are alternately stacked to facilitate electron transfer in the electrode stacking direction even in the presence of a polymer layer, and a secondary battery including the same.
  • secondary batteries with high energy density, discharge voltage, and excellent output stability.
  • secondary batteries include lithium-based secondary batteries such as lithium-sulfur batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries.
  • the above secondary batteries can be classified into cylindrical, prismatic, pouch-shaped, etc. depending on their shape, and among them, interest in and demand for pouch-type battery cells is gradually increasing.
  • Pouch-type battery cells can be stacked with high integration, have a high energy density per weight, and are also inexpensive and easy to modify. Therefore, pouch-type battery cells can be manufactured in shapes and sizes applicable to various mobile devices and automobiles.
  • Such pouch-type battery cells generally have a structure in which multiple unit cells including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode are stacked (i.e., an electrode assembly or stack cell),
  • This electrode assembly can be placed in a battery case and then injected with electrolyte, or it can be commercialized by providing a solid electrolyte within the electrode assembly from the beginning.
  • a positive electrode active material or a negative electrode active material is applied and positioned on the electrode current collector for transmitting current.
  • polyimide (PI) or polyethylene has been used.
  • a lightweight resin current collector in which a metal layer is deposited on a polymer layer made of terephthalate (PET) has been developed and is being applied to batteries.
  • FIGS. 1 and 2 are views of a structure in which the electrode tabs and lead tabs of a resin current collector are joined according to a conventional method, viewed from the direction in which the electrode tabs are drawn
  • Figure 2 is a front view of the electrode tabs and lead tabs of a resin current collector according to a conventional method.
  • This is a plan view illustrating the stacking and joining positions of electrode tabs and lead tabs when bonding. That is, even when assembling a stack cell using a resin current collector, the electrode tabs and lead tabs of the resin current collector are simply stacked and joined according to a conventional method, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • a resin current collector in which a metal layer is deposited on a polymer layer is applied as an electrode current collector. Even in the presence of the polymer layer, electron transfer is smoothed in the electrode stacking direction, There is a need to find ways to improve battery performance by eliminating or minimizing resistance differences between electrodes.
  • the object of the present invention is to stack electrode tabs of different shapes alternately to form a conductive structure in an electrode assembly including a resin current collector with a metal layer deposited on a polymer layer, so that the electrode is maintained even in the presence of the polymer layer.
  • An electrode assembly having an electrode tab joint structure that facilitates electron transfer in the stacking direction and a secondary battery including the same are provided.
  • the present invention includes an A-type electrode tab positioned biased to the left with respect to the full-length center line of the center joint between the electrode tabs; and a B-type electrode tab positioned biased to the right, wherein the A-type electrode tab and the B-type electrode tab are alternately positioned, and the A-type electrode tab and the B-type electrode tab partially overlap to form the central joint.
  • the remaining portions of the A-type electrode tab and the B-type electrode tab that do not form the center joint form a structure in which side joints are formed between electrode tabs of the same type, and the A-type electrode tab and the B-type electrode tab each have 2
  • An electrode assembly having an electrode tab joint structure having a polymer layer sandwiched between two metal layers is provided.
  • the present invention includes an electrode assembly having the electrode tab joint structure; and a storage case accommodating the electrode assembly.
  • electrode tabs of different shapes are formed to form a conductive structure. By stacking them alternately, it has the advantage of smooth electron transfer in the direction of electrode stacking even in the presence of polymer layers.
  • Figure 1 is a front view of a structure in which electrode tabs of a resin current collector and a lead tab are joined according to a conventional method, viewed from the direction in which the electrode tabs are drawn out.
  • Figure 2 is a plan view schematically illustrating the stacking and joining positions of the electrode tabs and lead tabs when bonding the electrode tabs of a resin current collector and the lead tabs according to a conventional method.
  • Figure 3 is a front view of a structure in which electrode tabs of different shapes are alternately stacked to form a conductive structure according to an embodiment of the present invention, viewed from the direction in which the electrode tabs are drawn out.
  • Figure 4 is a plan view schematically showing the stacking and joining positions of the electrode tabs and lead tabs when bonding the electrode tabs of the resin current collector and the lead tab according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a front view of a structure in which electrode tabs of different shapes are alternately stacked to form a conductive structure according to an embodiment of the present invention, as seen from the direction in which the electrode tabs are drawn
  • Figure 4 is a front view according to an embodiment of the present invention. This is a plan view illustrating the stacking and joining positions of the electrode tabs and lead tabs when joining the lead tabs to the electrode tabs of the resin current collector.
  • the electrode assembly having an electrode tab joint structure includes A-type electrode tabs 200a and 200a' positioned biased to the left with respect to the center line in the full-length direction of the central joint between electrode tabs. and B-type electrode tabs (200b, 200b') positioned biased to the right, wherein the A-type electrode tabs (200a, 200a') and B-type electrode tabs (200b, 200b') are positioned alternately, and the A-type electrode tabs (200a, 200a') are positioned alternately.
  • the electrode tabs (200a, 200a') and the B-type electrode tabs (200b, 200b') partially overlap to form the central joint, and the A-type electrode tabs (200a, 200a') and the B-type electrode tabs (200b, 200b) '), the remaining portion that does not form the central joint forms a structure in which side joints are formed between electrode tabs of the same type (200a and 200a' or 200b and 200b'), and the A-type electrode tabs (200a, 200a') And the B-type electrode tabs 200b and 200b' each have an electrode tab joint structure in which a polymer layer is sandwiched between two metal layers.
  • pouch-type battery cells generally have a structure in which multiple unit cells including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode are stacked (i.e., an electrode assembly or stack cell).
  • this electrode assembly can be accommodated in a battery case and then injected with electrolyte, or it can be commercialized by providing a solid electrolyte within the electrode assembly from the beginning.
  • a positive electrode active material or a negative electrode active material is applied and positioned on the electrode current collector for transmitting current.
  • polyimide (PI) or polyethylene has been used.
  • a lightweight resin current collector in which a metal layer is deposited on a polymer layer made of terephthalate (PET) has been developed and is being applied to batteries.
  • PET terephthalate
  • bonding between electrode tabs and bonding between electrode tabs and lead tabs are required. That is, even when assembling a stack cell using a resin current collector, the electrode tabs and lead tabs of the resin current collector are simply stacked and joined according to a conventional method, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the present applicant applied a resin current collector in which a metal layer was deposited on a polymer layer as an electrode current collector for the purpose of increasing the energy density and improving the stability of the battery, but also ensured smooth electron transfer in the electrode stacking direction even in the presence of the polymer layer.
  • a resin current collector in which a metal layer was deposited on a polymer layer as an electrode current collector for the purpose of increasing the energy density and improving the stability of the battery, but also ensured smooth electron transfer in the electrode stacking direction even in the presence of the polymer layer.
