KR20170053488A

KR20170053488A - Electrode assembly

Info

Publication number: KR20170053488A
Application number: KR1020150156079A
Authority: KR
Inventors: 유덕현; 안창범; 허준우; 반진호; 박희윤; 곽동훈
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-05-16
Also published as: KR102080253B1

Abstract

본 발명에 따른 전극 조립체는 (a) 서로 동일한 개수의 전극과 분리막이 교대로 배치되어 일체로 결합된 1종의 기본 단위체가 반복적으로 배치된 구조나, 또는 (b) 서로 동일한 개수의 전극과 분리막이 교대로 배치되어 일체로 결합된 2종 이상의 기본 단위체가 정해진 순서에 따라 배치된 구조를 가지는 단위체 스택부; 및 상기 단위체 스택부의 말단에 위치하는 말단 전극에 보조 단위체;를 포함하며, 상기 분리막의 말단은 인접한 분리막의 말단과 접합되지 않고, 상기 (a)의 1종의 기본 단위체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층된 4층 구조나 상기 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조를 가지고, 상기 (b)의 2종 이상의 기본 단위체를 각각 1개씩 정해진 순서에 따라 적층하면, 상기 4층 구조나 상기 4층 구조가 반복적으로 배치된 구조가 형성되며,상기 보조 단위체는 상기 말단 전극으로부터 차례로 분리막, 전극, 분리막,전극, 보호테이프가 적층되어 형성된다.The electrode assembly according to the present invention is characterized in that (a) a structure in which one kind of basic unit bodies, in which the same number of electrodes and separation membranes are alternately arranged and combined together, is repeatedly arranged, or (b) A unit stack having a structure in which two or more kinds of basic unit bodies arranged alternately and integrally joined are arranged in a predetermined order; And a terminal unit disposed at a terminal end of the unit stack, wherein a terminal of the separation membrane is not connected to an end of an adjacent separation membrane, and one kind of the basic unit of the unit (a) A second electrode, and a second separator are successively laminated, or a structure in which the above-mentioned four-layer structure is repeatedly laminated, and each of the two or more basic unit bodies of (b) is laminated one by one in a predetermined order A structure in which the four-layer structure or the four-layer structure is repeatedly formed is formed, and the auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a separation membrane, an electrode, a separation membrane, an electrode, and a protective tape from the terminal electrode.

Description

ELECTRODE ASSEMBLY

본 발명은 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 스택형 구조나 스택/폴딩형 구조와 구별되는 새로운 구조의 전극 조립체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode assembly and a basic unit for the electrode assembly, and more particularly, to a new structure of an electrode assembly which is different from a stacked structure or a stack / folding structure.

이차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 일례로 이차전지는 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조 또는 스택/폴딩형 구조로 분류될 수 있다. 그런데 스택형 구조는 전극 조립체를 구성하는 전극 단위(양극, 분리막 및 음극)가 서로 별개로 적층되기 때문에, 전극 조립체를 정밀하게 정렬하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 전극 조립체를 생산하기 위해 매우 많은 공정이 요구된다는 단점이 있다. 그리고 스택/폴딩형 구조는 일반적으로 2대의 라미네이션 장비와 1대의 폴딩 장비가 요구되기 때문에, 전극 조립체의 제조 공정이 매우 복잡하다는 단점이 있다. 특히, 스택/폴딩형 구조는 폴딩을 통해 풀셀이나 바이셀을 적층하기 때문에 풀셀이나 바이셀을 정밀하게 정렬하기 어렵다는 단점도 있다. The secondary battery can be variously classified according to the structure of the electrode assembly. For example, the secondary battery can be classified into a stacked structure, a winding type (jelly roll type) structure, or a stack / folding type structure. However, it is very difficult to precisely align the electrode assembly because the electrode assemblies constituting the electrode assembly (anode, separator, and cathode) are stacked separately from each other, and a very large number of processes There is a disadvantage that it is required. In addition, since the stack / folding type structure generally requires two lamination equipment and one folding equipment, the manufacturing process of the electrode assembly is complicated. In particular, the stack / folding structure has the disadvantage that it is difficult to precisely align a pull cell or a bi-cell because a full cell or a bi-cell is stacked through folding.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 스택형 구조나 스택/폴딩형 구조와 구별되는 새로운 구조를 통해 정밀한 정렬과 단순한 공정을 가능하게 하는 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an electrode assembly capable of precise alignment and simple processing through a new structure distinguished from a stacked structure or a stack / To provide a basic unit.

본 발명에 따른 적층 가능한 기본 단위체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 배치되어 일체로 결합된 4층 구조나, 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 배치된 4층 구조가 반복적으로 배치되어 일체로 결합된 구조를 가지며, 상기 제1 분리막의 말단은 상기 제2 분리막의 말단과 접합되지 않는다. The stackable basic unit according to the present invention may be a four-layer structure in which a first electrode, a first separation membrane, a second electrode, and a second separation membrane are sequentially disposed and integrally connected to each other, or a four-layer structure including a first electrode, a first separation membrane, Layer structure in which the second separation membranes are sequentially arranged is repeatedly disposed and integrally joined, and the ends of the first separation membranes are not bonded to the ends of the second separation membranes.

또한 본 발명에 따른 전극 조립체는 본 발명에 따른 전극 조립체는 (a) 서로 동일한 개수의 전극과 분리막이 교대로 배치되어 일체로 결합된 1종의 기본 단위체가 반복적으로 배치된 구조나, 또는 (b) 서로 동일한 개수의 전극과 분리막이 교대로 배치되어 일체로 결합된 2종 이상의 기본 단위체가 정해진 순서에 따라 배치된 구조를 가지는 단위체 스택부; 및 상기 단위체 스택부의 말단에 위치하는 말단 전극에 보조 단위체;를 포함하며, 상기 분리막의 말단은 인접한 분리막의 말단과 접합되지 않고, 상기 (a)의 1종의 기본 단위체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 적층된 4층 구조나 상기 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조를 가지고, 상기 (b)의 2종 이상의 기본 단위체를 각각 1개씩 정해진 순서에 따라 적층하면, 상기 4층 구조나 상기 4층 구조가 반복적으로 배치된 구조가 형성되며,상기 보조 단위체는 상기 말단 전극으로부터 차례로 분리막, 전극, 분리막,전극, 보호테이프가 적층되어 형성된다.Also, the electrode assembly according to the present invention is characterized in that (a) a structure in which one kind of basic unit bodies, which are integrally combined with each other by arranging the same number of electrodes and separation membranes alternately, are repeatedly arranged, or (b A unit body stack unit having a structure in which two or more kinds of basic unit bodies integrally disposed with the same number of electrodes and separation membranes alternately arranged in a predetermined order; And a terminal unit disposed at a terminal end of the unit stack, wherein a terminal of the separation membrane is not connected to an end of an adjacent separation membrane, and one kind of the basic unit of the unit (a) A second electrode, and a second separator are successively laminated, or a structure in which the above-mentioned four-layer structure is repeatedly laminated, and each of the two or more basic unit bodies of (b) is laminated one by one in a predetermined order A structure in which the four-layer structure or the four-layer structure is repeatedly formed is formed, and the auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a separation membrane, an electrode, a separation membrane, an electrode, and a protective tape from the terminal electrode.

