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KR102097107B1 - 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 Download PDF

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KR102097107B1
KR102097107B1 KR1020190066144A KR20190066144A KR102097107B1 KR 102097107 B1 KR102097107 B1 KR 102097107B1 KR 1020190066144 A KR1020190066144 A KR 1020190066144A KR 20190066144 A KR20190066144 A KR 20190066144A KR 102097107 B1 KR102097107 B1 KR 102097107B1
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positive electrode
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tab
sheet
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김민
김상욱
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명에 따른 전극 조립체는 전극 조립체로서, 양극 집전체 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트와, 상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭과, 음극 집전체 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부 및 상기 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트와, 상기 음극 무지부에 구비되는 음극 탭, 및 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고, 상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 서로 이격된 2부분에 형성된 제1 양극 무지부 및 제2 양극 무지부를 포함하며, 상기 음극 무지부는 상기 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부와, 상기 음극 시트의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부를 포함하며, 상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성된다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지{ELECTRODE ASSEMBLY AND RECHARGEABLE BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. 이중 젤리 롤형 전극 조립체는 제조가 용이하면서도 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
한국 공개특허 제10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 저항을 감소시킬 수 있는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 관점은 용량 손실(Loss)를 최소화 할 수 있는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체는, 전극 조립체로서, 양극 집전체 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트와, 상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭과, 음극 집전체 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부 및 상기 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트와, 상기 음극 무지부에 구비되는 음극 탭, 및 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고, 상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 서로 이격된 2부분에 형성된 제1 양극 무지부 및 제2 양극 무지부를 포함하며, 상기 음극 무지부는 상기 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부와, 상기 음극 시트의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부를 포함하며, 상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체는, 양극 집전체와, 상기 양극 집전체에 적층된 양극 활물질 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트와, 상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭과, 음극 집전체와, 상기 음극 집전체에 적층된 음극 활물질 및 상기 음극 활물질이 미적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트과, 상기 음극 시트에 구비되는 음극 탭, 및 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고, 상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 2부분에 형성된 제1 양극 무지부 및 제2 양극 무지부를 포함하며, 상기 음극 무지부는 상기 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부와, 상기 음극 시트의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부를 포함하며, 상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체는, 전극 조립체로서, 양극 집전체의 제1 면 상에 양극 활물질이 도포된 양극 활물질부와 상기 양극 활물질이 미도포된 영역인 제1 양극 무지부를 포함하는 양극판과, 상기 제1 양극 무지부에 부착된 양극 탭과, 상기 양극 집전체의 상기 제1 면과 대향하는 음극 집전체의 제1 면 상에 음극 활물질이 도포된 음극 활물질부와 상기 음극 활물질이 미도포된 영역인 제1 음극 무지부를 포함하는 음극판, 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이의 세퍼레이터;를 포함하고, 상기 제1 양극 무지부는 상기 양극판의 길이 방향에 따른 상기 양극판의 일단부와 타단부 사이에 위치하고, 상기 제1 음극 무지부는 상기 제1 양극 무지부와 중첩하는 위치에 형성되며, 상기 제1 음극 무지부는 상기 음극판의 양측부에 각각 형성되고 음극탭이 부착되는 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부 사이에 형성되고, 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 음극 탭을 더 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체는, 전극 조립체로서, 양극 집전체 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트와, 상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭과, 음극 집전체 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부 및 상기 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트와, 상기 음극 무지부에 구비되는 음극 탭 및 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고, 상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에 형성된 제1 양극 무지부를 포함하며, 상기 음극 무지부는 상기 음극 시트에 형성된 제1 음극 무지부를 포함하되, 상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성되고, 상기 양극 탭은 상기 제1 양극 무지부에 구비되는 제1 양극 탭을 포함하고, 상기 음극 탭은 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 제1 음극 탭을 포함하되, 상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭은 상기 양극 시트와 상기 음극 시트가 상호 마주보는 방향에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체는, 전극 조립체로서, 양극 집전체의 제1 면 상에 양극 활물질이 도포된 양극 활물질부와 상기 양극 활물질이 미도포된 영역인 제1 양극 무지부를 포함하는 양극판과, 상기 제1 양극 무지부에 부착된 양극 탭과, 상기 양극 집전체의 상기 제1 면과 대향하는 음극 집전체의 제1 면 상에 음극 활물질이 도포된 음극 활물질부와 상기 음극 활물질이 미도포된 영역인 제1 음극 무지부를 포함하는 음극판, 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이의 세퍼레이터를 포함하고, 상기 제1 양극 무지부는 상기 양극판의 길이 방향에 따른 상기 양극판의 일단부와 타단부 사이에 위치하고, 상기 제1 음극 무지부는 상기 제1 양극 무지부와 중첩하는 위치에 형성되며, 상기 제1 음극 무지부는 상기 음극판의 양측부에 각각 형성되고 음극탭이 부착되는 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부 사이에 형성되고, 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 음극 탭을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극 탭 수를 증가시켜 저항을 감소시킬 수 있다. 이때, 양극 탭의 수 보다 음극 탭의 수가 많도록 음극 탭 수를 증가시켜 저항을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 추가된 음극 탭이 위치되는 음극 무지부와 양극 탭이 위치된 양극 무지부가 대응되는 위치에 형성시켜 용량 손실을 최소화 할 수 있다. 이때, 양극 무지부에 구비된 양극 탭의 단부 및 추가된 음극 탭의 단부 사이의 간격을 상호 이격시켜 양극 시트 및 음극 시트의 상호 마주보는 방향으로 양극 탭 및 음극 탭 사이가 중첩되는 것을 회피할 수 있다. 이에 따라, 양극 시트 및 음극 시트의 권취 시 불균일한 권취가 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 추가된 음극 탭을 덮는 음극 절연 테이프와 대면되는 양극 시트 부분에 리튬이온 석출방지 테이프를 위치시켜 리튬 이온이 쌓여 석출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 적용되는 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 양극 탭의 다른 배치 예를 나타낸 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 적층된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 양극 시트 및 음극 시트가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취된 상태에서 발명의 요부를 도시하는 부분 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체가 권취된 상태에서 발명의 요부를 도시하는 부분 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체에서 양극판 및 음극판이 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 적용되는 이차전지를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 양극 탭의 다른 배치 예를 나타낸 부분 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 정면도이다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 양극 활물질부(112) 및 양극 무지부(113)를 포함하는 양극 시트(110)와, 양극 무지부(113)에 구비되는 양극 탭(150)과, 음극 활물질부(122) 및 음극 무지부(123)를 포함하는 음극 시트(120)와, 음극 무지부(123)에 구비되는 음극 탭(160), 및 양극 시트(110) 및 음극 시트(120) 사이에 구비된 분리막(140)을 포함한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 적층된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체에서 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 평면도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체가 권취된 상태에서 발명의 요부를 도시하는 부분 정면도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 전극 조립체에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 전극 조립체(100)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(130)과 분리막(140)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(100)는 리튬이온 이차전지용 전극 조립체(100)로서, 권취된 형태를 가질 수 있다.
전극(130)은 양극 시트(110)와 음극 시트(120)를 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(140)은 양극 시트(110)와 음극 시트(120)를 분리하여 전기적으로 절연시킬 수 있다.
그리고, 양극 시트(110)와 음극 시트(120)는 분리막(140)과 함께 교대로 적층되어 권취되되, 롤(Roll) 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(100)는 예를들어 원형 또는 타원형 형태로 권취되어, 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 양극 시트(110)는 양극 집전체(111) 상에 양극 활물질이 적층된 영역인 양극 활물질부(112) 및 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부(113)를 포함할 수 있다. 이때, 양극 시트(110)는 예를들어 시트(sheet) 형태로 이루어질 수 있다.