  • the present invention extends and protrudes from an electrode current collector included in the unit cell 100 (specifically, a resin current collector including a non-conductive polymer layer and a conductive metal layer) and includes a lead tab 300 made of metal and There is a key feature in the structure or shape of the electrode tab 200 to be joined. That is, when the electrode tab 200 is configured in the form shown in FIG. 3, the metal layers included in each of the plurality of electrode tabs 200 can contact each other, and accordingly, electron transfer occurs in the electrode stacking direction. By smoothly eliminating or minimizing the resistance difference between electrodes, the performance of the battery can be improved compared to the usual case (the arrow in FIG. 3 indicates the path through which electrons are transmitted).
  • the A-type electrode tabs 200a and 200a' and the B-type electrode tabs 200b and 200b' extend from the electrode current collector included in each unit cell 100 of the electrode assembly and have a protruding shape. Accordingly, the electrode current collector also has a structure in which a polymer layer is sandwiched between two metal layers.
  • electrode tabs including the A-type electrode tabs (200a, 200a') and the B-type electrode tabs (200b, 200b') Lead tabs 300 are disposed on the outermost edge of the assembly or between the electrode tab assembly.
  • the A-type electrode tabs 200a and 200a' have one end at one end of the lead tab 300, based on a vertical cross-section viewed from the direction in which the electrode tab 200 is drawn out. and the other end may be located between the other end and the center of the lead tab 300, but is not limited thereto. Additionally, the B-type electrode tabs 200b and 200b' may be positioned in a shape that is left and right symmetrical to the A-type electrode tabs 200a and 200a', as shown in FIG. 3, but are not limited thereto.
  • A-type electrode tabs 200a and 200a' and the B-type electrode tabs 200b and 200b' are stacked alternately one by one, as shown in FIGS. 3 and 4. At this time, the A-type electrode tabs 200a and 200a' and the B-type electrode tabs 200b and 200b' partially overlap to form a central joint.
  • electrode tabs (200a and 200a', or 200b and 200b') of the same type are connected to the lead tabs. It must be in the form of two sheets pressed together at one end of (300). At this time, one electrode tab of a different type is sandwiched between them. Therefore, the electrode tabs of the same type are pressed together to form a side joint, forming a shape with electrode tabs of different types sandwiched between them, and at the same time, the metal layers included in each electrode tab of the same type are connected to each other at the side joint. comes into contact. At this time, the tip of the side joint may be positioned to coincide with either end of the lead tab as shown in FIG. 3, but is not limited thereto.
  • the electrode tabs (200a and 200a', or 200b and 200b') of the same type are pressed in units of two in the direction of one end of the lead tab 300, the electrode tabs of the same type
  • the metal layers included in each come into contact with each other at the portion having the pressed shape (side joint portion).
  • one electrode tab of a different type is interposed between the electrode tabs (200a and 200a', or 200b and 200b') of the same type due to the pressed form, the metal layers face each other even between the electrode tabs of different types. Contact.
  • electrode tabs of the same type contact through the metal layer at the side joints, and electrode tabs of different types (e.g., 200a and 200b, 200b and 200a', 200a' and 200b') contact the metal layer at the central joint.
  • electrode tabs of different types e.g., 200a and 200b, 200b and 200a', 200a' and 200b'
  • a continuous conductive structure is formed between all electrode tabs including the A-type electrode tabs 200a and 200a' and the B-type electrode tabs 200b and 200b'.
  • a continuous conductive structure is formed between the lead tab 300 and all electrode tabs, allowing smooth electron transfer. Therefore, at least one of the A-type electrode tabs 200a and 200a' and the B-type electrode tabs 200b and 200b' must be provided in an even number.
  • the A-type electrode tabs (200a and 200a') and the B-type electrode tabs (200b and 200b') are each of the lead tabs 300, based on a vertical cross section seen in the direction in which the electrode tab 200 is pulled out. They may overlap each other by a width of more than 50% and less than or equal to 80%, preferably 60% to 80%, and more preferably 70% to 80% of the width. If the width of each of the A-type electrode tabs (200a and 200a') and the B-type electrode tabs (200b and 200b') is less than 50% of the width of the lead tab 300, contact between different types of electrode tabs This may not be easy.
  • the lead tab 300 may only physically contact the A-type electrode tab 200a, but as shown in FIG. 3, in addition to the A-type electrode tab 200a, it can also physically contact the B-type electrode tab 200b. By bringing them into physical contact together, electron transfer can be smoother. In other words, it is better for the lead tab 300 to contact one of the A-type electrode tabs and one of the B-type electrode tabs located opposite to it. At the same time, as shown in FIG. 3, the lead tab 300 contacts the entire surface of the other end of the A-type electrode tab 200a, which is not pressed, so that electron transfer can be more smooth.
  • FIG. 3 shows an electrode assembly consisting of only two A-type electrode tabs (200a, 200a') and two B-type electrode tabs (200b, 200b').
  • two A-type electrode tabs are used.
  • (200a, 200a') are represented as the first electrode tab 200a and the third electrode tab 200a'
  • two B-type electrode tabs (200b, 200b') are represented as the second electrode tab 200b and the fourth electrode tab 200b. It will be indicated as an electrode tab 200b'.
  • the electrode tabs included in the electrode assembly are:
  • a first end is in contact with the lead tab 300 to face the lead tab 300, one end of which is located coincident with one end of the lead tab 300, and the other end is located between the other end and the center of the lead tab 300.
  • Electrode tab (200a) is in contact with the lead tab 300 to face the lead tab 300, one end of which is located coincident with one end of the lead tab 300, and the other end is located between the other end and the center of the lead tab 300.
  • a second electrode tab (200b) that has a shape that is left and right symmetrical to the first electrode tab (200a) and partially overlaps and contacts the other side of the first electrode tab (200a) that does not face the lead tab (300),
  • the other side of the second electrode tab 200b is the same as the shape of the first electrode tab 200a and has a shape that is left and right symmetrical with the second electrode tab 200b, and does not face the first electrode tab 200a.
  • a third electrode tab 200a' partially overlapping and contacting the surface, and
  • the third electrode tab 200a' has the same shape as the second electrode tab 200b and has a shape that is left and right symmetrical with the first electrode tab 200a, and does not face the second electrode tab 200b. It includes a fourth electrode tab 200b' that partially overlaps and contacts the other surface.
  • the A-type electrode tab includes a first electrode tab and a third electrode tab
  • the B-type electrode tab includes a second electrode tab and a fourth electrode tab, when the first electrode tab faces the lead tab contact, and the second electrode tab, third electrode tab, and fourth electrode tab are sequentially located on different sides of the first electrode tab that do not face the lead tab
  • one end of the second electrode tab 200b and one end of the fourth electrode tab 200b' which are located coincident with the other end of the lead tab 300, are sandwiched between the third electrode tab 200a'. It has a pressed form in an interposed shape, so that the metal layer of the second electrode tab 200b and the metal layer of the fourth electrode tab 200b' contact at the pressed portion. That is, since one end of the second electrode tab 200b and one end of the fourth electrode tab 200b' are pressed, the Contact is made between opposing metal layers, and contact can also be made between non-facing metal layers of the second electrode tab 200b and the fourth electrode tab 200b'.