본 발명에 따르면, 스택형 구조나 스택/폴딩형 구조와 구별되는 새로운 구조로 인해 정밀한 정렬과 단순한 공정을 가능하게 하며, 내구성도 우수한 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide an electrode assembly capable of precise alignment and simple processing due to the new structure distinguished from the stacked structure or the stack / folding structure, and also excellent in durability and a basic unit body for the electrode assembly.

도 1은 본 발명에 따른 기본 단위체의 제1 구조를 도시하고 있는 측면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 기본 단위체의 제2 구조를 도시하고 있는 측면도이고,
도 3은 도 1의 기본 단위체의 적층으로 형성되는 단위체 스택부 및 보조 단위체를 포함하는 전극 조립체를 도시하고 있는 측면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 기본 단위체의 제3 구조를 도시하고 있는 측면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 기본 단위체의 제4 구조를 도시하고 있는 측면도이고,
도 6은 도 5의 기본 단위체와 도 6의 기본 단위체 적층으로 형성되는 단위체 스택부에 보조 단위체가 적층되는 전극 조립체를 도시하고 있는 측면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 기본 단위체를 제조하는 공정을 도시하고 있는 공정도이고,
도 8은 다른 크기를 가지는 기본 단위체가 적층되어 형성되는 단위체 스택부 및 보조 단위체를 포함하는 전극 조립체를 도시하고 있는 사시도이고,
도 9는 도 8의 전극 조립체를 도시하고 있는 측면도이고,
도 10는 다른 기하학적 형상을 가지는 기본 단위체가 적층되어 형성되는 단위체 스택부 및 보조 단위체를 포함하는 전극 조립체를 도시하고 있는 사시도이고,
도 11은 단위체 스택부 상에 적층되는 보조 단위체의 구조를 도시하고 있는 측면도이고,
도 12는 본 발명에 따른 보조 단위체를 제조하는 공정을 도시하고 있는 공저도이다.1 is a side view showing a first structure of a basic unit according to the present invention,
2 is a side view showing a second structure of the basic unit according to the present invention,
FIG. 3 is a side view showing an electrode assembly including a unit stack portion and an auxiliary unit formed by stacking the basic unit of FIG. 1,
4 is a side view showing a third structure of the basic unit according to the present invention,
5 is a side view showing a fourth structure of the basic unit according to the present invention,
FIG. 6 is a side view showing an electrode assembly in which auxiliary units are stacked on a unit stack of FIG. 5 and a unit stack formed of the basic unit stack of FIG. 6,
7 is a process diagram showing a process for producing a basic unit according to the present invention,
8 is a perspective view showing an electrode assembly including a unit stack portion and an auxiliary unit body in which basic unit bodies having different sizes are stacked,
Figure 9 is a side view showing the electrode assembly of Figure 8,
10 is a perspective view showing an electrode assembly including a unit stack portion and an auxiliary unit body in which basic unit bodies having different geometric shapes are stacked,
11 is a side view showing the structure of the auxiliary unit body stacked on the unit body stack portion,
12 is a schematic view showing a process for manufacturing the auxiliary unit according to the present invention.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.

본 발명에 따른 전극 조립체는 단위체 스택부 및 보조 단위체를 포함하며, 단위체 스택부는 1종의 기본 단위체가 반복적으로 배치된 구조를 가지거나, 또는 2종 이상의 기본 단위체가 정해진 순서에 따라, 예를 들어 교호적으로 배치된 구조를 가진다. 이에 이하에서 우선 기본 단위체에 대해 살펴본다. The electrode assembly according to the present invention includes a unit stack portion and an auxiliary unit, wherein the unit stack portion has a structure in which one kind of basic unit is repeatedly arranged, or two or more kinds of basic units are arranged in a predetermined order, for example, And has an alternately arranged structure. Hereinafter, the basic unit body will be described first.

[기본 단위체의 구조][Structure of Basic Unit Structure]

본 발명에 따른 전극 조립체에서 기본 단위체는 전극과 분리막이 교대로 배치되어 형성된다. 이때 전극과 분리막은 같은 수만큼 배치된다. 예를 들어, 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, 기본 단위체(110a)는 2개의 전극(111, 113)과 2개의 분리막(112, 114)이 적층되어 형성될 수 있다. 이때 양극과 음극은 당연히 분리막을 통해 서로 마주 볼 수 있다. 기본 단위체가 이와 같이 형성되면, 기본 단위체의 일측 말단에 전극(도 1 및 도 2에서 도면부호 111의 전극 참조)이 위치하게 되고, 기본 단위체의 타측 말단에 분리막(도 1 및 도 2에서 도면부호 114의 분리막 참조)이 위치하게 된다. In the electrode assembly according to the present invention, the basic unit is formed by alternately arranging the electrodes and the separator. At this time, the same number of electrodes and separator are arranged. For example, as shown in FIG. 1, the basic unit body 110a may be formed by stacking two electrodes 111 and 113 and two separators 112 and 114. At this time, the positive electrode and the negative electrode can naturally face each other through the separator. When the basic unit body is thus formed, an electrode (see reference numeral 111 in Fig. 1 and Fig. 2) is positioned at one end of the basic unit body, and a separator 114 separator) is located.

본 발명에 따른 전극 조립체는 기본 단위체의 적층만으로 단위체 스택부(즉, 전극 조립체)를 형성할 수 있다는 점에 기본적인 특징이 있다. 즉, 본 발명은 1종의 기본 단위체를 반복적으로 적층하여, 또는 2종 이상의 기본 단위체를 정해진 순서에 따라 적층하여 단위체 스택부를 형성할 수 있다는 점에 기본적인 특징이 있다. 이와 같은 특징을 구현하기 위해 기본 단위체는 이하와 같은 구조를 가질 수 있다. The electrode assembly according to the present invention is fundamentally characterized in that a unit stack (i.e., an electrode assembly) can be formed only by stacking a basic unit. That is, the present invention is fundamentally characterized in that one type of basic unit body is repeatedly laminated or two or more kinds of basic unit bodies are laminated in a predetermined order to form a unit body stack part. In order to realize such a characteristic, the basic unit may have the following structure.

첫째로, 기본 단위체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 기본 단위체(110a, 110b)는 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 상측에서 하측으로 차례로 적층되어 형성되거나, 또는 도 2에서 도시하고 있는 것과 같이 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 하측에서 상측으로 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 기본 단위체를 이하에서 제1 기본 단위체라 한다. 이때 제1 전극(111)과 제2 전극(113)은 서로 반대되는 전극이다. 예를 들어, 제1 전극(111)이 양극이면 제2 전극(113)은 음극이다. First, the basic unit may be formed by sequentially stacking a first electrode, a first separator, a second electrode, and a second separator. 1, the first unit electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113, and the second separator 114 are arranged on the lower side from the upper side Or the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 may be sequentially stacked from the lower side to the upper side as shown in FIG. 2, . The basic unit having such a structure is hereinafter referred to as a first basic unit. Here, the first electrode 111 and the second electrode 113 are opposite to each other. For example, if the first electrode 111 is a positive electrode, the second electrode 113 is a negative electrode.

