WO2025249696A1 - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지

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WO2025249696A1
WO2025249696A1 PCT/KR2025/000559 KR2025000559W WO2025249696A1 WO 2025249696 A1 WO2025249696 A1 WO 2025249696A1 KR 2025000559 W KR2025000559 W KR 2025000559W WO 2025249696 A1 WO2025249696 A1 WO 2025249696A1
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electrode
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collector plate
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정현기
최우혁
김명섭
유관현
유윤선
전우태
김은지
박건규
고성귀
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Definitions

  • the present disclosure relates to a secondary battery.
  • Secondary batteries are power storage systems that offer superior energy density by converting electrical energy into chemical energy and storing it. Compared to non-rechargeable primary batteries, secondary batteries are rechargeable and are widely used in IT devices such as smartphones, cellphones, laptops, and tablet PCs. Recently, interest in electric vehicles has grown to prevent environmental pollution, leading to the adoption of high-capacity secondary batteries in electric vehicles. These secondary batteries require high density, high output, and stability.
  • the surface roughness of the surface in contact with the upper and lower surfaces of the electrode assembly on the current collector plate can be increased to reduce contact resistance.
  • the present invention can improve the increase in resistance caused by the reduction of the electron movement path in the horizontal direction due to the reduction in the thickness of the current collector plate to increase the capacity of the secondary battery by reducing the contact resistance with the electrode assembly through the increase in surface roughness.
  • a secondary battery includes an electrode assembly having a first electrode plate, a separator, and a second electrode plate, a case in which the electrode assembly is accommodated and has an open lower portion, a terminal coupled by penetrating an upper surface of the case, a first current collector plate interposed between an upper surface of the electrode assembly and the case and electrically connecting the first electrode plate and the terminal, and a cap plate sealing the lower portion of the case, wherein the first current collector plate may have a surface roughness of a lower surface greater than a surface roughness of an upper surface.
  • the first electrode plate further includes a plurality of first electrode tabs that protrude upward from the upper surface of the electrode assembly and are bent and pressed in the winding axis direction of the electrode assembly.
  • the second electrode plate further includes a plurality of second electrode tabs that protrude downwardly and upwardly from the lower surface of the electrode assembly and are bent and pressed in the winding axis direction of the electrode assembly, and the electrode assembly may have a plurality of first electrode tabs exposed on the upper surface and a plurality of second electrode tabs exposed on the lower surface.
  • the above first collector plate is a flat circular plate and can be welded to the upper surface of the electrode assembly.
  • the first collector plate may include a terminal connection portion that contacts and is electrically connected to the lower surface of the terminal, and a plate connection portion that contacts and is electrically connected to the first electrode tab exposed to the upper surface of the electrode assembly and is located on the outside of the terminal connection portion.
  • the above first collector plate may further include a fuse portion positioned between the terminal connection portion and the electrode plate connection portion.
  • the above fuse portion may include a fuse hole formed along a portion of the outer periphery of the terminal connection portion, and a plate connection portion connecting the terminal connection portion and the plate connection portion.
  • the surface roughness of the electrode plate connection portion on the lower surface of the first collector plate may be greater than or equal to that of other areas.
  • the electrode assembly may further include a second collector plate in the shape of a circular plate corresponding to the lower surface of the electrode assembly, and in contact with and electrically connected to the second electrode tab exposed to the lower surface of the electrode assembly.
  • the surface roughness of the upper surface of the above second collector plate may be greater than the surface roughness of the lower surface.
  • the second collector plate may include a circular flat portion in contact with the lower surface of the electrode assembly and an extension portion extending downward from an edge of the flat portion.
  • the surface roughness of the flat portion of the second collector plate may be greater than or equal to that of the extended portion.
  • the case may include a beading portion sunken into the interior of the case on the upper portion of the cap plate, and a crimping portion bent inwardly at the lower portion of the case to secure the cap plate.
  • cap gasket interposed between the cap plate and the beading portion and between the cap plate and the crimping portion, and the cap plate may be non-polar.
  • the extension portion of the second collector plate may be interposed between the cap gasket and the beading portion.
  • the surface roughness of the upper surface of the second collector plate may be greater than the surface roughness of the lower surface of the first collector plate.
  • the above fuse section includes one or more fuse holes, and the fuse holes can be positioned concentrically with respect to the center of the first collector plate.
  • the above fuse part further includes protruding holes formed at both ends of the fuse hole, and the protruding holes can protrude in a direction approaching each other.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the electrode assembly of Figure 3.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of the secondary battery of Figure 1, with the electrode assembly and the collector plate disassembled.
  • Figures 9a to 9c are bottom views showing a roughened area on the lower surface of the first collector plate in the secondary battery of Figure 1.
  • FIGS. 10 to 13 are plan views illustrating various examples of the first collector plate in the secondary batteries illustrated in FIGS. 1 to 6.
  • Any configuration being placed “on (or under)” or “above (or below)” a component may mean not only that any configuration is placed in contact with the upper surface (or lower surface) of said component, but also that other configurations may intervene between said component and any configuration placed on (or below) said component.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the secondary battery illustrated in FIG. 1.
  • the secondary battery (100) may include an electrode assembly (110), a case (120) that accommodates the electrode assembly (110) and an electrolyte therein, a terminal (150) coupled to a terminal hole (122a) provided at one end of the case (120), for example, an upper end, and a cap plate (160) that seals the other end of the case (110), for example, a lower end.
  • the secondary battery (100) may have a terminal hole provided on the cap plate (160), so that the terminal (150) may be coupled to the cap plate (160).
  • the first electrode plate (111) includes a first substrate and a first active material layer positioned on the first substrate.
  • a first electrode tab (111b) may extend outward from a first electrode non-conductive portion (111a) of the first substrate where the first active material layer is not positioned, and the first electrode tab (111b) may be electrically connected to a terminal (150) via the first current collector plate (130).
  • the second electrode plate (112) includes a second substrate and a second active material layer positioned on the second substrate.
  • a second electrode tab (112b) may extend outward from a second electrode non-conductive portion (112a) of the second substrate where the second active material layer is not positioned, and the second electrode tab (112b) may be electrically connected to the case (120) via the second current collector plate (140).
  • the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b) may be positioned in opposite directions in the electrode assembly (110).
  • the first electrode plate (111) may function as an anode.
  • the first substrate may be composed of, for example, aluminum foil, and the first active material layer may include, for example, a transition metal oxide.
  • the second electrode plate (112) may function as an anode.
  • the second substrate may be composed of, for example, copper foil or nickel foil, and the second active material layer may include, for example, graphite.
  • the separator (113) functions to prevent short circuiting between the first electrode (111) and the second electrode (112) while allowing the movement of lithium ions.
  • the separator (113) may be composed of, for example, a polyethylene film, a polypropylene film, a polyethylene-polypropylene film, etc.
  • the beading portion (123) can prevent the electrode assembly (110) from moving inside the case (120) and facilitate the settling of the cap gasket (127) and the cap plate (160).
  • the crimping portion (124) can firmly fix the cap plate (160) by pressing the edge of the cap plate (160) through the cap gasket (127).
  • the case (123) can be made of, for example, nickel-plated iron.
  • the first collector plate (130) may have one surface that contacts and is coupled to the first electrode tab (111b) of the electrode assembly (110), and the other surface that contacts and is coupled to the terminal (150).
  • the first collector plate (130) may be welded to the first electrode tab (111b) of the electrode assembly (110) and electrically connected.
  • the first collector plate (130) may be welded and electrically connected while the other surface is in contact with the terminal (150).
  • the second collector plate (140) may have a central portion (141) that contacts and is coupled to the second electrode tab (112b) of the electrode assembly (110), and an edge portion (142) that contacts and is coupled to the body portion (121) of the case (120).
  • the second collector plate (140) may be electrically connected by welding the central portion (141) to the second electrode tab (112b) of the electrode assembly (110).
  • the second collector plate (140) may be electrically connected by welding the edge portion (142) in contact with the beading portion (123) of the case (120).
  • the terminal (150) may include a head (151) positioned on the outside of the case (120), and a fastening portion (152) extending inwardly from the center of the head (151) toward the inside of the case (120).
  • the terminal (150) may be fixed and sealed by having the fastening portion (152) coupled to a terminal hole (122a) together with a terminal gasket (125) so as to pressurize the upper portion (122) of the case (120) from the inside through the terminal gasket (125).
  • the terminal (150) may further be provided with a terminal groove (153) extending from the center of the head (151) toward the fastening portion (152).
  • the terminal (150) may be welded to the first collector plate (130) from the outside through the terminal groove (153).
  • the terminal (150) can be electrically connected to the first electrode (111) of the electrode assembly (110) through the first collector plate (130).
  • the terminal (150) and the case (120) can have different polarities.
  • the cap plate (160) can be secured to the inside of the crimping portion (124) via the cap gasket (127) to seal the case (120).