양극 집전체(111)는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
양극 활물질부(112)는 양극 시트(110)의 일면(110c) 또는 타면(110d) 중에서 어느 하나 이상의 면에 적층되는 양극 활물질을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 양극 활물질부(112)는 예를 들어 양극 시트(120)의 양면에 형성될 수 있다. 그리고, 양극 활물질부(112)는 양극 활물질 외에 바인더 및 도전재를 더 포함하여 형성될 수 있다.
양극 활물질은 일례로 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 양극 활물질은 다른 예로 Hi Ni계 양극재로 이루어질 수 있다. 여기서, Hi Ni계 양극재는 LiNiMnCoO계, LiNiCoAl계 또는 LiMiMnCoAl계 중에서 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
바인더는 예를 들어 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무 또는 불소 고무 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.
도전재는 예를 들어 그라파이트; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.
양극 무지부(113)는 서로 이격된 2부분으로 형성되어, 제1 양극 무지부(113a) 및 제2 양극 무지부(113b)를 포함할 수 있다. 여기서, 양극 무지부(113)는 양극 시트(110)의 양면 중에서 하나 이상의 면에 형성될 수 있다.
제1 양극 무지부(113a) 및 제2 양극 무지부(113b)는 양극 시트(110)의 길이방향으로 양측부 사이에 위치될 수 있다.
여기서, 제1 양극 무지부(113a)는 예를 들어 양극 시트(110)의 일측부(110a)와 가까이 위치되고, 제2 양극 무지부(113b)는 양극 시트(110)의 타측부(110b)와 가까이 위치될 수 있다.
또한, 제1 양극 무지부(113a)는 양극 시트(110)의 권취 시, 권취 외각부 측에 위치되고, 제2 양극 무지부(113b)는 권취 중심부 측에 위치될 수 있다. 하지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1 양극 무지부(113a)는 양극 시트(110)의 권취 시, 권취 중심부 측에 위치되고, 제2 양극 무지부(113b)는 권취 외각부 측에 위치될 수도 있다.
양극 탭(150)은 양극 시트(110)의 양극 무지부(113)에 구비된다. 여기서, 양극 탭(150)은 일단이 양극 무지부(113)에 부착 및 고정되고, 타단이 양극 시트(110)로부터 돌출될 수 있다.
또한, 양극 탭(150)은 제1 양극 무지부(113a)에 구비되는 제1 양극 탭(151) 및 제2 양극 무지부(113b)에 구비되는 제2 양극 탭(152)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 양극 탭(151) 및 제2 양극 탭(152)은 일례로 도 3에서는 양극시트(110)의 타면(110d)에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 제1 양극 탭(151) 및 제2 양극 탭(152)은 각각 양극시트(110)의 일면(110c) 또는 타면(110d)에 형성될 수 있다. 이때, 다른 예로 제1 양극 탭(151) 및 제2 양극 탭(152)은 양극시트(110)의 일면(110c)에 위치될 수도 있다.
한편, 도 1을 참고하면, 제1 양극 탭(151) 및 제2 양극 탭(152)은 일례로 권취된 전극 조립체(100)에서 권취 중심축(C)을 기준으로 양측에 위치될 수 있다.
도 2를 참고하면, 양극 탭(150)에서 제1 양극 탭(151') 및 제2 양극 탭(152)은 다른 예로 권취된 전극 조립체(100')에서 권취 중심축(C)을 기준으로 일측에 위치될 수 있다. 즉, 권취 중심축(C)에서 전극 조립(100')체의 외주면 방향으로 제1 양극 탭(151') 및 제2 양극 탭(152)이 순차적으로 배열될 수 있다. 이때, 제1 양극 탭(151') 및 제2 양극 탭(152)은 권취 중심축(C)의 직각 방향으로 연장된 선 상에 배열될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 음극 시트(120)는 음극 집전체(121) 상에 음극 활물질이 적층된 영역인 음극 활물질부(122) 및 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부(123)를 포함 할 수 있다. 이때, 음극 시트(120)는 예를 들어 시트(sheet) 형태로 이루어질 수 있다.
음극 집전체(121)는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
음극 활물질부(122)는 음극 시트(120)의 일면(120c) 또는 타면(120d) 중에서 어느 하나 이상의 면에 적층되는 음극 활물질을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 음극 활물질부(122)는 예를 들어 음극 시트(120)의 양면에 형성될 수 있다. 그리고, 음극 활물질부(122)는 음극 활물질 외에 바인더 및 도전재를 더 포함하여 형성될 수 있다.
음극 활물질은 일례로 인조흑연을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 음극 활물질은 다른 예로 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
음극 무지부(123)는 음극 시트(120)의 길이방향으로 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부(123a)와, 음극 시트(120)의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부(123b) 및 제3 음극 무지부(123c)를 포함할 수 있다. 여기서, 음극 무지부(123)는 음극 시트(120)의 양면 중에서 하나 이상의 면에 형성될 수 있다.
한편, 도 3, 도 5 및 도 6을 참고하면, 제1 양극 무지부(113a)와 제1 음극 무지부(123a)는 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 음극 탭(160)은 음극 무지부(123)에 구비된다. 여기서, 음극 탭(160)은 일단이 음극 무지부(123)에 부착 및 고정되고, 타단이 음극 시트(120)로부터 돌출될 수 있다.
또한, 음극 탭(160)은 제1 음극 무지부(123a)에 구비되는 제1 음극 탭(161)과, 제2 음극 무지부(123b)에 구비되는 제2 음극 탭(162), 및 제3 음극 무지부(123c)에 구비되는 을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 음극 탭(161) 및 제2 음극 탭(162)은 일례로 도 3에서는 음극 시트(120)의 일면(120c)에 위치되고, 은 음극 시트(120)의 타면(120d)에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 제1 음극 탭(161), 제2 음극 탭(162) 및 제3 음극 탭(163)은 각각 음극 시트(120)의 일면(120c) 또는 타면(120d)에 형성될 수 있다. 이때, 다른 예로 제1 음극 탭(161) 및 제2 음극 탭(162)은 음극 시트(120)의 타면(120d)에 위치되고, 제3 음극 탭(163)은 음극 시트(120)의 일면(120c)에 위치될 수도 있다.
도 1, 도 3 및 도 6을 참고하면, 분리막(140)은 절연 재질로 이루어져 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)와 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(140)은 양극 시트(110) 및 음극 시트(120) 사이와, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)의 외측면에 위치될 수 있다.
또한, 분리막(140)은 예를들어 균일한 미세 기공을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 분리막(140)은 구체적으로 예를들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 다층 필름이나, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 고체 고분자 전해질용 또는 겔형 고분자 전해질용 고분자 필름일 수 있다.
그리고, 분리막(140)은 양극 시트(110)의 일면(110c)과 음극 시트(120)의 타면(120d) 사이에 위치되는 제1 분리막(141) 및 음극 시트(120)의 일면(120c)에 위치되는 제2 분리막(142)을 포함할 수 있다.
한편, 도 1, 도 4 및 도 5를 참고하면, 제1 양극 탭(151) 및 제1 음극 탭(161)은 양극 시트(110)와 음극 시트(120)가 상호 마주보는 방향에 대해에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비될 수 있다. 여기서, 양극 시트(110)와 음극 시트(120)의 상호 마주보는 방향은 예를 들어 권취 중심축(C)의 측면방향(S)일 수 있다.
또한, 제1 양극 탭(151)은 전극 조립체(100)가 권취되는 중심축인 권취 중심축(C)과 나란한 방향을 기준으로 일측 방향(C1)으로 돌출되고, 제1 음극 탭(161)은 권취 중심축(C)과 나란한 방향을 기준으로 타측 방향(C2)으로 돌출될 수 있다. 여기서, 도 1에 도시된 것을 참고할때, 예를 들어 제1 양극 탭(151)은 전극 조립체(100)의 상측 방향으로 돌출되어 캡 조립체(12)와 접속되고, 제1 음극 탭(161)은 전극 조립체(100)의 하측 방향으로 돌출되어 전지 케이스(11)의 내부 바닥면과 접속될 수 있다.