이와 같이 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 차례로 적층되어 기본 단위체가 형성되면, 도 3에서 도시하고 있는 것과 같이 1종의 기본 단위체(110a)를 반복적으로 적층하는 것만으로도 단위체 스택부(100a)를 형성할 수 있다. 여기서 기본 단위체는 이와 같은 4층 구조 이외에도 8층 구조나 12층 구조를 가질 수 있다. 즉, 기본 단위체는 4층 구조가 반복적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 기본 단위체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극, 제2 분리막, 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 차례로 적층되어 형성될 수도 있다. When the first electrode, the first separator, the second electrode, and the second separator are sequentially stacked to form the basic unit, as shown in FIG. 3, only one basic unit 110a is repeatedly stacked So that the unit stack portion 100a can be formed. In addition to the four-layer structure, the basic unit may have an eight-layer structure or a twelve-layer structure. That is, the basic unit may have a structure in which a four-layer structure is repeatedly arranged. For example, the basic unit may include a first electrode, a first separator, a second electrode, a second separator, a first electrode, a first separator, a second electrode, and a second separator.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 전극 조립체는 단위체 스택부와 보조 단위체를 포함하며, 상술한 단위체 스택부(100a)의 상단, 즉, 최외곽 노출되는 말단 전극 상에는 보조 단위체(120)가 적층될 수 있다. 이러한 보조 단위체(120)의 구조에 대하여는 후술한다.3, the electrode assembly of the present invention includes a unit stack and an auxiliary unit. On the upper end of the unit stack 100a, that is, the outermost exposed electrode, an auxiliary unit 120 May be stacked. The structure of the auxiliary unit body 120 will be described later.

둘째로, 기본 단위체는, 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극, 제2 분리막, 제1 전극 및 제1 분리막이 차례로 적층되어 형성되거나, 제2 전극, 제2 분리막, 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 전자의 구조를 가지는 기본 단위체를 이하에서 제2 기본 단위체라 하고, 후자의 구조를 가지는 기본 단위체를 이하에서 제3 기본 단위체라 한다. Second, the basic unit may be formed by stacking a first electrode, a first separator, a second electrode, a second separator, a first electrode, and a first separator in this order, or a second electrode, a second separator, 1 separator, a second electrode, and a second separator may be sequentially stacked. The basic unit having the former structure will hereinafter be referred to as a second basic unit and the basic unit having the latter structure will be referred to as a third basic unit hereinafter.

보다 구체적으로 제2 기본 단위체(110c)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113), 제2 분리막(114), 제1 전극(111) 및 제1 분리막(112)이 상측에서 하측으로 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 또한 제3 기본 단위체(110d)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 제2 전극(113), 제2 분리막(114), 제1 전극(111), 제1 분리막(112), 제2 전극(113) 및 제2 분리막(114)이 상측에서 하측으로 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 이와 반대로 하측에서 상측으로 차례로 적층되어 형성될 수도 있다.More specifically, as shown in FIG. 4, the second basic unit 110c includes a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113, a second separator 114, The first separator 111 and the first separator 112 may be sequentially stacked from the upper side to the lower side. 5, the third basic unit 110d includes a second electrode 113, a second separation membrane 114, a first electrode 111, a first separation membrane 112, a second electrode 113 And the second separation membrane 114 may be sequentially stacked from the upper side to the lower side. Alternatively, they may be stacked in order from the lower side to the upper side.

제2 기본 단위체(110c)와 제3 기본 단위체(110d)를 하나씩만 적층하면 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조가 형성된다. 따라서 제2 기본 단위체(110c)와 제3 기본 단위체(110d)를 하나씩 교대로 계속 적층하면, 도 6에서 도시하고 있는 것과 같이 제2 및 제3 기본 단위체의 적층만으로도 단위체 스택부(100b)를 형성할 수 있다. When only one second basic unit 110c and one third basic unit 110d are stacked, a structure in which a four-layer structure is repeatedly stacked is formed. Therefore, if the second basic unit 110c and the third basic unit 110d are sequentially stacked alternately one after another, as shown in FIG. 6, the unit stack portion 100b is formed only by stacking the second and third basic units can do.

도 6에 도시된 바와 같이, 전극 조립체는 제2 기본 단위체(110c)와 제3 기본 단위체(110d)로 이루어진 단위체 스택부(100b)의 상단, 즉, 최외곽 노출되는 말단 전극 상에 보조 단위체(120)가 적층되어 이루어진다.6, the electrode assembly is mounted on the upper end of the unit stack portion 100b composed of the second basic unit 110c and the third basic unit 110d, that is, on the outermost exposed end electrode, 120 are stacked.

이와 같이 본 발명에서 1종의 기본 단위체는 제1 전극, 제1 분리막, 제2 전극 및 제2 분리막이 순차적으로 배치된 4층 구조나 4층 구조가 반복적으로 배치된 구조를 가진다. 또한 본 발명에서 2종 이상의 기본 단위체를 각각 1개씩 정해진 순서에 따라 배치하면, 4층 구조나 4층 구조가 반복적으로 배치된 구조가 형성된다. 예를 들어, 전술한 제1 기본 단위체는 4층 구조를 가지고, 전술한 제2 기본 단위체와 제3 기본 단위체를 각각 1개씩 총 2개를 적층하면 4층 구조가 반복적으로 적층된 12층 구조가 형성된다. As described above, one kind of basic unit body of the present invention has a structure in which a four-layer structure or a four-layer structure in which a first electrode, a first separation membrane, a second electrode, and a second separation membrane are sequentially arranged is repeatedly arranged. Further, in the present invention, when two or more kinds of basic unit bodies are arranged in a predetermined order, a structure in which a four-layer structure or a four-layer structure is repeatedly arranged is formed. For example, when the first basic unit has a four-layer structure and two second basic units and three second basic units are stacked one upon the other, a twelve-layer structure in which a four-layer structure is repeatedly stacked .

따라서 본 발명에서 1종의 기본 단위체를 반복적으로 적층하거나, 또는 2종 이상의 기본 단위체를 정해진 순서에 따라 적층하고, 말단 전극에 보조 단위체를 적층하여 전극 조립체를 형성할 수 있다. Therefore, in the present invention, an electrode assembly can be formed by repeatedly laminating one kind of basic unit or stacking two or more kinds of basic units in a predetermined order, and laminating the auxiliary unit to the end electrode.

