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KR101825624B1 - Flexible rechargeable battery - Google Patents

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KR101825624B1
KR101825624B1 KR1020160054031A KR20160054031A KR101825624B1 KR 101825624 B1 KR101825624 B1 KR 101825624B1 KR 1020160054031 A KR1020160054031 A KR 1020160054031A KR 20160054031 A KR20160054031 A KR 20160054031A KR 101825624 B1 KR101825624 B1 KR 101825624B1
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정혁
윤옥섭
안재성
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코스모신소재 주식회사
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Abstract

본 발명의 목적은 전지 특성 및 유연성을 향상시키는 플렉서블 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 이차 전지는, 복수의 구멍을 형성하는 집전체에 활물질을 코팅하여 활물질층을 형성하고 서로 마주하는 제1전극과 제2전극, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 전해질층, 및 적층되는 상기 제1전극과 상기 전해질층 및 상기 제2전극을 수용하며 외곽에서 상호 접합되고 상기 제1전극과 상기 제2전극에 연결되는 탭을 외부로 노출시키는 파우치 필름을 포함하며, 상기 활물질은 상기 구멍의 내주에서 활물질층 구멍을 형성한다.An object of the present invention is to provide a flexible secondary battery which improves the battery characteristics and flexibility. A flexible secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first electrode and a second electrode which are formed by coating an active material on a collector forming a plurality of holes to form an active material layer and facing each other, An electrolyte layer sandwiched between the first electrode and the electrolyte layer, and an electrolyte layer interposed between the first electrode, the electrolyte layer, and the second electrode, and a tab connected to the first electrode and the second electrode, And a pouch film, wherein the active material forms an active material layer hole in the inner periphery of the hole.

Description

플렉서블 이차 전지 {FLEXIBLE RECHARGEABLE BATTERY}[0001] FLEXIBLE RECHARGEABLE BATTERY [0002]

본 발명은 플렉서블 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 특성 및 유연성을 향상시키는 플렉서블 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible secondary battery, and more particularly, to a flexible secondary battery that improves battery characteristics and flexibility.

모바일 기기에 대한 기술 개발에 따라 에너지원으로써 이차 전지의 수요가 증가되고 있다. 이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다.With the development of technology for mobile devices, the demand for secondary batteries is increasing as an energy source. A rechargeable battery is a battery which repeatedly performs charging and discharging unlike a primary battery.

최근에는 플렉서블 디스플레이, 웨어러블(wearable) 휴대폰 및 시계, 착복형 개인용 컴퓨터와 같은 플렉서블 전자기기를 개발 및 상용화 하는데 관심이 집중되고 있다. 이에 대하여, 전원 공급 장치인 이차 전지의 플렉서블 특성 구현에 대한 요구도 동시에 증가되고 있다.Recently, attention has been focused on developing and commercializing flexible electronic devices such as flexible displays, wearable mobile phones, watches, and personal computers. On the other hand, a demand for a flexible characteristic of a secondary battery which is a power supply device is also increasing.

이와 같은 플렉서블 이차 전지를 구현하기 위해서는 우선적으로 유연성을 갖는 소재를 선택해야 하며, 이차 전지를 구성하는 재료 각각에서 발생할 수 있는 균열을 최소화시켜야 한다. 또한, 연속적인 공정을 통해 제조비용을 절감시켜야 기존의 이차 전지와 비교하여 상용화하는데 있어서 유리할 수 있다.In order to implement such a flexible secondary battery, it is necessary to select a material having flexibility first, and to minimize cracks that may occur in each of the materials constituting the secondary battery. In addition, it may be advantageous to commercialize the secondary battery in comparison with existing secondary batteries, because the manufacturing cost must be reduced through a continuous process.

기존의 이차 전지는 양극 전극층, 양극 활물질층, 전해질층, 음극 활물질층, 및 음극 전극층을 각각 제조하고 적층하여 구성하는 것이 일반적이다. 양, 음극 전극층이 판으로 형성되어 전해질층과 좁은 면적으로 접촉되므로 전지 특성(예를 들면, 전지 용량 및 충방전 속도 성능)이 낮아질 수 있다.Conventional secondary batteries are generally formed by laminating an anode electrode layer, a cathode active material layer, an electrolyte layer, a cathode active material layer, and a cathode electrode layer, respectively. Since the positive and negative electrode layers are formed as plates and contacted with the electrolyte layer in a narrow area, battery characteristics (for example, battery capacity and charge / discharge performance) may be lowered.

