KR101367975B1 - Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same - Google Patents

Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same Download PDF

Info

Publication number
KR101367975B1
KR101367975B1 KR1020110119202A KR20110119202A KR101367975B1 KR 101367975 B1 KR101367975 B1 KR 101367975B1 KR 1020110119202 A KR1020110119202 A KR 1020110119202A KR 20110119202 A KR20110119202 A KR 20110119202A KR 101367975 B1 KR101367975 B1 KR 101367975B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
insulating film
electrically insulating
electrode assembly
separator
Prior art date
Application number
KR1020110119202A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130055045A (en
Inventor
손태훈
Original Assignee
(주)오렌지파워
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)오렌지파워 filed Critical (주)오렌지파워
Priority to KR1020110119202A priority Critical patent/KR101367975B1/en
Priority to PCT/KR2012/009673 priority patent/WO2013073867A1/en
Publication of KR20130055045A publication Critical patent/KR20130055045A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101367975B1 publication Critical patent/KR101367975B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 전극조립체, 이를 포함하는 전지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전지에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전지의 전극 조립체는, 제 1 주면 및 이에 반대되는 제 2 주면을 갖는 가요성의 전기 절연성 필름, 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 1 주면 상에 적층된 제 1 극성의 제 1 전극, 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 2 주면 상에 적층되어 상기 제 1 전극과 반대 극성을 갖는 제 2 극성의 제 2 전극, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결되어 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어, 및 상기 권취축을 따라 상기 전기 절연성 필름이 권취되면서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되어 전기 화학적 반응 영역을 형성하는 분리막을 포함한다. The present invention relates to an electrode assembly, a battery comprising the same, a manufacturing method thereof and a battery comprising the same. An electrode assembly of a battery according to an embodiment of the present invention, a flexible electrically insulating film having a first main surface and a second main surface opposite thereto, the first polarity of the first polarity laminated on the first main surface of the electrically insulating film A first electrode, laminated on the second main surface of the electrically insulating film, and electrically connected to at least one of a second electrode of a second polarity having a polarity opposite to the first electrode, the first electrode, and the second electrode; One or more conductive roll cores extending to define a winding axis, and a separator disposed between the first electrode and the second electrode while the electrically insulating film is wound along the winding axis to form an electrochemical reaction region.

Figure R1020110119202
Figure R1020110119202

Description

전극 조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 전지{ELECTRODE ASSEMBLY, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND BATTERY HAVING THE SAME}ELECTRODE ASSEMBLY, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND BATTERY HAVING THE SAME

본 발명은 전지 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전극 조립체, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 전지에 관한 것이다. The present invention relates to battery technology, and more particularly, to an electrode assembly, a method for manufacturing the same, and a battery comprising the same.

전지 산업은 최근 반도체 제조 기술 및 통신 기술의 발달에 따른 휴대용 전자 장치에 관한 산업이 팽창하고, 환경 보존과 자원의 고갈로 인한 대체 에너지의 개발 요구에 따라 활발히 연구되고 있다.　 대표적인 전지로서, 리튬 일차 전지는, 종래의 수용액계 전지에 비해서 고전압이고 에너지 밀도가 높기 때문에 소형화 및 경량화에 용이하다.　 이러한 리튬 일차 전지는 휴대용 전자 장치의 주 전원이나 백업용 전원 등 여러 가지 용도로 사용되고 있다. The battery industry has been actively researched in accordance with the demand for development of alternative energy due to the expansion of the industry related to the portable electronic device according to the development of semiconductor manufacturing technology and communication technology and the depletion of resources. As a typical battery, a lithium primary battery has a higher voltage and a higher energy density than a conventional aqueous battery, and thus is easy to miniaturize and reduce weight. The lithium primary battery is used for various purposes such as a main power supply or a backup power supply for a portable electronic device.

이차 전지는 가역성이 우수한 전극 재료를 사용하여 충방전이 가능한 전지이다.　 상기 이차 전지는 외관상 원통형과 각형으로 구분되고 양극 및 음극 물질에 따라 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬(Li) 전지, 리튬이온(Li-ion) 전지 등으로 구분되고 있다.　 이러한 이차 전지는 휴대폰, 노트북형 PC, 이동형 디스플레이와 같은 소형 전지에서부터 전기 자동차용 배터리, 하이브리드 자동차에 사용되는 중?대형 전지에 이르기까지 그 적용분야가 점차로 확대되고 있다.　 이에 따라, 전지는 경량이고 에너지 밀도가 높으면서도, 우수한 충방전 속도, 충방전 효율 및 사이클 특성뿐만 아니라, 높은 안정성과 경제성을 요구한다.
관련 선행 기술 문헌
[특허 문헌 1] 한국 공개특허 제10-2007-0101444호
[특허 문헌 2] 한국 공개특허 제10-2010-0093375호
[특허 문헌 3] 한국 공개특허 제10-2011-0036499호
[특헌 문헌 4] 한국 공개특허 제10-2011-0061315호
A secondary battery is a battery which can be charged and discharged using the electrode material excellent in reversibility. The secondary battery is divided into cylindrical and rectangular in appearance, and is classified into a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, a lithium (Li) battery, a lithium ion (Li-ion) battery, and the like according to a positive electrode and a negative electrode material. These secondary batteries are gradually expanding their applications from small batteries such as mobile phones, notebook PCs, and mobile displays to medium and large batteries used in electric vehicle batteries and hybrid vehicles. Accordingly, the battery is light in weight and high in energy density, and requires not only excellent charge / discharge rate, charge / discharge efficiency and cycle characteristics, but also high stability and economy.
Related Prior Art Literature
[Patent Document 1] Korean Patent Publication No. 10-2007-0101444
[Patent Document 2] Korean Patent Publication No. 10-2010-0093375
[Patent Document 3] Korean Patent Publication No. 10-2011-0036499
[Special Document 4] Korean Patent Publication No. 10-2011-0061315

