KR102511009B1

KR102511009B1 - 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지

Info

Publication number: KR102511009B1
Application number: KR1020170122624A
Authority: KR
Inventors: 정현기
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2023-03-15
Also published as: KR20190033904A

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체는 권회축을 중심으로 원통형으로 권취되며, 제1 전극 무지부 및 제1 전극 활성부를 가지는 제1 전극, 제1 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 리드탭, 제2 전극 무지부 및 제2 전극 활성부를 가지는 제2 전극, 제2 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제2 리드탭, 제1 전극 및 제2 전극 사이를 절연하는 세퍼레이터를 포함하고, 제2 리드탭은 제2 전극 무지부와 연결된 제1 부분, 제1 부분으로부터 연장되어 전극 조립체 밖에 위치하는 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 전극 조립체의 권취 중심에서 권회축을 중심으로 감아져 있으며, 전극 조립체의 상기 권회축의 길이 방향으로 관통하는 중공을 형성한다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지{ELECTRODE ASSEMBLY AND RECHARGEABLE BATTERY INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전극 조립체에 관한 것으로, 특히 원통형 전극 조립체와 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요에 따라 에너지원으로써 이차 전지에 대한 수요가 증가되고 있다.

이 중, 원통형 이차 전지는 세퍼레이터(separator)의 양면에 전극을 배치하여 젤리롤(Jelly Roll) 형태로 권취하여 형성되는 전극 조립체, 전극 조립체 중심의 중공부에 배치되는 센터 핀, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 및 케이스의 개방 측을 밀폐하는 캡 조립체를 포함한다.

센터 핀은 압축 강도를 가지는 재료로 형성되어 전극 조립체 중심의 변형을 방지하고, 과충전 또는 단락으로 인하여 내부에서 발생되는 가스 및 열을 안전장치가 구비된 캡 조립체로 유도한다.

또한, 충전 및 방전에 따른 전극 조립체의 스웰링(swelling) 및 변형(deform) 시 센터핀은 권취 중심에서 물리적으로 저항하여 중심에 위치하는 전극을 단락 또는 손상시킬 수 있다.

따라서, 센터 핀의 외경이 클수록 변형등을 방지하는 효과를 기대할 수 있으나, 센터 핀의 외경이 큰 경우 전극 조립체의 용량을 저하시키므로 센터 핀의 크기를 증가시키는 것은 한계가 있다.

따라서 본 발명은 센터 핀의 크기에 영향을 받지 않으면서도, 가스 및 열을 효과적으로 배출할 수 있는 전극 조립체 및 이차 전지를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 전극 조립체는 권회축을 중심으로 원통형으로 권취되며, 제1 전극 무지부 및 제1 전극 활성부를 가지는 제1 전극, 제1 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 리드탭, 제2 전극 무지부 및 제2 전극 활성부를 가지는 제2 전극, 제2 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제2 리드탭, 제1 전극 및 제2 전극 사이를 절연하는 세퍼레이터를 포함하고, 제2 리드탭은 제2 전극 무지부와 연결된 제1 부분, 제1 부분으로부터 연장되어 전극 조립체 밖에 위치하는 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 전극 조립체의 권취 중심에서 권회축을 중심으로 감아져 있으며, 전극 조립체의 상기 권회축의 길이 방향으로 관통하는 중공을 형성한다.

상기 권회축을 중심으로 상대적으로 상기 제2 전극 활성부와 인접한 상기 제1 부분의 내측 단부와, 상대적으로 상기 제2 전극 활성부로부터 멀리 위치하는 상기 제1 부분의 외측 단부는 상기 전극 조립체 중심을 지나는 가상의 동일선 상에 위치할 수 있다.

상대적으로 상기 제2 전극 활성부와 인접한 상기 제1 부분의 내측 단부는, 상기 제1 부분의 일면과 중첩할 수 있다.

상기 제1 부분의 폭은 상기 제2 부분의 폭보다 넓을 수 있다.

상기 권회축의 길이 방향인 상기 제1 부분의 길이는 상기 제2 전극 무지부 전체 폭과 같을 수 있다.

상기 제1 부분의 두께는 제2 부분의 두께보다 얇을 수 있다.