  • the lead tab 300 may only physically contact the first electrode tab 200a, but as shown in FIG. 3, the lead tab 300 may be in physical contact with the second electrode tab 200b in addition to the first electrode tab 200a. By bringing them into physical contact together, electron transfer can be smoother. At the same time, as shown in FIG. 3, by fully contacting the lead tab 300 with the front end surface of the other end of the first electrode tab 200a that is not pressed, electron transfer can be more smooth.
  • an electrode assembly composed of four electrode tabs is illustrated, but it will be obvious to those skilled in the art that a plurality of electrode tabs can be additionally stacked. For example, on the other side of the fourth electrode tab 200b' that does not face the third electrode tab 200a', a plurality of A-type electrode tabs and B-type electrode tabs may be alternately included. there is.
  • the secondary battery includes the electrode assembly of the present invention described above and a storage case for accommodating the electrode assembly. Additionally, the secondary battery does not have any particular restrictions on its use.
  • the secondary battery may be any battery that can accommodate the electrode assembly inside a storage case such as a pouch, but it may be preferable to be a lithium-based secondary battery.
  • the positive electrode active material may contain sulfur, and a sulfur-carbon composite containing carbon material can also be applied as the positive electrode active material.
  • the positive electrode active material may be lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , etc.), lithium iron phosphate compound ( LiFePO 4 ) and lithium nickel cobalt manganese-based positive electrode active material (or lithium NCM-based positive electrode active material, or NCM-based lithium composite transition metal oxide, or High Ni positive electrode material) can be exemplified.
  • the positive electrode further includes a binder and a conductive material in addition to the positive electrode active material.
  • the binder is a component that assists the bonding of the positive electrode active material and the conductive material and the bonding to the current collector, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene fluoride-polyhexafluoropropylene copolymer (PVdF/ HFP), polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyethylene, polyethylene oxide, alkylated polyethylene oxide, polypropylene, polymethyl (meth)acrylate, polyethyl (meth)acrylate, polytetrafluoroethylene (PTFE) ), polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyvinylpyridine, polyvinylpyrrolidone, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) rubber, sulfonated EPDM rubber, styrene -One or more selected
  • the binder is typically added in an amount of 1 to 50 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the positive electrode. If the content of the binder is less than 1 part by weight, the adhesion between the positive electrode material and the current collector may be insufficient, and if it exceeds 50 parts by weight, the adhesion is improved, but the content of the positive electrode material is reduced, which may lower battery capacity.
  • the conductive material included in the positive electrode is not particularly limited as long as it has excellent electrical conductivity without causing side reactions in the internal environment of the battery and without causing chemical changes in the battery.
  • Representative examples include graphite or conductive carbon.
  • graphite such as natural graphite and artificial graphite
  • Carbon black such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, Denka black, thermal black, channel black, furnace black, and lamp black
  • Carbon-based materials with a crystal structure of graphene or graphite Carbon-based materials with a crystal structure of graphene or graphite
  • Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; fluorinated carbon; Metal powders such as aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate;
  • Conductive oxides such as titanium oxide
  • conductive polymers such as polyphenylene derivatives
  • the conductive material is typically added in an amount of 0.5 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the positive electrode. If the content of the conductive material is too small (less than 0.5 parts by weight), it may be difficult to expect an improvement in electrical conductivity or the electrochemical properties of the battery may deteriorate. If the content of the conductive material is too high (more than 50 parts by weight), the amount of cathode material is relatively small. As a result, capacity and energy density may decrease.
  • the method of including the conductive material in the positive electrode is not greatly limited, and conventional methods known in the art, such as coating the positive electrode material, can be used. Additionally, if necessary, a conductive second coating layer may be added to the cathode material to replace the addition of the above-described conductive material.
  • a filler may be selectively added to the positive electrode as a component to suppress its expansion.
  • These fillers are not particularly limited as long as they can suppress the expansion of the electrode without causing chemical changes in the battery, and include, for example, olipine polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fiber and carbon fiber; etc. can be used.
  • a positive electrode can be manufactured by dispersing and mixing the positive electrode material, binder, and conductive material in a dispersion medium (solvent) to create a slurry, applying it on a positive electrode current collector, and then drying and rolling it.
  • the dispersion medium may be NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), DMF (Dimethyl formamide), DMSO (Dimethyl sulfoxide), ethanol, isopropanol, water, and mixtures thereof, but is not necessarily limited thereto.
  • the positive electrode current collector includes platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), iridium (Ir), silver (Ag), ruthenium (Ru), nickel (Ni), stainless steel (STS), and aluminum (Al). ), molybdenum (Mo), chromium (Cr), carbon (C), titanium (Ti), tungsten (W), ITO (In doped SnO 2 ), FTO (F doped SnO 2 ), and alloys thereof , Aluminum (Al) or stainless steel surface treated with carbon (C), nickel (Ni), titanium (Ti), or silver (Ag) may be used, but are not necessarily limited thereto.
  • the positive electrode current collector may be in the form of foil, film, sheet, punched material, porous material, foam, etc.
  • the cathode can be manufactured according to conventional methods known in the art.
  • the negative electrode can be manufactured by dispersing and mixing the negative electrode active material, conductive material, binder, and, if necessary, filler, etc. in a dispersion medium (solvent) to create a slurry, and applying this onto the negative electrode current collector, followed by drying and rolling.
  • a dispersion medium solvent
  • a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used as the negative electrode active material.
  • carbonaceous materials such as artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, and amorphous carbon
  • Metallic compounds that can be alloyed with lithium such as Si, Al, Sn, Pb, Sb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloy, Sn alloy, or Al alloy
  • Metal oxides that can dope and undope lithium such as SiO ⁇ (0 ⁇ ⁇ ⁇ 2), SnO 2 , vanadium oxide, and lithium vanadium oxide
  • a composite containing the above-described metallic compound and a carbonaceous material such as a Si-C composite or Sn-C composite, may be used, and any one or a mixture of two or more of these may be used.
  • low-crystalline carbon include soft carbon and hard carbon
  • high-crystalline carbon includes amorphous, plate-shaped, flaky, spherical, or fibrous natural graphite, artificial graphite, and Kish graphite.
  • Representative examples include high-temperature calcined carbon such as derived cokes.
  • the negative electrode current collector includes platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), iridium (Ir), silver (Ag), ruthenium (Ru), nickel (Ni), stainless steel (STS), and copper (Cu).
  • the form of the negative electrode current collector may be foil, film, sheet, punched, porous, foam, etc.
  • olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene, glass fiber, etc. can be used in the form of sheets, multilayers, microporous films, woven fabrics, and non-woven fabrics, but are not necessarily limited thereto.
  • porous polyethylene or a porous glass fiber non-woven fabric glass filter
  • the solid electrolyte when a solid electrolyte such as a polymer (eg, organic solid electrolyte, inorganic solid electrolyte, etc.) is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator. Specifically, a thin insulating film with high ion permeability and mechanical strength is used.
  • the pore diameter of the separator may generally range from 0.01 to 10 ⁇ m, and the thickness may generally range from 5 to 300 ⁇ m, but are not limited thereto.
  • the electrolyte or electrolyte solution is a non-aqueous electrolyte (non-aqueous organic solvent) and carbonate, ester, ether, or ketone can be used alone or in a mixture of two or more types, but is not necessarily limited thereto.
