KR102403673B1 - Electrode assembly, secondary battery and manufacturing method of electrode assembly - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체는 전극 탭에 연결된 전극으로 이루어진 전극 판을 포함하고, 상기 전극 탭은 상기 전극 판의 가장자리 영역에 위치하는 무지부이고, 상기 무지부는 상기 전극과 일체로 형성된다.An electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes an electrode plate made of an electrode connected to an electrode tab, wherein the electrode tab is an uncoated region positioned at an edge region of the electrode plate, and the uncoated region is integrally formed with the electrode. do.
Description
본 발명은 전극 조립체, 이를 포함하는 이차 전지 및 전극 조립체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing the electrode assembly.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라, 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차 전지에 대한 연구가 많이 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. Accordingly, a lot of research has been done on secondary batteries that can meet various needs.
이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.Secondary batteries are attracting a lot of attention as an energy source for power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles, as well as mobile devices such as cell phones, digital cameras, and laptops.
휴대폰, 카메라 등의 소형 디바이스에는 하나의 전지 셀이 팩킹되어 있는 소형 전지 팩이 사용되나, 노트북, 전기 자동차 등의 중대형 디바이스에는 둘 또는 그 이상의 전지 셀들을 병렬 및/또는 직렬로 연결한 전지 팩이 팩킹되어 있는 중형 또는 대형 전지 팩이 사용되고 있다.A small battery pack in which one battery cell is packed is used for small devices such as mobile phones and cameras, but a battery pack in which two or more battery cells are connected in parallel and/or in series is used in mid- to large-sized devices such as notebook computers and electric vehicles. Packed medium or large battery packs are being used.
이차 전지는 형상 면에서 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.In terms of shape, the secondary battery may be classified into a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet.
전지 케이스에 내장되는 전극 조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전 소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류될 수 있다. 뿐만 아니라, 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 스택/폴딩형 전극 조립체가 사용되기도 한다.The electrode assembly embedded in the battery case is a power generation device capable of charging and discharging having a stacked structure of positive electrode/separator/negative electrode, and a jelly-roll type, which is wound with a separator between the positive electrode and the negative electrode of a long sheet type coated with an active material, and a predetermined It may be classified as a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. In addition, a stack/folding type electrode assembly that is a mixture of a jelly-roll type and a stack type is also used.
전극 조립체의 전극 판에는 전극 리드와 연결되기 위한 전극 탭이 형성되는데, 이러한 전극 탭을 노칭함으로 인해 전극 탭의 폭이 전극 판의 전폭에 비해 짧고 활물질 코팅이 되지 않아 두께가 얇기 때문에 전극 탭이 접힐 수 있다. 이 경우, 전극 조립체 형성 과정에서 컷팅, 합치 및 적층 과정에서 기준점에 오류가 생길 수 있다. 또, 전극 탭 부분의 강성이 약하며, 컴팩트한 구조 사용 시 용량 개선에 한계가 있다.An electrode tab is formed on the electrode plate of the electrode assembly to be connected to the electrode lead. Due to the notching of the electrode tab, the width of the electrode tab is shorter than the entire width of the electrode plate, and the thickness of the electrode tab is thin because the active material is not coated. can be folded In this case, errors may occur in reference points during cutting, matching, and lamination in the process of forming the electrode assembly. In addition, the rigidity of the electrode tab part is weak, and there is a limit to capacity improvement when using a compact structure.
실시예들은 전극 탭의 접힘을 방지하고, 동일 크기의 전지 셀에서 용량을 증가시킬 수 있는 전극 조립체, 이를 포함하는 이차 전지 및 전극 조립체 제조 방법을 제공할 수 있다.Embodiments may provide an electrode assembly capable of preventing the electrode tab from being folded and increasing capacity in a battery cell of the same size, a secondary battery including the same, and a method of manufacturing the electrode assembly.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.