본 발명에서 단위체 스택부는 기본 단위체가 기본 단위체 단위로 적층되어 형성된다. 즉, 먼저 기본 단위체를 제작한 다음에 이를 반복적으로 또는 정해진 순서에 따라 적층하여 단위체 스택부를 제작한다. 이와 같이 본 발명은 기본 단위체의 적층만으로 단위체 스택부를 형성할 수 있다. 따라서 본 발명은 기본 단위체를 매우 정밀하게 정렬시킬 수 있다. 기본 단위체가 정밀하게 정렬되면 전극과 분리막도 단위체 스택부에서 정밀하게 정렬될 수 있다. 또한 본 발명은 단위체 스택부(전극 조립체)의 생산성을 매우 향상시킬 수 있다. 공정이 매우 단순해지기 때문이다.In the present invention, the unit stack portion is formed by stacking the basic unit units in units of basic units. That is, first, a basic unit body is manufactured, and then it is repeatedly or stacked in a predetermined order to produce a unit body stack portion. As described above, the unit stack can be formed only by stacking the basic units. Therefore, the present invention can align the basic unit with high precision. When the basic unit is precisely aligned, the electrode and the separator can be precisely aligned in the unit stack. Further, the present invention can greatly improve the productivity of the unit stack portion (electrode assembly). This is because the process becomes very simple.

[기본 단위체의 제조][Production of basic unit]

도 7을 참조하여 대표적으로 제1 기본 단위체를 제조하는 공정에 대해 살펴본다. 먼저 제1 전극 재료(131), 제1 분리막 재료(132), 제2 전극 재료(133) 및 제2 분리막 재료(134)를 준비한다. 여기서 제1 분리막 재료(132)와 제2 분리막 재료(134)는 서로 동일한 재료일 수 있다. 그런 다음 제1 전극 재료(121)를 커터(C₁)를 통해 소정 크기로 절단하고, 제2 전극 재료(133)도 커터(C₂)를 통해 소정 크기로 절단한다. 그런 다음 제1 전극 재료(131)를 제1 분리막 재료(132)에 적층하고, 제2 전극 재료(133)를 제2 분리막 재료(134)에 적층한다. Referring to FIG. 7, a process for manufacturing the first basic unit will be described. First, a first electrode material 131, a first separation material 132, a second electrode material 133, and a second separation material 134 are prepared. Here, the first separation membrane material 132 and the second separation membrane material 134 may be the same material. The first electrode material 121 is cut to a predetermined size through the cutter C ₁ and the second electrode material 133 is cut to a predetermined size through the cutter C ₂ . The first electrode material 131 is then laminated to the first separator material 132 and the second electrode material 133 is laminated to the second separator material 134. [

그런 다음 라미네이터(L₁, L₂)에서 전극 재료와 분리막 재료를 서로 접착시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 접착으로 전극과 분리막이 일체로 결합된 기본 단위체가 제조될 수 있다. 결합의 방법은 다양할 수 있다. 라미네이터(L₁, L₂)는 접착을 위해 재료에 압력을 가하거나 압력과 열을 가한다. 이와 같은 접착은 단위체 스택부를 제조할 때 기본 단위체의 적층을 보다 용이하게 한다. 또한 이와 같은 접착은 기본 단위체의 정렬에도 유리하다. 이와 같은 접착 후에 제1 분리막 재료(122)와 제2 분리막 재료(124)를 커터(C₃)를 통해 소정 크기로 절단하면, 기본 단위체(110a)가 제조될 수 있다. 이와 같은 과정 중에 분리막의 말단은 인접한 분리막의 말단과 접합되지 않는다.It is then preferable to adhere the electrode material and the separation membrane material to each other in the laminator (L ₁ , L ₂ ). By such adhesion, a basic unit in which the electrode and the separator are integrally combined can be produced. The methods of combining can vary. The laminator (L ₁ , L ₂ ) applies pressure or heat to the material for adhesion. Such adhesion makes it easier to laminate the base unit when the unit unit stack is manufactured. Such bonding is also advantageous for alignment of the basic unit. When the first separation membrane material 122 and the second separation membrane material 124 are cut to a predetermined size through the cutter C ₃ after the adhesion, the basic unit body 110a can be manufactured. During this process, the end of the separation membrane is not bonded to the end of the adjacent separation membrane.

이와 같이 기본 단위체에서 전극은 인접한 분리막에 접착될 수 있다. 또는 분리막이 전극에 접착된다고 볼 수도 있다. 이때 전극은 분리막을 바라보는 면에서 전체적으로 분리막에 접착되는 것이 바람직하다. 이와 같으면 전극이 안정적으로 분리막에 고정될 수 있기 때문이다. 통상적으로 전극은 분리막보다 작다.In this way, the electrodes in the basic unit can be bonded to the adjacent separator. Or the separator is bonded to the electrode. At this time, it is preferable that the electrodes are adhered to the separator as a whole on the surface facing the separator. This is because the electrode can be stably fixed to the separator. Typically, the electrode is smaller than the separator.

이를 위해 접착제를 분리막에 도포할 수 있다. 그러나 이와 같이 접착제를 이용하려면 접착제를 접착면에 걸쳐 매시(mesh) 형태나 도트(dot) 형태로 도포할 필요가 있다. 접착제를 접착면의 전체에 빈틈없이 도포한다면, 리튬 이온과 같은 반응 이온이 분리막을 통과할 수 없기 때문이다. 따라서 접착제를 이용하면, 전극을 전체적으로 (즉, 접착면의 전체에 걸쳐서) 분리막에 접착시킬 수는 있다 하더라도 전체적으로 빈틈없이 접착시키기는 어렵다.To this end, an adhesive may be applied to the separator. However, in order to use the adhesive in this way, it is necessary to apply the adhesive in the form of a mesh or a dot over the adhesive surface. If an adhesive is applied to the entire adhesion surface without any gaps, reactive ions such as lithium ions can not pass through the separation membrane. Therefore, if an adhesive is used, it is difficult to bond the electrode as a whole even though the electrode can be adhered to the separator as a whole (that is, over the entire adhesive surface).

또는 접착력을 가지는 코팅층을 구비하는 분리막을 통해 전체적으로 전극을 분리막에 접착시킬 수 있다. 보다 상술한다. 분리막은 폴리올레핀 계열의 분리막 기재와 같은 다공성의 분리막 기재, 및 분리막 기재의 일면 또는 양면에 전체적으로 코팅되는 다공성의 코팅층을 포함할 수 있다. 이때 코팅층은 무기물 입자들과 무기물 입자들을 서로 연결 및 고정하는 바인더 고분자의 혼합물로 형성될 수 있다. Alternatively, the electrodes can be adhered to the separator as a whole through the separator having the coating layer having the adhesive force. Will be described in detail. The separator may comprise a porous separator substrate, such as a polyolefin-based separator substrate, and a porous coating layer that is entirely coated on one or both sides of the separator substrate. Wherein the coating layer can be formed of a mixture of binder polymers that connect and fix the inorganic particles and the inorganic particles to each other.

