KR100627340B1 - Electrodes assembly, secondary battery and module thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이차전지는, 세퍼레이터를 사이에 두고 양극판과 음극판을 횡권해서 이루어지고, 상기 양극판 및 음극판을 이루는 집전체에 그 길이 방향을 따라서 상대적으로 연신율이 큰 연신부를 구비하고 있는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수납하는 케이스; 및, 상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체;를 포함해서 구성된다.The secondary battery of the present invention comprises: an electrode assembly formed by transversely winding a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween, and having an elongation portion having a relatively high elongation along the longitudinal direction of a current collector constituting the positive electrode plate and the negative electrode plate; A case accommodating the electrode assembly; And a cap assembly for sealing the case.

이차전지, 압연, 집전체, 휨, 극판, 전극 조립체 Secondary battery, rolling, current collector, bending, electrode plate, electrode assembly

Description

전극 조립체 및 이의 이차전지 및 전극 모듈{ELECTRODES ASSEMBLY, SECONDARY BATTERY AND MODULE THEREOF}ELECTRODE ASSEMBLY AND ITS SECONDARY BATTERIES AND ELECTRODE MODULES {ELECTRODES ASSEMBLY, SECONDARY BATTERY AND MODULE THEREOF}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 모습을 보여주는 절개 사시도이다.1 is a cutaway perspective view showing a state of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 이차전지에 수납되는 전극 조립체의 모습을 보여주는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a state of an electrode assembly accommodated in the secondary battery illustrated in FIG. 1.

도 3은 롤러를 사용해서 양극판을 압연하는 과정을 설명하는 모식도이다.3 is a schematic diagram illustrating a process of rolling a positive electrode plate using a roller.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집전체의 모습을 보여주는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the state of the current collector according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집전체의 모습을 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view showing a state of a current collector according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세히는 집전체의 구조를 개선한 전극 조립체 및 이의 이차 전징에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to an electrode assembly and a secondary electrode thereof having improved structure of a current collector.

이차전지는 그 용도나 전지 용량을 감안하면, 하나 또는 수 개의 이차전지를 포장하여 사용하는 저용량 이차전지와, 전지 셀을 수십 개 모아 사용하는 전지 팩 단위의 모터 구동용 대용량 이차전지로 구분할 수 있다.Secondary batteries can be classified into low-capacity secondary batteries for packaging one or several secondary batteries, and large-capacity secondary batteries for motor driving in battery pack units using dozens of battery cells. .

이중, 저용량 이차전지(이하, '소형 전지')는 주로 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 소형 전자장치의 전원으로 사용되며, 대용량 이차전지(이하, '전지 모듈')는 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용된다.Dual, low-capacity rechargeable batteries (hereinafter referred to as 'small batteries') are mainly used as power sources for small electronic devices such as cellular phones, notebook computers, and camcorders, while large-capacity rechargeable batteries (hereinafter referred to as 'battery modules') are used for hybrid electric vehicles. ), An electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like, which are operated by a motor, are used as an energy source for driving the motor of the device.

소형 전지가 하나의 셀로서 구성될 때에는 주로 원통형이나 사각형의 외형을 가지고 형성되는 바, 띠 상의 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 이를 와류 상으로 감아 전극 조립체(또는, 젤리롤)를 형성하고, 이를 원통형의 캔 내부에 삽입하여 전지를 구성한다.When a small battery is configured as a cell, it is mainly formed in a cylindrical or rectangular shape, and is wound around a vortex through a separator, which is an insulator, between the two bands and the negative electrode plate, and then wound into an eddy current to form an electrode assembly (or jelly roll). ) And inserted into a cylindrical can to construct a cell.

그리고, 상기 양, 음극판에는 리드 단자 즉, 전지의 작용시 양, 음극판에서 발생된 전류를 집전하기 위한 역할로서 도전성 탭(tap)이 각기 부착되며, 이 도전성 탭은 전극 조립체에 용접 등으로 부착되어 각기 양, 음극판에 발생된 전류를 양, 음극 단자로 유도하게 된다.The positive and negative plates each have a conductive tab attached to each of the lead terminals, that is, currents generated from the positive and negative plates when the battery is in operation, and the conductive tabs are attached to the electrode assembly by welding or the like. The current generated in the positive and negative plates respectively is induced to the positive and negative terminals.