본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체는 전극 탭에 연결된 전극으로 이루어진 전극 판을 포함하고, 상기 전극 탭은 상기 전극 판의 가장자리 영역에 위치하는 무지부이고, 상기 무지부는 상기 전극과 일체로 형성된다.An electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes an electrode plate made of an electrode connected to an electrode tab, wherein the electrode tab is an uncoated region positioned at an edge region of the electrode plate, and the uncoated region is integrally formed with the electrode. do.
상기 전극은 상기 전극 탭을 기준으로 이격된 2개의 돌출부를 포함하고, 상기 2개의 돌출부 끝단을 연결한 선이 상기 전극 탭의 일변과 일치할 수 있다.The electrode may include two protrusions spaced apart from the electrode tab, and a line connecting ends of the two protrusions may coincide with one side of the electrode tab.
상기 전극 탭과 인접한 상기 전극의 일변과 마주보는 다른 일변에 함몰부가 형성될 수 있다.A depression may be formed on one side of the electrode adjacent to the electrode tab and on the other side facing the electrode tab.
상기 전극은 "H" 형상을 가질 수 있다.The electrode may have an “H” shape.
상기 전극 판은 복수개 형성되고, 상기 복수개 형성된 전극 판은 양극과 음극을 포함하며, 상기 양극과 상기 음극 사이에 분리막이 위치하고, 상기 양극과 상기 음극은 각각 양극 탭과 음극 탭을 포함하며, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극으로 이루어진 적층체에서 상기 양극 탭과 상기 음극 탭은 상기 적층체의 중심을 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.The electrode plate is formed in plurality, the electrode plate formed in plurality includes a positive electrode and a negative electrode, a separator is positioned between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode each include a positive electrode tab and a negative electrode tab, and the positive electrode , in the laminate including the separator and the negative electrode, the positive electrode tab and the negative electrode tab may be positioned opposite to each other with respect to the center of the laminate.
상기 양극의 일변과 상기 음극의 일변에는 각각 함몰부가 형성되고, 상기 적층체의 적층 방향으로 상기 양극에 형성된 함몰부와 상기 음극 탭이 서로 중첩하고, 상기 음극에 형성된 함몰부와 상기 양극 탭이 서로 중첩할 수 있다.A depression portion is formed on one side of the positive electrode and one side of the negative electrode, respectively, the depression portion formed on the positive electrode and the negative electrode tab overlap each other in the stacking direction of the laminate, and the depression portion formed on the negative electrode and the positive electrode tab overlap each other can be nested.
본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지는 앞에서 설명한 전극 조립체를 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the electrode assembly described above.
본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법은 폭과 길이를 갖고, 상기 폭보다 상기 길이가 긴 전극 판을 준비하는 단계, 상기 길이 방향의 상기 전극 판의 일변에 복수의 함몰부를 형성하는 단계, 상기 복수의 함몰부가 형성된 상기 전극 판의 일변과 평행한 다른 일변을 따라 상기 전극 판에 서로 이격된 복수의 테이프를 부착하는 단계, 상기 전극 판에 전극 활물질층을 코팅하는 단계, 그리고 상기 전극 판을 컷팅하여 복수의 전극을 형성하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing an electrode plate having a width and a length and having the length longer than the width, and forming a plurality of depressions on one side of the electrode plate in the longitudinal direction. , attaching a plurality of tapes spaced apart from each other to the electrode plate along one side parallel to one side of the electrode plate on which the plurality of depressions are formed, coating an electrode active material layer on the electrode plate, and the electrode plate and cutting to form a plurality of electrodes.
상기 전극 조립체 제조 방법은 상기 전극 판에 상기 전극 활물질층을 코팅하는 단계 이후에 상기 복수의 테이프를 상기 전극 판 또는 상기 전극으로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The electrode assembly manufacturing method may further include removing the plurality of tapes from the electrode plate or the electrode after coating the electrode active material layer on the electrode plate.
상기 테이프가 제거되어 상기 전극에 무지부가 형성되고, 상기 무지부는 전극 탭을 이루며, 상기 전극 탭의 가장자리는 상기 전극의 가장자리와 일치하도록 형성할 수 있다.The tape may be removed to form an uncoated region on the electrode, the uncoated region may form an electrode tab, and an edge of the electrode tab may be formed to coincide with an edge of the electrode.