여기서 무기물 입자는 분리막의 열적 안정성을 향상시킬 수 있다. 즉, 무기물 입자는 고온에서 분리막이 수축되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 바인더 고분자는 무기물 입자를 고정시켜 분리막의 기계적 안정성도 향상시킬 수 있다. 또한 바인더 고분자는 전극을 분리막에 접착시킬 수 있다. 바인더 고분자는 코팅층에 전체적으로 분포하므로, 전술한 접착제와 다르게 접착면의 전체에서 빈틈없이 접착이 일어날 수 있다. 따라서 이와 같은 분리막을 이용하면 전극을 보다 안정적으로 분리막에 고정 시킬 수 있다. 이와 같은 접착을 강화하기 위해 전술한 라미네이터를 이용할 수 있다.Herein, the inorganic particles can improve the thermal stability of the separator. That is, the inorganic particles can prevent the separation membrane from contracting at a high temperature. And the binder polymer can fix the inorganic particles and improve the mechanical stability of the separator. Further, the binder polymer can adhere the electrode to the separation membrane. Since the binder polymer is distributed throughout the coating layer, unlike the above-mentioned adhesive, adhesion can be gently formed on the whole of the adhesion surface. Therefore, by using such a separation membrane, the electrode can be more stably fixed to the separation membrane. In order to enhance such adhesion, the laminator described above can be used.

그런데 무기물 입자들은 충전 구조(densely packed structure)를 이루어 코팅층에서 전체적으로 무기물 입자들간의 인터스티셜 볼륨(interstitial volumes)을 형성할 수 있다. 이때 무기물 입자들이 한정하는 인터스티셜 볼륨에 의해 코팅층에는 기공 구조가 형성될 수 있다. 이러한 기공 구조로 인해 분리막에 코팅층이 형성되어 있더라도 리튬 이온이 분리막을 양호하게 통과할 수 있다. 참고로 무기물 입자들이 한정하는 인터스티셜 볼륨은 위치에 따라 바인더 고분자에 의해 막혀 있을 수도 있다.However, the inorganic particles may form a densely packed structure to form interstitial volumes between the inorganic particles as a whole in the coating layer. At this time, a pore structure can be formed in the coating layer by the interstitial volume defined by the inorganic particles. Even if a coating layer is formed on the separation membrane due to such a pore structure, lithium ions can pass through the separation membrane well. For reference, the interstitial volume defined by the inorganic particles may be blocked by the binder polymer depending on the position.

여기서 충전 구조는 유리병에 자갈이 담겨 있는 것과 같은 구조로 설명될 수 있다. 따라서 무기물 입자들이 충전 구조를 이루면, 코팅층에서 국부적으로 무기물 입자들간의 인터스티셜 볼륨이 형성되는 것이 아니라, 코팅층에서 전체적으로 무기물 입자들간의 인터스티셜 볼륨이 형성된다. 이에 따라 무기물 입자의 크기가 증가하면 인터스티셜 볼륨에 의한 기공의 크기도 함께 증가한다. 이와 같은 충전 구조로 인해 분리막의 전체면에서 리튬 이온이 원활하게 분리막을 통과할 수 있다. Here, the filling structure can be described as a structure in which gravel is contained in a glass bottle. Accordingly, when the inorganic particles are filled, the interstitial volume between the inorganic particles is not locally formed in the coating layer, but the interstitial volume is formed between the inorganic particles as a whole in the coating layer. Accordingly, as the size of the inorganic particles increases, the pore size due to the interstitial volume also increases. Due to such a charging structure, lithium ions can smoothly pass through the separator on the entire surface of the separator.

한편, 단위체 스택부에서 기본 단위체도 기본 단위체끼리 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 제2 분리막(114)의 하면에 접착제가 도포된다거나 전술한 코팅층이 코팅된다면, 제2 분리막(114)의 하면에 다른 기본 단위체가 접착될 수 있다. On the other hand, the basic unit bodies in the unit body stack portion can also be bonded to each other. For example, in FIG. 1, if the lower surface of the second separation membrane 114 is coated with an adhesive or the coating layer is coated, another basic unit body may be adhered to the lower surface of the second separation membrane 114.

이때 기본 단위체에서 전극과 분리막간의 접착력은 단위체 스택부에서 기본 단위체간의 접착력보다 클 수 있다. 물론 기본 단위체간의 접착력은 없을 수도 있다. 이와 같으면 전극 조립체(단위체 스택부)를 분리할 때 접착력의 차이로 인해 기본 단위체 단위로 분리될 가능성이 높다. 참고로, 접착력은 박리력으로 표현할 수도 있다. 예를 들어, 전극과 분리막간의 접착력은 전극과 분리막을 서로 떼어낼 때 필요한 힘으로 표현할 수도 있다. 이와 같이 단위체 스택부 내에서 기본 단위체는 인접한 기본 단위체와 결합되지 않거나, 또는 기본 단위체 내에서 전극과 분리막이 서로 결합된 결합력과 다른 결합력으로 인접한 기본 단위체와 결합될 수 있다. In this case, the adhesion force between the electrode and the separator in the basic unit may be greater than the adhesion between the basic units in the unit stack. Of course, there may be no adhesion between the base units. In this case, when the electrode assembly (unit stack portion) is separated, there is a high possibility that the electrode assembly (unit stack portion) is separated into basic unit units due to difference in adhesive force. For reference, the adhesive force may be expressed by the peeling force. For example, the adhesive force between the electrode and the separator may be expressed as the force required to separate the electrode and the separator from each other. In this way, the basic unit body in the unit stack can not be combined with the adjacent basic unit body, or can be combined with the adjacent basic unit body in a bonding force different from that of the electrode and separator bonded to each other in the basic unit body.

참고로, 분리막이 전술한 코팅층을 포함할 경우 분리막에 대한 초음파 융착은 바람직하지 않다. 분리막은 통상적으로 전극보다 크다. 이에 따라 제1 분리막(112)의 말단과 제2 분리막(114)의 말단을 초음파 융착으로 서로 결합시키려는 시도가 있을 수 있다. 그런데 초음파 융착은 혼으로 대상을 직접 가압할 필요가 있다. 그러나 혼으로 분리막의 말단을 직접 가압하면, 접착력을 가지는 코팅층으로 인해 분리막에 혼이 들러붙을 수 있다. 이로 인해 장치의 고장이 초래될 수 있다. For reference, ultrasonic welding of the separator is not preferable when the separator includes the above-mentioned coating layer. The separator is typically larger than the electrode. Accordingly, there is an attempt to bond the ends of the first separator 112 and the ends of the second separator 114 by ultrasonic welding. However, it is necessary to pressurize the object directly with ultrasonic welding. However, if the end of the membrane is directly pressed by the horn, the coating layer having an adhesive force may adhere to the membrane. This can lead to device failure.

[기본 단위체의 변형][Variation of basic unit body]

지금까지 서로 같은 크기를 가지는 기본 단위체만을 설명했다. 그러나 기본 단위체는 서로 다른 크기를 가질 수도 있다. 서로 다른 크기를 가지는 기본 단위체를 적층하면 단위체 스택부를 다양한 형상으로 제조할 수 있다. 여기서 기본 단위체의 크기는 분리막의 크기를 기준으로 설명한다. 통상적으로 분리막이 전극보다 크기 때문이다. Up to now, only basic unit pieces having the same size have been described. However, the basic unit may have different sizes. By stacking the basic unit bodies having different sizes, the unit body stack unit can be manufactured in various shapes. Here, the size of the basic unit is described based on the size of the separation membrane. This is because the separator is usually larger than the electrode.