또한 양, 음극 전극층의 전면(全面)에 양, 음극 활물질층이 구비되므로 재료의 내부와 외부에서 발생되는 응력 차이에 의하여 유연성(flexibility)이 저하될 수 있다.In addition, since the positive and negative electrode active material layers are provided on the entire surface of the positive and negative electrode layers, the flexibility may be lowered due to the stress difference generated in the inside and the outside of the material.

본 발명의 목적은 전지 특성 및 유연성을 향상시키는 플렉서블 이차 전지를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a flexible secondary battery which improves the battery characteristics and flexibility.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 이차 전지는, 복수의 구멍을 형성하는 집전체에 활물질을 코팅하여 활물질층을 형성하고 서로 마주하는 제1전극과 제2전극, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 전해질층, 및 적층되는 상기 제1전극과 상기 전해질층 및 상기 제2전극을 수용하며 외곽에서 상호 접합되고 상기 제1전극과 상기 제2전극에 연결되는 탭을 외부로 노출시키는 파우치 필름을 포함하며, 상기 활물질층은 상기 구멍의 내주에서 활물질층 구멍을 형성한다.A flexible secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first electrode and a second electrode which are formed by coating an active material on a collector forming a plurality of holes to form an active material layer and facing each other, An electrolyte layer sandwiched between the first electrode and the electrolyte layer, and an electrolyte layer interposed between the first electrode, the electrolyte layer, and the second electrode, and a tab connected to the first electrode and the second electrode, And a pouch film, wherein the active material layer forms an active material layer hole in the inner periphery of the hole.

상기 집전체는 메쉬 부재로 형성되고, 상기 활물질층 구멍은 상기 메쉬 부재의 구멍들 각각에 형성될 수 있다.The collector may be formed of a mesh member, and the hole of the active material layer may be formed in each of the holes of the mesh member.

상기 집전체는 상기 메쉬 부재의 외곽에 구비되는 프레임을 더 포함하며, 상기 탭은 판으로 형성되어 상기 프레임에 연결될 수 있다.The current collector further includes a frame provided at an outer periphery of the mesh member, and the tab may be formed of a plate and connected to the frame.

상기 집전체는 직각으로 서로 교차하는 제1도선과 제2도선으로 상기 구멍을 사각형으로 형성하고, 상기 활물질층 구멍은 상기 제1도선과 상기 제2도선의 외표면에 코팅되는 상기 활물질에 의하여 사각형으로 형성될 수 있다.Wherein the current collector has a rectangular shape with a first conductor and a second conductor intersecting at right angles with each other and the active material layer hole is formed in a rectangular shape by the active material coated on the outer surfaces of the first conductor and the second conductor, As shown in FIG.

상기 활물질층은 상기 제1도선과 상기 제2도선의 외표면에 활물질을 코팅하여 형성되며, 상기 제1도선과 상기 제2도선이 교차하는 부분에서 교차하지 않는 부분에서보다 더 두껍게 형성될 수 있다.The active material layer may be formed by coating an active material on an outer surface of the first conductive line and the second conductive line and may be formed thicker than a portion not intersecting the first conductive line and the second conductive line .

상기 집전체는 Ni, Ti, Al, Cu 및 스테인레스강 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The current collector may be formed of one of Ni, Ti, Al, Cu, and stainless steel.

상기 활물질은 전기도금법, 스크린 인쇄법, 롤투롤 인쇄법 및 스프레이법 중 어느 하나로 활물질을 상기 집전체에 코팅하여 형성될 수 있다.The active material may be formed by coating an active material on the current collector by any one of electroplating, screen printing, roll-to-roll printing, and spraying.

상기 집전체는 서로 교차하여 연결되는 제1도선과 제2도선으로 상기 구멍을 육각형으로 형성하고, 상기 활물질층 구멍은 상기 제1도선과 상기 제2도선의 외표면에 코팅되는 상기 활물질에 의하여 육각형으로 형성될 수 있다.Wherein the current collector is formed in a hexagonal shape with a first conductor and a second conductor connected to each other so as to intersect with each other and the active material layer hole is formed in a hexagonal shape by the active material coated on the outer surface of the first conductor and the second conductor, As shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 이차 전지는, 복수의 구멍을 가지는 집전체에 활물질을 코팅하여 구멍의 내주에 활물질층 구멍을 가지는 제1, 제2전극을 형성하고, 제1, 제2전극 사이에 전해질층을 구비하므로 제1, 제2전극의 활물질과 전해질층의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다.A flexible secondary battery according to an embodiment of the present invention is a flexible secondary battery in which first and second electrodes having active material layer holes are formed on the inner periphery of a hole by coating an active material with a current collector having a plurality of holes, The contact area between the active material of the first and second electrodes and the electrolyte layer can be increased.