실시예들에 따르면, 전극 탭을 외부로 돌출시키지 않고 전극 판 내부에 형성함으로써, 전극 조립체 제조 과정에서 전극 탭의 접힘을 방지하고, 동일 크기의 전지 셀에서 용량을 증가시킬 수 있다.According to embodiments, by forming the electrode tab inside the electrode plate without protruding to the outside, it is possible to prevent the electrode tab from being folded during the manufacturing process of the electrode assembly and increase the capacity in a battery cell of the same size.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 판을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 절단선 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 전극 조립체를 도 2의 X 방향으로 바라본 평면도이다.
도 5는 도 4의 전극 조립체를 이루는 각 층을 분리하는 나타내는 평면도들이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법을 나타내는 평면도들이다.1 is a plan view showing an electrode plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the cutting line I-I' of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of the electrode assembly of FIG. 3 as viewed in the X direction of FIG. 2 .
5 is a plan view illustrating separation of each layer constituting the electrode assembly of FIG. 4 .
6 to 10 are plan views illustrating a method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions are exaggerated.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에"있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Further, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, it includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where another part is in between. . Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle. In addition, to be "on" or "on" the reference part means to be located above or below the reference part, and to necessarily mean to be located "on" or "on" in the direction opposite to the gravity not.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referring to "planar", it means when the target part is viewed from above, and "in cross-section" means when viewed from the side when a cross-section of the target part is vertically cut.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 판을 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 절단선 I-I'를 따라 자른 단면도이다.1 is a plan view showing an electrode plate according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the cutting line I-I' of FIG. 1 .
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체를 구성하는 전극 판(101)을 나타내고, 본 실시예에서 전극 판(101)은 전극 집전체에 전극 활물질층이 코팅된 전극(110)을 포함한다. 전극(110)은 양극 또는 음극일 수 있고, 전극(110)은 전극 활물질층이 코팅되지 않은 무지부로 이루어진 전극 탭(50)과 연결된다. 이와 관련하여 도 2를 참고하면, 전극 집전체(100) 상에 전극 활물질층(100a)이 코팅되어 전극(110)을 형성하고, 전극 활물질층(100a)이 코팅되지 않은 전극 집전체(100) 부분이 전극 탭(50)을 형성할 수 있다. 전극 탭(50)이 위치하는 부분은 전극(110)보다 두께가 얇다.Referring to FIG. 1 , an
다시 도 1을 참고하면, 전극 탭(50)은 전극 판(101)의 가장자리 영역에 위치하고, 전극(110)에는 전극 탭(50)을 기준으로 서로 이격된 2개의 돌출부(115p)가 형성되어 있다.Referring back to FIG. 1 , the
도 1의 하단부에 표시한 바와 같이, 서로 이격된 2개의 돌출부(115p) 끝단을 연결한 선(W)은 전극 탭(50)의 일변과 일치할 수 있다. 이러한 구조적인 특징은 후술하는 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법의 결과물로 나타날 수 있고, 이에 대해서는 이후 자세히 설명하기로 한다.As shown in the lower part of FIG. 1 , the line W connecting the ends of the two
본 실시예에 따른 전극(110)에서, 전극 탭(50)과 인접한 전극(110)의 일변과 마주보는 다른 일변에 함몰부(105)가 형성되어 있다. 함몰부(105)는 다른 전극의 전극 탭 및 이에 연결된 전극 리드가 중첩하여 위치함으로써, 서로 다른 전극의 접촉에 의한 단락을 방지할 수 있다. 본 실시예에 따른 전극(110)은 사각 모양에서 함몰부(105)와 이에 대응하는 전극 탭(50)이 제외된 부분을 차지하므로 "H" 형상을 가질 수 있다.In the
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 3의 전극 조립체를 도 2의 X 방향으로 바라본 평면도이다. 도 5는 도 4의 전극 조립체를 이루는 각 층을 분리하는 나타내는 평면도들이다.3 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the electrode assembly of FIG. 3 as viewed in the X direction of FIG. 2 . 5 is a plan view illustrating separation of each layer constituting the electrode assembly of FIG. 4 .