그리고, 제1 양극 탭(151) 및 제1 음극 탭(161)의 단부는 상호 중첩되지 않도록 권취 중심축(C)과 나란한 방향을 기준으로 상호 일정거리 이격되어 위치될 수 있다.
한편, 도 1, 도 3 및 도 6를 참고하면, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)의 양면에서 일면(110c,120c)은 권취 시 내측 방향(S1)을 향해 위치되고, 타면(110d,120d)은 권취 측 외측 방향(S2)으로 위치될 수 있다. 이때, 제1 양극 탭(151)은 양극 시트(110)의 타면(110d)에 위치되고, 제1 음극 탭(161)은 음극 시트(120)의 일면(120c)에 위치될 수 있다.
그리고, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)는 예를 들어 양측부에서 일측부(110a,120a)가 권취되어 권취 외각부에 위치되고, 타측부(110b,120b)가 권취 중심부에 위치될 수 있다. 이때, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)는 타측부(110b,120b)를 중심으로 권취될 수 있다. 도 3에서는 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)는 타측부(110b,120b)를 중심으로 권취되는 모습을 일례로 도시하고 있다. 여기서, 권취 중심부는 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)가 권취된 후 중심부 영역이고, 권취 외곽부는 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)가 권취된 후 외곽 영역일 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 사항을 참고 할때, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)의 권취방향(R)은 예를 들어 시계방향일 수 있다. 즉, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)는 타측부(110b,120b)를 중심으로 일측부(110a,120a)가 시계방향을 따라 권취될 수 있다.
하지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며 예를 들어 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)는 양측부에서 일측부(110a,120a)가 권취되어 권취 중심부에 위치되고, 타측부(110b,120b)가 권취 외곽부에 위치될 수도 있다. 이때, 양극 시트(110) 및 음극 시트(120)는 일측부(110a,120a)를 중심으로 권취될 수 있다. 즉, 도 3 방식과 반대로 감는 것이다.
그리고, 제1 양극 무지부(113a) 및 제2 양극 무지부(113b)는 양극 시트(110)에서 양측부의 사이에 형성되되, 제1 양극 무지부(113a)는 양극 시트(110)의 일측부(110a) 측에 위치될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 양극 탭(150)을 덮도록 양극 무지부(113)에 양극 절연 테이프(170)가 더 부착되고, 음극 탭(160)을 덮도록 음극 무지부(123)에 음극 절연 테이프(180)가 더 부착될 수 있다. 여기서, 절연재질의 양극 절연 테이프(170) 및 음극 절연 테이프(180)가 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)을 덮도록 구비되어, 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)의 모서리에 의해 분리막(140)이 파열되는 것을 방지할 수 있고, 분리막(140) 손상 시 손상된 부위를 통해 양극 탭(150)이 음극 시트(120)와 직접 접촉되거나 음극 탭(160)이 양극 시트(110)와 직접 접촉되어 단락(短絡)이 발생되는 것을 방지 할 수 있다.
양극 절연 테이프(170)는 제1 양극 탭(151)을 덮도록 제1 양극 무지부(113a)에 부착되는 제1 양극 절연 테이프(171) 및 제2 양극 탭(152)을 덮도록 제2 양극 무지부(113b)에 부착되는 제2 양극 절연 테이프(182)를 포함할 수 있다.
음극 절연 테이프(180)는 제1 음극 탭(161)을 덮도록 제1 음극 무지부(123a)에 부착되는 제1 음극 절연 테이프(181)와, 제2 음극 탭(162)을 덮도록 제2 음극 무지부(123b)에 부착되는 제2 음극 절연 테이프(182), 및 제3 음극 탭(163)을 덮도록 제3 음극 무지부(123c)에 부착되는 제3 음극 절연 테이프(183)를 포함할 수 있다. 또한, 음극 절연 테이프(180)는 제2 음극 무지부(123b)에서 제2 음극 탭(162)이 위치된 면의 반대면에 부착된 제4 음극 절연 테이프(184)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 음극 무지부(123b)는 음극 시트(120)의 양면에 형성되되, 제2 음극 탭(162)은 제2 음극 무지부(123b)의 일면에 위치되고, 제4 음극 절연 테이프(184)는 제2 음극 무지부(123b)에서 타면에 위치될 수 있다.
그리고, 양극 절연 테이프(170) 및 음극 절연 테이프(180)는 전기적 절연재질을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 양극 절연 테이프(170) 및 음극 절연 테이프(180)는 리튬이온이 이동가능한 기공이 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라, 양극 절연 테이프(170) 및 음극 절연 테이프(180)는 물리적인 파손에 강한 형태의 재질로 이루어져 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)의 모서리에 의해 손상되는 않을 수 있고, 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)과 대면되는 분리막(140) 부분의 파손도 방지할 수 있다.
한편, 양극 절연 테이프(170) 및 음극 절연 테이프(180)는 예를들어 기재(미도시) 및 기재의 일면에 형성된 접착층(미도시)을 포함할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 제1 음극 절연 테이프(181)와 분리막(140)을 사이에두고 대면되는 양극 시트(110) 부분에 리튬이온 석출방지 테이프(190)가 더 부착될 수 있다. 여기서, 리튬이온 석출방지 테이프(190)는 예를들어 양극 시트(110)의 타면(110d)에 구비되되, 양극 시트(110)의 일측부(110a)와 양극 시트의 일측부(110a)와 가까이 위치하는 제1 양극 무지부(113a)의 사이에 적층된 양극 활물질부(112)의 표면에 위치될 수 있다. 이때, 리튬이온 석출방지 테이프(190)와 제1 음극 무지부(123a)는 제2 분리막(142)을 사이에 두고 대면될 수 있다. 그리고, 리튬이온 석출방지 테이프(190)는 전기적 절연재질을 포함하여 형성될 수 있다.
이에 따라, 충방전 시 제1 음극 절연 테이프(181)가 부착된 제1 음극 무지부(123a)와 대면되는 양극 시트(110) 부분에서, 리튬이온 석출방지 테이프(190)가 위치되어 리튬이온이 교환이 안되 리튬이온이 쌓여 석출되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 제1 음극 절연 테이프(181)와 대면되는 양극 시트(110)의 양극 활물질부(112)의 표면에 리튬이온 석출방지 테이프(190)를 부착하여, 양극 시트(110)와 음극 시트(120) 사이에 리튬이온이 교환되며 충방전 시, 제1 음극 절연 테이프(181)로 인해 리튬이온이 교환이 안되는 부분에서 리튬이온이 쌓여 석출되는 것을 방지할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 분리막(140)은 얇은 막 형태로서 양극 시트(110)와 음극 시트(120) 사이에 위치되어 양극 시트(110)와 음극 시트(120)의 직접적인 접촉을 방지하고, 리튬이온이 분리막(140)의 미세 기공을 통해 이동되며 충방전이 이루어진다. 여기서, 제1 음극 절연 테이프(181)는 미세 기공이 형성되지 않은 절연재질로 이루어져 리튬이온이 이동되지 못한다. 이때, 제1 음극 절연 테이프(181)와 대면되는 양극 시트(110)의 양극 활물질부(112)의 표면에 제1 음극 절연 테이프(181)에 막혀 이동되지 못한 리튬이온이 쌓여 석출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 제1 음극 절연 테이프(181)와 대면되는 양극 시트(110)의 양극 활물질부(112)의 표면에 절연재질의 리튬이온 석출방지 테이프(190)를 부착하여, 제1 음극 절연 테이프(181)와 대면되는 양극 활물질부(112)의 표면에 리튬이온이 쌓이지 않도록 할 수 있다.
한편, 리튬이온 석출방지 테이프(190)는 예를들어 PI(polyimide; 폴리이미드)를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 리튬이온 석출방지 테이프(190)는 예를들어 기재(미도시) 및 기재의 일면에 형성된 접착층(미도시)을 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)는 음극 탭(160)의 수가 양극 탭(150)의 수 보다 많도록 제1 음극 탭(161)을 추가하여 저항을 감소시킬 수 있다.