이와 같은 활물질과 전해질층의 접촉 면적 증대는 전지 용량 및 충방전 속도 성능와 같은 전지 특성을 향상시킬 수 있다. 집전체의 구멍 및 활물질층 구멍은 이차 전지가 휘어질 때, 활물질에 인가되는 응력을 감소시켜 이차 전지의 유연성을 확보 및 향상시킬 수 있다.Such an increase in contact area between the active material and the electrolyte layer can improve battery characteristics such as battery capacity and charge / discharge rate performance. The hole of the current collector and the hole of the active material layer can reduce the stress applied to the active material when the secondary battery is bent, thereby securing and improving the flexibility of the secondary battery.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플렉서블 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 플렉서블 이차 전지를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라서 잘라서 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전극의 일 부분을 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 플렉서블 이차 전지에 적용되는 전극의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 전극의 일 부분을 도시한 평면도이다.1 is a perspective view illustrating a flexible secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the flexible secondary battery of FIG. 1 in an exploded state.
3 is a cross-sectional view cut along the line III-III in Fig.
4 is a partial perspective view showing a part of the electrode shown in Fig.
5 is a plan view of an electrode applied to a flexible secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing a part of the electrode shown in Fig.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플렉서블 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 플렉서블 이차 전지를 분해하여 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예의 플렉서블 이차 전지(1)는 전류를 충전 및 방전시키는 제1전극(10)과 제2전극(20), 전해질층(30) 및 파우치 필름(40)을 포함한다.FIG. 1 is a perspective view showing a flexible secondary battery according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating the flexible secondary battery of FIG. 1 in an exploded state. 1 and 2, the flexible secondary battery 1 of the first embodiment includes a first electrode 10 and a second electrode 20 for charging and discharging a current, an electrolyte layer 30, and a pouch film 40 ).

제1, 제2전극(10, 20)은 집전체(13, 23)에 활물질을 코팅하여 형성되는 활물질층(14, 24)을 구비하는 코팅부(11, 21)와, 활물질이 코팅되지 않고 코팅부(11, 21)에 각각 연결되는 탭(12, 22)을 포함한다. The first and second electrodes 10 and 20 include coating portions 11 and 21 having active material layers 14 and 24 formed by coating an active material on current collectors 13 and 23, And tabs 12 and 22 connected to the coating portions 11 and 21, respectively.

전해질층(30)은 제1, 제2전극(10, 20)의 코팅부(11, 21) 사이에 배치된다. 즉 전해질층(30)은 제1전극(10)의 활물질층(14)과 제2전극(20)의 활물질층(24) 사이에 배치되어 작용한다.The electrolyte layer 30 is disposed between the coating portions 11 and 21 of the first and second electrodes 10 and 20. The electrolyte layer 30 is disposed between and acts on the active material layer 14 of the first electrode 10 and the active material layer 24 of the second electrode 20.

파우치 필름(40)은 상하 양측으로 각각 1장씩 제공되어, 적층되는 제1전극(10), 전해질층(30) 및 제2전극(20)을 수용하며, 수용된 외곽에서 열융착으로 상호 접합되어 플렉서블 이차 전지를 형성한다. The pouch film 40 is provided on both upper and lower sides so as to house the first electrode 10, the electrolyte layer 30 and the second electrode 20 to be laminated. The pouch film 40 is heat- Thereby forming a secondary battery.

이때, 제1, 제2전극(10, 20)의 탭(12, 22)은 열융착되는 파우치 필름(40)의 밖으로 인출되어, 보호회로모듈(미도시) 및 전자기기 세트에 전기적을 연결될 수 있다. 탭(12, 22)은 전기적인 절연부재를 개재하여 열융착되는 파우치 필름(40) 사이로 인출될 수 있다.At this time, the tabs 12 and 22 of the first and second electrodes 10 and 20 are pulled out of the thermally fused pouch film 40 to be electrically connected to the protective circuit module (not shown) have. The tabs 12 and 22 can be drawn out between the pouch films 40 that are thermally fused via an electrical insulating member.