도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 전극 조립체는 음극(30), 분리막(20) 및 양극(10)이 순차 적층된 기본 단위체를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 양극(10) 및 음극(30)은, 도 1에서 설명한 전극 판(101)으로 각각 형성될 수 있고, 양극(10) 및 음극(30)은 각각 양극 탭과 음극 탭을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the electrode assembly according to the present embodiment may include at least one basic unit in which the
도 4 및 도 5를 참고하면, 도 3의 X 방향으로 바라보았을 때, 양극(10)의 일변과 음극(30)의 일변에는 각각 함몰부(105a, 105b)가 형성되어 있고, 다른 일변에는 각각 양극 탭(50a)과 음극 탭(50b)이 형성되어 있다. 양극(10), 분리막(20) 및 음극(30)으로 이루어진 적층체에서, 양극 탭(50a)과 음극 탭(50b)은 적층체의 중심을 기준으로 서로 반대편에 위치한다. 이때, 적층체의 적층 방향, 다시 말해 도 3의 X 방향으로 양극(10)에 형성된 함몰부(105a)와 음극 탭(50b)이 서로 중첩하고, 음극(30)에 형성된 함몰부(105b)와 양극 탭(50a)이 서로 중첩한다.Referring to FIGS. 4 and 5 , when viewed in the X direction of FIG. 3 , one side of the
이상에서 설명한 전극 조립체를 사용하여 이차 전지를 형성할 수 있다.A secondary battery may be formed using the electrode assembly described above.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법을 나타내는 평면도들이다.6 to 10 are plan views illustrating a method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 폭(h)과 길이를 갖고 폭(h)보다 길이가 긴 전극 집전체(100)를 준비하고, 폭(h) 방향에 수직한 길이 방향을 따라 전극 집전체(100)의 일 가장자리에 복수의 함몰부(105)를 형성한다. 전극 집전체(100)는 본 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 갖는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 6 , an electrode
도 7을 참고하면, 복수의 함몰부(105)가 형성된 전극 집전체(100)의 일 가장자리와 대응하는 전극 집전체(100)의 다른 일 가장자리에, 복수의 함몰부(105) 각각에 대응하도록 복수의 테이프(40)를 부착한다. 복수의 테이프(40)는 사각형 모양이고, 서로 이격되어 위치한다.Referring to FIG. 7 , at the other edge of the electrode
도 8을 참고하면, 전극 집전체(100)의 길이 방향을 따라 전극 활물질층(100a)을 코팅한다. 양극을 형성하는 경우에 전극 활물질층(100a)은 양극 활물질을 포함하고, 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이 금속으로 치환된 화합물, 화학식 Li1+yMn2-yO4(여기서, y는 0 내지 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물, 리튬 동 산화물(Li2CuO2), LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물, 화학식 LiNi1-yMyO2(여기서, M=Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga이고, y=0.01 내지 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물, 화학식 LiMn2-yMyO2(여기서, M=Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta이고, y=0.01 내지 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M=Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물, 화학식의 Li 일부가 알칼리 토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4, 디설파이드 화합물, Fe2(MnO4)3 등일 수 있지만, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 이때, 전극 활물질층(100a)은 상기 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 포함하는 양극 합제를 전극 집전체(100)에 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the electrode
전극 집전체(100)의 길이 방향을 따라 전극 활물질층(100a)을 코팅하여 음극을 형성하는 경우에 전극 활물질층(100a)은 음극 활물질을 포함하고, 음극 활물질은 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소, LixFeO3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0≤x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물, 리튬 금속, 리튬 합금, 규소계 합금, 주석계 합금, SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4 또는 Bi2O5 등의 금속 산화물, 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자, Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다. 이때, 전극 활물질층(100a)은 상기 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 포함하는 음극 합제를 전극 집전체(100)에 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가할 수 있다.When the negative electrode is formed by coating the electrode