상기 제1 리드탭은 제1 전극 무지부와 연결되는 제3 부분과 전극 조립체 밖에 위치하는 제4 부분의 폭이 동일할 수 있다.

상기 제1 전극은 양극이고, 제2 전극은 음극일 수 있다.

상기 제1 리드탭과 제2 리드탭은 전극 조립체를 중심으로 반대 방향으로 돌출할 수 있다.

상기 제1 전극 활성부는 제1 기재, 상기 제1 기재의 양면에 형성되어 있는 제1 활성층을 포함하고, 제1 전극 무지부는 제1 전극의 중심에 위치하며, 제1 전극 활성부는 제1 전극 무지부를 중심으로 양쪽에 각각 위치할 수 있다.

상기 전극 조립체의 권취 중심에 위치하는 제1 전극 활성부의 단부는 제2 전극의 제1 부분과 중첩할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는 케이스, 케이스에 삽입되어 있는 원통형 전극 조립체, 케이스에 채워진 전해액, 케이스를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하고, 전극 조립체는 제1 전극 무지부 및 제1 전극 활성부를 가지는 제1 전극, 제1 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 리드탭, 제2 전극 무지부 및 제2 전극 활성부를 가지는 제2 전극, 제2 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제2 리드탭, 제1 전극 및 제2 전극 사이를 절연하는 세퍼레이터를 포함하고, 제2 리드탭은 상기 제2 전극 무지부와 연결된 제1 부분, 상기 제1 부분으로부터 연장되어 상기 전극 조립체 밖에 위치하는 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 상기 전극 조립체의 권취 중심에서 상기 권회축을 중심으로 감아져 있으며, 상기 전극 조립체의 상기 권회축의 길이 방향으로 관통하는 중공을 형성한다.

본 발명에서와 같이, 선단에 위치하는 탭의 폭을 증가시키면 별도의 센터 핀을 형성하지 않으면서도 가스 배출을 위한 통로를 제공하는 이차 전지를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차전지의 단면 사시도이고,
도 2는 도 1의 전극 조립체를 펼쳐 도시한 평면도이고,
도 3은 도 1의 전극 조립체를 분리 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1의 전극 조립체의 횡단면도로, 중심 부분을 확대 도시한 도면이다.

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.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

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. 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.

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. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차전지의 단면 사시도이고, 도 2는 도 1의 전극 조립체를 펼쳐 도시한 평면도이고, 도 3은 도 1의 전극 조립체를 분리 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 전극 조립체의 중심 부분을 확대 도시한 횡단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(20), 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되고 케이스(20)의 개구에 절연 상태로 결합되는 캡 조립체(30)를 포함한다.

구체적으로, 도 1 내지 3을 참조하면, 전극 조립체(10)는 순차적으로 적층되어 있는 제1 전극(11), 세퍼레이터(13) 및 제2 전극(12)을 포함한다. 세퍼레이터는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이를 절연하는 것으로, 세퍼레이터, 제1 전극, 세퍼레이터, 제2 전극(12)과 같이 복수의 세퍼레이터를 포함할 수 있다. 전극 조립체(10)는 제1 전극, 세퍼레이터 및 제2 전극(12)을 적층한 후 권회축(XL)을 중심으로 권취하여 젤리롤(jelly roll) 형태일 수 있다.

세퍼레이터(13)는 다공성 소재로 이루어지며, 폴리올레핀, 폴리에틸렌 폴리프로필렌 등으로 이루어질 수 있다.

제1 전극(11)은 제1 전극 활성부(11a)와 제1 전극 무지부(11b)를 포함하고, 제2 전극(12)은 제2 전극 활성부(12a)와 제2 전극 무지부(12b)를 포함한다.

제1 전극(11)은 양극일 수 있으며, 제1 기재는 전도성이 우수한 금속 박판, 예를 들어, 제1 전극(11)은 알루미늄 포일(foil)일 수 있다.

제1 전극 활성부(11a)는 제1 기재(11a1)와 제1 기재의 적어도 일면에 형성되어 있는 제1 활물질층(11a2)을 포함하고, 제1 활물질층(11a2)은 리튬계 산화물이 도포됨으로써 형성될 수 있다. 제1 전극 무지부(11b)는 제1 활물질층(11a2)이 형성되지 않으며 제1 기재(11a1)와 일체로 제1 기재(11a1)로부터 연장된 부분일 수 있다. 제1 기재(11a1)는 제1 활물질층(11a2)에서 발생하는 전하의 이동 통로를 제공하고, 제1 활물질층을 지지한다.