이때, 제1 음극 탭(161)을 부착시키기 위해 제1 음극 무지부(123a)를 추가 형성시키고, 제1 음극 무지부(123a)를 제1 양극 탭(151)이 위치된 제1 양극 무지부(113a)와 대응되도록 형성시켜 전지 용량의 추가 손실을 방지하거나 현저히 감소시킬 수 있다. 즉, 제1 음극 무지부(123a)의 추가 형성 시 이에 대응되도록 양극 시트(110)에 추가적인 양극 무지부를 형성시키면 양극 활물질부(122)가 감소되어 전지 용량이 감소되므로, 제1 음극 무지부(123a)를 제1 양극 탭(151)이 위치된 제1 양극 무지부(113a)와 일치시켜 추가적인 양극 무지부를 형성시키지 않으므로써, 전지 용량의 감소를 현저히 감소 또는 방지할 수 있다.
이하에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 정면도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 양극 활물질부(212) 및 양극 무지부(213)를 포함하는 양극 시트(210)와, 양극 무지부(213)에 구비되는 양극 탭(250)과, 음극 활물질부(222) 및 음극 무지부(223)를 포함하는 음극 시트(220)와, 음극 무지부(223)에 구비되는 음극 탭(260), 및 양극 시트(210) 및 음극 시트(220) 사이에 구비된 분리막(140)을 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)에서 양극 무지부(213) 및 음극 무지부(223)의 위치에 차이가 있는 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 보다 상세히, 양극 시트(210)는 양극 집전체(211) 상에 양극 활물질이 적층된 영역인 양극 활물질부(212) 및 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부(213)를 포함할 수 있다.
양극 무지부(213)는 서로 이격된 2부분으로 형성되어, 제1 양극 무지부(213a) 및 제2 양극 무지부(213b)를 포함할 수 있다. 여기서, 양극 무지부(213)는 양극 시트(210)의 양면 중에서 하나 이상의 면에 형성될 수 있다.
제1 양극 무지부(213a) 및 제2 양극 무지부(213b)는 양극 시트(210)의 길이방향으로 양측부 사이에 위치될 수 있다.
여기서, 제1 양극 무지부(213a)는 예를 들어 양극 시트(210)의 타측부(210b)와 가까이 위치되고, 제2 양극 무지부(213b)는 양극 시트(210)의 일측부(210a)와 가까이 위치될 수 있다.
또한, 제1 양극 무지부(213a)는 양극 시트(210)의 권취 시, 권취 외각부 측에 위치되고, 제2 양극 무지부(213b)는 권취 중심부 측에 위치될 수 있다. 하지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1 양극 무지부(213a)는 양극 시트(210)의 권취 시, 권취 중심부 측에 위치되고, 제2 양극 무지부(213b)는 권취 외각부 측에 위치될 수도 있다.
양극 탭(250)은 양극 시트(210)의 양극 무지부(213)에 구비된다. 여기서, 양극 탭(250)은 일단이 양극 무지부(213)에 부착 및 고정되고, 타단이 양극 시트(210)로부터 돌출될 수 있다.
또한, 양극 탭(250)은 제1 양극 무지부(213a)에 구비되는 제1 양극 탭(251) 및 제2 양극 무지부(213b)에 구비되는 제2 양극 탭(252)을 포함할 수 있다.
음극 시트(220)는 음극 집전체(221) 상에 음극 활물질이 적층된 영역인 음극 활물질부(222) 및 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부(223)를 포함 할 수 있다.
음극 무지부(223)는 음극 시트(220)의 길이방향으로 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부(223a)와, 음극 시트(220)의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부(223b) 및 제3 음극 무지부(223c)를 포함할 수 있다. 여기서, 음극 무지부(223)는 음극 시트(220)의 양면 중에서 하나 이상의 면에 형성될 수 있다.
한편, 제2 양극 무지부(213b)와 제1 음극 무지부(223a)는 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
음극 탭(260)은 음극 무지부(223)에 구비된다. 여기서, 음극 탭(260)은 일단이 음극 무지부(223)에 부착 및 고정되고, 타단이 음극 시트(220)로부터 돌출될 수 있다.
또한, 음극 탭(260)은 제1 음극 무지부(223a)에 구비되는 제1 음극 탭(261)과, 제2 음극 무지부(223b)에 구비되는 제2 음극 탭(262), 및 제3 음극 무지부(223c)에 구비되는 제3 음극 탭(263)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 양극 탭(250)을 덮도록 양극 무지부(213)에 양극 절연 테이프(270)가 더 부착되고, 음극 탭(260)을 덮도록 음극 무지부(223)에 음극 절연 테이프(280)가 더 부착될 수 있다.
양극 절연 테이프(270)는 제1 양극 탭(251)을 덮도록 제1 양극 무지부(213a)에 부착되는 제1 양극 절연 테이프(271) 및 제2 양극 탭(252)을 덮도록 제2 양극 무지부(213b)에 부착되는 제2 양극 절연 테이프(272)를 포함할 수 있다.
음극 절연 테이프(280)는 제1 음극 탭(261)을 덮도록 제1 음극 무지부(223a)에 부착되는 제1 음극 절연 테이프(281)와, 제2 음극 탭(262)을 덮도록 제2 음극 무지부(223b)에 부착되는 제2 음극 절연 테이프(282), 및 제3 음극 탭(263)을 덮도록 제3 음극 무지부(223c)에 부착되는 제3 음극 절연 테이프(283)를 포함할 수 있다. 또한, 음극 절연 테이프(280)는 제2 음극 무지부(123b)에서 제2 음극 탭(162)이 위치된 면의 반대면에 부착된 제4 음극 절연 테이프(284)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 음극 무지부(223b)는 음극 시트(220)의 양면에 형성되되, 제2 음극 탭(262)은 제2 음극 무지부(223b)의 일면에 위치되고, 제4 음극 절연 테이프(284)는 제2 음극 무지부(223b)에서 타면에 위치될 수 있다.
이하에서 도 8 및 도 9를 참고하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 정면도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체가 권취된 상태에서 발명의 요부를 도시하는 부분 정면도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 양극 활물질부(312) 및 양극 무지부(313)를 포함하는 양극 시트(310)와, 양극 무지부(313)에 구비되는 양극 탭(350)과, 음극 활물질부(322) 및 음극 무지부(323)를 포함하는 음극 시트(320)와, 음극 무지부(323)에 구비되는 음극 탭(360), 및 양극 시트(310) 및 음극 시트(320) 사이에 구비된 분리막(140)을 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 제1 실시예에 따른 전극 조립체 및 제2 실시예에 따른 전극 조립체와 비교할 때 권취형태에 차이가 있는 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 양극 시트(310)는 양극 집전체(311) 상에 양극 활물질이 적층된 영역인 양극 활물질부(312) 및 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부(313)를 포함할 수 있다.
양극 무지부(313)는 서로 이격된 2부분으로 형성되어, 제1 양극 무지부(313a) 및 제2 양극 무지부(313b)를 포함할 수 있다. 여기서, 양극 무지부(313)는 양극 시트(310)의 양면 중에서 하나 이상의 면에 형성될 수 있다.
제1 양극 무지부(313a) 및 제2 양극 무지부(313b)는 양극 시트(310)의 길이방향으로 양측부 사이에 위치될 수 있다.
여기서, 제1 양극 무지부(313a)는 예를 들어 양극 시트(310)의 일측부(310a)와 가까이 위치되고, 제2 양극 무지부(313b)는 양극 시트(310)의 타측부(310b)와 가까이 위치될 수 있다.
또한, 제1 양극 무지부(313a)는 양극 시트(310)의 권취 시, 권취 중심부 측에 위치되고, 제2 양극 무지부(313b)는 권취 외각부 측에 위치될 수 있다. 하지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1 양극 무지부(313a)는 양극 시트(310)의 권취 시, 권취 외각부 측에 위치되고, 제2 양극 무지부(313b)는 권취 중심부 측에 위치될 수도 있다.