이처럼 구성된 소형 전지의 구조를 그대로 전지 모듈에 적용하는 경우에는 용량이나 출력면에서 대형전지의 동작 특성을 만족시키지 못하기 때문에, 전극군을 형성할 때, 약 5미터(m) 길이의 극판을 사용하게 된다.When the structure of the small battery configured as described above is applied to the battery module as it is, it does not satisfy the operation characteristics of the large battery in terms of capacity and output. Therefore, when forming the electrode group, a pole plate of about 5 meters (m) length is used. Done.

또한, 소형 전지의 탭 구조에 의한 전극군 연결 방식을 대신해서 접촉 면적을 증대한 판상의 집전판 구조가 제안되었으며, 소형전지의 탭 구조를 대신하는 무지부의 구조가 새롭게 제안되었다.In addition, a plate-shaped current collector structure having an increased contact area has been proposed in place of the electrode group connection method by a tab structure of a small battery, and a structure of a plain portion replacing the tab structure of a small battery is newly proposed.

통상적으로, 이 무지부는 집전체에 활물질이 도포되지 않은 영역으로써 이차전지의 전극단자와 연결되는 리드로 작용한다. 이 리드는 이차전지의 출력 성능을 좌우하기 때문에 가능한 한 그 접촉 면적을 높이면서 용접에 의한 저항을 줄이도록 개선된 것이 집전체의 폭 방향 단부를 따라서 무지부를 형성하는 것이다.Typically, this non-coating portion is a region where the active material is not coated on the current collector and serves as a lead connected to the electrode terminal of the secondary battery. Since this lead influences the output performance of the secondary battery, the improvement is made to reduce the resistance by welding while increasing its contact area as much as possible to form the uncoated portion along the widthwise end of the current collector.

그런데, 전지 모듈에서 사용되는 극판은 그 길이가 약 5미터에 이른다. 따라서, 이를 횡권해서 전극 조립체를 구성하게 되면 그 부피가 커지는 단점이 있어서 활물질을 집전체에 코팅한 상태에서 이를 롤러와 같은 기계적 수단을 통해 집전체를 압연해서 그 부피를 줄이게 된다. 그런데. 이때 집전체에 가해지는 변형력의 차이에 의해서 연신율의 차이에 의한 극판의 휨 현상이 발생하게 되었다.By the way, the electrode plate used in the battery module reaches about 5 meters in length. Therefore, when the electrode assembly is configured to be horizontally wound, the volume of the electrode assembly is increased, so that the volume of the current collector is reduced by rolling the current collector through a mechanical means such as a roller while the active material is coated on the current collector. By the way. At this time, the warpage phenomenon of the electrode plate due to the difference in elongation caused by the difference in the deformation force applied to the current collector.

보다 구체적으로, 압연 과정에서 발생하는 페이스트(paste) 상의 활물질이 도포된 극판의 유지부 영역이 활물질이 도포되지 않은 무지부 영역에 비해서 상대적으로 큰 변형력을 받게 된다. 이 변형력에 의해서 유지부 영역이 무지부에 비해서 연신율이 커져 극판 전체가 무지부를 중심으로 활 모양으로 휘게 되는 것이다.More specifically, the holding portion region of the electrode plate coated with the active material on the paste generated in the rolling process receives a relatively large deformation force as compared with the uncoated region where the active material is not applied. This deformation force increases the elongation of the holding portion region as compared with the plain portion, and causes the entire electrode plate to bend in a bow shape around the plain portion.

이에 본 발명에서는 상술한 문제점을 해결해서 연신율의 차이에 의해서 극판이 휘는 문제를 개선한 본 발명의 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a secondary battery of the present invention, which solves the above-described problems and improves the problem of bending of the electrode plate due to a difference in elongation.