  • the cap plate (160) can include a safety vent (165) that is thinner than other areas due to a notch.
  • the safety vent (165) provided in the cap plate (160) can be cut along the notch. The cut safety vent (165) can prevent an explosion of the secondary battery (100) by releasing the gas to the outside.
  • Fig. 3 is a perspective view illustrating an electrode assembly in the secondary battery of Fig. 1
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of the electrode assembly of Fig. 3.
  • the electrode assembly (110) is illustrated before the first electrode tab (111b) protruding upward and the second electrode tab (112b) protruding downward are bent.
  • Fig. 5 is a perspective view showing the electrode assembly (110) illustrated in Fig. 3 after the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b) are bent toward the core.
  • Fig. 5 is an exploded perspective view showing the electrode assembly (110) and the first collector plate (130) and the second collector plate (140) of the secondary battery of Fig. 1, where they are exploded
  • Fig. 6 is a cross-sectional view of Fig. 5.
  • Fig. 7 is an enlarged view showing part A of Fig. 2 in an enlarged manner.
  • the first electrode plate (111) may be provided with a first electrode non-coated portion (111a) on the upper portion thereof, which is not coated with a first electrode active material. This first electrode non-coated portion (111a) may protrude upward from the electrode assembly (110).
  • the first electrode non-coated portion (111a) may include a plurality of first electrode tabs (111b).
  • the plurality of first electrode tabs (111b) may be positioned on the upper portion of the first electrode non-coated portion (111a) and may be arranged to be spaced apart from each other in one direction before winding.
  • the plurality of first electrode tabs (111b) may not be provided at the winding leading end and/or the winding ending end.
  • the second electrode plate (112) may be provided with a second electrode non-coated portion (112a) on the lower portion where the second electrode active material is not coated.
  • the second electrode non-coated portion (112a) may include a plurality of second electrode tabs (112b).
  • the plurality of second electrode tabs (112b) may be positioned on the lower portion of the second electrode non-coated portion (112a) and may be arranged to be spaced apart from each other in one direction before winding.
  • the plurality of second electrode tabs (112b) may not be provided at the winding leading end and/or the winding ending end.
  • the plurality of second electrode tabs (112b) may be formed on the second electrode non-coated portion (112a) by laser notching, ultrasonic cutting, or punching. A plurality of second electrode tabs (112b) like this may protrude further downward in the electrode assembly (110) compared to the first electrode plate (111) and the separator (113).
  • the electrode assembly (110) may have a first electrode tab (111b) that protrudes upward, and a second electrode tab (112b) that protrudes downward.
  • the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b) may be bent toward the core. That is, a plurality of first electrode tabs (111b) and a plurality of second electrode tabs (112b) may be bent and pressed from the winding end region toward the core. At this time, the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b) may not be provided in some regions of the winding end so as not to cover the core hole of the electrode assembly (110).
  • the electrode assembly (110) may have surface roughness due to the difference in height between the upper surface (110a) and the lower surface (110b) caused by the bending and compaction of the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b).
  • a first electrode tab (111b) may be positioned on the upper surface (110a) of the electrode assembly (110), and a second electrode tab (112b) may be positioned on the lower surface (110b).
  • Fig. 8 shows four regions arbitrarily selected from the upper surface (110a) and the lower surface (110b) of the electrode assembly (110).
  • the four arbitrarily selected regions are shown as being symmetrical to each other with the core as the center, but any region may be selected as long as it has the same area.
  • the four arbitrarily selected regions be regions that come into contact with the first collector plate (130) and the second collector plate (140).
  • the four arbitrarily selected regions may be regions that are not welded to the first collector plate (130) and the second collector plate (140).
  • the surface roughness data which is the result of the maximum height (Sz) and the average height (Sa) measured in the first region (a1), the second region (a2), the third region (a3), and the fourth region (a4) of the upper surface (110a) of the electrode assembly (110), and the maximum height (Sz) and the average height (Sa) measured in the first region (b1), the second region (b2), the third region (b3), and the fourth region (b4) of the lower surface (110b), may be as shown in Table 1 below.
  • the maximum height (Sz) is the height from the lowest point to the highest point (peak) within the area of each region
  • the average height (Sa) may be the average roughness in the area of each region.
  • the surface roughness data for the upper surface (110a) and the lower surface (110b) of the electrode assembly (110) were measured for a total of three electrode assemblies (110), and Table 1 shows the experimental results for the first electrode assembly, Table 2 shows the experimental results for the second electrode assembly, and Table 3 shows the experimental results for the third electrode assembly.
  • the first electrode assembly, the second electrode assembly, and the third electrode assembly may be electrode assemblies having the same structure manufactured through the same process.
  • the unit may be ⁇ m.
  • the average height (Sa) measured for each region may be 12 ⁇ m to 36 ⁇ m, and the maximum height (Sz) may be 123 ⁇ m to 520 ⁇ m.
  • the average height (Sa) measured for each region may be 18 ⁇ m to 41 ⁇ m, and the maximum height (Sz) may be 147 ⁇ m to 236 ⁇ m.
  • the upper surface (110a) and the lower surface (110b) of the electrode assembly (110) may have surface roughness due to uneven steps caused by the bending and compaction of the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b).
  • the surface roughness of the lower surface (110b) of the electrode assembly (110) may be greater than that of the upper surface (110a).
  • the surface roughness of the lower surface (130b) of the first collector plate (130) that comes into contact with the upper surface (110a) of the electrode assembly (110) can be reduced to reduce the contact resistance between the first collector plate (130) and the first electrode tab (111b) of the electrode assembly (110).
  • the first collector plate (130) may be a circular metal plate having a shape corresponding to the upper surface (110a) of the electrode assembly (110).
  • the planar size of the first collector plate (130) may be equal to or smaller than the size of the upper surface (110a) of the electrode assembly (110).
  • the first collector plate (130) may be fixed and electrically connected to the first electrode tab (111b) of the electrode assembly (110) by welding while the lower surface (130b) is in contact with the upper surface (110a) of the electrode assembly (110).
  • the first collector plate (130) may be fixed and electrically connected to the terminal (150) by welding while the upper surface (130a) is in contact with the lower surface of the terminal (150).
  • the first collector plate (130) serves as a passage for current flow between the first electrode plate (111) of the electrode assembly (110) and the terminal (150).
  • the first collector plate (130) may be welded to the electrode assembly (110), then housed in a case (120), and then welded to the terminal (150).
  • the first collector plate (130) may have a greater surface roughness on the lower surface (130b) than on the upper surface (130a).
  • a greater surface roughness here may mean a greater average height and/or maximum height in a plane and/or along a unidirectional line.
  • the first collector plate (130) may increase the surface roughness of the lower surface (130b) through roughening treatment.
  • the roughening treatment may be performed by blasting, polishing, or etching, for example.
  • the first collector plate (130) may have a surface roughness of a lower surface (130b) having a maximum height (Ry) of 7 ⁇ m to 9 ⁇ m and an average height (Ra) of 0.6 ⁇ m to 0.9 ⁇ m. If the average height of the roughness of the lower surface (130b) of the first collector plate (130) is less than 0.6 ⁇ m, the contact area between the first collector plate (130) and the electrode assembly (110) may be reduced, thereby increasing resistance.
  • the average height of the roughness of the lower surface (130b) of the first collector plate (130) is greater than 0.9 ⁇ m or the maximum height is greater than 9 ⁇ m, the electron movement path in the horizontal direction of the first collector plate (130) (the plane direction of the first collector plate) may be reduced, thereby increasing resistance.
  • the surface roughness of the lower surface (130b) of the first collector plate (130) can be set and changed according to the surface roughness of the upper surface (110a) of the electrode assembly (110).
  • the first collector plate (130) may have a thickness that does not reduce the electron movement path after roughening.
  • the first collector plate (130) may have a thickness of 0.2 mm to 1.5 mm.
  • the first collector plate (130) may include a terminal connection portion (131), a plate connection portion (132), and a fuse portion (135).
  • the terminal connection portion (131) is located at the center of the first collector plate (130) and may be formed in an approximately circular shape.
  • the lower surface of the fastening portion (152) of the terminal (150) may be welded to the upper surface of the terminal connection portion (131).
  • the plate connection portion (132) is located on the outer side of the terminal connection portion (131) and may be in contact with and electrically connected to the first electrode tab (111b) of the electrode assembly (110).
  • the first electrode tab (111b) exposed to the upper surface (110a) of the electrode assembly (110) may be welded to the lower surface of the plate connection portion (132).
  • the fuse part (135) may be formed between the terminal connection part (131) and the plate connection part (132).
  • the fuse part (135) may include a fuse hole (136) and a plate connection part (137).
  • the fuse part (135) may melt and cut the plate connection part (137) due to the generated heat, thereby blocking the current flowing in the secondary battery (100).