양극 탭(350)은 양극 시트(310)의 양극 무지부(313)에 구비된다. 여기서, 양극 탭(350)은 일단이 양극 무지부(313)에 부착 및 고정되고, 타단이 양극 시트(310)로부터 돌출될 수 있다.
또한, 양극 탭(350)은 제1 양극 무지부(313a)에 구비되는 제1 양극 탭(351) 및 제2 양극 무지부(313b)에 구비되는 제2 양극 탭(352)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 양극 탭(351) 및 제2 양극 탭(352)은 예를 들어 양극시트(310)의 타면(310d)에 위치될 수 있다.
여기서, 제1 양극 탭(351) 및 제2 양극 탭(352)은 일례로 도 9에서는 양극시트(310)의 타면(310d)에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 제1 양극 탭(351) 및 제2 양극 탭(352)은 각각 양극시트(310)의 일면(310c) 또는 타면(310d)에 형성될 수 있다. 이때, 다른 예로 제1 양극 탭(351) 및 제2 양극 탭(352)은 양극시트(310)의 일면(310c)에 위치될 수도 있다.
음극 시트(320)는 음극 집전체(321) 상에 음극 활물질이 적층된 영역인 음극 활물질부(322) 및 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부(323)를 포함 할 수 있다.
음극 무지부(323)는 음극 시트(320)의 길이방향으로 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부(323a)와, 음극 시트(320)의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부(323b) 및 제3 음극 무지부(323c)를 포함할 수 있다. 여기서, 음극 무지부(323)는 음극 시트(320)의 양면 중에서 하나 이상의 면에 형성될 수 있다.
한편, 제1 양극 무지부(313a)와 제1 음극 무지부(323a)는 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
음극 탭(360)은 음극 무지부(323)에 구비된다. 여기서, 음극 탭(360)은 일단이 음극 무지부(323)에 부착 및 고정되고, 타단이 음극 시트(320)로부터 돌출될 수 있다.
또한, 음극 탭(360)은 제1 음극 무지부(323a)에 구비되는 제1 음극 탭(361)과, 제2 음극 무지부(323b)에 구비되는 제2 음극 탭(362), 및 제3 음극 무지부(323c)에 구비되는 제3 음극 탭(363)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 음극 탭(361) 및 제2 음극 탭(362)은 일례로 도 8에서는 음극 시트(320)의 일면(320c)에 위치되고, 제3 음극 탭(363)은 음극 시트(320)의 타면(320d)에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 제1 음극 탭(361), 제2 음극 탭(362) 및 제3 음극 탭(363)은 각각 음극 시트(320)의 일면(320c) 또는 타면(320d)에 형성될 수 있다. 이때, 다른 예로 제1 음극 탭(361) 및 제2 음극 탭(362)은 음극 시트(320)의 타면(320d)에 위치되고, 제3 음극 탭(363)은 음극 시트(320)의 일면(320c)에 위치될 수도 있다.
한편, 양극 시트(310) 및 음극 시트(320)의 양면에서 일면(310c,320c)은 권취 시 외측 방향을 향해 위치되고, 타면(310d,320d)은 권취 측 내측 방향으로 위치될 수 있다. 이때, 제1 양극 탭(351)은 양극 시트(310)의 타면(310d)에 위치되고, 제1 음극 탭(361)은 음극 시트(320)의 일면(320c)에 위치될 수 있다.
그리고, 양극 시트(310) 및 음극 시트(320)는 예를 들어 양측부에서 타측부(310b,320b)가 권취되어 권취 중심부에 위치되고, 일측부(310a,320a)가 권취되어 권취 외각부에 위치될 수 있다. 이때, 양극 시트(310) 및 음극 시트(320)는 타측부(310b,320b)로부터 권취가 시작되어 일측부(310a,320a) 방향으로 감기되, 시계방향으로 권취될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 양극 탭(350)을 덮도록 양극 무지부(313)에 양극 절연 테이프(370)가 더 부착되고, 음극 탭(360)을 덮도록 음극 무지부(323)에 음극 절연 테이프(380)가 더 부착될 수 있다.
양극 절연 테이프(370)는 제1 양극 탭(351)을 덮도록 제1 양극 무지부(313a)에 부착되는 제1 양극 절연 테이프(371) 및 제2 양극 탭(352)을 덮도록 제2 양극 무지부(313b)에 부착되는 제2 양극 절연 테이프(372)를 포함할 수 있다.
음극 절연 테이프(380)는 제1 음극 탭(361)을 덮도록 제1 음극 무지부(323a)에 부착되는 제1 음극 절연 테이프(381)와, 제2 음극 탭(362)을 덮도록 제2 음극 무지부(323b)에 부착되는 제2 음극 절연 테이프(382), 및 제3 음극 탭(363)을 덮도록 제3 음극 무지부(323c)에 부착되는 제3 음극 절연 테이프(383)를 포함할 수 있다. 또한, 음극 절연 테이프(380)는 제2 음극 무지부(323b)에서 제2 음극 탭(362)이 위치된 면의 반대면에 부착된 제4 음극 절연 테이프(384)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 음극 무지부(323b)는 음극 시트(320)의 양면에 형성되되, 제2 음극 탭(362)은 제2 음극 무지부(323b)의 일면에 위치되고, 제4 음극 절연 테이프(384)는 제2 음극 무지부(323b)에서 타면에 위치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 조립체(300)는 제1 음극 절연 테이프(381)와 분리막(140)을 사이에두고 대면되는 양극 시트(310) 부분에 리튬이온 석출방지 테이프(390)가 더 부착될 수 있다.
이하에서 도 1 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차전지를 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(10)는 전극 조립체(100) 및 전극 조립체(100)를 수용하는 전지 케이스(11)를 포함한다. 여기서, 전극 조립체(100)는 양극 활물질부(112) 및 양극 무지부(113)를 포함하는 양극 시트(110)와, 양극 무지부(113)에 구비되는 양극 탭(150)과, 음극 활물질부(122) 및 음극 무지부(123)를 포함하는 음극 시트(120)와, 음극 무지부(123)에 구비되는 음극 탭(160), 및 양극 시트(110) 및 음극 시트(120) 사이에 구비된 분리막(140)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지(10)는 제1 실시예에 따른 전극 조립체 내지 제3 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차전지(10)에 대한 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(10)에서 전지 케이스(11)는 전해액 및 전극 조립체(100)를 내부에 수용하는 수용부(11a)가 형성될 수 있다. 이때, 전지 케이스(11)는 수용부(11a)가 일측으로 개구된 형태로 개방될 수 있고, 전지 케이스(11)의 개구된 일측을 덮도록 캡 조립체(12)가 더 구비될 수 있다. 여기서, 전지 케이스(11)는 예를 들어 타원형 또는 원통형으로 이루어질 수 있다.
또한, 전극 조립체(100)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(130)과 분리막(140)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(100)는 리튬이온 이차전지용 전극 조립체(100)로서, 권취된 형태를 가질 수 있다.
전극(130)은 양극 시트(110)와 음극 시트(120)를 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(140)은 양극 시트(110)와 음극 시트(120)를 분리하여 전기적으로 절연시킬 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 양극 시트(110)는 양극 집전체(111) 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부(112) 및 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부(113)를 포함할 수 있다. 여기서, 양극 무지부(113)는 양극 시트(110)에서 서로 이격된 2부분으로 형성되어, 제1 양극 무지부(113a) 및 제2 양극 무지부(113b)를 포함할 수 있다.
양극 탭(150)은 양극 시트(110)의 양극 무지부(113)에 구비된다. 여기서, 양극 탭(150)은 일단이 양극 무지부(113)에 부착 및 고정되고, 타단이 양극 시트(110)로부터 돌출될 수 있다. 이때, 양극 탭(150)은 캡 조립체(12) 또는 전지 케이스(11)의 바닥면 방향으로 돌출될 수 있다.