도 8과 도 9을 참조하여 보다 상술하면, 기본 단위체는 복수 개로 마련되어 서로 다른 크기를 가지는 적어도 2개의 그룹으로 나뉠 수 있다(도 9의 도면부호 1101a, 1102a, 1103a 참조). 이와 같은 기본 단위체들을 크기에 따라 적층하면, 복수 단의 구조를 가지는 단위체 스택부(100c)가 형성될 수 있으며, 단위체 스택부(110c)의 말단 전극에는 기본단위체(120)가 적층될 수 있다. 8 and 9, the basic unit pieces may be divided into at least two groups having a plurality of different sizes (see reference numerals 1101a, 1102a, and 1103a in FIG. 9). When the basic unit bodies are stacked according to their sizes, the unit body stack unit 100c having a plurality of stages can be formed, and the basic unit body 120 can be stacked on the terminal electrodes of the unit body stack unit 110c.

도 8과 도 9는 3개의 그룹으로 나뉘는 기본 단위체들(1101a, 1102a, 1103a)이 서로 같은 크기의 기본 단위체끼리 적층되어 3개의 단을 형성한 예를 도시하고 있다. 참고로, 한 개의 그룹에 속하는 기본 단위체들이 2개 이상의 단을 형성해도 무방하다.FIGS. 8 and 9 show an example in which the basic unit pieces 1101a, 1102a, and 1103a, which are divided into three groups, are stacked with each other to form three ends. For reference, the basic unit pieces belonging to one group may form two or more stages.

그런데 이처럼 복수 단을 형성하는 경우, 기본 단위체는 전술한 4층 구조나 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조, 즉 제1 기본 단위체의 구조를 가지는 것이 가장 바람직하다. (본 명세서에서 기본 단위체들이 서로 적층 구조가 동일하면 서로 크기가 다르더라도 1종의 기본 단위체에 속하는 것으로 본다.)However, when the plurality of stages are formed, it is most preferable that the basic unit has a structure in which the above-described four-layer structure or four-layer structure is repeatedly laminated, that is, the structure of the first basic unit. (In the present specification, the basic unit bodies are regarded as belonging to one kind of basic unit body even if they are different in size if they have the same lamination structure.)

이에 대해 상술하면, 1개의 단에서 양극과 음극은 서로 같은 수만큼 적층되는 것이 바람직하다. 그리고 단과 단의 사이에서 서로 반대되는 전극이 분리막을 통해 서로 대향하는 것이 바람직하다. 그런데 예를 들어 제2 및 제3 기본 단위체의 경우 위와 같이 1개의 단을 형성하기 위해 2종의 기본 단위체가 필요하게 된다. In detail, it is preferable that the number of the positive electrodes and the number of the negative electrodes are the same. It is preferable that electrodes opposite to each other between the first and second ends are opposed to each other through the separator. However, for example, in the case of the second and third basic unit bodies, two kinds of basic unit bodies are required to form one stage as described above.

그러나 도 11에 도시되어 있는 것과 같이 제1 기본 단위체의 경우 위와 같이 1개의 단을 형성하기 위해 1종의 기본 단위체만 필요하게 된다. 따라서 기본 단위체가 전술한 4층 구조나 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조를 가지면, 복수 단을 형성하더라도 기본 단위체의 가짓수를 줄일 수 있다. However, as shown in FIG. 11, in the case of the first basic unit, only one basic unit is required to form one stage as described above. Therefore, if the basic unit has a structure in which the above-described four-layer structure or four-layer structure is repeatedly laminated, the number of basic unit pieces can be reduced even if a plurality of stages are formed.

또한 예를 들어 제2 및 제3 기본 단위체의 경우 위와 같이 1개의 단을 형성하기 위해 2종의 기본 단위체를 적어도 1개씩 적층할 필요가 있으므로, 1개의 단은 최소 12층의 구조를 가지게 된다. 그러나 제1 기본 단위체의 경우 위와 같이 1개의 단을 형성하기 위해 1종의 기본 단위체만 적층하면 되므로, 1개의 단은 최소 4층의 구조를 가지게 된다. 따라서 기본 단위체가 전술한 4층 구조나 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조를 가지면, 복수 단을 형성할 때 각 단의 두께를 매우 용이하게 조절할 수 있다. Also, for example, in the case of the second and third basic unit bodies, at least one of the two basic unit bodies needs to be stacked in order to form one stage as described above, so that one stage has a structure of at least 12 layers. However, in the case of the first basic unit, only one basic unit may be stacked to form one stage as described above, so that one stage has a structure of at least four layers. Therefore, when the basic unit has a structure in which the above-described four-layer structure or four-layer structure is repeatedly laminated, the thickness of each end can be very easily adjusted when forming a plurality of stages.

한편, 기본 단위체는 서로 다른 크기를 가질 수도 있을 뿐만 아니라, 서로 다른 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 110서 도시하고 있는 것과 같이, 기본 단위체들은 크기뿐만 아니라, 모서리 형상에 있어 차이가 있을 수 있고, 천공 유무에 있어 차이가 있을 수 있다. 보다 구체적으로 3개의 그룹으로 나뉘는 기본 단위체들이 서로 같은 기하학적 형상의 기본 단위체끼리 적층되어 3개의 단을 형성할 수도 있다. 이를 위해 기본 단위체는 적어도 2개의 그룹(각 그룹은 서로 다른 기하학적 형상을 가짐)으로 나뉠 수 있다. 이때도 동일하게 기본 단위체는 전술한 4층 구조나 4층 구조가 반복적으로 적층된 구조, 즉 제1 기본 단위체의 구조를 가지는 것이 가장 바람직하다. (본 명세서에서 기본 단위체들이 서로 적층 구조가 동일하면 서로 기하학적 형상이 다르더라도 1종의 기본 단위체에 속하는 것으로 본다.) On the other hand, the basic unit bodies may have different sizes or may have different geometric shapes. For example, as shown in FIG. 110, the basic unit bodies may differ in not only the size but also the edge shape, and there may be a difference in the presence or absence of punching. More concretely, the basic unit pieces divided into three groups may be stacked with each other to form three stages. For this purpose, the basic unit may be divided into at least two groups (each group having a different geometric shape). Also in this case, it is most preferable that the basic unit has a structure in which the above-described four-layer structure or four-layer structure is repeatedly laminated, that is, the structure of the first basic unit. (In the present specification, if the basic unit bodies have the same lamination structure, they are regarded as belonging to one kind of basic unit body even though their geometrical shapes are different from each other.)