  • the fuse hole (136) is formed in a roughly 'C' shape along a portion of the outer periphery of the terminal connection portion (131), so that both ends of the fuse hole (136) can face each other.
  • the fuse hole (136) can separate the terminal connection portion (131) and the plate connection portion (132). That is, the terminal connection portion (131) and the plate connection portion (132) can be separated from each other by the fuse hole (136).
  • the plate connector (137) can connect the terminal connector (131) and the plate connector (132). When a short circuit or overcurrent occurs in the secondary battery (100), the plate connector (137) can melt and cut due to the generated heat to block the current, thereby improving safety.
  • the shape of the first collector plate (130) can be changed into various forms, for example, having a terminal connection portion (131), a polar plate connection portion (132), and a fuse portion (135).
  • FIGS. 9A to 9C a bottom view of a first collector plate (130) showing a roughened area of a secondary battery (100) is illustrated. Each bottom view indicates a roughened area on the lower surface of the first collector plate (130) with a hatch.
  • the first collector plate (130) can be roughened over the entire area of the lower surface (130b) as shown in FIG. 9a.
  • the first collector plate (130) is roughened only in the area where the electrode plate connection portion (132) is located on the lower surface (130b), as shown in FIG. 9b, so that the surface roughness of the lower surface of the electrode plate connection portion (132) may be greater than that of other areas.
  • the surface roughness of the first collector plate (130) illustrated in FIG. 9a or FIG. 9b in the area where the terminal connection portion (131) is located and the area where the plate connection portion (137) of the fuse portion (135) is located may be smaller than or equal to the surface roughness of the plate connection portion (132).
  • the second collector plate (140) may include a circular flat portion (141) corresponding to the lower surface (110b) of the electrode assembly (110), and an extension portion (142) extending downward from the edge of the flat portion (141).
  • the second collector plate (140) may have a higher surface roughness on the upper surface (140a) than on the lower surface (140b).
  • a higher surface roughness here may mean a higher average height and/or a higher maximum height in a plane and/or along a unidirectional line.
  • the second collector plate (140) may increase the surface roughness of the upper surface (140a) through roughening treatment.
  • the roughening treatment may be performed by blasting, polishing, or etching, for example.
  • the second collector plate (140) may have a maximum roughness (Ry) of 4.6 ⁇ m to 5.6 ⁇ m on the upper surface (140a) and an average roughness (Ra) of 0.39 ⁇ m to 0.44 ⁇ m.
  • the average roughness (Ra) may be an average roughness based on the center line. If the average roughness height of the upper surface (140a) of the second collector plate (140) is less than 0.39 ⁇ m, the contact area between the second collector plate (140) and the lower surface (110b) of the electrode assembly (110) may be reduced, thereby increasing resistance.
  • the average height of the roughness of the upper surface (140a) of the second collector plate (140) is greater than 0.44 ⁇ m or the maximum height (Ry) is greater than 5.6 ⁇ m, the electron movement path in the horizontal direction (plane direction of the second collector plate) of the second collector plate (140) may be reduced, thereby increasing resistance.
  • the roughness of the upper surface (140a) of the second collector plate (140) may be set and changed according to the roughness value of the lower surface (110b) of the electrode assembly (110).
  • the second collector plate (140) may have a thickness that does not reduce the electron movement path after roughening.
  • the second collector plate (140) may have a thickness of 0.2 mm to 1.5 mm.
  • the surface roughness of the upper surface (140a) of the second collector plate (140) may be greater than the surface roughness of the lower surface (130b) of the first collector plate (130). Since the surface roughness of the lower surface (110b) of the electrode assembly (110) is greater than the surface roughness of the upper surface (110a), it is preferable that the surface roughness of the upper surface (110a) of the second collector plate (140) be greater than the surface roughness of the lower surface (110b) of the first collector plate (130) in order to increase the contact area with the lower surface (110b) having a greater surface roughness.
  • the upper surface of the flat portion (141) of the second collector plate (140) can be in contact with and electrically connected to the lower surface (110b) of the electrode assembly (110).
  • the upper surface of the flat portion (141) can be fixed and electrically connected to the second electrode tab (112b) exposed to the lower portion of the electrode assembly (110) by welding while in contact with the lower surface (110b) of the electrode assembly (110).
  • the extension portion (142) may extend downward from the edge of the flat portion (141).
  • a plurality of extension portions (142) may be provided so as to be spaced apart from each other along the edge of the flat portion (141).
  • the extension portion (142) may be in contact with the inner surface of the beading portion (123). That is, the extension portion (142) may be rounded or bent along the beading portion (123).
  • the inner surface may be the inner surface of the case (120).
  • the end of the extension portion (142) may be positioned between the beading portion (123) and the cap gasket (127). Such an extension portion (142) may be in contact with and joined to the beading portion (123) of the case (120).
  • the extension portion (142) may be joined by welding while in contact with the inner surface of the beading portion (123) of the case (120).
  • the second collector plate (140) above serves as a current flow path between the second electrode plate (112) of the electrode assembly (110) and the case (120). That is, the case (120) may be a negative terminal.
  • the second collector plate (140) may be roughened only in the area where the flat portion (141) is located on the upper surface (140a). At this time, the surface roughness of the upper surface of the flat portion (141) of the second collector plate (140) may be greater than that of the extended portion (142). Accordingly, the surface roughness of the flat portion (141) of the upper surface (140a) of the second collector plate (140) may be greater than or equal to that of the extended portion (142).
  • the secondary battery (100) has surface roughness on the upper surface (110a) and the lower surface (110b) due to the bending and compaction of the first electrode tab (111b) and the second electrode tab (112b), the surface roughness in the area in contact with the electrode assembly (110) on the first collector plate (130) and the second collector plate (140) can be increased compared to other areas, thereby reducing the contact resistance between the electrode assembly (110) and the first collector plate (130), and between the electrode assembly (110) and the second collector plate (140).
  • the thickness of the first collector plate (130) and the second collector plate (140) is reduced, so that the electron movement path (cross-sectional area) in the horizontal direction is reduced, and the resulting increase in resistance can be improved by reducing the contact resistance with the electrode assembly (110) through increasing the surface roughness.
  • Figures 10 to 13 are plan views illustrating various examples of the first collector plate in the secondary batteries illustrated in Figures 1 to 6.
  • the first current collector (230) may include a terminal connection portion (131), a plate connection portion (132), and a fuse portion (235).
  • the fuse portion (235) may include a fuse hole (136), a plate connection portion (137), and a protrusion hole (236a).
  • the protrusion hole (236a) may be formed at one end and the other end of the fuse hole (136), respectively.
  • the protrusion holes (236a) formed at both ends of the fuse hole (136) may protrude in a direction approaching each other.
  • the width of the protrusion hole (236a) may be smaller than the width of the fuse hole (136).
  • the protrusion hole (236a) may reduce the width (W2) of the plate connection portion (137), i.e., the cross-sectional area through which current flows, thereby improving the function of the fuse portion (235).
  • the first collector plate (330) may include a terminal connection portion (131), a plate connection portion (132), and a fuse portion (335).
  • the fuse portion (335) may include a fuse hole (136), a plate connection portion (337), a protrusion hole (236a), and an extension hole (336b).
  • the extension holes (336b) may extend from both ends of the fuse hole (136) toward the outside of the first collector plate (330) by the length of the plate connection portion (337).
  • the extension holes (336b) formed at both ends of the fuse hole (136) may be parallel to each other.
  • the extension holes (336b) may increase the length (L) of the plate connection portion (337), i.e., the length through which current flows, thereby improving the function of the fuse portion (335).
  • the first collector plate (430) may include a terminal connection portion (131), a plate connection portion (132), and a fuse portion (435).
  • the fuse portion (435) may include two fuse holes (436) spaced apart from each other, and two plate connection portions (437) positioned between the fuse holes (436).
  • the two fuse holes (436) are positioned concentrically with respect to the center of the first collector plate (430) and may be symmetrical to each other.
  • the angle (b) formed by the plate connection portion (437) with respect to the center of the first collector plate (430) may be about 30 to 50 degrees.
  • the first collector plate (530) may include a terminal connection portion (131), a plate connection portion (132), and a fuse portion (535).
  • the fuse portion (535) may include three fuse holes (536) spaced apart from each other, and three plate connection portions (537) positioned between the fuse holes (536).
  • the three fuse holes (536) may be positioned concentrically with respect to the center of the first collector plate (530) and may be formed to have the same size.
  • the angle (c) formed by the plate connection portions (537) with respect to the center of the first collector plate (530) may be about 8 to 15 degrees.
  • the surface roughness treatment of the first collector plate (230, 330, 430, 530) illustrated in FIGS. 10 to 13 can apply various surface treatment areas illustrated in FIGS. 9a to 9c.