도 9를 참고하면, 전극 집전체(100)에 부착된 테이프(40)를 제거하여 전극 활물질층(100a)이 덮지 않는 전극 탭(50)을 이루는 무지부를 형성하고, 전극 탭(50)과 연결된 전극(110)을 포함하는 전극 판(101)을 형성한다. 이때, 전극 탭(50)은 도 8의 테이프(40)가 덮인 전극 집전체(100) 자리에 형성되므로 무지부는 전극 활물질층(100a)과 연결될 수 있고, 전극 활물질층(100a)의 한쪽 가장자리와 전극 탭(50)의 바깥쪽 일변은 서로 일치할 수 있다. 도 8의 테이프(40)를 제거하는 단계는 반드시 현 단계에서 수행해야 하는 것은 아니며, 이후 설명하는 컷팅 단계 이후에 진행할 수도 있다.Referring to FIG. 9 , the uncoated region forming the
도 10을 참고하면, 절단선 A-A' 및 절단선 B-B'를 따라 전극 판(101)을 컷팅하여 도 1에 도시한 전극(110)을 포함하는 전극 판(101)을 복수개 형성한다. 컷팅 시, 기 형성된 함몰부(105)를 기준으로 하여 서로 이웃하는 함몰부(105) 사이에 절단선을 설정할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
본 실시예와 같이, 전극 탭이 전극 판으로부터 돌출되지 않기 때문에 컴팩트한 구조의 이차 전지 구현 시에, 전극 탭이 돌출되도록 형성한 기존 구조 대비하여 돌출 구조의 오목부 양측 영역에 형성되는 본 실시예의 돌출부 부분만큼 고전압, 고용량화 등을 도모할 수 있다. 또, 전극 집전체에 활물질 코팅 후 압연 시, 기존 구조의 경우에는 코팅부와 미코팅부에서 전극 집전체의 연신 정도가 달라 캠버(Camber)가 발생하여 컷팅 및 정밀 합치 조립 시 문제가 될 수 있으나, 본 실시예에 따르면 압연 시 코팅부와 미코팅부 사이에서 발생하는 연신량의 차이에 의한 캠버 발생을 방지할 수 있다. 추가로, 조립을 위한 주행 중 기존 구조의 경우 전극 탭 걸림, 접힘 등의 문제가 있지만 본 실시예에 따르면 이러한 문제를 방지할 수 있다.As in this embodiment, since the electrode tab does not protrude from the electrode plate, when realizing a secondary battery having a compact structure, the electrode tab is formed in both sides of the concave portion of the protruding structure compared to the existing structure in which the electrode tab protrudes. High voltage, high capacity, etc. can be achieved as much as the protrusion part. Also, when rolling after coating the active material on the electrode current collector, in the case of the existing structure, the degree of elongation of the electrode current collector is different in the coated and uncoated parts, which causes camber, which can be a problem during cutting and precision matching assembly. , According to this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of camber due to the difference in the amount of elongation occurring between the coated portion and the uncoated portion during rolling. In addition, in the case of an existing structure while driving for assembly, there are problems such as electrode tab jamming and folding, but these problems can be prevented according to the present embodiment.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
40: 테이프
50: 전극 탭
101: 전극 판
105, 105a, 105b: 함몰부
115p: 돌출부40: tape
50: electrode tab
101: electrode plate
105, 105a, 105b: depressions
115p: overhang
Claims (10)
상기 전극은 상기 전극 탭을 기준으로 이격된 2개의 돌출부를 포함하고, 상기 2개의 돌출부 끝단을 연결한 선이 상기 전극 탭의 일변과 일치하는 전극 조립체.an electrode plate comprising an electrode connected to an electrode tab, wherein the electrode tab is an uncoated region positioned at an edge region of the electrode plate, and the uncoated region is integrally formed with the electrode,
The electrode includes two protrusions spaced apart from each other with respect to the electrode tab, and a line connecting the ends of the two protrusions coincides with one side of the electrode tab.