본 발명의 다른 목적은 순간적인 충, 방전 성능을 좋게 개선해서 하이브리드 전기 자동차와 같이 고출력 이차전지가 요구되는 산업 분야에 적용 가능한 본 발명의 이차전지를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to improve the instant charging and discharging performance to provide a secondary battery of the present invention that can be applied to industrial fields that require a high output secondary battery, such as a hybrid electric vehicle.

이 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서 제공하는 전극 조립체는,In order to achieve the above object, the electrode assembly provided by the present invention,

양극판 및 음극판을 구비해서 전기 화학 반응에 의해서 전기 에너지를 생산하는 전극 조립체에 있어서, 상기 양극판 및 음극판이 집전체와 이 집전체에 코팅되는 활물질을 포함하고, 상기 집전체에는 그 길이 방향을 따라서 상대적으로 연신율이 큰 연신부를 구비하고 있다.An electrode assembly comprising a positive electrode plate and a negative electrode plate to produce electrical energy by an electrochemical reaction, wherein the positive electrode plate and the negative electrode plate include a current collector and an active material coated on the current collector, and the current collector has a relative length along its longitudinal direction. In addition, the drawing part with a large elongation is provided.

이때, 본 발명에서 상기 연신부는 상기 집전체의 폭 방향을 따라서 소정의 폭으로 복수개 형성되거나, 집전체 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.At this time, in the present invention, the stretching portion may be formed in a plurality of predetermined widths along the width direction of the current collector, or may be formed over the entire current collector.

바람직하게 연신부는 미세한 그물망으로 이루어진 메쉬로 이루어진다.Preferably, the stretching portion is made of a mesh made of fine mesh.

본 발명의 다른 실시예에서 제공하는 이차전지는,Secondary battery provided in another embodiment of the present invention,

세퍼레이터를 사이에 두고 양극판과 음극판을 횡권해서 이루어지고, 상기 양극판 및 음극판을 이루는 집전체에 그 길이 방향을 따라서 상대적으로 연신율이 큰 연신부를 구비하고 있는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수납하는 케이스; 및, 상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체;를 포함해서 구성된다.An electrode assembly formed by transversely winding a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween, and having an elongation portion having a relatively high elongation along the longitudinal direction of a current collector constituting the positive electrode plate and the negative electrode plate; A case accommodating the electrode assembly; And a cap assembly for sealing the case.

이러한 본 실시예에서 제공하는 이차전지는, 복수의 이차전지들을 서로 연결해서 팩(pack) 단위로 구성되는 전지 모듈로 구성됨이 바람직하다. 이때, 서로 연결된 복수의 이차전지는 동작 및 온도를 제어 관리하는 BMS(battery management system)에 연결된 상태에서 하우징에 담겨 포장된다.The secondary battery provided in the present embodiment is preferably composed of a battery module that is configured in units of packs by connecting a plurality of secondary batteries to each other. At this time, the plurality of secondary batteries connected to each other is packaged in a housing in a state connected to a battery management system (BMS) that controls and manages operation and temperature.

그리고, 본 발명의 이차전지(또는, 전지 모듈)는 HEV(하이브리드 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사 용될 수 있다.In addition, the secondary battery (or battery module) of the present invention is a device that operates by using a motor such as a HEV (hybrid vehicle), an EV (electric vehicle), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. It can be used as an energy source for driving

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 그 형상을 각형으로 해서 구성된 이차 전지를 도시한 사시도이다. 이를 참조해서 본 실시예의 이차 전지를 설명하면 다음과 같다.1 is a perspective view illustrating a rechargeable battery configured by using a rectangular shape according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the secondary battery of the present embodiment will be described.