또한, 양극 탭(150)은 제1 양극 무지부(113a)에 구비되는 제1 양극 탭(151) 및 제2 양극 무지부(113b)에 구비되는 제2 양극 탭(152)을 포함할 수 있다.
음극 시트(120)는 음극 집전체(121) 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부(122) 및 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부(123)를 포함할 수 있다. 여기서, 음극 무지부(123)는 음극 시트(120)의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부(123a)와, 음극 시트(120)의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부(123b) 및 제3 음극 무지부(123c)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 음극 무지부(123a)는 음극 시트(120)의 일측부(120a)에 형성되고, 제2 음극 무지부(123b)는 음극 시트(120)의 타측부(120b)에 형성될 수 있다.
음극 탭(160)은 음극 무지부(123)에 구비된다. 여기서, 음극 탭(160)은 일단이 음극 무지부(123)에 부착 및 고정되고, 타단이 음극 시트(120)부터 돌출될 수 있다. 이때, 음극 탭(160)은 캡 조립체(12) 또는 전지 케이스(11)의 바닥면 방향으로 돌출될 수 있다.
또한, 음극 탭(160)은 제1 음극 무지부(123a)에 구비되는 제1 음극 탭(161)과, 제2 음극 무지부(123b)에 구비되는 제2 음극 탭(162), 및 제3 음극 무지부(123c)에 구비되는 제3 음극 탭(163)을 포함할 수 있다.
이때, 제1 양극 무지부(113a)와 제1 음극 무지부(123a)가 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 도 5를 참고하면, 제1 양극 탭(151) 및 제1 음극 탭(161)은 양극 시트(110)와 음극 시트(120)가 상호 마주보는 방향에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(10)에서 전극 조립체(100)는 제1 음극 탭(161)을 덮도록 제1 음극 무지부(123a)에 제1 음극 절연 테이프(181)가 더 부착될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(10)에서 전극 조립체(100)는 제1 음극 무지부(123a)와 대면되는 양극 시트(110) 부분에 리튬이온 석출방지 테이프(190)가 더 부착될 수 있다.
이에 따라, 충방전 시 제1 음극 절연 테이프(181)가 부착된 제1 음극 무지부(123a)와 대면되는 양극 시트(110) 부분에서, 리튬이온이 교환이 안되 리튬이온이 쌓여 석출되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 제1 음극 절연 테이프(181)와 대면되는 양극 시트(110)의 양극 활물질부(112)의 표면에 리튬이온 석출방지 테이프(190)를 부착하여, 양극 시트(110)와 음극 시트(120) 사이에 리튬이온이 교환되며 충방전 시, 제1 음극 절연 테이프(181)로 인해 리튬이온이 교환이 안되는 부분에서 리튬이온이 쌓여 석출되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체에서 양극판 및 음극판이 권취되기 전 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다.
이하에서 도 10을 참고하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체를 설명하기로 한다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(1100)는 양극 활물질부(1112) 및 양극 무지부(1113)를 포함하는 양극 판(1110)과, 양극 무지부(1113)에 구비되는 양극 탭(1150)과, 음극 활물질부(1122) 및 음극 무지부(1123)를 포함하는 음극판(1120)과, 음극 무지부(1123)에 구비되는 음극 탭(1160), 및 양극판(1110) 및 음극판(1120) 사이에 구비된 세퍼레이터(Separator)(1140)를 포함한다.
전극 조립체(1100)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(1130)과 세퍼레이터(140)가 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(1100)는 리튬이온 이차전지용 전극 조립체(1100)로서, 권취된 형태를 가질 수 있다.
전극(1130)은 양극판(1110)과 음극판(1120)을 포함할 수 있다. 그리고, 세퍼레이터(1140)는 양극판(1110)와 음극판(1120)을 분리하여 전기적으로 절연시킬 수 있다.
그리고, 양극판(1110)과 음극판(1120)은 세퍼레이터(1140)와 함께 교대로 적층되어 권취되되, 롤(Roll) 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(1100)는 예를들어 원형 또는 타원형 형태로 권취되어, 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다.
양극판(1110)은 양극 집전체(1111)와, 양극 집전체(1111) 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부(1112) 및 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부(1113)를 포함할 수 있다.
양극 집전체(1111)는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
양극 활물질부(1112)는 양극 집전체(1111)의 제1 면(M12) 상에 적층되는 양극 활물질을 포함하여 형성될 수 있다. 그리고, 양극 활물질부(1112)는 양극 집전체(1111)의 제2 면에 적층되는 양극 활물질을 더 포함하여 형성될 수 있다. 그리고, 양극 활물질부(1112)는 양극 활물질 외에 바인더 및 도전재를 더 포함하여 형성될 수 있다.
양극 무지부(1113)는 일례로 서로 이격된 2부분으로 형성되어, 제1 양극 무지부(1113a) 및 제2 양극 무지부(1113b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 양극 무지부(1113a)는 양극판(1110)의 양단부 사이에 위치될 수 있다.
한편, 양극 무지부(1113)는 다른 예로 서로 이격된 3부분으로 형성되어, 제1 양극 무지부(1113a), 제2 양극 무지부(1113b) 및 제3 양극 무지부(1113c)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 양극 무지부(1113a)는 양극판(1110)의 양단부 사이에 위치될 수 있다.
양극 탭(1150)은 양극판(1110)의 양극 무지부(1113)에 구비될 수 있다. 또한, 양극 탭(1150)은 제1 양극 무지부(1113a) 구비되는 제1 양극 탭(1151)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 양극 탭(1151)은 일단이 제1 양극 무지부(1113a)에 부착 및 고정되고, 타단이 양극판(1110)으로부터 돌출될 수 있다. 아울러, 양극 탭(1150)은 제2 양극 무지부(1113b)에 구비되는 제2 양극 탭(미도시)을 더 포함할 수 있다.
음극판(1210)은 음극 집전체(1121)와, 음극 집전체(1121) 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부(1122) 및 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부(1123)를 포함할 수 있다.
음극 집전체(1121)는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
음극 활물질부(1122)는 음극 집전체(1121)의 제1 면(M21) 상에 적층되는 음극 활물질을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 음극 집전체(1121)의 제1 면(M21)은 양극 집전체(1111)의 제1 면(M12)과 대향하는 면일 수 있다. 즉, 도 6에서는 설명의 편의상 음극 집전체(1122)의 제1 면(M21)이 양극 집전체(1111)의 제1 면(M12)과 동일한 방향을 향하도록 도시하고 있으나, 실질적으로 음극 집전체(1121)의 제1 면(M21)은 양극 집전체(1111)의 제1 면(M12)을 바라보는 면을 의미한다. 그리고, 음극 활물질부(1122)는 음극 집전체(1121)의 제2 면에 적층되는 음극 활물질을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 음극 활물질부(1122)는 음극 활물질 외에 바인더 및 도전재를 더 포함하여 형성될 수 있다.
음극 무지부(1123)는 음극판(1120)의 양단부 사이에 형성된 제1 음극 무지부(1123a)와, 음극판(1120)의 양단부에 형성된 제2 음극 무지부(1123b) 및 제3 음극 무지부(1123c)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 양극 무지부(1113a)와 제1 음극 무지부(1123a)는 상호 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
음극 탭(1160)은 음극 무지부(1123)에 구비된다. 여기서, 음극 탭(1160)은 일단이 음극 무지부(1123)에 부착 및 고정되고, 타단이 음극판(1120)으로부터 돌출될 수 있다. 또한, 음극 탭(1160)은 제1 음극 무지부(1123a)에 구비되는 제1 음극 탭(1161)과, 제2 음극 무지부(1123b)에 구비되는 제2 음극 탭(1152), 및 제3 음극 무지부(1123c)에 구비되는 제3 음극 탭(1153)을 포함할 수 있다.