  • a lithium salt can be further added to the electrolyte solution (so-called lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution), and the lithium salt is a known lithium salt that is easily soluble in a non-aqueous electrolyte solution, such as LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, lithium chloroborane, lithium lower aliphatic carboxylate, lithium 4-phenyl borate, lithium imide, etc., but is not necessarily limited thereto.
  • a non-aqueous electrolyte solution such as LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 ,
  • the (non-aqueous) electrolyte solution includes, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, glyme-based compounds, hexaphosphoric acid triamide, and nitrobenzene for the purpose of improving charge/discharge characteristics, flame retardancy, etc.
  • Derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. may be added.
  • a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included to provide incombustibility, and carbon dioxide gas may be further included to improve high-temperature storage characteristics.
  • secondary batteries can be manufactured according to conventional methods in the art. For example, it can be manufactured by placing a porous separator between the anode and the cathode and adding a non-aqueous electrolyte solution.
  • the secondary battery according to the present invention is not only applied to battery cells used as a power source for small devices, but can also be particularly suitably used as a unit cell in a battery module that is a power source for medium to large devices.
  • the present invention also provides a battery module containing two or more secondary batteries electrically connected (series or parallel).
  • the quantity of secondary batteries included in the battery module can be adjusted in various ways considering the use and capacity of the battery module.
  • the present invention provides a battery pack in which the battery modules are electrically connected according to common techniques in the art.
  • the battery module and battery pack include Power Tool; Electric vehicles, including Electric Vehicle (EV), Hybrid Electric Vehicle (HEV), and Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV); electric truck; electric commercial vehicles; Alternatively, it can be used as a power source for one or more mid- to large-sized devices among power storage systems, but is not necessarily limited to this.
  • the A-type electrode tab is located deviated to the left with respect to the center line in the full-length direction of the central joint between the electrode tabs; and a B-type electrode tab positioned biased to the right, wherein the A-type electrode tab and the B-type electrode tab are alternately positioned, and the A-type electrode tab and the B-type electrode tab partially overlap to form the center joint.
  • the remaining portions of the A-type electrode tab and the B-type electrode tab that do not form the center joint form a structure in which side joints are formed between electrode tabs of the same type, and the A-type electrode tab and the B-type electrode tab are An electrode assembly having an electrode tab joint structure in which a polymer layer is sandwiched between two metal layers was manufactured.
  • an electrode assembly was manufactured by simply stacking and joining electrode tabs of a resin current collector with a polymer layer sandwiched between two metal layers according to a conventional method.
  • a lead tab was placed on the outermost part of the electrode tab assembly including the A-type electrode tab and the B-type electrode tab based on the electrode tab stacking direction of the electrode assembly manufactured in Example 1, and then welded to form an electrode tab and The electrical resistance between the lead tabs was measured.
  • a lead tab was placed on the outermost edge of the electrode assembly manufactured in Comparative Example 1 and then welded, and the electrical resistance between the electrode tab and the lead tab was measured.
  • electrode tab 200a, 200a': A type electrode tab, 200b, 200b': B type electrode tab

Abstract

본 발명은 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고분자층에 금속층이 증착된 수지 집전체를 포함하는 전극 조립체에서, 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시켜, 고분자층이 존재하는 상태에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달이 원활한, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.

Description

전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
본 출원은 2022년 09월 16일자 한국 특허 출원 제10-2022-0117334호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고분자층에 금속층이 증착된 수지 집전체를 포함하는 전극 조립체에서, 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시켜, 고분자층이 존재하는 상태에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달이 원활한, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기 및 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 폭발적으로 증가함에 따라, 높은 에너지 밀도와 방전 전압 및 우수한 출력 안정성을 가지는 이차전지에 대해 보다 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지로는 리튬-황 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등의 리튬계 이차전지 등을 예시할 수 있다. 아울러, 상기와 같은 이차전지는 그 형상에 따라 원통형, 각형, 파우치형 등으로 구분할 수 있으며, 그 중 파우치형 전지셀에 대한 관심 및 수요가 점진적으로 높아지고 있다. 파우치형 전지셀은 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 또한 저렴하고 변형이 용이하다. 따라서, 파우치형 전지셀은 다양한 모바일 기기 및 자동차에 적용 가능한 형태 및 크기로 제작될 수 있다.
이와 같은 파우치형 전지셀은, 일반적으로 양극, 음극 및 양극과 음극의 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 단위셀이 다수 개 적층된 구조를 가지며(즉, 전극 조립체 또는 스택셀(stack cell)), 이 전극 조립체를 전지 케이스에 수용한 후 전해액을 주입하거나 처음부터 전극 조립체 내에 고체 전해질을 구비시켜 제품화할 수 있다.
그리고, 전극 조립체 내에는 전류의 전달을 위한 전극 집전체상에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어 위치하는데, 최근 들어 전지의 에너지 밀도를 높이고 안정성을 개선하기 위한 목적으로, 폴리이미드(PI)나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등으로 이루어진 고분자층에 금속층을 증착시킨 경량의 수지 집전체가 개발되어 전지에 적용되고 있다.
이러한 수지 집전체를 이용하여 스택셀(stack cell)을 조립할 때에는, 전극 탭 간 접합과 전극 탭 및 리드 탭 간 접합이 필요하다. 도 1은 통상적인 방식에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 접합시킨 구조를 전극 탭의 인출 방향에서 본 정면도이고, 도 2는 통상적인 방식에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 접합시킬 때의 전극 탭들과 리드 탭의 적층 및 접합 위치를 모식화한 평면 전개도이다. 즉, 수지 집전체를 이용하여 스택셀을 조립할 때에도, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 통상의 방식에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 단순히 적층 및 접합시키고 있다.
이 경우, 전극 평면 방향으로는 수지 집전체의 금속층(10)에 의해 전자 전달이 원활하지만, 수지 집전체의 고분자층(20)은 비 전도성이기 때문에 전극 적층 방향(through-plane)으로는 전자 전달이 잘 이루어지지 않는 문제가 필연적으로 발생한다(도 1에서 화살표는 미약하게나마 전자가 전달되는 경로를 의미한다). 그리고, 이에 따라 리드 탭(30)과 맞닿는 전극과 다른 전극들 간에 저항 차이가 발생하여, 고율 충방전 시 전지 성능이 저하되기 마련이다.
따라서, 전지의 에너지 밀도를 높이고 안정성을 개선하기 위한 목적으로 고분자층에 금속층을 증착시킨 수지 집전체를 전극 집전체로 적용하되, 고분자층의 존재 하에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달을 원활하게 하여, 전극 간 저항 차이를 제거 또는 최소화함으로써 전지의 성능을 개선할 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 고분자층에 금속층이 증착된 수지 집전체를 포함하는 전극 조립체에서, 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시켜, 고분자층이 존재하는 상태에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달이 원활한, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 전극 탭들 간 중심 접합부의 전장방향 중심선을 기준으로, 좌측으로 치우쳐 위치된 A 타입 전극 탭; 및 우측으로 치우쳐 위치된 B 타입 전극 탭;을 포함하며, 상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭은 교대로 위치하고, 상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭은 일부 중첩되어 상기 중심 접합부를 형성하며, 상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭에서 상기 중심 접합부를 형성하지 않은 나머지 부분은 동일한 타입의 전극 탭끼리 측면 접합부를 형성한 구조를 이루고, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭은 각각 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 구조를 가지는 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수용하는 수납 케이스;를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명에 따른 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 의하면, 고분자층에 금속층이 증착된 수지 집전체를 포함하는 전극 조립체에서, 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시켜, 고분자층이 존재하는 상태에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달이 원활한 장점을 가진다.