본 실시예의 이차전지는 세로(도면의 X 축 방향)로 긴 육면체 형상을 가지며 일부가 개방된 케이스(11)에, 절연 물질인 세퍼레이터(21)를 사이에 두고 양극판(22) 및 음극판(23)을 권취해서 형성한 각형의 전극 조립체(25)를 삽입하고, 케이스(11)의 개방된 부분을 캡 조립체(30)로 밀봉한 형태로 이루어진다.The secondary battery according to the present embodiment has a long hexahedral shape vertically (in the X-axis direction of the drawing), and a part of which is opened, the positive electrode plate 22 and the negative electrode plate 23 having the separator 21 as an insulating material interposed therebetween. The electrode assembly 25 of the square shape which rolled up and formed was inserted, and the open part of the case 11 was sealed by the cap assembly 30. As shown in FIG.

먼저, 케이스(11)는 알루미늄이나 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸 등과 같은 도전성 금속재로 이루어지는데, 그 형상은 각형의 전극 조립체(25)가 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 육면체 형상으로 이루어진다. 도면에서는 케이스(11)에 캡 조립체(30)가 조립된 예를 도시해서 개구부가 도시되지 않았지만, 캡 조립체(30)의 둘레(11a) 부분이 실질적으로 개방된 부분이다.First, the case 11 is made of a conductive metal material such as aluminum, an aluminum alloy, or nickel plated steel, and the shape of the case 11 is a hexahedral shape having an opening in which a rectangular electrode assembly 25 can be inserted and seated. In the figure, an example in which the cap assembly 30 is assembled to the case 11 is illustrated, and the opening is not shown, but the portion of the circumference 11a of the cap assembly 30 is a portion that is substantially open.

다음으로, 전극 조립체(25)는 양극판(22)과 음극판(23) 사이에 세퍼레이터(21)를 개재하고, 횡권축(O)을 중심으로 말아서 젤리롤 형태로 형성한 다음에, 이를 프레스와 같은 가압 수단으로 프레싱해서 각형으로 형성하게 된다. 이 같은 방식으로 형성된 각형 전극 조립체(25)가 도 2에 도시되어 있다.Next, the electrode assembly 25 is formed between the positive electrode plate 22 and the negative electrode plate 23 through a separator 21, rolled around the transverse crimp O, and formed in a jelly roll shape, and then press-like. It presses by a pressurizing means, and it forms in a square. A square electrode assembly 25 formed in this manner is shown in FIG. 2.

본 실시예에 따른 전극 조립체(25)는 양극판(22)과 음극판(23)을 세퍼레이터(21)를 사이에 두고 서로 포개어 권취할 때, 서로 대향하는 방향으로 각각 양, 음극의 무지부(22b, 23b)가 나오도록 서로 포갠 상태에서 이들을 권취해서 전극 조립체(25)를 형성한다. 여기서, 무지부(22b, 23b)는 활물질을 도포하지 않아 극판용 집전체가 그대로 드러난 영역을 말한다. 이에 따라, 도 2에서 예시하고 있는 전극 조립체(25)처럼 양 단부로 각각 양, 음극용 무지부(23b, 22b)가 위치하게 된다.In the electrode assembly 25 according to the present exemplary embodiment, when the positive electrode plate 22 and the negative electrode plate 23 are stacked and wound on each other with the separator 21 interposed therebetween, the uncoated portions 22b of the positive and negative electrodes respectively face each other in directions facing each other. The electrode assembly 25 is formed by winding them in a state where they are folded together so that 23b) comes out. Here, the non-coated portions 22b and 23b refer to regions where the current collector for the electrode plate is exposed as it is without applying the active material. Accordingly, the positive and negative end portions 23b and 22b are positioned at both ends as in the electrode assembly 25 illustrated in FIG. 2.

그리고, 양, 음극판(22, 23)은 집전체(24)에 양, 음극용 활물질을 도포해서 형성된다. 이때, 집전체(24)에는 연신부(241)가 구비되어 있어서 극판들이 압연될 때 휘는 문제를 개선한다. 이에 대한 상세한 설명은 도면을 달리해서 아래에서 자세히 설명한다.The positive and negative electrode plates 22 and 23 are formed by coating the positive and negative active materials on the current collector 24. At this time, the current collector 24 is provided with an extending portion 241 to improve the bending problem when the pole plates are rolled. Detailed description thereof will be described below in detail with different drawings.