[보조 단위체][Auxiliary unit]

이하에서는, 보조 단위체(120)에 대해 보다 상세히 살펴본다.Hereinafter, the auxiliary unit 120 will be described in more detail.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서의 기본 단위체라 함은 일측 말단에는 전극이 위치하고 타측 말단에는 분리막이 위치하는 구조물을 의미한다. 따라서 기본 단위체를 순차적으로 적층하면, 단위체 스택부의 가장 위쪽이나 가장 아래쪽에 전극('말단 전극'이라 함)이 위치하여 외부에 노출된다. 보조 단위체는 이와 같은 말단 전극에 추가적으로 적층되는 전극 단위체이다.As described above, the basic unit in the present invention means a structure in which an electrode is positioned at one end and a separation membrane is located at the other end. Therefore, when the basic unit bodies are sequentially stacked, the electrodes ('terminal electrodes') are positioned at the uppermost or bottommost portion of the unit stack, and are exposed to the outside. The auxiliary unit is an electrode unit that is additionally stacked on such a terminal electrode.

보다 구체적으로, 도 3에서 도시하고 있는 것과 같이, 말단 전극이 양극이면 보조 단위체(120)는 말단 전극으로부터 차례로, 즉 말단 전극으로부터 외측으로 분리막(124), 음극(123), 분리막(122), 양극(121) 및 보호테이프(125)가 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.3, the auxiliary unit 120 includes a separator 124, a cathode 123, a separator 122, and a separator 124 sequentially from the terminal electrode, that is, from the terminal electrode to the outside, as long as the terminal electrode is a positive electrode. An anode 121 and a protective tape 125 may be sequentially stacked.

이때, 단위체 스택부(100a)는 보조 단위체(120)를 통해 말단 전극 측의 가장 외측에 양극을 위치시킬 수 있다. At this time, the unit stack portion 100a can position the anode at the outermost side of the terminal electrode side through the auxiliary unit body 120.

도 11은 단위체 스택부 상에 적층되는 보조 단위체의 측면도이며, 도 11을 참조하여, 보조 단위체(120)에 대하여 보다 상세히 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이, 보조 단위체(120)는 분리막(124), 음극(123), 분리막(122), 양극(121), 보호테이프(125)가 순서대로 적층되는 구조를 갖는다.11 is a side view of the auxiliary unit piece stacked on the unit piece stack part, and the auxiliary unit piece 120 will be described in more detail with reference to FIG. As described above, the auxiliary unit 120 has a structure in which a separation membrane 124, a cathode 123, a separation membrane 122, an anode 121, and a protective tape 125 are stacked in this order.

분리막(124, 124)는 앞서 설명한 기본 단위체와 동일한 것이므로 중복 설명은 생략한다. 또한, 보조 단위체(120)의 음극(123)는 음극 집전체(123a)의 양면에 활물질층(123b)가 코팅됨으로써 형성된다.Since the separation membranes 124 and 124 are the same as the above-described basic unit, redundant description will be omitted. The negative electrode 123 of the auxiliary unit 120 is formed by coating the active material layer 123b on both surfaces of the negative electrode collector 123a.

이때, 가장 외측에 위치하는 양극(121)은 양극 집전체(121a)의 양면 중에 기본 단위체를 바라보는 일면(도 3을 기준으로 아래쪽을 바라보는 일면, 도 4에서 보호 테이프가 부착되는 면의 반대면)에만 활물질층(121b)이 코팅되어 단면양극을 형성한다. At this time, the anode 121 located at the outermost side is located on one side of the anode current collector 121a facing the basic unit body (one side looking downward with reference to Fig. 3, opposite to the side on which the protective tape is attached in Fig. Is coated only on the active material layer 121b to form a cross-section anode.

양극 집전체(121a)의 일면에만 활물질층(121b)이 코팅되면, 말단 전극 측의 가장 외측에 활물질층(121b)이 위치하지 않게 되므로, 활물질층(121b)이 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 참고로, 양극(121)은 (예를 들어) 리튬 이온을 방출하는 구성이므로 가장 외측에 양극을 위치시키면 전지 용량에 있어 유리하다. When the active material layer 121b is coated on only one side of the positive electrode current collector 121a, the active material layer 121b is not located on the outermost side of the terminal electrode side, so that the active material layer 121b can be prevented from being wasted. For reference, since the anode 121 is configured to emit lithium ions (for example), it is advantageous in battery capacity if the anode is located at the outermost position.

또한, 보조 단위체(120)의 양극(121)의 활물질층(121b)이 코팅되지 않는 면에는 보호테이프(125)가 부착된다. 본 실시예에서 보호테이프(125)는 폴리에스테르(PET:Polyester) 테이프가 사용된다. 보조 단위체(120)를 이루는 양극(121)과 음극(123)은 서로 다른 소재로 구성되고, 이로 인하여 서로 다른 팽창 특성을 갖는다. The protective tape 125 is attached to the surface of the auxiliary unit 120 on which the active material layer 121b of the anode 121 is not coated. In the present embodiment, a polyester (PET) tape is used as the protective tape 125. The anode 121 and the cathode 123 constituting the auxiliary unit 120 are made of different materials and have different expansion characteristics.

즉 양극(121)과 음극(123)은 이들을 이루는 소재의 팽창율 차이로 인하여 적층 후에 벤딩되어 굽어지는 불량을 일으킬 가능성이 있으나, 앞서 설명한 바와 같이, 강성이 우수한 소재로 마련되는 보호테이프(125)가 보조 단위체(120)의 단부에 부착됨으로써 상술한 벤딩현상을 방지한다. 또한 추후 파우치 내에 보조 단위체(120)를 포함하는 전극 조립체가 삽입되는 경우에 보호테이프(125)가 절연 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.That is, the anode 121 and the cathode 123 may bend due to bending after stacking due to the difference in the expansion ratio of the material constituting the anode 121 and the cathode 123. However, as described above, the protective tape 125, And is attached to the end of the auxiliary unit body 120 to prevent the bending phenomenon described above. Further, when the electrode assembly including the auxiliary unit 120 is inserted into the pouch, the protective tape 125 can perform an insulating function.

또한, 보조 단위체(120)에 부착되는 보조테이프는 양극의 면적보다는 크게 마련되는 것이 바람직하다.It is preferable that the auxiliary tape attached to the auxiliary unit body 120 is larger than the area of the anode.