도 1은 통상적인 방식에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 접합시킨 구조를 전극 탭의 인출 방향에서 본 정면도이다.
도 2는 통상적인 방식에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 접합시킬 때의 전극 탭들과 리드 탭의 적층 및 접합 위치를 모식화한 평면 전개도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시킨 구조를 전극 탭의 인출 방향에서 본 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 접합시킬 때의 전극 탭들과 리드 탭의 적층 및 접합 위치를 모식화한 평면 전개도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시킨 구조를 전극 탭의 인출 방향에서 본 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 접합시킬 때의 전극 탭들과 리드 탭의 적층 및 접합 위치를 모식화한 평면 전개도이다.
본 발명에 따른 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 탭들 간 중심 접합부의 전장방향 중심선을 기준으로, 좌측으로 치우쳐 위치된 A 타입 전극 탭(200a, 200a') 및 우측으로 치우쳐 위치된 B 타입 전극 탭(200b, 200b')을 포함하며, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 B 타입 전극 탭(200b, 200b')은 교대로 위치하고, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 B 타입 전극 탭(200b, 200b')은 일부 중첩되어 상기 중심 접합부를 형성하며, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 B 타입 전극 탭(200b, 200b')에서 상기 중심 접합부를 형성하지 않은 나머지 부분은 동일한 타입의 전극 탭끼리(200a와 200a' 또는 200b와 200b') 측면 접합부를 형성한 구조를 이루고, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b, 200b')은 각각 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 구조를 가지는 전극 탭 접합구조를 갖는다.
이차전지 중에서도 파우치형 전지셀은, 일반적으로 양극, 음극 및 양극과 음극의 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 단위셀이 다수 개 적층된 구조를 가지며(즉, 전극 조립체 또는 스택셀(stack cell)), 이 전극 조립체를 전지 케이스에 수용한 후 전해액을 주입하거나 처음부터 전극 조립체 내에 고체 전해질을 구비시켜 제품화할 수 있다. 그리고, 전극 조립체 내에는 전류의 전달을 위한 전극 집전체상에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어 위치하는데, 최근 들어 전지의 에너지 밀도를 높이고 안정성을 개선하기 위한 목적으로, 폴리이미드(PI)나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등으로 이루어진 고분자층에 금속층을 증착시킨 경량의 수지 집전체가 개발되어 전지에 적용되고 있다. 이러한 수지 집전체를 이용하여 스택셀(stack cell)을 조립할 때에는, 전극 탭 간 접합과 전극 탭 및 리드 탭 간 접합이 필요하다. 즉, 수지 집전체를 이용하여 스택셀을 조립할 때에도, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 통상의 방식에 따라 수지 집전체의 전극 탭들과 리드 탭을 단순히 적층 및 접합시키고 있다.
이 경우, 전극 평면 방향으로는 수지 집전체의 금속층(10)에 의해 전자 전달이 원활하지만, 수지 집전체의 고분자층(20)은 비 전도성이기 때문에 전극 적층 방향(through-plane)으로는 전자 전달이 잘 이루어지지 않는 문제가 필연적으로 발생한다(도 1에서 화살표는 미약하게나마 전자가 전달되는 경로를 의미한다). 그리고, 이에 따라 리드 탭(30)과 맞닿는 전극과 다른 전극들 간에 저항 차이가 발생하여, 고율 충방전 시 전지 성능이 저하되기 마련이다.
이에 본 출원인은, 전지의 에너지 밀도를 높이고 안정성을 개선하기 위한 목적으로 고분자층에 금속층을 증착시킨 수지 집전체를 전극 집전체로 적용하되, 고분자층의 존재 하에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달을 원활하게 하여, 전극 간 저항 차이를 제거 또는 최소화함으로써 전지의 성능을 개선할 수 있는 전극 조립체를 발명해 낸 것이다.
본 발명은, 단위셀(100)에 포함된 전극 집전체(구체적으로는, 비 전도성의 고분자층과 전도성의 금속층을 포함하는 수지 집전체)로부터 연장되어 돌출되고 금속 재질의 리드 탭(300)과 접합되는 전극 탭(200)의 구조 또는 형상에 핵심적인 특징이 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 전극 탭(200)을 구성하면, 다수개의 전극 탭(200) 각각에 포함된 금속층들이 상호 접촉을 할 수 있고, 이에 따라, 전극 적층 방향으로 전자 전달을 원활하게 하여 전극 간 저항 차이를 제거 또는 최소화함으로써, 통상의 경우에 비하여 전지의 성능을 개선할 수 있다(도 3에서 화살표는 전자가 전달되는 경로를 의미한다).
상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b, 200b')은, 상기 전극 조립체의 단위셀(100) 각각에 포함된 전극 집전체로부터 연장되어 돌출된 형태를 가진다. 따라서, 상기 전극 집전체도 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 구조를 가진다.
그리고, 상기 전극 탭(200a, 200b, 200a', 200b')의 적층 방향을 기준으로, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 상기 B 타입 전극 탭(200b, 200b')을 포함한 전극 탭 집합체의 최외곽 또는 상기 전극 탭 집합체의 사이에는 리드 탭(300)이 배치된다.
상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')은, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 전극 탭(200)이 인출되는 방향에서 본 수직 단면을 기준으로, 일단이 상기 리드 탭(300)의 어느 한쪽 끝단과 일치하게 위치하고 다른 일단은 상기 리드 탭(300)의 다른 한쪽 끝단과 중심부의 사이에 위치할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, B 타입 전극 탭(200b, 200b')은, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 좌우 대칭되는 형상으로 위치할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b, 200b')은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 하나씩 번갈아 교대로 적층된 형태를 가진다. 이때, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 B 타입 전극 탭(200b, 200b')은 일부 중첩되어 중심 접합부를 형성한다.