그리고, 캡 조립체(30)는 상기 케이스의 개구부에 형합(形合)하는 형상으로 만들어지며, 양, 음극용 전극 단자(60, 70)를 구비한다. 상기 양, 음극용 전극 단자(60, 70)는 후술하는 양, 음극용 집전판에 각각 연결되어 이차 전지의 양극 및 음극 단자를 형성하게 된다.The cap assembly 30 is formed into a shape that matches the opening of the case, and includes the positive and negative electrode terminals 60 and 70. The positive and negative electrode terminals 60 and 70 are respectively connected to the positive and negative electrode current collector plates to be described later to form the positive and negative terminals of the secondary battery.

이 양, 음극용 전극 단자(60, 70)는 캡 조립체에 형성된 홈(미도시)을 통해서 상기 케이스(11)의 외부로 돌출되게 각각 고정되어 있다. 이때, 케이스(11)의 외부로 돌출된 전극 단자(60, 70)에는 나사산(S)이 형성되어 있으며, 캡 조립체와의 사이에 가스켓(G)을 개재한 상태에서 상기 나사산(S)을 따라 볼트(B) 체결하는 것으로 전극 단자(60, 70)는 상기 케이스(11)에 고정된다.Both positive and negative electrode terminals 60 and 70 are fixed to protrude to the outside of the case 11 through grooves (not shown) formed in the cap assembly. At this time, the thread (S) is formed on the electrode terminals (60, 70) protruding to the outside of the case 11, along the thread (S) in the state of the gasket (G) between the cap assembly. By fastening the bolt B, the electrode terminals 60 and 70 are fixed to the case 11.

이에 추가해서, 상기 캡 조립체(30)는 설정된 압력에서 파손되어 가스를 방 출하는 것으로 전지의 폭발을 방지하는 벤트부(40)를 더 포함할 수도 있다.In addition to this, the cap assembly 30 may further include a vent 40 to prevent explosion of the battery by breaking at a set pressure to release the gas.

본 실시예의 이차 전지는 이처럼 케이스(11) 밖으로 돌출된 전극 단자(60, 70)들을 사용해서 HEV(하이브리드 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터와 같은 곳에서 모터 구동용 전원으로 사용되는 전지 모듈을 쉽게 구성할 수 있도록 하는데, 즉 수십 개의 전지들을 극성이 서로 반대되게 서로 엇갈려 차례대로 배열하고, 인접한 전지에 대해서 연결 부재를 통해 직렬(또는, 병렬) 연결하는 것으로 전지 팩을 구성하고, 여기에 열 발생에 따른 냉각을 위한 장치들과, 제어 장치들을 연결해서 하우징에 담아 전지 모듈을 구성하게 된다.The secondary battery of the present embodiment uses the electrode terminals 60 and 70 protruding out of the case 11 to drive a motor at a place such as a HEV (hybrid vehicle), an EV (electric vehicle), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. It is possible to easily configure a battery module used as a power source, that is, by arranging dozens of batteries alternately with opposite polarities to each other, and connecting the adjacent batteries in series (or parallel) through a connecting member. The battery pack is configured and the devices for cooling due to heat generation and the control devices are connected to each other in a housing to form a battery module.

이하, 전극 조립체(25)를 이루는 양, 음극판의 구조에 대해서 자세히 설명한다. 집전체(24)에 서로 다른 활물질을 도포해서 양극판(22)과 음극판(23)을 구성하게 되는데 활물질의 차이를 제외하고는 그 구성적인 특성은 양극판(23)과 음극판(22)이 동일하므로 여기서의 설명은 양극판(22)에 대해서 설명하는 것으로 음극판에 대한 설명도 갈음한다.Hereinafter, the quantity of the electrode assembly 25 and the structure of the negative electrode plate will be described in detail. The positive electrode plate 22 and the negative electrode plate 23 are formed by applying different active materials to the current collector 24. Except for the difference in the active materials, the structural characteristics thereof are the same as those of the positive electrode plate 23 and the negative electrode plate 22. Will be described for the positive electrode plate 22, and the description of the negative electrode plate is replaced.