일례를 들면, 파우치 필름(40)은 제1전극(10), 전해질층(30) 및 제2전극(20)의 외부를 감싸는 다층 시트 구조로 형성될 수 있다. 즉, 파우치 필름(40)은 적층되는 폴리머 시트(41), 나일론 시트(42) 및 금속 시트(43)를 포함한다.For example, the pouch film 40 may be formed as a multilayer sheet structure that surrounds the first electrode 10, the electrolyte layer 30, and the second electrode 20. That is, the pouch film 40 includes a polymer sheet 41, a nylon sheet 42, and a metal sheet 43 to be laminated.

폴리머 시트(41)는 파우치 필름(40)의 내면을 형성하며 전기적인 절연 작용 및 열융착 작용한다. 나일론 시트(42)는 파우치 필름(40)의 외면을 형성하여 외면을 보호 작용한다. 금속 시트(43)는 폴리머 시트(41)와 나일론 시트(42) 사이에 개재되어 파우치 필름(40)에 기계적인 강도를 제공한다. 금속 시트(43)는 일례인 알루미늄 시트로 형성될 수 있다.The polymer sheet 41 forms the inner surface of the pouch film 40 and functions as an electrical insulating function and a heat sealing function. The nylon sheet 42 forms the outer surface of the pouch film 40 to protect the outer surface. The metal sheet 43 is interposed between the polymer sheet 41 and the nylon sheet 42 to provide mechanical strength to the pouch film 40. The metal sheet 43 may be formed of an aluminum sheet as an example.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라서 잘라서 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 전극의 일 부분을 도시한 부분 사시도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 코팅부(11, 21)에서 제1, 제2전극(10, 20)은 복수의 구멍들(H1)을 형성하고 서로 마주하여 배치된다.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is a partial perspective view showing a portion of the electrode shown in FIG. Referring to FIGS. 2 to 4, the first and second electrodes 10 and 20 in the coating units 11 and 21 form a plurality of holes H1 and are arranged to face each other.

제1, 제2전극(10, 20)의 집전체(13, 23)는 복수의 구멍들(H1)을 형성한다. 활물질층(14, 24)은 집전체(13, 23)에 코팅되는 활물질로 형성되며, 집전체(13, 23)의 상하면 및 구멍들(H1)의 내주에 형성된다. 구멍들(H1)의 내주면에 형성되는 활물질층(14, 24)은 활물질층 구멍(H2)을 형성한다.The current collectors 13 and 23 of the first and second electrodes 10 and 20 form a plurality of holes H1. The active material layers 14 and 24 are formed of an active material coated on the current collectors 13 and 23 and are formed on the upper and lower surfaces of the current collectors 13 and 23 and on the inner periphery of the holes H1. The active material layers 14 and 24 formed on the inner peripheral surface of the holes H1 form an active material layer hole H2.

일례로써, 집전체(13, 23)는 메쉬 부재로 형성되고, 활물질층 구멍(H2)은 메쉬 부재의 구멍들(H1) 각각에 형성된다. 구멍들(H1) 내주면에 형성되는 활물질층 구멍(H2)은 활물질층(14, 24)의 면적을 넓힐 수 있다.By way of example, the current collectors 13 and 23 are formed of a mesh member, and the active material layer holes H2 are formed in each of the holes H1 of the mesh member. The active material layer hole H2 formed in the inner peripheral surface of the holes H1 can enlarge the area of the active material layers 14 and 24. [

예를 들면, 전해질층(30)은 제1, 제2전극(10, 20) 사이에 배치되며, 리튬염을 포함하는 젤형 고분자로 형성될 수 있다. 전해질층(30)은 집전체(13, 23) 사이에 배치되어 집전체(13, 23)의 단락을 방지하면서 이온의 교환이 가능하도록 파우치 필름(40)의 내부에서 활물질층 구멍(H2)의 내부에 채워진다.For example, the electrolyte layer 30 is disposed between the first and second electrodes 10 and 20, and may be formed of a gel-type polymer including a lithium salt. The electrolyte layer 30 is disposed between the current collectors 13 and 23 so as to prevent the current collectors 13 and 23 from short-circuiting, It is filled inside.