이에 더하여, 리드 탭(300)과 모든 전극 탭(200) 간에 도전 구조가 형성되어 전자 전달을 원활히 할 수 있도록, 동일한 타입의 전극 탭(200a와 200a', 또는 200b와 200b')이 상기 리드 탭(300)의 한쪽 끝단 방향에서 2장 단위로 압착된 형태를 가져야 한다. 이때, 다른 종의 전극 탭 1장을 사이에 개재시키는 형태가 된다. 따라서, 상기 동일한 타입의 전극 탭끼리 압착된 형태로 측면 접합부를 형성하여, 다른 타입의 전극 탭을 사이에 개재시키는 형상을 이루는 동시에, 동일한 타입의 전극 탭에 각각 포함된 금속층이 상기 측면 접합부에서 서로 접촉하게 된다. 이때, 상기 측면 접합부의 선단이 도 3에 도시된 바와 같이 상기 리드 탭의 어느 한쪽 끝단과 일치하게 위치할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
즉, 다시 말해, 상기 동일한 타입의 전극 탭(200a와 200a', 또는 200b와 200b')이 상기 리드 탭(300)의 한쪽 끝단 방향에서 2장 단위로 압착된 형태를 가지면, 동일한 타입의 전극 탭에 각각 포함된 금속층이 상기 압착된 형태를 가지는 부분(측면 접합부)에서 서로 접촉하게 된다. 또한, 상기 압착된 형태에 의해 다른 타입의 전극 탭 1장이 상기 동일한 타입의 전극 탭(200a와 200a', 또는 200b와 200b') 사이에 개재되기 때문에, 서로 다른 타입의 전극 탭 간에도 금속층끼리 대면되어 접촉한다.
따라서, 동일한 타입의 전극 탭들이 측면 접합부에서 금속층을 통해 접촉하고, 서로 다른 타입의 전극 탭들(예를 들어, 200a와 200b, 200b와 200a', 200a'와 200b')이 상기 중심 접합부에서 금속층을 통한 접촉이 이루어짐으로써, 상기 A 타입 전극 탭(200a와 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b와 200b')을 포함한 모든 전극 탭들 간에 연속적인 도전 구조가 형성된다. 그리고 이에 따라, 리드 탭(300)과 모든 전극 탭들 간에도 연속적인 도전 구조가 형성되어 전자 전달이 원활하게 이루어진다. 따라서, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b, 200b') 중 어느 하나 이상은 짝수개로 구비되어야 한다.
상기 A 타입 전극 탭(200a와 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b와 200b')은, 상기 전극 탭(200)이 인출되는 방향에서 본 수직 단면을 기준으로, 각각 상기 리드 탭(300)의 너비 기준 50 % 초과 80 % 이하, 바람직하게는 60 % 내지 80 %, 더욱 바람직하게는 70 % 내지 80 %의 너비로 서로 중첩될 수 있다. 만약, 상기 A 타입 전극 탭(200a와 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b와 200b') 각각의 너비가 상기 리드 탭(300)의 너비 기준 50 % 이하이면, 서로 다른 타입의 전극 탭 간 접촉이 용이하지 않을 수 있다. 즉, 다시 말해, 상기 중심 접합부가 형성되지 않아, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 B 타입 전극 탭(200b, 200b')이 금속층을 통한 접촉이 어려울 수 있다. 그리고, 상기 A 타입 전극 탭(200a와 200a') 및 B 타입 전극 탭(200b와 200b') 각각의 너비가 상기 리드 탭(300)의 너비 기준 80 %를 초과하면, 서로 다른 타입의 전극 탭 간에 접촉하지 않는 불필요한 부분이 발생할 수 있고, 이 경우 소요 비용 측면에서 불리할 수 있다.
또한, 상기 리드 탭(300)은 상기 A 타입 전극 탭(200a)하고만 물리적으로 접촉할 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이, A 타입 전극 탭(200a) 이외에 B 타입 전극 탭(200b)까지 함께 물리적으로 접촉시키면, 전자 전달이 더욱 원활할 수 있다. 즉, 다시 말해, 상기 리드 탭(300)은 A 타입 전극 탭 중 어느 하나 및 이에 대면되게 위치하는 B 타입 전극 탭 중 어느 하나와 함께 접촉하는 것이 좋다. 그리고, 이와 동시에, 도 3에 도시된 바와 같이 압착되지 않은 A 타입 전극 탭(200a) 타단 선단면에도 리드 탭(300)이 전면적(全面的)으로 접촉함으로써, 전자 전달이 더욱 원활할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 상기 A 타입 전극 탭(200a, 200a')과 B 타입 전극 탭(200b, 200b')을 일 실시 양태로서 더욱 구체적으로 설명한다. 도 3은 전극 탭이 A 타입의 전극 탭 2장(200a, 200a')과 B 타입의 전극 탭 2장(200b, 200b')만으로 이루어진 전극 조립체로서, 아래 실시 양태에서는 A 타입의 전극 탭 2장(200a, 200a')을 제1 전극 탭(200a)과 제3 전극 탭(200a')으로 나타내고, B 타입의 전극 탭 2장(200b, 200b')을 제2 전극 탭(200b)과 제4 전극 탭(200b')으로 나타내기로 한다.
본 발명의 전극 조립체가 총 4장의 전극 탭만을 포함하는 경우, 상기 전극 조립체에 포함되는 전극 탭은,
리드 탭(300)에 대면되게 접촉하며, 일단은 상기 리드 탭(300)의 어느 한쪽 끝단과 일치하게 위치하고, 다른 일단은 상기 리드 탭(300)의 다른 한쪽 끝단과 중심부의 사이에 위치하는 제1 전극 탭(200a),
상기 제1 전극 탭(200a)과 좌우 대칭되는 형상을 가지며, 상기 리드 탭(300)과 마주하지 않는 제1 전극 탭(200a)의 다른 면에 일부 중첩되게 접촉하는 제2 전극 탭(200b),
상기 제1 전극 탭(200a)의 형상과 동일하고 상기 제2 전극 탭(200b)과 좌우 대칭되는 형상을 가지며, 상기 제1 전극 탭(200a)과 마주하지 않는 제2 전극 탭(200b)의 다른 면에 일부 중첩되게 접촉하는 제3 전극 탭(200a') 및
상기 제2 전극 탭(200b)의 형상과 동일하고 상기 제1 전극 탭(200a)과 좌우 대칭되는 형상을 가지며, 상기 제2 전극 탭(200b)과 마주하지 않는 제3 전극 탭(200a')의 다른 면에 일부 중첩되게 접촉하는 제4 전극 탭(200b')을 포함한다.