세퍼레이터(1140)는 절연 재질로 이루어져 양극판(1110) 및 음극판(1120)과 교대로 적층된다. 여기서, 세퍼레이터(1140)는 양극판(1110) 및 음극판(1120) 사이와, 양극판(1110) 또는 음극판(1120)의 외측면에 위치될 수 있다.
한편, 제1 양극 탭(1151) 및 제1 음극 탭(1161)은 양극판(1110)과 음극판(1120)이 상호 마주보는 방향에 대해에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비될 수 있다. 여기서, 양극판(1110)과 음극판(1120)의 상호 마주보는 방향은 예를 들어 권취 중심축의 측면방향일 수 있다. 그리고, 제1 양극 탭(1151) 및 제1 음극 탭(1161)의 단부는 상호 중첩되지 않도록 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 상호 일정거리 이격되어 위치될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(1100)는 양극 탭(1150)을 덮도록 양극 무지부(1113)에 양극 절연 테이프가 더 부착되고, 음극 탭(1160)을 덮도록 음극 무지부(1123)에 음극 절연 테이프가 더 부착될 수 있다. 여기서, 양극 절연 테이프 및 음극 절연 테이프는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)의 양극 절연 테이프(170) 및 음극 절연 테이프(180)와 같은 형태로 부착될 수 있다 (도 2 참조).
양극 절연 테이프는 제1 양극 탭(1151)을 덮도록 제1 양극 무지부(1113a)에 부착되는 제1 양극 절연 테이프를 포함할 수 있다.
음극 절연 테이프는 제1 음극 탭(161)을 덮도록 제1 음극 무지부(1213a)에 부착되는 제1 음극 절연 테이프와, 제2 음극 탭(1162)을 덮도록 제2 음극 무지부(1123b)에 부착되는 제2 음극 절연 테이프, 및 제3 음극 탭(1163)을 덮도록 제3 음극 무지부(1123c)에 부착되는 제3 음극 절연 테이프를 포함할 수 있다.
그리고, 양극 절연 테이프 및 음극 절연 테이프는 전기적 절연재질을 포함하여 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극 조립체(1100)는 제1 음극 절연 테이프와 세퍼레이터(1140)를 사이에 두고 대면되는 양극판(1110) 부분에 절연재질을 포함하는 리튬이온 석출방지 테이프가 더 부착될 수 있다. 여기서, 리튬이온 석출방지 테이프는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 조립체(100)의 리튬이온 석출방지 테이프(190)와 같은 형태로 부착될 수 있다(도 2 참조). 이때, 여기서, 리튬이온 석출방지 테이프는 예를들어 양극판(1110)의 양극 활물질부(1112)의 표면에 위치될 수 있다. 이에 따라, 충방전 시 제1 음극 절연 테이프가 부착된 제1 음극 무지부(1123a)와 대면되는 양극판(1110) 부분에서, 리튬이온 석출방지 테이프(1190)가 위치되어 리튬이온이 교환이 안되 리튬이온이 쌓여 석출되는 것을 방지할 수 있다.
< 제조예 >
1-1 전극 조립체 제조
서로 이격된 양극 시트의 2부분에 양극 무지부를 형성하여 양극 탭을 각각 구비시키고, 서로 이격된 음극 시트의 3부분에 음극 무지부를 형성하여 음극 탭을 각각 구비시켜, 2개의 양극 탭 및 3개의 음극 탭이 구비된 전극 조립체를 제조하였다.
이때, 양극 시트의 2부분에 구비된 양극 무지부에서 제1 양극 무지부와, 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부를 상호 대응되는 위치에 형성시켰다.
1-2 이차전지 제조
제조된 전극 조립체를 전지 케이스에 전해액과 함께 수용시켜 이차전지를 제조하였다.
< 비교예 >
서로 이격된 양극 시트의 2부분에 양극 무지부를 형성하여 양극 탭을 각각 구비시키고, 서로 이격된 음극 시트의 2부분에 음극 무지부를 형성하여 음극 탭을 각각 구비시켜, 2개의 양극 탭 및 2개의 음극 탭이 구비된 전극 조립체를 제조한 점을 제외하고는 상기 제조예와 동일한 방법으로 이차 전지를 제조하였다. 여기서, 비교예는 음극 무지부가 음극 시트의 2부분에 형성되어, 제조예의 음극 시트 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부는 형성되지 않았다.
< 실험예 >
이차전지에 전기를 인가하여 저항 개선 효과를 측정하였다.
AC(alternating current; 교류) 저항 측정 결과, 비교예에서 측정된 저항값 보다 제조예에서 측정된 저항값이 약 20% 감소된 것이 관찰되었다.
결국, 제조예에서 저항이 현저히 개선된 것을 알 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 이차전지
11: 전지 케이스
11a: 수용부
12: 캡 조립체
100,1000: 전극 조립체
110: 양극 시트
110a: 일측부
110b: 타측부
110c: 일면
110d: 타면
111: 양극 집전체
112: 양극 활물질부
113: 양극 무지부
113a: 제1 양극 무지부
113b: 제2 양극 무지부
120: 음극 시트
120a: 일측부
120b: 타측부
120c: 일면
120d: 타면
121: 음극 집전체
122: 음극 활물질부
123: 음극 무지부
123a: 제1 음극 무지부
123b: 제2 음극 무지부
123c: 제3 음극 무지부
130: 전극
140: 분리막
141: 제1 분리막
142: 제2 분리막
150: 양극 탭
151: 제1 양극 탭
152: 제2 양극 탭
160: 음극 탭
161: 제1 음극 탭
162: 제2 음극 탭
163: 제3 음극 탭
170: 양극 절연 테이프
171: 제1 양극 절연 테이프
172: 제2 양극 절연 테이프
180: 음극 절연 테이프
181: 제1 음극 절연 테이프
182: 제2 음극 절연 테이프
183: 제3 음극 절연 테이프
184: 제4 음극 절연 테이프
190: 석출방지 테이프
1110: 양극판
1111: 양극 집전체
1112: 양극 활물질부
1113: 양극 무지부
1113a: 제1 양극 무지부
1113b: 제2 양극 무지부
113c: 제3 양극 무지부
11120: 음극판
1121: 음극 집전체
1122: 음극 활물질부
1123: 음극 무지부
1123a: 제1 음극 무지부
1123b: 제2 음극 무지부
1123c: 제3 음극 무지부
1130: 전극
1140: 세퍼레이터
1150: 양극 탭
1151: 제1 양극 탭
1160: 음극 탭
1161: 제1 음극 탭
11162: 제2 음극 탭
1163: 제3 음극 탭
C: 권취 중심축
C1: 일측방향
C2: 타측방향
R: 권취방향
S: 측면방향
S1: 내측방향
S2: 외측방향

Claims (22)

  1. 전극 조립체로서,
    양극 집전체 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트;
    상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭;
    음극 집전체 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부 및 상기 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트;
    상기 음극 무지부에 구비되는 음극 탭; 및
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고,
    상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 서로 이격된 2부분에 형성된 제1 양극 무지부 및 제2 양극 무지부를 포함하며,
    상기 음극 무지부는 상기 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부와, 상기 음극 시트의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부를 포함하며,
    상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성되고,
    상기 양극 탭은 상기 제1 양극 무지부에 구비되는 제1 양극 탭 및 상기 제2 양극 무지부에 구비되는 제2 양극 탭을 포함하고,
    상기 음극 탭은 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 제1 음극 탭과, 상기 제2 음극 무지부에 구비되는 제2 음극 탭, 및 상기 제3 음극 무지부에 구비되는 제3 음극 탭을 포함하며,
    상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭은 상기 양극 시트와 상기 음극 시트가 상호 마주보는 방향에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비되고,
    상기 제1 양극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 일측 방향으로 돌출되고,
    상기 제1 음극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 타측 방향으로 돌출되며,
    상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭의 단부는 상호 중첩되지 않도록 상기 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 서로를 향하되 상호 일정거리 이격되어 위치되고,
    상기 제1 양극 탭은 상기 양극시트의 타면에 위치되고,
    상기 제1 음극 탭은 상기 음극 시트의 일면에 위치되는 전극 조립체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 조립체는 리튬이온 이차전지용 전극 조립체로서,
    상기 양극 시트와, 상기 분리막 및 상기 음극 시트는 교대로 적층되어 권취되고,
    상기 제1 음극 탭을 덮도록 상기 제1 음극 무지부에 제1 음극 절연 테이프가 더 부착되며,
    충방전시 리튬이온이 쌓여 석출되는 것을 방지하도록 상기 제1 음극 절연 테이프와 대면되는 상기 양극 시트 부분에 리튬이온 석출방지 테이프가 더 부착되는 전극 조립체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분리막은 상기 리튬이온이 이동되는 기공이 형성된 절연재질을 포함하며,
    상기 제1 음극 절연 테이프 및 상기 리튬이온 석출방지 테이프는 절연재질을 포함하는 전극 조립체.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트는 양측부에서 일측부가 시계방향으로 권취되어 권취 외각부에 위치되고, 타측부가 권취 중심부에 위치되며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 양측부의 사이에 형성되되, 상기 제1 양극 무지부는 상기 양극 시트의 일측부 측에 위치되는 전극 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트의 양면에서 일면은 권취 시 내측 방향을 향해 위치되고, 타면은 권취 측 외측 방향으로 위치되는 전극 조립체.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트는 양측부 중에서 타측부로부터 권취가 시작되어 시계 방향을 따라 일측부 방향으로 감기되, 타측부가 권취 중심부에 위치되고, 일측부가 권취 외각부에 위치되며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 양측부의 사이에 형성되되, 상기 제1 양극 무지부는 상기 양극 시트의 일측부 측에 위치되는 전극 조립체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트의 양면에서 일면은 권취 시 외측 방향을 향해 위치되고, 타면은 권취 측 내측 방향으로 위치되는 전극 조립체.