따라서 활물질층 구멍들(H2)의 내주에 채워지는 전해질층(30)은 활물질층(14, 24)과 전해질의 접촉 면적을 증대시킨다. 또한 제1실시예의 플렉서블 이차 전지(1)는 통상적으로 사용되는 분리막을 사용하지 않으므로 전지의 두께를 감소시키고, 제조 공정 및 비용을 줄일 수 있다.Accordingly, the electrolyte layer 30 filled in the inner periphery of the active material layer holes H2 increases the contact area between the active material layers 14 and 24 and the electrolyte. In addition, since the flexible secondary battery 1 of the first embodiment does not use a separator which is conventionally used, the thickness of the battery can be reduced, and the manufacturing process and cost can be reduced.

집전체(13, 23)는 메쉬 부재의 외곽에 구비되는 프레임(15, 25)을 더 포함한다. 프레임(15, 25)은 메쉬 부재보다 더 큰 강성을 가지고 형성되어 집전체(13, 23)에 유연성을 제공하면서 집전체(13, 23)가 휘어진 상태로 유지되는 것을 가능하게 한다. 즉 집전체(13, 23)가 휘어지는 경우 메쉬 부재는 굽힘 응력을 크게 받지 않을 수 있다.The current collectors 13 and 23 further include frames 15 and 25 provided on the outside of the mesh member. The frames 15 and 25 are formed with greater rigidity than the mesh members to enable the current collectors 13 and 23 to remain bent while providing flexibility to the current collectors 13 and 23. That is, when the current collectors 13 and 23 are bent, the mesh member may not receive a large bending stress.

탭(12, 22)은 판으로 형성되어 프레임(15, 25)에 연결되어 열융착되는 파우치 필름(40)을 통하여 플렉서블 이차 전지의 외부로 인출된다. 탭(12, 22)은 메쉬 부재보다 더 큰 강성을 가지는 프레임(15, 25)에 연결되므로 기계적으로 집전체(13, 23)와 강한 연결 구조를 형성할 수 있다.The tabs 12 and 22 are drawn out of the flexible secondary battery through a pouch film 40 formed as a plate and connected to the frames 15 and 25 and thermally fused. Since the tabs 12 and 22 are connected to the frames 15 and 25 having greater rigidity than the mesh members, they can form a strong connection structure with the current collectors 13 and 23 mechanically.

일례를 들면, 집전체(13, 23)는 직각으로 서로 교차하는 제1도선(131, 231)과 제2도선(132, 232)으로 형성되어 구멍들(H1)을 사각형으로 형성한다. 이때, 활물질층 구멍(H2)은 제1도선(131, 231)과 제2도선(132, 232)의 외표면에 활물질로 형성되는 활물질층(14, 24)에 의하여 사각형으로 형성된다.For example, the current collectors 13 and 23 are formed of first conductors 131 and 231 and second conductors 132 and 232, which intersect with each other at right angles, so that the holes H1 are formed in a rectangular shape. The active material layer hole H2 is formed in a rectangular shape by the active material layers 14 and 24 formed on the outer surfaces of the first and second conductive lines 131 and 231 and the second conductive lines 132 and 232 as an active material.

메쉬 부재를 형성하는 제1도선(131, 231)과 제2도선(132, 232)이 느슨하게 교차함에 따라 활물질층(14, 24)은 제1도선(131, 231)과 제2도선(132, 232)의 외표면에 코팅된다.The active material layers 14 and 24 are electrically connected to the first and second wires 131 and 231 and the second wires 132 and 232 as the first wires 131 and 231 forming the mesh member and the second wires 132 and 232 loosely cross each other. 232).

따라서 활물질층(14, 24)은 제1도선(131, 231)과 제2도선(132, 232)이 교차하는 부분에서 제1두께(t11, t21)로 형성되어, 교차하지 않는 부분에서 제2두께(t12, t22)로 형성된다. 교차하는 부분의 제1두께(t11, t21)는 교차하지 않는 부분의 제2두께(t12, t22)보다 더 두껍게 형성된다.The active material layers 14 and 24 are formed to have the first thicknesses t11 and t21 at the portions where the first and second conductive lines 131 and 231 intersect with the second conductive lines 132 and 232, And the thicknesses t12 and t22. The first thicknesses t11 and t21 of the intersecting portions are formed to be thicker than the second thicknesses t12 and t22 of the non-intersecting portions.