상기 전극 탭과 인접한 상기 전극의 일변과 마주보는 다른 일변에 함몰부가 형성되는 전극 조립체.In claim 1,
An electrode assembly in which a depression is formed on one side of the electrode adjacent to the electrode tab and the other side facing the other side.
상기 전극은 "H" 형상을 갖는 전극 조립체.In claim 1,
The electrode assembly has an “H” shape.
상기 전극 판은 복수개 형성되고, 상기 복수개 형성된 전극 판은 양극과 음극을 포함하며, 상기 양극과 상기 음극 사이에 분리막이 위치하고, 상기 양극과 상기 음극은 각각 양극 탭과 음극 탭을 포함하며, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극으로 이루어진 적층체에서 상기 양극 탭과 상기 음극 탭은 상기 적층체의 중심을 기준으로 서로 반대편에 위치하는 전극 조립체.In claim 1,
The electrode plate is formed in plurality, the electrode plate formed in plurality includes a positive electrode and a negative electrode, a separator is positioned between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode each include a positive electrode tab and a negative electrode tab, and the positive electrode , In the laminate including the separator and the negative electrode, the positive electrode tab and the negative electrode tab are located opposite to each other with respect to the center of the laminate.
상기 양극의 일변과 상기 음극의 일변에는 각각 함몰부가 형성되고, 상기 적층체의 적층 방향으로 상기 양극에 형성된 함몰부와 상기 음극 탭이 서로 중첩하고, 상기 음극에 형성된 함몰부와 상기 양극 탭이 서로 중첩하는 전극 조립체.In claim 5,
A depression portion is formed on one side of the positive electrode and one side of the negative electrode, respectively, the depression portion formed on the positive electrode and the negative electrode tab overlap each other in the stacking direction of the laminate, and the depression portion formed on the negative electrode and the positive electrode tab overlap each other Overlapping electrode assemblies.
상기 길이 방향의 상기 전극 판의 일변에 복수의 함몰부를 형성하는 단계,
상기 복수의 함몰부가 형성된 상기 전극 판의 일변과 평행한 다른 일변을 따라 상기 전극 판에 서로 이격된 복수의 테이프를 부착하는 단계,
상기 전극 판에 전극 활물질층을 코팅하는 단계,
상기 복수의 테이프를 상기 전극 판 또는 상기 전극으로부터 제거하는 단계, 그리고
기 형성된 상기 함몰부를 기준으로 하여 서로 이웃하는 상기 함몰부 사이에 절단선을 설정하여, 상기 절단선을 따라 상기 전극 판을 컷팅하여 복수의 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 테이프를 상기 전극 판 또는 상기 전극으로부터 제거하는 단계에서, 상기 테이프가 제거되어 상기 전극에 무지부가 형성되고, 상기 무지부는 전극 탭을 이루며, 상기 전극은 상기 전극 탭을 기준으로 이격된 2개의 돌출부를 포함하고, 상기 2개의 돌출부 끝단을 연결한 선이 상기 전극 탭의 일변과 일치하는 전극 조립체 제조 방법.having a width and a length, and preparing an electrode plate having a length longer than the width;
forming a plurality of depressions on one side of the electrode plate in the longitudinal direction;
attaching a plurality of tapes spaced apart from each other to the electrode plate along another side parallel to one side of the electrode plate on which the plurality of depressions are formed;
coating an electrode active material layer on the electrode plate;
removing the plurality of tapes from the electrode plate or the electrode; and
Comprising the step of forming a plurality of electrodes by setting a cutting line between the recessed parts adjacent to each other based on the previously formed recessed part, and cutting the electrode plate along the cutting line,
In the step of removing the plurality of tapes from the electrode plate or the electrode, the tape is removed to form an uncoated area on the electrode, the uncoated area forms an electrode tab, and the electrodes are spaced apart from the electrode tab. A method of manufacturing an electrode assembly including four protrusions, wherein a line connecting the ends of the two protrusions coincides with one side of the electrode tab.
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