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Abstract

본 발명은 전극 조립체의 상면과 하면이 표면 거칠기를 가지므로, 집전판에서 상기 전극 조립체의 상면과 하면과 접촉되는 면의 표면 거칠기를 높여 접촉 저항을 감소시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다. 일예로, 본 발명은 제1전극판, 세퍼레이터 및 제2전극판을 갖는 전극 조립체와, 전극 조립체가 수용되고, 하단부가 개방된 케이스와, 케이스의 상면부를 관통하여 결합된 단자와, 전극 조립체의 상면과 케이스 사이에 개재되며, 제1전극판과 단자 사이를 전기적으로 연결하는 제1집전판 및, 케이스의 하단부를 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하며, 제1집전판은 하면의 표면 거칠기가 상면의 표면 거칠기에 비해서 더 큰 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지
본 개시는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장할 수 있는 우수한 에너지 밀도를 제공하는 전력 저장 시스템이다. 재충전이 불가능한 일차 전지에 비해 이차 전지는 재충전이 가능하여 스마트폰, 셀룰러폰, 노트북, 타블렛 PC 등 IT 기기에 많이 사용되고 있다. 최근에는 환경 오염 방지를 위해 전기 자동차에 대한 관심이 높아졌고, 이에 따라 전기 자동차에 고용량의 이차 전지가 채택되고 있다. 이러한 이차 전지는 고밀도, 고출력, 안정성 등의 특성이 요구되고 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명은 전극 조립체의 상면과 하면이 표면 거칠기를 가지므로, 집전판에서 상기 전극 조립체의 상면과 하면과 접촉되는 면의 표면 거칠기를 높여 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 이차 전지의 용량 증대를 위해 집전판의 두께가 감소하여, 수평 방향으로 전자 이동 경로가 감소되어 발생되는 저항의 증가를 표면 거칠기 증가를 통해 전극 조립체와의 접촉 저항 감소로 개선시킬 수 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 제1전극판, 세퍼레이터 및 제2전극판을 갖는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 수용되고, 하단부가 개방된 케이스와, 상기 케이스의 상면부를 관통하여 결합된 단자와, 상기 전극 조립체의 상면과 상기 케이스 사이에 개재되며, 상기 제1전극판과 상기 단자 사이를 전기적으로 연결하는 제1집전판 및, 상기 케이스의 하단부를 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하며, 상기 제1집전판은 하면의 표면 거칠기가 상면의 표면 거칠기에 비해서 더 클 수 있다.
상기 제1전극판은 상기 전극 조립체의 상면으로부터 상부 상향으로 돌출되고, 상기 전극 조립체의 권취축방향으로 절곡 및 다져진 다수의 제1전극탭을 더 포함하고,
상기 제2전극판은 상기 전극 조립체의 하면으로부터 하부 상향으로 돌출되고, 상기 전극 조립체의 권취축방향으로 절곡 및 다져진 다수의 제2전극탭을 더 포함하며, 상기 전극 조립체는 상면에 다수의 제1전극탭이 노출되고, 하면에 다수의 제2전극탭이 노출될 수 있다.
상기 제1집전판은 평평한 원형판으로, 상기 전극 조립체의 상면에 용접될 수 있다.
상기 제1집전판은 상기 단자의 하면에 접촉 및 전기적으로 접속된 단자 접속부 및, 상기 전극 조립체의 상면으로 노출된 제1전극 탭과 접촉 및 전기적으로 접속되며, 상기 단자 접속부의 외측에 위치하는 극판 접속부를 포함할 수 있다.
상기 제1집전판은 단자 접속부와 상기 극판 접속부 사이에 위치하는 퓨즈부를 더 포함할 수 있다.
상기 퓨즈부는 상기 단자 접속부의 외주연의 일부를 따라 형성된 퓨즈홀 및, 상기 단자 접속부와 상기 극판 접속부를 연결하는 극판 연결부를 포함할 수 있다.
상기 제1집전판은 하면에서 상기 극판 접속부의 표면 거칠기가 다른 영역에 비해서 더 크거나 같을 수 있다.
상기 전극 조립체의 하면과 대응되는 원형 판 형상으로, 상기 전극 조립체의 하면으로 노출된 상기 제2전극 탭과 접촉 및 전기적으로 접속된 제2집전판을 더 포함할 수 있다.
상기 제2집전판은 상면의 표면 거칠기가 하면의 표면 거칠기에 비해서 더 클 수 있다.
상기 제2집전판은 상기 전극 조립체의 하면에 접촉된 원형의 평면부 및, 상기 평면부의 가장자리로부터 하부 방향으로 연장된 연장부를 포함할 수 있다.
상기 제2집전판은 상면에서 상기 평면부의 표면 거칠기가 상기 연장부에 비해서 더 크거나 같을 수 있다.
상기 케이스는 상기 캡 플레이트의 상부에 상기 케이스의 내부로 함몰된 비딩부 및, 상기 캡 플레이트의 하부에 상기 케이스의 하단부가 내부 방향으로 절곡되어 상기 캡 플레이트를 고정하는 크림핑부를 포함할 수 있다.
상기 캡 플레이트와 상기 비딩부의 사이, 상기 캡 플레이트와 상기 크림핑부 사이에 개재된 캡 가스켓을 더 포함하며, 상기 캡 플레이트는 무극성일 수 있다.
상기 제2집전판의 연장부는 상기 캡 가스켓과 상기 비딩부 사이에 개재될 수 있다.
상기 전극 조립체는 하면의 표면 거칠기가 상면의 표면 거칠기에 비해서 더 클 수 있다.
상기 제2집전판의 상면의 표면 거칠기는 상기 제1집전판의 하면의 표면거칠기에 비해서 더 클 수 있다.
상기 다수의 제1전극 탭은 상기 제1전극판에서 전극 활물질이 도포되지 않은 제1무지부로, 권취 방향을 따라 서로 이격되도록 다수개가 배치될 수 있다.
상기 다수의 제1전극 탭은 상기 제1전극판에서 권취 선단과 권취 종단에는 구비되지 않을 수 있다.
상기 퓨즈부는 하나 이상의 퓨즈홀을 포함하고, 상기 퓨즈홀은 상기 제1집전판의 중심을 기준으로 동심원 상에 위치할 수 있다.
상기 퓨즈부는 상기 퓨즈홀의 양단에 형성된 돌기홀을 더 포함하고, 상기 돌기홀은 서로를 향해 가까워지는 방향으로 돌출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극 조립체의 상면과 하면이 표면 거칠기를 가지므로, 집전판에서 상기 전극 조립체의 상면과 하면과 접촉되는 면의 표면 거칠기를 높여 접촉 저항을 감소시킬 수 있는 이차 전지를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 이차 전지의 용량 증대를 위해 집전판의 두께가 감소하여, 수평 방향으로 전자 이동 경로가 감소되어 발생되는 저항의 증가를 표면 거칠기 증가를 통해 전극 조립체와의 접촉 저항 감소로 개선시킬 수 있는 이차 전지를 제공할 수 있다.
다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 상술한 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적인 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이차 전지의 단면도이다.
도 3은 도 1의 이차 전지에서 전극 조립체를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 전극 조립체의 단면도이다.
도 5는 도 1의 이차 전지에서 전극 조립체와 집전판이 분해된 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
도 7은 도 2의 A부분을 확대도시한 확대도이다.
도 8은 도 5에서 전극 조립체의 상면과 하면에서 임의로 선택된 4개의 영역을 표시한 평면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 1의 이차 전지에서 제1집전판의 하면에서 거칠기 처리된 영역을 표시한 저면도이다.
도 10 내지 도 13은 도 1 내지 도 6에 도시된 이차 전지에서 제1집전판의 다양한 예를 도시한 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면을 실제 축척 대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시 될 수 있다. 또한, 서로 다른 실시예에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여될 수 있다.
2개의 비교 대상이 '동일'하다는 언급은 '실질적으로 동일'한 것을 의미한다. 따라서 실질적 동일은 당업계에서 낮은 수준으로 간주되는 편차, 예를 들어 5% 이내의 편차를 가지는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 소정 영역에서 어떠한 파라미터가 균일하다는 것은 평균적 관점에서 균일하다는 것을 의미할 수 있다.
비록 제1, 제2등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1구성요소는 제2구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 복수일 수도 있다.
구성요소의 "상부(또는 하부)" 또는 구성요소의 "상(또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면(또는 하면)에 접하여 배치되는 것 뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에(또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접솔될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결(electrically coupled)되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서 "A 및/또는 B"라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미한다. 즉, "및/또는"은 열거된 복수의 항목들의 모든 조합 또는 임의의 조합을 포함한다. "C 내지 D"라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시의 실시 예를 기술하기 위한 것이며, 본 개시의 제한을 의도하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이차 전지의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이차 전지(100)는 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)와 전해액을 내부에 수용하는 케이스(120)와, 케이스(120)의 일측 단, 예를 들어 상측 단에 구비된 단자홀(122a)에 결합된 단자(150) 및 케이스(110)의 타측 단, 예를 들어 하측 단을 밀봉하는 캡 플레이트(160)를 포함할 수 있다. 일부예에서, 이차전지(100)는 단자홀이 캡 플레이트(160) 상에 구비되어, 캡 플레이트(160)상에 단자(150)가 결합할 수 있다.