즉 제1도선(131, 231)과 제2도선(132, 232)이 교차하는 부분에 형성되는 제1두께(t11, t21)의 활물질층(14, 24)은 활물질층 구멍(H2)을 두께 방향으로 더 크게 형성하면서 전해질층(30)과의 접촉 면적을 더욱 증대시킬 수 있다.The active material layers 14 and 24 of the first thicknesses t11 and t21 formed at the portions where the first and second conductive lines 131 and 231 and the second conductive lines 132 and 232 intersect each other, The contact area with the electrolyte layer 30 can be further increased.

한편, 제1, 제2전극(10, 20)의 집전체(13, 23)는 도전성을 가지는 Ni, Ti, Al, Cu 또는 스테인레스강으로 형성될 수 있다. 활물질(14, 24)은 전기도금법, 스크린 인쇄법, 롤투롤 인쇄법 또는 스프레이법으로 집전체(13, 23)의 제1도선(131, 231) 및 제2도선(132, 232)의 외표면에 코팅될 수 있다.Meanwhile, the current collectors 13 and 23 of the first and second electrodes 10 and 20 may be formed of Ni, Ti, Al, Cu, or stainless steel having conductivity. The active materials 14 and 24 are electrically connected to the first conductors 131 and 231 of the current collectors 13 and 23 and the outer surfaces of the second conductors 132 and 232 by electroplating, screen printing, . ≪ / RTI >

전기도금법을 적용하는 경우, Co, Mn, Fe, Ni 등을 포함하는 금속염을 수용액에 용해하여 도금 용액을 제조하고, 도금 용액에 설정된 전류를 인가하여 집전체(13, 23) 상부에 -OH 또는 -OOH 형태의 활물질 전구체를 도금시키며, 도금된 집전체를 Li염이 용해된 용액 내에 침지시키고 열처리함으로써 산화물 형태의 활물질층(14, 24)이 완성한다. 따라서 활물질층(14, 24)은 메쉬로 형성되는 집전체(13, 23)의 표면, 즉 상하 표면 및 내주면에 균일하게 형성될 수 있다.In the case of applying the electroplating method, a plating solution is prepared by dissolving a metal salt including Co, Mn, Fe, Ni and the like in an aqueous solution to apply a predetermined current to the plating solution, -OOH type active material precursor is plated, and the plated current collector is immersed in a solution in which the Li salt is dissolved and heat-treated to complete the oxide type active material layers 14 and 24. Therefore, the active material layers 14 and 24 can be uniformly formed on the surfaces of the current collectors 13 and 23 formed by the mesh, that is, the upper and lower surfaces and the inner peripheral surface.

스크린 인쇄법, 롤투롤 인쇄법 및 스프레이법의 경우, 일정한 입자 크기를 갖는 활물질을 페이스트 및 잉크 형태로 제조하여, 집전체(13, 23)의 상부에 인쇄 및 도포함으로써 활물질층(14, 24)이 완성된다. 따라서 활물질층(14, 24)은 메쉬로 형성되는 집전체(13, 23)의 표면, 즉 상하 표면 및 내주면에 균일하게 형성될 수 있다.In the case of the screen printing method, the roll-to-roll printing method and the spraying method, the active material layer 14, 24 is produced by printing an active material having a constant particle size in the form of a paste and an ink, Is completed. Therefore, the active material layers 14 and 24 can be uniformly formed on the surfaces of the current collectors 13 and 23 formed by the mesh, that is, the upper and lower surfaces and the inner peripheral surface.

일례를 들면, 제1전극(10)이 음극인 경우, 음극의 집전체(13)에 코팅되는 음극 활물질은 탄소를 포함하는 코크스(coke)계 탄소 또는 흑연(graphite)계 탄소가 사용될 수 있고, 바인더 및 도전재가 혼합될 수 있다.For example, when the first electrode 10 is a negative electrode, coke-based carbon or graphite-based carbon containing carbon may be used as the negative electrode active material coated on the negative electrode current collector 13, The binder and conductive material may be mixed.

이와 다르게, 음극 활물질은 Li, Si, Sn, Ge, Pb, 그라파이트 및 그래핀으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 최소한 1종의 물질을 포함할 수 있다. 이러한 음극 활물질에 의한 활물질층(14)의 두께는 1㎛ 내지 500㎛ 범위에 포함될 수 있다.Alternatively, the negative electrode active material may include at least one material selected from the group consisting of Li, Si, Sn, Ge, Pb, graphite, and graphene. The thickness of the active material layer 14 by the negative electrode active material may be in the range of 1 to 500 mu m.