제2 전극(12)은 음극일 수 있으며, 제2 기재(12a1)는 전도성이 우수한 금속 박판, 예를 들어 제2 전극(12)은 구리 포일 또는 니켈 포일일 수 있다.

제2 전극 활성부(12a)는 제2 기재(12a1)와 제2 기재(12a1)의 적어도 일면에 형성되어 있는 제2 활물질층(12a2)을 포함하고, 제2 활물질층(12a2)은 탄소계 활물질이 도포됨으로써 형성될 수 있다.

제2 전극 무지부(12b)는 제2 활물질층(12a2)이 형성되지 않으며 제2 기재(12a1)와 일체로 제2 기재(12a1)로부터 연장된 부분일 수 있다. 제2 기재(12a1)는 제2 활물질층(12a2)에서 발생하는 전하의 이동 통로를 제공하고 제2 활물질층(12a2)을 지지한다.

제1 전극(11)은 중앙에 제1 전극 무지부(11b)가 위치하며, 제1 전극 무지부(11b)를 중심으로 제1 전극 활성부(11a)가 각각 위치한다.

제2 전극(12)의 전극 무지부(12b)는 전극 조립체(10)의 권취가 시작되는 지점에 위치하는 선단부와, 권취가 끝나는 지점에 위치하는 종단부에 각각 위치할 수 있다. 즉, 제2 전극 무지부(12b)는 제2 전극 활성부(12a)를 중심으로 양쪽에 위치한다. 따라서, 권취 상태에서, 선단부에 위치하는 제2 전극 무지부(12b)는 전극 조립체(10)의 권취 중심을 형성하고, 종단부에 위치하는 제2 전극 무지부(12b)는 전극 조립체(10)의 최외곽부를 형성한다.

제1 전극 무지부(11b)는 제1 리드탭(37)과 연결되고, 제1 리드탭(37)은 캡 조립체(30)에 연결된다. 그리고, 제2 전극 무지부(12b)는 제2 리드탭(38, 39)과 연결되고, 제2 리드탭(38, 39)을 통해서 케이스(20)의 내벽에 전기적으로 연결될 수 있다. 권취 상태에서, 제2 리드탭(38, 39)은 권취 중심(38) 및 권취 외각(39)에 각각 위치할 수 있다. 제1 리드탭(37)과 제2 리드탭(38, 39)은 용접으로 각각 제1 전극 무지부(11b)와 제2 전극 무지부(12b)에 연결될 수 있다.

제1 리드탭(37)은 일정한 폭으로 형성될 수 있으며, 선단에 위치하는 제2 리드탭(38)은 서로 다른 폭을 가지는 제1 부분(38a)과 제2 부분(38b)을 가질 수 있다. 제2 리드탭(38)의 제1 부분(38a)의 폭(L1)은 제2 부분(38b)의 폭(L2)보다 넓은 폭을 가질 수 있으며, 제1 부분(38a)은 제2 전극 무지부(12b)와 연결된다.

선단의 제2 리드탭(38)은 권취 공정 전에 제2 전극 무지부(12b)에 연결되고, 멘드럴(도시하지 않음)을 이용한 권취 공정시에 제2 전극(12)과 함께 감아질 수 있다. 이때, 선단에 위치하는 제2 전극 무지부(12b)에 연결된 제2 리드탭(38)은 제2 전극 무지부(12b)와 함께 권회축을 중심으로 회전하며, 제1 부분(38a)은 전극 조립체(10)의 내부 발생 가스의 이동 통로인 중공(AA)을 형성할 수 있다. 이때, 중공(AA)은 전극 조립체(10)의 권회축 방향으로 관통하도록 형성된다.

도 4에서와 같이, 전극 조립체(10)는 권회축을 중심으로 연속적으로 말아지므로, 양쪽에 위치하는 제1 부분(38a)의 단부는 동일면상에서 서로 맞닿지 않으며, 따라서 중공(AA)의 측벽이 밀폐된 구조를 형성하지 못한다. 이때, 제1 부분(38a)은 권회축을 중심으로 1턴 이상 회전할 수 있다.