이차 전지(100)는 전극 조립체(110)의 제1전극(111)과 단자(150)사이를 전기적으로 연결하는 제1집전판(130)과 전극 조립체(110)의 제2전극(112)과 케이스(120)사이를 전기적으로 연결하는 제2집전판(140)을 더 포함할 수 있다.
전극 조립체(110)는 세퍼레이터(113)와, 세퍼레이터(113)를 사이에 두고 위치하는 제1전극판(111)과 제2전극판(112)을 포함할 수 있으며, 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취될 수 있다.
제1전극판(111)은 제1기재와, 제1기재에 위치하는 제1활물질층을 포함한다. 제1기재 중 제1활물질층이 위치하지 않는 제1전극 무지부(111a)에서 제1전극 탭(111b)이 외측으로 연장될 수 있으며, 제1전극 탭(111b)은 제1집전판(130)을 통해 단자(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2전극판(112)은 제2기재와, 제2기재에 위치하는 제2활물질층을 포함한다. 제2기재 중 제2활물질층이 위치하지 않는 제2전극 무지부(112a)에서 제2전극 탭(112b)이 외측으로 연장될 수 있으며, 제2전극 탭(112b)은 제2집전판(140)을 통해 케이스(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1전극 탭(111b)과 제2전극 탭(112b)은 전극 조립체(110)에서 서로 반대 방향에 위치할 수 있다. 제1전극판(111)은 양극으로 기능할 수 있다. 이 경우 제1기재는 예를 들어 알루미늄 포일로 구성될 수 있고, 제1활물질층은 예를 들어 전이금속 산화물을 포함할 수 있다. 제2전극판(112)은 음극으로 기능할 수 있다. 이 경우 제2기재는 예를 들어 구리 포일 또는 니켈 포일로 구성될 수 있고, 제2활물질층은 예를 들어 흑연을 포함할 수 있다.
세퍼레이터(113)는 리튬 이온의 이동을 허용하면서 제1전극(111)과 제2전극(112)의 단락을 방지하는 기능을 한다. 세퍼레이터(113)는 예를 들어 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 필름 등으로 구성될 수 있다.
케이스(120)는 전극 조립체(110)와 전해액을 수용하며, 단자(150) 및 캡 플레이트(160)와 함께 이차 전지(100)의 외형을 구성한다. 케이스(120)는 대략적인 원통 모양의 몸통부(121)와, 몸통부(121)의 일측에 연결된 상부(122)를 포함할 수 있다. 몸통부(121)에는 내측을 향해 변형된 비딩부(123)가 위치할 수 있고, 몸통부(121)의 개구측 단부에는 내측을 향해 절곡된 크림핑부(124)가 위치할 수 있다. 상부(122)에는 중심을 관통하는 단자홀(122a)이 구비될 수 있다. 상부(122)는 단자 홀(122a)에 단자(150)가 삽입되어 결합될 수 있다. 단자 홀(122a)과 단자(150)사이에는 밀봉 및 전기적 절연을 위한 단자 가스켓(125)이 더 개재될 수 있다.
비딩부(123)는 케이스(120)의 내부에서 전극 조립체(110)가 움직이는 것을 억제할 수 있으며, 캡 가스켓(127)과 캡 플레이트(160)의 안착을 용이하게 할 수 있다. 크림핑부(124)는 캡 가스켓(127)을 통해 캡 플레이트(160)의 가장자리를 가압하여 캡 플레이트(160)를 견고하게 고정시킬 수 있다. 케이스(123)는 예를 들어 니켈로 도금된 철로 구성될 수 있다.
제1집전판(130)은 일면이 전극 조립체(110)의 제1전극 탭(111b)과 접촉 및 결합되고, 타면이 단자(150)에 접촉 및 결합될 수 있다. 제1집전판(130)은 전극 조립체(110)의 제1전극 탭(111b)에 용접되어, 전기적으로 접속될 수 있다. 제1집전판(130)은 타면이 단자(150)에 접촉된 상태에서, 용접되어 전기적으로 접속될 수 있다.
제2집전판(140)은 중심부(141)가 전극 조립체(110)의 제2전극 탭(112b)과 접촉 및 결합되고, 가장자리부(142)가 케이스(120)의 몸통부(121)에 접촉 및 결합될 수 있다. 제2집전판(140)은 중심부(141)가 전극 조립체(110)의 제2전극 탭(112b)에 용접되어, 전기적으로 접속될 수 있다. 제2집전판(140)은 가장자리부(142)가 케이스(120)의 비딩부(123)에 접촉된 상태에서 용접되어 전기적으로 접속될 수 있다.
단자(150)는 케이스(120)의 외측에 위치하는 헤드(151), 헤드(151)의 중심부로 부터 케이스(120)의 내측 방향으로 연장된 체결부(152)를 포함할 수 있다. 단자(150)는 체결부(152)가 단자 가스켓(125)과 함께 단자 홀(122a)에 결합되어, 단자 가스켓(125)을 통해 케이스(120)의 상부(122)를 내측에서 가압하여 고정 및 밀봉시킬 수 있다. 단자(150)는 헤드(151)의 중심으로부터 체결부(152)방향으로 단자 홈(153)이 더 구비될 수 있다. 단자(150)는 단자 홈(153)을 통해 제1집전판(130)과 외부에서 용접될 수 있다. 단자(150)는 제1집전판(130)을 통해 전극 조립체(110)의 제1전극(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 단자(150)와 케이스(120)는 서로 다른 극성을 가질 수 있다.
캡 플레이트(160)는 캡 가스켓(127)을 통해 크림핑부(124)의 내측에 고정되어 케이스(120)를 밀봉시킬 수 있다. 캡 플레이트(160)는 노치에 의해 다른 영역에 비해서 두께가 더 얇은 안전 벤트(165)를 포함할 수 있다. 이차 전지(100)의 과충전 또는 이상 작동 등에 의해 가스가 발생하는 경우, 캡플레이트(160)에 구비된 안전 벤트(165)는 노치를 따라 절개될 수 있다. 절개된 안전 벤트(165)는 가스를 외부로 방출하여 이차 전지(100)의 폭발을 방지할 수 있다.
도 3은 도 1의 이차 전지에서 전극 조립체를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 전극 조립체의 단면도이다. 도 3 및 도 4에서 전극 조립체(110)는 상단으로 돌출된 제1전극 탭(111b)과 하단으로 돌출된 제2전극 탭(112b)이 절곡되기 이전을 도시한 것이다.
또한 도 5는 도 3에 도시된 전극 조립체(110)에서 제1전극 탭(111b)과 제2전극 탭(112b)이 권심을 향해 절곡된 후를 도시한 사시도이다. 또한 도 5는 도 1의 이차 전지에서 전극 조립체(110)와 제1집전판(130) 및 제2집전판(140)이 분해된 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이다. 또한 도 7은 도 2의 A부분을 확대 도시한 확대도이다.
이하에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여, 전극 조립체(110), 제1집전판(130)과 제2집전판(140)의 구조 및 관계를 설명하고자 한다.
제1전극판(111)은 상단부에 제1전극 활물질이 코팅되지 않은 제1전극 무지부(111a)가 구비될 수 있다. 이와같은 제1전극 무지부(111a)는 전극 조립체(110)의 상부 방향으로 돌출될 수 있다. 또한 제1전극 무지부(111a)는 다수의 제1전극탭(111b)을 포함할 수 있다. 다수의 제1전극탭(111b)은 제1전극 무지부(111a)의 상단부에 위치할 수 있으며, 권취 이전에 일방향으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이와같은 다수의 제1전극탭(111b)은 권취 선단 및/또는 권취 종단에 구비되지 않을 수 있다. 이와같은 다수의 제1전극탭(111b)은 제1전극 무지부(111a)상에 레이저 노칭, 초음파 커팅 또는 타발등에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제1전극탭(111b)은 전극 조립체(110)에서 제2전극판(112) 및 세퍼레이터(113)에 비해서 상부 방향으로 더 돌출될 수 있다.
제2전극판(112)은 하단부에 제2전극 활물질이 코팅되지 않은 제2전극 무지부(112a)가 구비될 수 있다. 또한 제2전극 무지부(112a)는 다수의 제2전극탭(112b)을 포함할 수 있다. 다수의 제2전극탭(112b)은 제2전극 무지부(112a)의 하단부에 위치할 수 있으며, 권취 이전에 일방향으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 다수의 제2전극탭(112b)은 권취 선단 및/또는 권취 종단에 구비되지 않을 수 있다. 다수의 제2전극탭(112b)은 제2전극 무지부(112a)에 레이저 노칭, 초음파 커팅 또는 타발등에 의해서 형성될 수 있다. 이와같은 다수의 제2전극탭(112b)은 전극 조립체(110)에서 제1전극판(111) 및 세퍼레이터(113)에 비해서 하부 방향으로 더 돌출될 수 있다.