제2전극(20)이 양극인 경우, 양극의 집전체(23)에 코팅되는 양극 활물질은 코발트 산 리튬(LiCoO2), 니켈 산 리튬(LiNiO2), 리튬 망간 복합 산화물 (LiMn2O4) 등과 같은 리튬(Lithium)계 산화물이 사용될 수 있고, 바인더 및 도전재가 혼합될 수 있다. 이러한 양극 활물질에 의한 활물질층(24)의 두께는 1㎛ 내지 500㎛ 범위에 포함될 수 있다.When the second electrode 20 is an anode, the cathode active material coated on the anode current collector 23 is lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 ) Or the like may be used, and the binder and the conductive material may be mixed. The thickness of the active material layer 24 by the positive electrode active material may be in the range of 1 to 500 mu m.

이하 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예와 비교하여 서로 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.A second embodiment of the present invention will be described below. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted and different configurations will be described.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 플렉서블 이차 전지에 적용되는 전극의 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 전극의 일 부분을 도시한 평면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 전극(50)은 코팅부(51)를 형성하는 집전체(53)와 집전체(53)에 연결되어 파우치 필름의 외부로 인출되는 탭(52)을 포함한다.FIG. 5 is a plan view of an electrode applied to a flexible secondary battery according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view illustrating a portion of the electrode shown in FIG. 5 and 6, the electrode 50 includes a current collector 53 forming the coating portion 51 and a tab 52 connected to the current collector 53 and led out to the outside of the pouch film .

집전체(53)는 서로 교차하여 연결되는 제1도선(531)과 제2도선(532)으로 형성되어 구멍들(H5)을 육각형으로 형성한다. 이때, 활물질층 구멍(H6)은 제1도선(531)과 제2도선(532)의 외표면에 활물질로 형성되는 활물질층(54)에 의하여 육각형으로 형성된다.The current collector 53 is formed of a first conductive line 531 and a second conductive line 532 which are connected to each other to form a hexagon of holes H5. At this time, the active material layer hole H6 is formed in a hexagonal shape by the active material layer 54 formed of an active material on the outer surfaces of the first conductor 531 and the second conductor 532.

제2실시예는 집전체(53)의 구멍(H5) 및 활물질층 구멍(H6)이 육각형인 것을 예시하고 있다. 도시하지 않았으나, 집전체의 구멍 및 활물질층 구멍은 오각형, 삼각형 및 다양한 다각형으로 형성될 수 있다.The second embodiment illustrates that the hole H5 of the current collector 53 and the hole H6 of the active material layer are hexagonal. Although not shown, the hole of the collector and the hole of the active material layer may be formed in a pentagon, a triangle, and various polygons.

이러한 활물질층 구멍(H6)은 활물질의 표면적을 증대시켜 전해질과 활물질의 접촉 면적을 증대시킨다. 이를 위하여, 집전체(53)의 구멍(H5) 및 활물질층 구멍(H6)은 다양한 형상의 구조로 형성될 수 있다.This active material layer hole H6 increases the surface area of the active material and increases the contact area between the electrolyte and the active material. For this purpose, the hole H5 of the current collector 53 and the hole H6 of the active material layer may be formed in various shapes.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

1: 플렉서블 이차 전지 10: 제1전극
11, 21, 51: 코팅부 12, 22, 52: 탭
13, 23, 53: 집전체 14, 24, 54: 활물질층
15, 25: 프레임 21: 제2전극
30: 전해질층 40: 파우치 필름
41: 폴리머 시트 42: 나일론 시트
43: 금속 시트 50: 전극
131, 231, 531: 제1도선 132, 232, 532: 제2도선
H1, H5: 구멍 H2, H6: 활물질층 구멍
t11, t21: 제1두께 t12, t22: 제2두께1: Flexible secondary battery 10: First electrode
11, 21, 51: coating part 12, 22, 52: tab
13, 23, 53: current collector 14, 24, 54: active material layer
15, 25: Frame 21: Second electrode
30: electrolyte layer 40: pouch film
41: polymer sheet 42: nylon sheet
43: metal sheet 50: electrode
131, 231, 531: first conductor 132, 232, 532: second conductor
H1, H5: hole H2, H6: active material layer hole
t11, t21: first thickness t12, t22: second thickness