본 실시예에서, 양극판(22)은 집전체(24)에 활물질을 코팅한 후에 이를 압연해서 그 밀도를 높이는 것으로 형성된다. 이때, 무지부(22b)는 집전체(24)의 폭 방향 단부를 따라서 길이 방향으로 길게 이어져 형성된다.In this embodiment, the positive electrode plate 22 is formed by coating the active material on the current collector 24 and then rolling it to increase its density. At this time, the uncoated portion 22b is formed to extend in the longitudinal direction along the widthwise end of the current collector 24.

그리고, 집전체(24)는 압연하는 과정에서 집전체(24)에 가해지는 불균일한 변형력을 수용할 수 있도록 연신부(241)를 구비해서 형성된다. 이 연신부(241)는 활물질이 도포되는 유지부(22a) 및 활물질이 도포되지 않는 무지부(22b) 사이의 불균일한 변형력을 상쇄시켜 집전체(24)가 길이 방향을 따라서 고르게 연신될 수 있 도록 작용한다.The current collector 24 is formed with a drawing portion 241 so as to accommodate non-uniform strain applied to the current collector 24 in the rolling process. The stretching portion 241 cancels the uneven deformation force between the holding portion 22a to which the active material is applied and the uncoated portion 22b to which the active material is not applied, so that the current collector 24 can be evenly stretched along the longitudinal direction. To act.

도 3은 양극판의 압연 과정을 설명하는 모식도인데, 활물질(A)이 유지부(22a)를 따라 코팅된 집전체(24)는 한 쌍의 롤러(R)를 지나면서 압연이 이루어진다. 따라서, 실질적으로 집전체(24)를 연신시키는 변형력은 집전체(24)의 길이 방향을 따라서 작용하는 것으로 볼 수 있다. 이때, 활물질로 인해서 무지부(22b) 및 유지부(22a) 사이에 가해지는 변형력이 서로 다른 크기로 작용해서 양극판(22)이 무지부(22b)를 중심으로 만곡되어지는 것을 알 수가 있다.3 is a schematic diagram illustrating a rolling process of the positive electrode plate, the current collector 24 coated with the active material A along the holding portion 22a is rolled while passing through a pair of rollers (R). Therefore, it can be seen that the deformation force that substantially stretches the current collector 24 acts along the longitudinal direction of the current collector 24. In this case, it can be seen that the deformation force applied between the uncoated portion 22b and the retaining portion 22a due to the active material has a different magnitude, so that the positive electrode plate 22 is curved about the uncoated portion 22b.

이러한 점을 고려해서, 본 실시예에서는 집전체(24)의 길이 방향을 따라서 부분적으로 연신부(241)를 구성하고 있다(도 4 참조). 이 연신부(241)는 집전체(24)의 폭 방향에 걸쳐 소정의 폭으로 형성된다. 이 연신부(241)는 집전체(24)의 길이 방향으로 가해지는 변형력을 상쇄시켜서 집전체가 휘는 것을 방지한다. 따라서, 연신부(241)의 연신율이 다른 부분에 비해서 상대적으로 큰 것이 바람직하고, 일 예로 이 연신부(241)는 미세한 그물망을 이루는 메쉬로 이루어질 수 있다.In view of such a point, in this embodiment, the extending | stretching part 241 is comprised partially along the longitudinal direction of the electrical power collector 24 (refer FIG. 4). The stretching portion 241 is formed in a predetermined width over the width direction of the current collector 24. The stretching portion 241 cancels the deformation force applied in the longitudinal direction of the current collector 24 to prevent the current collector from bending. Therefore, it is preferable that the elongation of the elongate portion 241 is relatively larger than other portions, and for example, the elongate portion 241 may be formed of a mesh forming a fine mesh.