전극 조립체(110)는 제1전극탭(111b)이 상부방향으로 돌출될 수 있으며, 제2전극탭(112b)이 하부 방향으로 돌출될 수 있다. 이와 같은 제1전극탭(111b)과 제2전극탭(112b)은 권심을 향해 절곡될 수 있다. 즉, 다수의 제1전극탭(111b)과 다수의 제2전극탭(112b)은 권취 선단 영역부터 권심을 향해 절곡 및 다져질 수 있다. 이때 제1전극탭(111b)과 제2전극탭(112b)이 전극 조립체(110)의 권심홀을 덮지 않도록, 권취 선단의 일부 영역에는 구비되지 않을 수 있다. 전극 조립체(110)는 제1전극탭(111b)과 제2전극탭(112b)의 절곡 및 다짐에 의해서, 상면(110a)과 하면(110b)이 높이 차이로 인한 단차 발생으로 인해서, 표면 거칠기를 가질 수 있다.
전극 조립체(110)의 상면(110a)엔 제1전극탭(111b)이 위치하고, 하면(110b)에 제2전극탭(112b)이 위치할 수 있다. 도 8은 전극 조립체(110)의 상면(110a)과 하면(110b)에서 임의로 선택된 4개의 영역을 표시하고 있다. 여기서 임의로 선택된 4개의 영역은 권심을 중심으로 서로 대칭되는 것으로 표시하였으나, 동일한 넓이를 갖는 영역이라면 어떤 영역이라도 선택가능 할 수 있다. 다만, 임의로 선택된 4개의 영역은 제1집전판(130) 및 제2집전판(140)에 접촉되는 영역으로 선택하는 것이 바람직하다. 또한 임의로 선택된 4개의 영역은 제1집전판(130) 및 제2집전판(140)과 용접되지 않는 영역일 수 있다.
또한 전극 조립체(110)의 상면(110a)의 제1영역(a1), 제2영역(a2), 제3영역(a3) 및 제4영역(a4)에서 측정된 최대 높이(Sz)와 평균 높이(Sa)와, 하면(110b)의 제1영역(b1), 제2영역(b2), 제3영역(b3), 제4영역(b4)에서 측정된 최대 높이(Sz)와 평균 높이(Sa)의 결과인 표면 거칠기 데이터는 아래의 표 1과 같을 수 있다. 여기서 최대 높이(Sz)는 각각의 영역의 면적내에서 최저점에서 최고점까지(피크)의 높이이고, 여기서 평균 높이(Sa)는 각각의 영역의 면적에서 평균 거칠기일 수 있다.
여기서, 전극 조립체(110)의 상면(110a) 및 하면(110b)에 대한 표면 거칠기 데이터는 총 3개의 전극 조립체(110)에 대해서 측정하였으며, 표 1은 제1전극 조립체에 대한 실험 결과 이고, 표2는 제2전극 조립체에 대한 실험 결과이며, 표3은 제3전극 조립체에 대한 실혐 결과이다. 여기서 제1전극 조립체, 제2전극 조립체 및 제3 전극 조립체는 동일한 공정을 통해 제조된 동일한 구조의 전극 조립체일 수 있다. 이하에서 단위는 ㎛일 수 있다.
상면(110a) Sa Sz 하면(110b) Sa Sz
제1영역(a1) 14.895 177.730 제1영역(b1) 39.596 191.190
제2영역(a2) 14.140 127.890 제2영역(b2) 20.413 154.590
제3영역(a3) 12.433 123.550 제3영역(b3) 35.470 164.840
제4영역(a4) 14.658 281.420 제4영역(b4) 38.031 217.630
평균 14.031 177.648 평균 33.373 182.063
표준편차 0.963 63.583 표준편차 7.627 24.493
상면(110a) Sa Sz 하면(110b) Sa Sz
제1영역(a1) 13.076 128.230 제1영역(b1) 21.683 156.060
제2영역(a2) 15.564 133.240 제2영역(b2) 36.667 231.280
제3영역(a3) 16.712 158.220 제3영역(b3) 18.696 147.390
제4영역(a4) 36.595 502.330 제4영역(b4) 36.895 182.140
평균 19.971 230.505 평균 24.485 179.218
표준편차 8.509 157.349 표준편차 8.363 32.666
상면(110a) Sa Sz 하면(110b) Sa Sz
제1영역(a1) 15.553 165.060 제1영역(b1) 41.026 214.340
제2영역(a2) 18.525 250.980 제2영역(b2) 37.204 211.560
제3영역(a3) 13.827 141.380 제3영역(b3) 29.711 156.110
제4영역(a4) 24.906 520.360 제4영역(b4) 38.648 236.500
평균 18.203 269.445 평균 36.647 204.628
표준편차 4.219 150.496 표준편차 4.231 29.632
표 1 내지 표 3에서 전극 조립체(110)의 상면(110a)에 대한 표면 거칠기 데이터를 참조하면, 각 영역별로 측정된 평균 높이(Sa)는 12㎛ 내지 36㎛일 수 있고, 최대 높이(Sz)는 123㎛ 내지 520㎛일 수 있다. 또한 전극 조립체(110)의 하면(110b)에 대한 표면 거칠기 데이터를 참조하면, 각 영역별로 측정된 평균 높이(Sa)는 18㎛ 내지 41㎛일 수 있고, 최대 높이(Sz)는 147㎛ 내지 236㎛일 수 있다. 표 1 내지 표 3의 전극 조립체(110)의 표면 거칠기 데이터를 참조하면, 전극 조립체(110)의 상면(110a) 및 하면(110b)은 제1전극탭(111b)과 제2전극탭(112b)의 절곡 및 다짐에 의해서 불균일한 단차로 인해 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한 전극 조립체(110)는 상면(110a)에 비해서 하면(110b)의 표면 거칠기가 더 클 수 있다. 이와같은 표면 거칠기를 갖는 전극 조립체(110)의 상면(110a)에 평평한 제1집전판(130)이 접촉될 경우, 낮은 접촉 면적으로 인해 저항이 증가될 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 제1집전판(130)에서 전극 조립체(110)의 상면(110a)과 접촉되는 하면(130b)에 표면 거칠기를 갖도록 하여, 제1집전판(130)과 전극 조립체(110)의 제1전극탭(111b)사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
또한 표면 거칠기를 갖는 전극 조립체(110)의 하면(110b)에 평평한 제2집전판(140)이 접촉될 경우, 낮은 접촉 면적으로 인해 저항이 증가될 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 제2집전판(140)에서 전극 조립체(110)의 하면(110b)과 접촉되는 상면(140a)에 표면 거칠기를 갖도록 하여, 제2집전판(140)과 전극 조립체(110)의 제2집전판(140)사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
우선 제1집전판(130)은 전극 조립체(110)의 상면(110a)과 대응되는 형상인, 원형 금속 판일 수 있다. 제1집전판(130)의 평면크기는 전극 조립체(110)의 상면(110a)의 크기와 같거나 더 작을 수 있다. 제1집전판(130)은 하면(130b)이 전극 조립체(110)의 상면(110a)에 접촉된 상태에서 용접에 의해, 전극 조립체(110)의 제1전극탭(111b)에 고정 및 전기적으로 접속될 수 있다. 제1집전판(130)은 상면(130a)이 단자(150)의 하면에 접촉된 상태에서, 용접에 의해, 단자(150)에 고정 및 전기적으로 접속될 수 있다. 제1집전판(130)은 전극 조립체(110)의 제1전극판(111)과 단자(150)사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 제1집전판(130)은 전극 조립체(110)와 용접된 후, 케이스(120)내에 수납된 후 단자(150)와 용접될 수 있다.
이와같은 제1집전판(130)은 상면(130a)에 비해서, 하면(130b)의 표면 거칠기가 더 클 수 있다. 여기서 표면 거칠기가 더 크다는 것은, 평면상 및/또는 일방향 선에서 평균 높이 및/또는 최대 높이가 더 큰 것을 의미할 수 있다. 제1집전판(130)은 거칠기 처리를 통해 하면(130b)의 표면 거칠기를 증가시킬 수 있다. 거칠기 처리는 블라스트, 연마 또는 에칭 등일 수 있다.