제1 부분(38a)이 1턴 할 경우, 상대적으로 제2 전극 활성부(12a)와 인접한 제1 부분(38a)의 내측 단부와, 상대적으로 제2 전극 활성부(12a)로부터 멀리 위치하는 제1 부분(38a)의 외측 단부는 전극 조립체(10)의 중심을 지나는 가상의 동일선(XS) 상에 위치할 수 있다.

그리고, 제1 부분(38a)이 1턴보다 더 회전할 경우, 제1 부분(38a)의 내측 단부는 상기 가상의 동일선을 지나 제1 부분(38a)의 일면(S)과 중첩할 수 있다.

또한, 제1 전극(11)의 단부는 제1 부분(38a)과 중첩(P)하도록 배치될 수 있다.

이차 전지의 충방전에 의한 스웰링이나 변형 시, 제1 전극 활성부(11a)의 단부가 상대적으로 내부에 위치하는 제2 전극(12)을 가압하게 되고 이로 인해서 단락이 발생할 수 있다.

그러나, 본 발명에서와 같이 제1 전극의 단부가 제1 부분(38a)과 중첩(P)하도록 형성하면 충방전시에 제2 전극(12)을 가압하더라도, 일정한 강도 이상을 가지는 금속으로 이루어지는 제1 부분(38a)에 의해서 지지되어 전극 조립체(10)의 내부 변형이 줄어들어 단락을 방지할 수 있다.

한편, 제1 부분(38a)은 제2 부분(38b)보다 넓은 폭을 가지므로(도 2참조), 제1 리드탭(37) 보다 제2 전극 무지부(12b)와 접촉하는 면적이 커 접촉 저항이 작을 수 있다. 따라서, 제1 부분(38a)은 제2 부분(38b) 및 제1 리드탭(37)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 이처럼, 제1 부분(38a)은 기존의 제2 리드탭(38)과 비교하여 저항 증가 및 감소가 없는 두께 및 면적으로 형성될 수 있다.

제1 부분(38a)의 길이는 제1 기재의 폭과 같은 것이 바람직하나, 공정 오차를 고려해서 제1 기재의 폭보다 작게 형성될 수 있다.

이상의 제2 리드탭(38)은 금속 리본을 롤러로 가압하거나, 단조 성형하여 형성할 수 있다. 따라서, 제1 부분(38a)과 제2 부분(38b)이 연결되는 부분의 두께는 점진적으로 변화될 수 있다.

이처럼, 본 발명에서와 같이 서로 다른 폭을 가지는 제2 리드탭(38)을 형성하면 별도의 센터 핀을 삽입하지 않으면서도, 가스의 이동 통로를 형성할 수 있다. 따라서, 센터 핀을 삽입하기 위한 별도의 공정을 진행하지 않을 수 있으며 전극 조립체(10)의 중심 직경을 용이하게 변경할 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 전극 조립체(10)는 양단에 상, 하측 절연판(42, 43)을 구비하여 케이스(20)에 삽입된다. 상측 절연판(42)은 권취된 전극 조립체(10)의 상단과 캡 조립체(30)를 전기적으로 절연하며 중공과 대응하는 관통 구멍(42a)을 가지고, 하측 절연판(43)은 전극 조립체(10)의 하단과 케이스(20)의 바닥을 전기적으로 절연한다.

케이스(20)는 전해질과 함께 전극 조립체(10)가 삽입될 수 있도록, 일측이 개구되어 있으며, 젤리롤 형태의 전극 조립체(10)와 대략 같은 형상을 가지도록 형성될 수 있으며, 예를 들어 원통형일 수 있다.

전해액은 EC, PC, DEC, EMC, EMC와 같은 유기 용매에 LiPF₆, LiBF₄와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.

케이스(20)는 전극 조립체(10)의 제2 전극(12)의 제2 리드탭(38, 39)와 연결되어 이차 전지의 제2 전극 단자로 사용될 수 있다. 따라서 케이스(20)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈 도금강과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다.