롤러(R)를 지나면서 순차적으로 집전체(24)에 가해지는 변형력은 연신부(241)에 이르러서 상쇄가 되는데, 즉 메쉬 자체가 쉽게 연신되기 때문에 무지부(22b) 및 유지부(22a)에 해당하는 부분에 가해지는 변형력의 차이를 줄여 길이 방향을 따라서 일정하게 집전체(24)가 늘어나게 된다.Deformation force sequentially applied to the current collector 24 while passing through the roller R is offset by the stretching portion 241, that is, the mesh itself is easily stretched, so that it is applied to the plain portion 22b and the holding portion 22a. The current collector 24 is uniformly extended along the longitudinal direction by reducing the difference in the deformation force applied to the corresponding portion.

그리고, 이 연신부(241)는 집전체(24)의 재료적 특성 및 길이에 따라서 적정한 개수로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 이처럼 구성되는 연신부(24)는 도 5에서와 같이 집전체(24) 전체를 메쉬로 해서 구성될 수 도 있다.The stretched portion 241 is preferably formed in an appropriate number depending on the material properties and the length of the current collector 24. In addition, the stretching portion 24 configured as described above may be configured by using the entire current collector 24 as a mesh as shown in FIG. 5.

이처럼 연신부(24)를 구비하고 있는 집전체(24)에 각각 양극 및 음극용 활물질을 도포한 다음에 이를 압연 장치에 공급해서 활물질을 압연하게 된다. 이처럼 양극판 및 음극판을 구성한 다음에는 상술한 바와 같이 무지부(22b, 23b)가 양 단부로 위치하게 배치한 다음에 이들을 횡권해서 전극 조립체를 완성한다(도 2 참조).In this way, the active material for the positive electrode and the negative electrode is coated on the current collector 24 having the stretched portion 24, and then, it is supplied to a rolling apparatus to roll the active material. After constructing the positive electrode plate and the negative electrode plate as described above, the plain portions 22b and 23b are positioned at both ends as described above, and then transversely wound them to complete the electrode assembly (see FIG. 2).

그 다음에 이 전극 조립체(25)를 횡권축이 수평한 상태로 케이스(11)에 수납한 다음에 캡 조립체(30)에 설치된 전극단자와 무지부를 각각 연결하고, 그 내부로 전해액을 주입한 다음 케이스(11) 및 캡 조립체의 접하는 부분을 따라서 밀봉하는 것으로 본 실시예에 따른 이차전지가 완성된다.Next, the electrode assembly 25 is accommodated in the case 11 with the horizontal crimp horizontal, and then the electrode terminals and the uncoated parts provided in the cap assembly 30 are connected to each other, and the electrolyte is injected therein. The secondary battery according to the present embodiment is completed by sealing along the contact portion of the case 11 and the cap assembly.

한편, 본 실시예처럼 집전체가 연신부를 구비하게 되면, 전극 조립체를 원형으로 감은 후에 이를 프레싱하는 과정에서 전극 조립체에 가해지는 변형력 역시 연신부(241)에서 이를 상쇄시켜 전극 조립체(25)의 형태를 바르게 유지할 수 있도록 작용한다.On the other hand, when the current collector is provided with a stretched portion as in the present embodiment, the deformation force applied to the electrode assembly in the process of pressing the electrode assembly in a circular manner after pressing it also cancels it in the stretched portion 241 to form the electrode assembly 25 It works to keep it right.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 발명에 따르면, 상술한 문제점을 해결해서 집전체의 길이 방향으로 무지부 및 유지부에 대해서 서로 상이하게 가해지는 변형력을 연신부가 이를 상쇄시켜 집전체가 그 길이 방향을 따라서 고르게 연신되므로 집전체가 휘는 문제를 해결할 수가 있다.According to the present invention, the current collector is drawn evenly along the longitudinal direction of the current collector to solve the above-mentioned problems by the stretching unit cancels the deformation force applied differently to each other in the longitudinal direction of the current collector with respect to the uncoated portion and the holding portion. It can solve the warping problem.