제1집전판(130)은 하면(130b)의 표면 거칠기가 최대 높이(Ry)가 7㎛ 내지 9㎛이고, 평균 높이(Ra)가 0.6㎛ 내지 0.9㎛일 수 있다. 제1집전판(130)은 하면(130b)의 거칠기의 평균 높이가 0.6㎛보다 작으면, 제1집전판(130)과 전극 조립체(110)상의 접촉 면적이 감소되어, 저항이 증가될 수 있다. 제1집전판(130)은 하면(130b)의 거칠기의 평균 높이가 0.9㎛보다 더 크거나 최대 높이가 9㎛보다 더 클 경우, 제1집전판(130)의 수평 방향(제1집전판의 평면 방향)으로 전자 이동 경로가 감소되어, 저항이 증가될 수 있다. 이와같은 제1집전판(130)의 하면(130b)의 표면 거칠기는 전극 조립체(110)의 상면(110a)의 표면 거칠기에 따라 설정 및 변경할 수 있다.
제1집전판(130)은 거칠기 처리 후에, 남은 두께가 전자 이동 경로를 감소시키지 않을 만큼의 두께일 수 있다. 일예로 제1집전판(130)은 그 두께가 0.2mm 내지 1.5mm일 수 있다.
제1집전판(130)은 단자 접속부(131), 극판 접속부(132), 및 퓨즈부(135)를 포함할 수 있다. 단자 접속부(131)는 제1집전판(130)의 중심에 위치하며, 대략 원형으로 형성될 수 있다. 단자 접속부(131)의 상면에는 단자(150)의 체결부(152)의 하면이 용접될 수 있다. 극판 접속부(132)는 단자 접속부(131)의 외측에 위치하며, 전극 조립체(110)의 제1전극탭(111b)에 접촉 및 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 극판 접속부(132)의 하면에는 전극 조립체(110)의 상면(110a)으로 노출된 제1전극탭(111b)이 용접될 수 있다.
퓨즈부(135)는 단자 접속부(131)와 극판 접속부(132) 사이에 형성될 수 있다. 퓨즈부(135)는 퓨즈홀(136) 및 극판 연결부(137)를 포함할 수 있다. 퓨즈부(135)는 이차 전지(100)의 단락 또는 과전류 발생 시, 발생된 열에 의해 극판 연결부(137)를 용융 및 절단됨으로써 이차 전지(100)에 흐르는 전류를 차단할 수 있다.
퓨즈홀(136)은 단자 접속부(131)의 외주연의 일부를 따라서 대략 'C'자 형태로 형성되어, 퓨즈홀(136)의 양단은 서로 마주할 수 있다. 퓨즈홀(136)은 단자 접속부(131)와 극판 접속부(132)를 분리시킬 수 있다. 즉, 단자 접속부(131)와 극판 접속부(132)는 퓨즈홀(136)에 의해 서로 이격될 수 있다.
극판 연결부(137)는 단자 접속부(131)와 극판 접속부(132)를 연결시킬 수 있다. 극판 연결부(137)는 이차 전지(100)의 단락 또는 과전류 발생 시, 발생된 열에 의해 용융 및 절단되어 전류를 차단함으로써, 안전성을 향상시킬 수 있다.
이와같은 제1집전판(130)의 형상은 일예로, 단자 접속부(131)와 극판 접속부(132) 및 퓨즈부(135)를 갖는 다양한 형태로 변경 가능 할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 이차 전지(100)에서 거칠기 처리된 영역을 표시한 제1집전판(130)의 저면도가 도시되어 있다. 각 저면도는 제1전판(130)의 하면에서 거칠기 처리가 된 영역을 해치로 표시되어 있다.
일부예에서, 제1집전판(130)은 도 9a에 도시된 바와 같이 하면(130b)의 전체 영역에 거칠기 처리를 할 수 있다.
일부예에서, 제1집전판(130)은 도 9b에 도시된 바와 같이, 하면(130b)에서 극판 접속부(132)가 위치하는 영역에만 거칠기 처리를 하여, 다른 영역에 비해서 극판 접속부(132)의 하면만 표면 거칠기가 더 클 수 있다.
따라서, 도 9a 또는 도 9b에 도시된 제1집전판(130)은 하면(130b)에서 단자 접속부(131)가 위치하는 영역과, 퓨즈부(135)의 극판 연결부(137)가 위치하는 영역의 표면 거칠기는 극판 접속부(132)의 표면 거칠기보다 작거나 같을 수 있다.
일부예에서, 제1집전판(130)은 도 9c에 도시된 바와 같이 하면(130b)에서 극판 접속부(132)의 중심 영역에만 거칠기를 처리하여, 가장자리 영역(132a)는 거칠기 처리가 되지 않을 수 있다. 여기서 극판 접속부(132)의 가장자리 영역(132a)은 전극 조립체(110)의 권취 종단에서 제1전극탭(111b)이 없는 영역과 대응될 수 있다. 즉, 극판 접속부(132)는 중심 영역의 표면 거칠기가 가장자리 영역(132a)의 표면 거칠기보다 크거나 같을 수 있다.
제2집전판(140)은 전극 조립체(110)의 하면(110b)과 대응되는 원형의 평면부(141)와, 평면부(141)의 가장자리로부터 하부 방향으로 연장된 연장부(142)를 포함할 수 있다.
이와같은 제2집전판(140)은 하면(140b)에 비해서 상면(140a)의 표면 거칠기가 더 클 수 있다. 여기서 표면 거칠기가 더 크다는 것은, 평면상 및/또는 일방향 선에서 평균 높이 및/또는 최대 높이가 더 큰 것을 의미할 수 있다. 제2집전판(140)은 거칠기 처리를 통해 상면(140a)의 표면 거칠기를 증가시킬 수 있다. 거칠기 처리는 블라스트, 연마 또는 에칭 등일 수 있다.
제2집전판(140)은 상면(140a)의 거칠기가 최대 높이(Ry)가 4.6㎛ 내지 5.6㎛이고, 평균 높이(Ra)가 0.39㎛ 내지 0.44㎛일 수 있다. 여기서 평균 높이(Ra)는 중심선을 기준으로한 평균 거칠기일 수 있다. 제2집전판(140)은 상면(140a)의 거칠기의 평균 높이가 0.39㎛보다 작으면, 제2집전판(140)과 전극 조립체(110)의 하면(110b) 사이에 접촉 면적이 감소되어, 저항이 증가될 수 있다. 제2집전판(140)은 상면(140a)의 거칠기의 평균 높이가 0.44㎛보다 더 크거나, 최대 높이(Ry)가 5.6㎛보다 크면, 제2집전판(140)의 수평 방향(제2집전판의 평면 방향)으로 전자 이동 경로가 감소되어, 저항이 증가될 수 있다. 이와같은 제2집전판(140)의 상면(140a)의 거칠기는 전극 조립체(110)의 하면(110b)의 거칠기 값에 따라 설정 및 변경할 수 있다.
제2집전판(140)은 거칠기 처리 후에, 남은 두께가 전자 이동 경로를 감소시키지 않을 만큼의 두께일 수 있다. 일예로 제2집전판(140)은 그 두께가 0.2mm 내지 1.5mm일 수 있다.
이와같은 제2집전판(140)의 상면(140a)의 표면 거칠기는 제1집전판(130)의 하면(130b)의 표면 거칠기에 비해서 더 클 수 있다. 전극 조립체(110)에서 하면(110b)의 표면 거칠기가 상면(110a)의 표면 거칠기에 비해서 더 크므로, 표면 거칠기가 더 큰 하면(110b)과 접촉 면적을 증대시키기 위해 제2집전판(140)의 상면(110a)의 표면 거칠기가 제1집전판(130)의하면(110b)의 표면 거칠기에 비해서 더 큰 것이 바람직하다.
제2집전판(140)의 평면부(141)는 상면이 전극 조립체(110)의 하면(110b)과 접촉 및 전기적을 접속될 수 있다. 평면부(141)의 상면은 전극 조립체(110)의 하면(110b)에 접촉된 상태에서 용접에 의해, 전극 조립체(110)의 하부로 노출된 제2전극탭(112b)에 고정 및 전기적으로 접속될 수 있다.
연장부(142)는 평면부(141)의 가장자리로부터 하부 방향으로 연장될 수 있다. 일예로 연장부(142)는 평면부(141)의 가장자리를 따라 서로 이격되도록 다수개 구비될 수 있다. 또한 연장부(142)는 비딩부(123)의 내표면에 접촉될 수 있다. 즉, 연장부(142)는 비딩부(123)를 따라 라운드 또는 절곡될 수 있다. 여기서 내표면은 케이스(120)의 내측 표면일 수 있다. 연장부(142)는 끝단부가 비딩부(123)와 캡 가스켓(127)사이에 위치할 수 있다. 이와같은 연장부(142)는 케이스(120)의 비딩부(123)에 접촉 및 결합될 수 있다. 일예로 연장부(142)는 케이스(120)의 비딩부(123)의 내표면에 접촉된 상태로 용접에 의해 결합될 수 있다. 상기 제2집전판(140)은 전극 조립체(110)의 제2전극판(112)과 케이스(120)사이의 전류의 흐름 통로가 된다. 즉, 케이스(120)는 음극 단자일 수 있다. 추가적으로 제2집전판(140)은 상면(140a)에서 평면부(141)가 위치하는 영역에만 거칠기 처리를 할 수 있다. 이때, 제2집전판(140)은 연장부(142)에 비해서 평면부(141)의 상면의 표면 거칠기가 더 클 수 있다. 따라서 제2집전판(140)은 상면(140a)에서 표면 거칠기가 평면부(141)가 연장부(142)에 비해 더 크거나 같을 수 있다.