캡 조립체(30)는 케이스(20)의 개구에 위치하며, 개스킷(41)을 사이에 두고 케이스(20)에 결합된다. 개스킷(41)은 케이스(20)와 캡 조립체(30)를 절연하며, 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 케이스(20)의 개구를 밀폐한다.

캡 조립체(30)는 내측에서 케이스(20)의 외측으로 가면서 순차적으로 배치되는 서브 플레이트(34), 미들 플레이트(36), 절연 부재(33), 벤트 플레이트(32), 양성 온도 소자(positive temperature coefficient element, PTC)(35) 및 캡 플레이트(31)를 포함하고, 제1 전극(11)의 제1 전극 무지부(11b)는 제1 리드탭(37), 미들 플레이트(36), 서브 플레이트(34), 벤트(32a), 벤트 플레이트(32) 및 양성 온도 소자(35)를 경유하여 캡 플레이트(31)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 후술하는 캡 플레이트(31) 및 돌출부(31a)는 이차 전지의 제1 전극 단자로 사용될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 캡 플레이트(31)는 전극 조립체(10)의 중심과 대응하는 중앙 플레이트(31a), 중앙 플레이트(31a)로부터 개스킷(41)을 향해 뻗은 복수의 가지부(31b), 가지부(31b)들의 일단을 연결하며 개스킷(41)에 삽입되어 결합되는 결합 플레이트(31c)를 포함한다. 이웃하는 가지부(31b) 사이는 외부로 개방되어 내부 가스를 배출하는 배기구가 형성된다.

가지부(31b)는 결합 플레이트(31c)로부터 절곡된 상태로 중앙 플레이트(31a)에 연결되어, 캡 플레이트(31)의 중앙이 케이스(20) 외부로 돌출된 형태를 이룰 수 있다.

서브 플레이트(34)는 전극 조립체(10)의 제1 리드탭(37)과 전기적으로 연결되어 있으며, 용접으로 제1 리드탭(37)에 결합될 수 있다.

미들 플레이트(36)는 서브 플레이트(34)와 절연 부재(33) 사이에 위치하며, 용접을 통해서 서브 플레이트(34)와 전기적으로 연결될 수 있다. 미들 플레이트(36)는 전극 조립체(10)의 중심과 대응하는 위치에 서브 플레이트(34)를 노출하는 관통 구멍을 가진다.

서브 플레이트(34) 밖으로 돌출한 미들 플레이트(36)의 하부 가장자리는 리드탭과 용접으로 연결될 수 있다.

벤트 플레이트(32)는 절연 부재(33)를 사이에 두고 미들 플레이트(36)와 중첩하며, 벤트 플레이트(32)의 가장자리는 개스킷(41)에 삽입되어 케이스(20)에 결합될 수 있다.

벤트 플레이트(32)는 전극 조립체(10)의 중심과 대응하는 부분에 위치하며, 전극 조립체(10)를 향하여 돌출 형성된 벤트(32a)를 포함한다. 벤트(32a)는 미들 플레이트(36)의 관통 구멍을 통해서 서브 플레이트(34) 및 미들 플레이트(36)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 벤트 플레이트(32)는 벤트(32a) 주위에 벤트(32a)의 파손을 유도하는 노치(32b)를 가질 수 있다.

벤트(32a)는 기 설정된 압력 조건에서 파손되어, 내부 가스를 외부로 방출하고 서브 플레이트(34)와의 전기적 연결을 차단할 수 있다. 즉, 가스의 발생으로 케이스(20)의 내부 압력이 상승하는 경우, 노치(32b)가 미리 파손되고 연속해서 벤트(32a)가 파손되면 벤트 플레이트(32)와 서브 플레이트(34) 사이의 전기적 연결은 끊어진다.

따라서, 벤트 플레이트(32)와 전기적으로 연결된 캡 플레이트(31)와 서브 플레이트(34) 사이의 전기적 연결이 끊어져 더 이상의 전류 흐름이 발생하지 않는다. 이때, 케이스(20) 내부의 가스는 후술하는 캡 플레이트(31)의 배기구를 통해서 외부로 배출됨으로써, 이차 전지의 폭발을 방지할 수 있다.

양성 온도 소자(35)는 캡 플레이트(31)와 벤트 플레이트(32) 사이에 설치되어, 이차 전지의 내부 온도에 따라 캡 플레이트(31)와 벤트 플레이트(32) 사이의 전류 흐름을 조절할 수 있다.