(즉, 상기 A 타입 전극 탭이 제1 전극 탭 및 제3 전극 탭을 포함하고, B 타입 전극 탭이 제2 전극 탭 및 제4 전극 탭을 포함하면, 상기 제1 전극 탭이 리드 탭에 대면되게 접촉하고, 상기 제2 전극 탭, 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭이 상기 리드 탭과 마주하지 않는 제1 전극 탭의 다른 면에 순차 위치한다)
그리고, 상기 리드 탭(300)의 한쪽 끝단과 일치하게 위치하는 제1 전극 탭(200a)의 일단과 제3 전극 탭(200a')의 일단이 상기 제2 전극 탭(200b)을 사이에 개재시키는 형상으로 압착된 형태를 가져, 상기 제1 전극 탭(200a)의 금속층과 제3 전극 탭(200a')의 금속층이 상기 압착된 부분에서 접촉한다. 즉, 상기 제1 전극 탭(200a)의 일단과 제3 전극 탭(200a')의 일단이 압착된 형태를 가짐에 따라, 상기 제1 전극 탭(200a)과 제3 전극 탭(200a')의 마주하는 금속층 간에 접촉이 이루어지며, 제1 전극 탭(200a)과 제3 전극 탭(200a')의 마주하지 않는 금속층 간에도 접촉이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 리드 탭(300)의 다른 한쪽 끝단과 일치하게 위치하는 제2 전극 탭(200b)의 일단과 제4 전극 탭(200b')의 일단이 상기 제3 전극 탭(200a')을 사이에 개재시키는 형상으로 압착된 형태를 가져, 상기 제2 전극 탭(200b)의 금속층과 제4 전극 탭(200b')의 금속층이 상기 압착된 부분에서 접촉한다. 즉, 상기 제2 전극 탭(200b)의 일단과 제4 전극 탭(200b')의 일단이 압착된 형태를 가짐에 따라, 상기 제2 전극 탭(200b)과 제4 전극 탭(200b')의 마주하는 금속층 간에 접촉이 이루어지며, 제2 전극 탭(200b)과 제4 전극 탭(200b')의 마주하지 않는 금속층 간에도 접촉이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 리드 탭(300)은 상기 제1 전극 탭(200a)하고만 물리적으로 접촉할 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 전극 탭(200a) 이외에 제2 전극 탭(200b)까지 함께 물리적으로 접촉시키면, 전자 전달이 더욱 원활할 수 있다. 그리고, 이와 동시에, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 리드 탭(300)을 압착되지 않은 제1 전극 탭(200a)의 타단 선단면에도 전면적으로 접촉시킴으로써, 전자 전달이 더욱 원활할 수 있다. 한편, 설명의 편의를 위해 4개의 전극 탭으로 구성되는 전극 조립체를 예시하였으나, 다수개의 전극 탭이 추가로 적층될 수 있음은 당업자에게 있어 당연하다 할 것이다. 예를 들어, 상기 제3 전극 탭(200a')과 마주하지 않는 제4 전극 탭(200b')의 다른 면 측에, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭을 교대로 다수개 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 상기 이차전지는 이상에서 설명한 본 발명의 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 수납 케이스를 포함한다. 그리고, 상기 이차전지는 용도에 특별한 제한을 두지 않는다. 상기 이차전지는 전극 조립체를 파우치 등의 수납 케이스 내부에 수용할 수 있는 모든 전지일 수 있으나, 리튬계 이차전지인 것이 바람직할 수 있다.
상기 리튬계 이차전지가 리튬-황 전지인 경우, 양극 활물질로 황을 포함한 것일 수 있고, 탄소재까지 포함한 황-탄소 복합체 또한 양극 활물질로 적용 가능하다. 상기 리튬계 이차전지가 리튬 이온 전지인 경우, 양극 활물질로 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2), 리튬 망간 산화물(LiMnO2, LiMn2O4 등), 리튬 인산철 화합물(LiFePO4) 및 리튬 니켈코발트망간계 양극 활물질(또는 리튬 NCM계 양극 활물질, 또는 NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물, 또는 High Ni 양극재) 등을 예시할 수 있다. 또한 양극에는, 상기 양극 활물질 이외에 바인더 및 도전재 등을 더 포함한다.
상기 바인더는 양극 활물질과 도전재 등의 결합 및 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 예컨대, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플루오라이드-폴리헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVdF/HFP), 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐에테르, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 알킬화 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리돈, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무, 술폰화 EPDM 고무, 스틸렌-부틸렌 고무, 불소 고무, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 바인더는 통상적으로 양극 총 중량 100 중량부를 기준으로 1 내지 50 중량부, 바람직하게는 3 내지 15 중량부 첨가된다. 상기 바인더의 함량이 1 중량부 미만이면 양극재와 집전체와의 접착력이 불충분해질 수 있고, 50 중량부를 초과하면 접착력은 향상되지만 그만큼 양극재의 함량이 감소하여 전지 용량이 낮아질 수 있다.
상기 양극에 포함되는 도전재는 전지의 내부 환경에서 부반응을 유발하지 않고 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 우수한 전기전도성을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 대표적으로는 흑연 또는 도전성 탄소를 사용할 수 있으며, 예컨대, 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 덴카 블랙, 써멀 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙 등의 카본블랙; 결정구조가 그라펜이나 그라파이트인 탄소계 물질; 탄소 섬유, 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본; 알루미늄 분말, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화 아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 산화물; 및 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 고분자;를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 전체 중량 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 50 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부로 첨가된다. 도전재의 함량이 0.5 중량부 미만으로 너무 적으면 전기전도성 향상 효과를 기대하기 어렵거나 전지의 전기화학적 특성이 저하될 수 있으며, 도전재의 함량이 50 중량부를 초과하여 너무 많으면 상대적으로 양극재의 양이 적어져 용량 및 에너지 밀도가 저하될 수 있다. 양극에 도전재를 포함시키는 방법은 크게 제한되지 않으며, 양극재에의 코팅 등 당분야에 공지된 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 양극재에 도전성의 제2 피복층이 부가됨으로 인해 상기와 같은 도전재의 첨가를 대신할 수도 있다.
또한, 양극에는 그 팽창을 억제하는 성분으로서 충진제가 선택적으로 첨가될 수 있다. 이러한 충진제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 전극의 팽창을 억제할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소 섬유 등의 섬유상 물질; 등을 사용할 수 있다.
상기 양극재, 바인더 및 도전재 등을 분산매(용매)에 분산, 혼합시켜 슬러리를 만들고, 이를 양극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연함으로써 양극을 제조할 수 있다. 상기 분산매로는 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMF(Dimethyl formamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), 에탄올, 이소프로판올, 물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 집전체로는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스스틸(STS), 알루미늄(Al), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 카본(C), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(In doped SnO2), FTO(F doped SnO2), 및 이들의 합금과, 알루미늄(Al) 또는 스테인리스스틸의 표면에 카본(C), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag)을 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 양극 집전체의 형태는 호일, 필름, 시트, 펀칭된 것, 다공질체, 발포체 등의 형태일 수 있다.
음극은 해당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질, 도전재, 바인더, 필요에 따라 충진제 등을 분산매(용매)에 분산, 혼합시켜 슬러리를 만들고, 이를 음극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 음극을 제조할 수 있다. 상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질 재료; Si, Al, Sn, Pb, Sb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 또는 Al합금 등 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물; SiOβ(0 < β < 2), SnO2, 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물과 같이 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 금속산화물; 또는 Si-C 복합체 또는 Sn-C 복합체과 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극 활물질로서 금속 리튬 박막이 사용될 수도 있다. 또한, 탄소재료는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성 탄소가 대표적이다.
또한, 상기 음극에 사용되는 바인더 및 도전재는 앞서 양극에서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다. 상기 음극 집전체로는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스스틸(STS), 구리(Cu), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 카본(C), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(In doped SnO2), FTO(F doped SnO2), 및 이들의 합금과, 구리(Cu) 또는 스테인리스 스틸의 표면에 카본(C), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag)을 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 음극 집전체의 형태는 호일, 필름, 시트, 펀칭된 것, 다공질체, 발포체 등의 형태일 수 있다.