Claims (8)

복수의 구멍을 형성하는 메쉬 부재와 상기 메쉬 부재의 외곽에 구비되는 프레임을 포함하는 집전체에 활물질을 코팅하여 활물질층을 형성하고 서로 마주하는 제1전극과 제2전극;
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 전해질층; 및
적층되는 상기 제1전극과 상기 전해질층 및 상기 제2전극을 수용하며 외곽에서 상호 접합되고 상기 제1전극과 상기 제2전극에 연결되는 탭을 외부로 노출시키는 파우치 필름
을 포함하며,
상기 활물질층은
상기 구멍의 내주에서 활물질층 구멍을 형성하고,
상기 집전체는
서로 교차하는 제1도선과 제2도선으로 상기 구멍을 형성하며,
상기 제1도선과 상기 제2도선은 느슨하게 교차하고,
상기 활물질층은
상기 제1도선과 상기 제2도선의 외표면에 활물질을 코팅하여 형성되는 플렉서블 이차 전지.A first electrode and a second electrode facing each other with an active material layer coated with an active material on a current collector including a mesh member forming a plurality of holes and a frame provided on an outer periphery of the mesh member;
An electrolyte layer interposed between the first electrode and the second electrode; And
A pouch film which receives the first electrode, the electrolyte layer and the second electrode which are laminated together and which is connected to each other at an outer periphery and which is connected to the first electrode and the second electrode,
/ RTI >
The active material layer
An active material layer hole is formed in the inner periphery of the hole,
The current collector
Said holes being formed by first and second conductors intersecting each other,
The first conductor and the second conductor loosely intersect,
The active material layer
And the active material is coated on an outer surface of the first conductor and the second conductor. 제1항에 있어서,
상기 활물질층 구멍은 상기 메쉬 부재의 구멍들 각각에 형성되는 플렉서블 이차 전지.The method according to claim 1,
And the hole of the active material layer is formed in each of the holes of the mesh member. 제2항에 있어서,
상기 탭은
판으로 형성되어 상기 프레임에 연결되는 플렉서블 이차 전지.3. The method of claim 2,
The tab
And connected to the frame. 제1항에 있어서,
상기 제1도선과 상기 제2도선은
직각으로 서로 교차하여 상기 구멍을 사각형으로 형성하고,
상기 활물질층 구멍은
상기 제1도선과 상기 제2도선의 외표면에 코팅되는 상기 활물질에 의하여 사각형으로 형성되는 플렉서블 이차 전지.The method according to claim 1,
The first conductor and the second conductor
The holes intersecting at right angles to form a square,
The active material layer hole
Wherein the first conductive line and the second conductive line are formed in a rectangular shape by the active material coated on an outer surface of the first conductive line and the second conductive line. 제4항에 있어서,
상기 활물질층은
상기 제1도선과 상기 제2도선이 교차하는 부분에서 교차하지 않는 부분에서보다 더 두껍게 형성되는 플렉서블 이차 전지.5. The method of claim 4,
The active material layer
Wherein the first conductor and the second conductor are formed to be thicker than a portion that does not intersect at a portion where the first conductor and the second conductor cross each other. 제4항에 있어서,
상기 집전체는
Ni, Ti, Al, Cu 및 스테인레스강 중 어느 하나로 형성되는 플렉서블 이차 전지.5. The method of claim 4,
The current collector
Ni, Ti, Al, Cu, and stainless steel. 제4항에 있어서,
상기 활물질층은
전기도금법, 스크린 인쇄법, 롤투롤 인쇄법 및 스프레이법 중 어느 하나로 활물질을 상기 집전체에 코팅하여 형성되는 플렉서블 이차 전지.5. The method of claim 4,
The active material layer
Wherein the active material is coated on the current collector by any one of electroplating, screen printing, roll-to-roll printing, and spraying. 제1항에 있어서,
상기 제1도선과 상기 제2도선은
서로 교차하여 연결되어 상기 구멍을 육각형으로 형성하고,
상기 활물질층 구멍은
상기 제1도선과 상기 제2도선의 외표면에 코팅되는 상기 활물질에 의하여 육각형으로 형성되는 플렉서블 이차 전지.The method according to claim 1,
The first conductor and the second conductor
And the holes are connected to each other to form a hexagon,
The active material layer hole
And the active material coated on the outer surface of the first conductor and the second conductor is hexagonal.
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