즉, 이차 전지의 이상 반응에 의해서, 케이스(20)의 내부 온도가 설정된 온도를 초과하는 경우, 양성 온도 소자(35)는 캡 플레이트(31)와 벤트 플레이트(32) 사이에서 충전 또는 방전 전류의 흐름을 차단할 수 있다.

이상 설명한 캡 조립체(30)는 케이스(20)에 전극 조립체(10)를 삽입한 상태에서 개스킷(41)과 함께 케이스(20)의 개구에 끼워지고, 클림핑(crimping) 공정을 통하여 케이스(20)의 개구에 고정될 수 있다.

케이스(20)의 개구 인접측에는 비딩부(21) 및 클림핑부(22)가 형성될 수 있다. 비딩부(21)는 비딩 공정을 통해서 형성될 수 있다. 비딩부(21)는 케이스(20)에 전극 조립체(10)를 수용한 상태에서 케이스(20)의 상측에서 케이스(20)의 직경 방향 중심으로 함몰되는 구조로, 전극 조립체(10)의 상하 유동을 방지한다.

클림핑부(crimping)(22)는 직경 방향에서 상대적으로 비딩부(21)보다 돌출되는 구조로 비딩부(21)에 연결되어, 개스킷(41)을 개재하여 캡 조립체(30)의 외주면과 이 외주면에 연결되는 상면 및 하면을 잡아준다.

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.

Claims

권회축을 중심으로 원통형으로 권취되는 전극 조립체에서,
상기 전극 조립체는 제1 전극 무지부 및 제1 전극 활성부를 가지는 제1 전극,
상기 제1 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 리드탭,
제2 전극 무지부 및 제2 전극 활성부를 가지는 제2 전극,
상기 제2 전극 무지부와 전기적으로 연결되어 있는 제2 리드탭,
상기 제1 전극 및 제2 전극 사이를 절연하는 세퍼레이터
를 포함하고,
상기 제2 리드탭은 상기 제2 전극 무지부와 연결된 제1 부분, 상기 제1 부분으로부터 연장되어 상기 전극 조립체 밖에 위치하는 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분은 상기 전극 조립체의 권취 중심에서 상기 권회축을 중심으로 감아져 있으며, 상기 전극 조립체의 상기 권회축의 길이 방향으로 관통하는 중공을 형성하되,
상대적으로 상기 제2 전극 활성부와 인접한 상기 제1 부분의 내측 단부는, 상기 제1 부분의 일면과 중첩하고,
상기 전극 조립체의 권취 중심에 위치하는 상기 제1 전극 활성부의 단부는 상기 제2 전극의 상기 제1 부분과 중첩하는 전극 조립체.
삭제
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제1항에서,
상기 제1 부분의 폭은 상기 제2 부분의 폭보다 넓은 전극 조립체.
제1항에서,
상기 권회축의 길이 방향인 상기 제1 부분의 길이는 상기 제2 전극 무지부 전체 폭과 같은 전극 조립체.
제1항에서,
상기 제1 부분의 두께는 상기 제2 부분의 두께보다 얇은 전극 조립체.
제1항에서,
상기 제1 리드탭은 상기 제1 전극 무지부와 연결되는 제3 부분과 상기 전극 조립체 밖에 위치하는 제4 부분의 폭이 동일한 전극 조립체.
제1항에서,
상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극인 전극 조립체.
제1항에서,
상기 제1 리드탭과 상기 제2 리드탭은 상기 전극 조립체를 중심으로 반대 방향으로 돌출한 전극 조립체.
제1항에서,
상기 제1 전극 활성부는 제1 기재, 상기 제1 기재의 양면에 형성되어 있는 제1 활성층을 포함하고,
상기 제1 전극 무지부는 상기 제1 전극의 중심에 위치하며, 상기 제1 전극 활성부는 상기 제1 전극 무지부를 중심으로 양쪽에 각각 위치하는 전극 조립체.
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제1항, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 전극 조립체,
상기 전극 조립체가 삽입되는 케이스,
상기 케이스에 채워진 전해액,
상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체
를 포함하는 이차 전지.