분리막으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 폴리머, 유리섬유 등을 시트, 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포 등의 형태로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 다공성의 폴리에틸렌 또는 다공성의 유리섬유 부직포(glass filter)를 분리막으로 적용하는 것이 바람직할 수 있고, 다공성의 glass filter(유리섬유 부직포)를 분리막으로 적용하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
한편, 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질(예컨대, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등)이 사용되는 경우에는 상기 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다. 구체적으로는, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막을 사용한다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 내지 10 ㎛, 두께는 일반적으로 5 내지 300 ㎛ 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 전해질 또는 전해액으로는 비수계 전해액(비수계 유기 용매)으로서 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 메틸에틸 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, γ-부틸로락톤, n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 인산 트리에스테르, 디부틸 에테르, N-메틸-2-피롤리디논, 1,2-디메톡시 에탄, 2-메틸 테트라하이드로퓨란과 같은 테트라하이드로퓨란 유도체, 디메틸설폭시드, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥솔란 및 그 유도체, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산 메틸, 트리메톡시 메탄, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기 용매가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전해액에는 리튬염을 더 첨가하여 사용할 수 있으며(이른바, 리튬염 함유 비수계 전해액), 상기 리튬염으로는 비수계 전해액에 용해되기 좋은 공지의 것, 예를 들어 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiPF3(CF2CF3)3, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4-페닐 붕산 리튬, 리튬 이미드 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 (비수계) 전해액에는 충·방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, 글라임계 화합물, 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 필요에 따라서는, 불연성을 부여하기 위해 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위해 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
한편, 이차전지는 당 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막을 넣고, 비수 전해액을 투입함으로써 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지 셀에 적용됨은 물론, 중대형 디바이스의 전원인 전지모듈의 단위전지로 특히 적합하게 사용될 수 있다. 이러한 측면에서, 본 발명은 또한 2개 이상의 이차전지가 전기적으로 연결(직렬 또는 병렬)되어 포함된 전지모듈을 제공한다. 상기 전지모듈에 포함되는 이차전지의 수량은, 전지모듈의 용도 및 용량 등을 고려하여 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.
나아가, 본 발명은 당 분야의 통상적인 기술에 따라 상기 전지모듈을 전기적으로 연결한 전지팩을 제공한다. 상기 전지모듈 및 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 전기 트럭; 전기 상용차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용 가능하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을, 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
[실시예 1] 전극 조립체의 제조
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 전극 탭들 간 중심 접합부의 전장방향 중심선을 기준으로, 좌측으로 치우쳐 위치된 A 타입 전극 탭; 및 우측으로 치우쳐 위치된 B 타입 전극 탭;을 포함하고, 이때, 상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭은 교대로 위치하고, 상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭은 일부 중첩되어 상기 중심 접합부를 형성하며, 상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭에서 상기 중심 접합부를 형성하지 않은 나머지 부분은 동일한 타입의 전극 탭끼리 측면 접합부를 형성한 구조를 이루고, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭은 각각 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 구조를 가지는 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체를 제조하였다.
[비교예 1] 전극 조립체의 제조
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 통상의 방식에 따라 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 수지 집전체의 전극 탭들을 단순히 적층 및 접합시켜 전극 조립체를 제조하였다.
[실험예 1] 전극 탭 및 리드 탭 간 전기 저항 측정
먼저, 상기 실시예 1에서 제조된 전극 조립체의 전극 탭 적층 방향을 기준으로 상기 A 타입 전극 탭과 상기 B 타입 전극 탭을 포함한 전극 탭 집합체의 최외곽에 리드 탭을 배치한 후 용접하여 전극 탭과 리드 탭 사이의 전기 저항을 측정하였다.
이와는 별도로, 상기 비교예 1에서 제조된 전극 조립체의 최외곽에 리드 탭을 배치한 후 용접하여 전극 탭과 리드 탭 사이의 전기 저항을 측정하였다.
측정 결과, 상기 비교예 1에서 제조된 전극 조립체를 이용한 경우는, 전극 탭과 리드 탭 사이의 전기 저항이 0.12 내지 0.16 ohm으로 측정된 반면, 상기 실시예 1에서 제조된 전극 조립체를 이용한 경우는, 전극 탭과 리드 탭 사이의 전기 저항이 0.05 내지 0.07 ohm으로 측정되었다.
따라서, 도전 구조가 형성되도록 서로 다른 형상의 전극 탭을 교대로 적층시킨 본 발명의 전극 조립체를 이용하면, 고분자층이 존재하는 상태에서도 전극 적층 방향으로 전자 전달이 원활하게 이루어짐을 알 수 있다.
[부호의 설명]
100: 단위셀
200: 전극 탭 (200a, 200a': A 타입 전극 탭, 200b, 200b': B 타입 전극 탭)
300: 리드 탭

Claims (10)

  1. 전극 탭들 간 중심 접합부의 전장방향 중심선을 기준으로, 좌측으로 치우쳐 위치된 A 타입 전극 탭; 및 우측으로 치우쳐 위치된 B 타입 전극 탭;을 포함하며,
    상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭은 교대로 위치하고,
    상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭은 일부 중첩되어 상기 중심 접합부를 형성하며,
    상기 A 타입 전극 탭과 B 타입 전극 탭에서 상기 중심 접합부를 형성하지 않은 나머지 부분은 동일한 타입의 전극 탭끼리 측면 접합부를 형성한 구조를 이루고,
    상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭은 각각 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 구조를 가지는 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 동일한 타입의 전극 탭끼리 압착된 형태로 측면 접합부를 형성하여, 다른 타입의 전극 탭을 사이에 개재시키는 형상을 이루는 동시에, 동일한 타입의 전극 탭에 각각 포함된 금속층이 상기 측면 접합부에서 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 동일한 타입의 전극 탭들이 측면 접합부에서 금속층을 통해 접촉하고, 서로 다른 타입의 전극 탭들이 상기 중심 접합부에서 금속층을 통한 접촉이 이루어져, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭을 포함한 모든 전극 탭들 간에 연속적인 도전 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭 중 어느 하나 이상이 짝수개로 구비되는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭이 상기 전극 조립체의 단위셀 각각에 포함된 전극 집전체로부터 연장되어 돌출된 형태를 가지는 것으로, 상기 전극 집전체도 2개의 금속층 사이에 고분자층이 개재된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 전극 탭의 적층 방향을 기준으로, 상기 A 타입 전극 탭과 상기 B 타입 전극 탭을 포함한 전극 탭 집합체의 최외곽 또는 상기 전극 탭 집합체의 사이에 리드 탭이 배치되는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 측면 접합부의 선단이 상기 리드 탭의 어느 한쪽 끝단과 일치하게 위치하는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 A 타입 전극 탭 및 B 타입 전극 탭은 각각 상기 리드 탭의 너비 기준 50 % 초과 80 % 이하의 너비로 서로 중첩된 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 리드 탭이 A 타입 전극 탭 중 어느 하나 및 이에 대면되게 위치하는 B 타입 전극 탭 중 어느 하나와 함께 접촉하는 것을 특징으로 하는, 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체.
  10. 청구항 1의 전극 탭 접합구조를 갖는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수용하는 수납 케이스;를 포함하는 이차전지.
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