이와같은 이차 전지(100)는 전극 조립체(110)는 제1전극탭(111b)과 제2전극탭(112b)의 절곡 및 다짐에 의해서 상면(110a)과 하면(110b)의 표면 거칠기를 가지므로, 제1집전판(130) 및 제2집전판(140)에서 전극 조립체(110)에 접촉되는 영역에 표면 거칠기도 다른 영역에 비해서 증가시킴으로써, 전극 조립체(110)와 제1집전판(130)사이, 전극 조립체(110)와 제2집전판(140)사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
이차 전지(100)는 용량 증대를 위해서 제1집전판(130) 및 제2집전판(140)의 두께가 감소되어 수평 방향으로 전자 이동 경로(단면적)가 감소되어, 발생되는 저항 증대를, 표면 거칠기 증대를 통해 전극 조립체(110)와의 접촉 저항 감소로 개선시킬 수 있다.
도 10 내지 도 13은 도 1 내지 도 6에 도시된 이차 전지에서 제1집전판의 다양한 예를 도시한 평면도가 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 제1집전판(230)은 단자 접속부(131), 극판 접속부(132) 및 퓨즈부(235)를 포함할 수 있다. 퓨즈부(235)는 퓨즈홀(136), 극판 연결부(137) 및 돌기홀(236a)을 포함할 수 있다. 돌기홀(236a)은 퓨즈홀(136)의 일단과 타단에 각각 형성될 수 있다. 퓨즈홀(136)의 양단에 형성된 돌기홀(236a)은 서로를 향해 가까워지는 방향으로 돌출될 수 있다. 돌기홀(236a)의 너비는 퓨즈홀(136)의 너비보다 작을 수 있다. 돌기홀(236a)은 극판 연결부(137)의 너비(W2), 즉 전류가 흐르는 단면적을 줄여주어, 퓨즈부(235)의 기능을 향상시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1집전판(330)은 단자 접속부(131), 극판 접속부(132) 및 퓨즈부(335)를 포함할 수 있다. 퓨즈부(335)는 퓨즈홀(136), 극판 연결부(337), 돌기홀(236a) 및 연장홀(336b)을 포함할 수 있다. 연장홀(336b)은 퓨즈홀(136)의 양단에서 극판 연결부(337)의 길이만큼 각각 제1집전판(330)의 외측을 향해 연장될 수 있다. 퓨즈홀(136)의 양단에 형성된 연장홀(336b)은 서로 평행할 수 있다. 연장홀(336b)은 극판 연결부(337)의 길이(L), 즉 전류가 흐르는 길이를 늘려주어, 퓨즈부(335)의 기능을 향상시킬 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1집전판(430)은 단자 접속부(131), 극판 접속부(132) 및 퓨즈부(435)를 포함할 수 있다. 퓨즈부(435)는 서로 이격된 2개의 퓨즈홀(436)과, 퓨즈홀(436) 사이에 위치한 2개의 극판 연결부(437)를 포함할 수 있다. 2개의 퓨즈홀(436)은 제1집전판(430)의 중심을 기준으로 동심원 상에 위치하며, 서로 대칭일 수 있다. 제1집전판(430)의 중심에 대해 극판 연결부(437)가 이루는 각(b)은 약 30도 내지 50도 일 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1집전판(530)은 단자 접속부(131), 극판 접속부(132) 및 퓨즈부(535)를 포함할 수 있다. 퓨즈부(535)는 서로 이격된 3개의 퓨즈홀(536)과, 퓨즈홀(536) 사이에 위치한 3개의 극판 연결부(537)를 포함할 수 있다. 3개의 퓨즈홀(536)은 제1집전판(530)의 중심을 기준으로 동심원 상에 위치할 수 있으며, 동일한 크기로 형성될 수 있다. 제1집전판(530)의 중심에 대해 극판 연결부(537)가 이루는 각(c)은 약 8도 내지 15도일 수 있다.
여기서 도 10 내지 도 13에 도시된 제1집전판(230, 330, 430, 530)의 표면 거칠기 처리는 도 9a 내지 도 9c에 도시된 다양한 표면 처리 영역을 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1전극판, 세퍼레이터 및 제2전극판을 갖는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 수용되고, 하단부가 개방된 케이스;
    상기 케이스의 상면부를 관통하여 결합된 단자;
    상기 전극 조립체의 상면과 상기 케이스 사이에 개재되며, 상기 제1전극판과 상기 단자 사이를 전기적으로 연결하는 제1집전판; 및
    상기 케이스의 하단부를 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하며,
    상기 제1집전판은 하면의 표면 거칠기가 상면의 표면 거칠기에 비해서 더 큰 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전극판은 상기 전극 조립체의 상면으로부터 상부 상향으로 돌출되고, 상기 전극 조립체의 권취축방향으로 절곡 및 다져진 다수의 제1전극탭을 더 포함하고,
    상기 제2전극판은 상기 전극 조립체의 하면으로부터 하부 상향으로 돌출되고, 상기 전극 조립체의 권취축방향으로 절곡 및 다져진 다수의 제2전극탭을 더 포함하며,
    상기 전극 조립체는 상면에 다수의 제1전극탭이 노출되고, 하면에 다수의 제2전극탭이 노출된 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1집전판은 평평한 원형판으로, 상기 전극 조립체의 상면에 용접된 이차 전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1집전판은
    상기 단자의 하면에 접촉 및 전기적으로 접속된 단자 접속부; 및
    상기 전극 조립체의 상면으로 노출된 제1전극 탭과 접촉 및 전기적으로 접속되며, 상기 단자 접속부의 외측에 위치하는 극판 접속부를 포함하는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1집전판은 단자 접속부와 상기 극판 접속부 사이에 위치하는 퓨즈부를 더 포함하는 이차 전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 퓨즈부는
    상기 단자 접속부의 외주연의 일부를 따라 형성된 퓨즈홀; 및
    상기 단자 접속부와 상기 극판 접속부를 연결하는 극판 연결부를 포함하는 이차 전지.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1집전판은 하면에서 상기 극판 접속부의 표면 거칠기가 다른 영역에 비해서 더 크거나 같은 이차 전지.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 하면과 대응되는 원형 판 형상으로, 상기 전극 조립체의 하면으로 노출된 상기 제2전극 탭과 접촉 및 전기적으로 접속된 제2집전판을 더 포함하는 이차 전지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2집전판은 상면의 표면 거칠기가 하면의 표면 거칠기에 비해서 더 큰 이차 전지.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2집전판은 상기 전극 조립체의 하면에 접촉된 원형의 평면부;
    상기 평면부의 가장자리로부터 하부 방향으로 연장된 연장부를 포함하는 이차 전지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2집전판은 상면에서 상기 평면부의 표면 거칠기가 다른 영역에 비해서 더 크거나 같은 이차 전지.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 케이스는
    상기 캡 플레이트의 상부에 상기 케이스의 내부로 함몰된 비딩부; 및
    상기 캡 플레이트의 하부에 상기 케이스의 하단부가 내부 방향으로 절곡되어 상기 캡 플레이트를 고정하는 크림핑부를 포함하는 이차 전지.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트와 상기 비딩부의 사이, 상기 캡 플레이트와 상기 크림핑부 사이에 개재된 캡 가스켓을 더 포함하며,
    상기 캡 플레이트는 무극성인 이차 전지.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2집전판의 연장부는 상기 캡 가스켓과 상기 비딩부 사이에 개재된 이차 전지.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 하면의 표면 거칠기가 상면의 표면 거칠기에 비해서 더 큰 이차 전지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2집전판의 상면의 표면 거칠기는 상기 제1집전판의 하면의 표면거칠기에 비해서 더 큰 이차 전지.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제1전극 탭은 상기 제1전극판에서 전극 활물질이 도포되지 않은 제1무지부로, 권취 방향을 따라 서로 이격되도록 다수개가 배치된 이차 전지.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제1전극 탭은 상기 제1전극판에서 권취 선단과 권취 종단에는 구비되지 않는 이차 전지.
  19. 제 6 항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 하나 이상의 퓨즈홀을 포함하고,
    상기 퓨즈홀은 상기 제1집전판의 중심을 기준으로 동심원 상에 위치하는 이차 전지.
  20. 제 6 항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 상기 퓨즈홀의 양단에 형성된 돌기홀을 더 포함하고,
    상기 돌기홀은 서로를 향해 가까워지는 방향으로 돌출된 이차 전지.
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