[보조 단위체의 제조][Preparation of auxiliary unit]

도 12를 참조하여 대표적으로 보조 단위체를 제조하는 공정에 대해 살펴본다. 먼저 제1 전극 재료(131), 제1 분리막 재료(132), 제2 전극 재료(133), 제2 분리막 재료(134) 및 보호 테이프 재료(135)를 준비한다. 여기서 제1 분리막 재료(132)와 제2 분리막 재료(134)는 서로 동일한 재료일 수 있다. 그런 다음 제1 전극 재료(131)를 커터(C₁)를 통해 소정 크기로 절단하고, 제2 전극 재료(133)도 커터(C₂)를 통해 소정 크기로 절단한다. 그런 다음 제1 전극 재료(131)를 제1 분리막 재료(132)에 적층하고, 제2 전극 재료(133)를 제2 분리막 재료(134)에 적층한다. Referring to FIG. 12, a process for manufacturing an auxiliary unit will be described. First, a first electrode material 131, a first separation material 132, a second electrode material 133, a second separation material 134, and a protective tape material 135 are prepared. Here, the first separation membrane material 132 and the second separation membrane material 134 may be the same material. The first electrode material 131 is cut to a predetermined size through the cutter C ₁ and the second electrode material 133 is cut to a predetermined size through the cutter C ₂ . The first electrode material 131 is then laminated to the first separator material 132 and the second electrode material 133 is laminated to the second separator material 134. [

그런 다음 라미네이터(L₁, L₂)에서 전극 재료, 분리막 재료 및 보호 테이프 재료를 서로 접착시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 접착 후에 제1 분리막 재료(132), 제2 분리막 재료(134), 보호 테이프 재료(135)를 커터(C₃)를 통해 소정 크기로 절단하면, 보조 단위체(120)가 제조될 수 있다. 이와 같은 과정 중에 분리막의 말단은 인접한 분리막의 말단과 접합되지 않는다.It is then preferable to adhere the electrode material, the separation membrane material and the protective tape material to each other in the laminator (L ₁ , L ₂ ). The auxiliary separation unit 120 can be manufactured by cutting the first separation membrane material 132, the second separation membrane material 134 and the protective tape material 135 to a predetermined size through the cutter C ₃ after such bonding . During this process, the end of the separation membrane is not bonded to the end of the adjacent separation membrane.

이때, 제2 전극 재료(133)는 집전체의 양면 모두에 활물질층이 코팅되는 양면전극이나, 앞서 설명한 바와 같이, 보호 테이프 재료(134)와 직접적으로 접착되는 제1 전극 재료(131)는 집전체의 일면에만 활물질층이 코팅되는 단면전극으로 구성된다.Here, the second electrode material 133 is a double-sided electrode coated with an active material layer on both sides of the current collector, and the first electrode material 131 directly bonded to the protective tape material 134, as described above, And a cross-sectional electrode coated with an active material layer on only one side of the whole surface.

한편, 제2 분리막 재료(134)의 하부에도 보호 테이프 재료(135)가 제공되는데 하부의 보호 테이프 재료(135)는 제2 분리막 재료(134)와 접합하지 않고, 커터(C₃)를 통과하기 전에 공정에서 이탈된다.On the other hand, the second separator also is provided with a protective tape material 135, the lower portion of the lower protective tape material 135, the material 134 is not bonded to the second membrane material 134, to pass through the cutter (C ₃₎ It is deviated from the process before.

100a ~ 100c: 단위체 스택부 110a ~ 110d: 기본 단위체
111: 제1 전극 112: 제1 분리막
113: 제2 전극 114: 제2 분리막
120: 보조 단위체 131: 제1 전극 재료
132: 제1 분리막 재료 133: 제2 전극 재료
134: 제2 분리막 재료100a to 100c: unit stack parts 110a to 110d:
111: first electrode 112: first separator
113: second electrode 114: second separator
120: auxiliary unit body 131: first electrode material
132: first separator material 133: second electrode material
134: Second separation membrane material

Claims

(a) a structure in which one kind of basic unit body in which the same number of electrodes and separation membranes are alternately arranged and integrally joined is repeatedly arranged, or (b) a structure in which the same number of electrodes and separation membranes are arranged alternately and integrally A unit body stack unit having a structure in which two or more kinds of basic unit bodies combined are arranged in a predetermined order; And
And an auxiliary unit disposed on a terminal electrode located at a terminal end of the unit stack,
The end of the separation membrane is not bonded to the end of the adjacent separation membrane,
The one type of basic unit of (a) has a four-layer structure in which a first electrode, a first separation membrane, a second electrode, and a second separation membrane are sequentially stacked, or a structure in which the four-layer structure is repeatedly laminated,
When two or more kinds of basic unit bodies of (b) are laminated one by one in a predetermined order, a structure in which the four-layer structure and the four-layer structure are repeatedly formed is formed,
Wherein the auxiliary unit body is formed by sequentially stacking a separation membrane, an electrode, a separation membrane, an electrode, and a protective tape from the terminal electrode.

The method according to claim 1,
The auxiliary unit includes:
An anode, a separator, an anode, and a protective tape in this order from the terminal electrode when the terminal electrode is an anode.

The method of claim 2,
The positive electrode of the auxiliary unit body comprises: a current collector; And an active material coated only on the surface of the collector facing the separator,
Wherein the protective tape is attached to a surface of the auxiliary unit body where the active material of the positive electrode is not applied.

The method of claim 3,
Wherein the protective tape is a polyester (PET) film.

The method according to claim 1,
Wherein the basic unit body is not coupled to the adjacent basic unit body in the unit body stack unit or is coupled with the adjacent basic unit body in a bonding force different from the coupling force of the electrode and the separation membrane in the basic unit body. .

The method according to claim 1,
The one kind of basic unit (a) includes a first basic unit having a structure in which the four-layer structure or the four-layer structure is repeatedly arranged,
Wherein the unit stack portion has a structure in which the first basic unit is repeatedly arranged.

The method according to claim 1,
The two or more kinds of basic units of (b)
A first electrode, a first electrode, a first electrode, a first separator, a second electrode, a second separator, a first electrode, and a first separator,
A third electrode, a second electrode, a second electrode, a first electrode, a first electrode, a first electrode, a second electrode, and a second separator in this order,
Wherein the unit stack portion has a structure in which the second basic unit and the third basic unit are alternately arranged.

The method according to claim 1,
The one kind of the basic unit (a) is provided in a plurality of groups and is divided into at least two groups having different sizes,
Wherein the unit stack portion has a structure in which one kind of basic unit bodies of (a) are stacked according to the size to form a plurality of stages.

The method according to claim 1,
The one kind of the basic unit (a) is divided into at least two groups having a plurality of different geometrical shapes,
Wherein the unit stack portion has a structure in which one kind of basic unit bodies of (a) are stacked according to a geometrical shape to form a plurality of stages.

The method according to claim 1,
Wherein the electrodes are adhered to adjacent separation membranes in each basic unit.

The method of claim 10,
Wherein the electrode is adhered to the adjacent separation membrane as a whole on a surface facing the adjacent separation membrane.

The method of claim 10,
Wherein the adhesion between the electrode and the separation membrane is an adhesion by applying pressure to the electrode and the adjacent separation membrane or by applying pressure and heat to the electrode and the adjacent separation membrane.

The method of claim 10,
Wherein an adhesion force between the electrode and the adjacent separation membrane in the basic unit body is greater than an adhesion force between the basic unit body in the unit body stack unit.

The method of claim 10,
Wherein the separation membrane comprises a porous membrane base material and a porous coating layer entirely coated on one or both sides of the membrane base material,
The coating layer is formed of a mixture of inorganic particles and binder polymers that connect and fix the inorganic particles to each other.
Wherein the electrode is bonded to the adjacent separation membrane by the coating layer.

15. The method of claim 14,
Wherein the inorganic particles form a densely packed structure to form interstitial volumes between the inorganic particles as a whole in the coating layer and form a pore structure in the coating layer by the interstitial volume defined by the inorganic particles. Is formed on the surface of the electrode assembly.