  9. 청구항 6 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 리튬이온 석출방지 테이프는 상기 양극 시트의 타면에 구비되되, 상기 양극 시트의 일측부와 상기 양극 시트의 일측부와 가까이 위치하는 상기 제1 양극 무지부의 사이에 적층된 상기 양극 활물질부의 표면에 위치되는 전극 조립체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 분리막은 상기 양극 시트의 일면과 상기 음극 시트의 타면 사이에 위치되는 제1 분리막; 및
    상기 음극 시트의 일면에 위치되는 제2 분리막을 포함하고,
    상기 제1 음극 무지부와 상기 리튬이온 석출방지 테이프는 상기 제2 분리막을 사이에 두고 대면되는 전극 조립체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 전극 조립체로서,
    양극 집전체 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트;
    상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭;
    음극 집전체 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부 및 상기 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트;
    상기 음극 무지부에 구비되는 음극 탭; 및
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고,
    상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 서로 이격된 2부분에 형성된 제1 양극 무지부 및 제2 양극 무지부를 포함하며,
    상기 음극 무지부는 상기 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부와, 상기 음극 시트의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부를 포함하며,
    상기 제2 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성되고,
    상기 양극 탭은 상기 제1 양극 무지부에 구비되는 제1 양극 탭 및 상기 제2 양극 무지부에 구비되는 제2 양극 탭을 포함하고,
    상기 음극 탭은 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 제1 음극 탭과, 상기 제2 음극 무지부에 구비되는 제2 음극 탭, 및 상기 제3 음극 무지부에 구비되는 제3 음극 탭을 포함하며,
    상기 제2 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭은 상기 양극 시트와 상기 음극 시트가 상호 마주보는 방향에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비되고,
    상기 제2 양극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 일측 방향으로 돌출되고,
    상기 제1 음극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 타측 방향으로 돌출되며,
    상기 제2 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭의 단부는 상호 중첩되지 않도록 상기 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 서로를 향하되 상호 일정거리 이격되어 위치되고,
    상기 제2 양극 탭은 상기 양극시트의 타면에 위치되고,
    상기 제1 음극 탭은 상기 음극 시트의 일면에 위치되는 전극 조립체.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트는 양측부에서 일측부가 시계방향으로 권취되어 권취 외각부에 위치되고, 타측부가 권취 중심부에 위치되며,
    상기 제1 양극 무지부 및 상기 제2 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 양측부의 사이에 형성되되, 상기 제2 양극 무지부는 상기 양극 시트의 타측부 측에 위치되는 전극 조립체.
  15. 전극 조립체로서,
    양극 집전체 상에 양극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 양극 활물질부 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트;
    상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭;
    음극 집전체 상에 음극 활물질이 적층되어 형성되는 영역인 음극 활물질부 및 상기 음극 활물질이 미 적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트;
    상기 음극 무지부에 구비되는 음극 탭; 및
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고,
    상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에 형성된 제1 양극 무지부를 포함하며, 상기 음극 무지부는 상기 음극 시트에 형성된 제1 음극 무지부를 포함하되, 상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성되고,
    상기 양극 탭은 상기 제1 양극 무지부에 구비되는 제1 양극 탭을 포함하고, 상기 음극 탭은 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 제1 음극 탭을 포함하되, 상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭은 상기 양극 시트와 상기 음극 시트가 상호 마주보는 방향에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비되며,
    상기 제1 양극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 일측 방향으로 돌출되고,
    상기 제1 음극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 타측 방향으로 돌출되며,
    상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭의 단부는 상호 중첩되지 않도록 상기 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 서로를 향하되 상호 일정거리 이격되어 위치되고,
    상기 제1 양극 탭은 상기 양극시트의 타면에 위치되고,
    상기 제1 음극 탭은 상기 음극 시트의 일면에 위치되는 전극 조립체.
  16. 삭제
  17. 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스를 포함하고,
    상기 전극 조립체는,
    양극 집전체와, 상기 양극 집전체에 적층된 양극 활물질 및 상기 양극 활물질이 미적층된 영역인 양극 무지부를 포함하는 양극 시트;
    상기 양극 무지부에 구비되는 양극 탭;
    음극 집전체와, 상기 음극 집전체에 적층된 음극 활물질 및 상기 음극 활물질이 미적층된 영역인 음극 무지부를 포함하는 음극 시트;
    상기 음극 시트에 구비되는 음극 탭; 및
    상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이를 절연하는 분리막을 포함하고,
    상기 양극 무지부는 상기 양극 시트에서 2부분에 형성된 제1 양극 무지부 및 제2 양극 무지부를 포함하며,
    상기 음극 무지부는 상기 음극 시트의 양측부 사이에 형성된 제1 음극 무지부와, 상기 음극 시트의 양측부에 형성된 제2 음극 무지부 및 제3 음극 무지부를 포함하며,
    상기 제1 양극 무지부와 상기 제1 음극 무지부가 상호 대응되는 위치에 형성되고,
    상기 양극 탭은 상기 제1 양극 무지부에 구비되는 제1 양극 탭 및 상기 제2 양극 무지부에 구비되는 제2 양극 탭을 포함하고,
    상기 음극 탭은 상기 제1 음극 무지부에 구비되는 제1 음극 탭과, 상기 제2 음극 무지부에 구비되는 제2 음극 탭, 및 상기 제3 음극 무지부에 구비되는 제3 음극 탭을 포함하며,
    상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭은 상기 양극 시트와 상기 음극 시트가 상호 마주보는 방향에 대해 상호 중첩되지 않도록 구비되고,
    상기 제1 양극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 일측 방향으로 돌출되고,
    상기 제1 음극 탭은 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 타측 방향으로 돌출되며,
    상기 제1 양극 탭 및 상기 제1 음극 탭의 단부는 상호 중첩되지 않도록 상기 권취 중심축과 나란한 방향을 기준으로 서로를 향하되 상호 일정거리 이격되어 위치되고,
    상기 제1 양극 탭은 상기 양극시트의 타면에 위치되고,
    상기 제1 음극 탭은 상기 음극 시트의 일면에 위치되는 이차전지.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
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