Claims (12)

양극판 및 음극판을 구비해서 전기 화학 반응에 의해서 전기 에너지를 생산하는 전극 조립체에 있어서,In the electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate to produce electrical energy by an electrochemical reaction, 상기 양극판 및 음극판이 집전체와 이 집전체에 코팅되는 활물질을 포함하고, 상기 집전체에는 그 길이 방향을 따라서 상대적으로 연신율이 큰 연신부를 구비하녀, 상기 연신부는 상기 집전체의 폭방향을 따라 설정된 폭으로 복수개 형성되는 이차전지용 전극 조립체.The positive electrode plate and the negative electrode plate includes a current collector and an active material coated on the current collector, the current collector is provided with a stretching portion having a relatively high elongation along the longitudinal direction, the stretching portion is set along the width direction of the current collector A secondary battery electrode assembly formed in plural in width. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연신부가 상기 집전체 전체에 걸쳐서 형성되어 있는 이차전지용 전극 조립체.The electrode assembly for secondary batteries, wherein the stretching portion is formed over the entire current collector. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연신부가 미세한 그물망으로 이루어진 메쉬로 이루어지는 이차전지용 전극 조립체.Electrode assembly for a secondary battery consisting of a mesh consisting of a fine mesh of the stretching portion. 세퍼레이터를 사이에 두고 양극판과 음극판을 횡권해서 이루어지고, 상기 양극판 및 음극판을 이루는 집전체에 그 길이 방향을 따라서 상대적으로 연신율이 큰 연신부를 구비하며, 상기 연신부는 상기 집전체의 폭방향을 따라 설정된 폭으로 복수개 형성되는 전극 조립체;The positive electrode plate and the negative electrode plate are transversely wound with the separator interposed therebetween, and the current collectors constituting the positive electrode plate and the negative electrode plate have a stretching portion having a relatively high elongation along the longitudinal direction, and the stretching portion is set along the width direction of the current collector. A plurality of electrode assemblies formed in a width; 상기 전극 조립체를 수납하는 케이스; 및,A case accommodating the electrode assembly; And, 상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체;를 포함해서 형성되는 이차 전지.And a cap assembly sealing the case. 삭제delete 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 연신부가 상기 집전체 전체에 걸쳐서 형성되어 있는 이차전지.A secondary battery, wherein the stretching portion is formed over the entire current collector. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 연신부가 미세한 그물망으로 이루어진 메쉬로 이루어지는 이차전지.Secondary battery of the drawing portion made of a mesh consisting of a fine mesh. 제5항 또는 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, or 8, 상기 이차 전지가 모터 구동용인 이차 전지.A secondary battery, wherein the secondary battery is for driving a motor. 제5항 또는 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, or 8, 상기 이차 전지가 각형으로 형성되는 이차 전지.Secondary battery, wherein the secondary battery is formed in a square. 제5항 또는 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, or 8, 상기 이차 전지가 원통형으로 형성되는 이차 전지.Secondary battery is secondary battery is formed in a cylindrical shape. 순차적으로 배열되는 복수의 이차 전지와, 상기 이차 전지를 내장하는 하우징을 포함하는 전지 모듈에 있어서,In a battery module comprising a plurality of secondary batteries arranged in sequence, and a housing in which the secondary batteries are built, 전극 조립체를 구성하는 양극판 및 음극판의 집전체가 그 길이 방향을 따라서 상대적으로 연신율이 큰 연신부를 상기 집전체의 폭방향을 따라 설정된 폭으로 복수개 구비하는 이차 전지를 복수로 서로 연결시키고, 이를 상기 하우징에 수납해 구성된 전지 모듈.The collectors of the positive electrode plate and the negative electrode plate constituting the electrode assembly connect a plurality of secondary batteries each having a plurality of elongation portions having a relatively high elongation along the longitudinal direction thereof to a width set along the width direction of the current collector. The battery module housed in it.
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