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 에너지 밀도가 높을 뿐만 아니라, 충방전 효율, 충방전 속도 및 사이클 특성이 우수하고, 나아가, 형상 변화와 용량 조절이 용이한 전지를 얻을 수 있고, 권취 공정과 배선 형성 과정이 용이한 전극 조립체를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is not only high energy density, but also excellent in charge and discharge efficiency, charge and discharge speed and cycle characteristics, furthermore, it is possible to obtain a battery that is easy to change shape and capacity control, It is to provide an electrode assembly that is easy to form a wiring.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 전극 조립체를 포함하는 전지를 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be solved by the present invention is to provide a battery including an electrode assembly having the above-described advantages.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 전술한 이점을 갖는 전극 조립체의 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing an electrode assembly having the above-described advantages.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지의 전극 조립체는, 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 1 주면 상에 적층된 제 1 극성의 제 1 전극, 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 2 주면 상에 적층되어 기 제 1 전극과 반대 극성을 갖는 제 2 극성의 제 2 전극, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결되어 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어, 및 상기 권취축을 따라 상기 전기 절연성 필름이 권취되면서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되어 전기 화학적 반응 영역을 형성하는 분리막을 포함할 수 있다. The electrode assembly of the battery according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem, the first electrode of the first polarity laminated on the first main surface of the electrically insulating film, the second of the electrically insulating film At least one conductive roll laminated on the main surface and extending to define a winding axis in electrical connection with at least one of a second electrode of a second polarity having a polarity opposite to the first electrode, the first electrode, and the second electrode; The core may include a separator disposed between the first electrode and the second electrode while the electrically insulating film is wound along the winding shaft to form an electrochemical reaction region.

상기 전극 조립체는 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 상기 분리막을 사이에 두고 서로 대향하도록 권취된 롤 구조를 가질 수 있다.The electrode assembly may have a roll structure in which the first electrode and the second electrode are wound to face each other with the separator interposed therebetween.

상기 분리막은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 상기 도전성 롤코어와 전기적으로 연결되는 전극과 반대 극성을 갖는 전극 상에 배치될 수 있다. The separator may be disposed on an electrode having a polarity opposite to an electrode electrically connected to the conductive roll core among the first electrode and the second electrode.

일부 실시예에서, 상기 전기 절연성 필름은 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 적어도 하나의 가장자리 상에 형성된 누설 방지 구조를 포함할 수 있다. In some embodiments, the electrically insulating film may include a leakage preventing structure formed on an edge of at least one of the first main surface and the second main surface.

상기 누설 방지 구조는 상기 전기 절연성 필름의 가장자리에 형성될 수 있고, 상기 누설 방지 구조는, 격벽 구조, 트렌치 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The leakage preventing structure may be formed at an edge of the electrically insulating film, and the leakage preventing structure may include a partition structure, a trench structure, or a combination thereof.

상기 격벽 구조의 높이는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각의 두께와 동등하거나 더 클 수 있고, 상기 트렌치 구조의 깊이는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각의 두께와 동등하거나 더 클 수 있고, 이에 따라, 상기 전극 조립체의 권취 공정 동안 발생되는 권취된 층들 사이의 압력에 의해 상기 제1 및 제2 전극 들의 전기적 활물질층이 권취된 전극 조립체 밖으로 누설되는 것이 방지되거나, 감소될 수 있다. The height of the barrier rib structure may be equal to or greater than the thickness of each of the first electrode and the second electrode, and the depth of the trench structure may be equal to or greater than the thickness of each of the first electrode and the second electrode. Accordingly, the pressure between the wound layers generated during the winding process of the electrode assembly may prevent or reduce leakage of the electrically active material layers of the first and second electrodes out of the wound electrode assembly.

상기 전기 절연성 필름은 가요성을 갖는 천연 또는 합성의 가요성 수지계 재료를 포함할 수 있다. 상기 가요성 수지계 재료는, 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET)와 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN)와 같은 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리염화비닐수지, 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 황화 폴리페닐렌(PPS), 폴리이미드(polyimide), 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl cellulose), 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol), 에틸렌-비닐알콜 공중합체(Ethylene-Vinylalcohol copolymer), 및 폴리아마이드(polyamide)계 수지 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. The electrically insulating film may include a natural or synthetic flexible resinous material having flexibility. The flexible resin material is a cellulose resin, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyimide, tri-acetyl cellulose, polyvinyl alcohol , Ethylene-vinyl alcohol copolymer (Ethylene-Vinylalcohol copolymer), and polyamide (polyamide) resin may be any one or a combination thereof.

일부 실시예에서, 상기 전기 절연성 필름의 두께는 1 ㎛ 내지100 ㎛일 수 있고, 이에 따라, 상기 전기 절연성 필름은 상기 제1 및 제2 전극들을 지지하면서 롤 구조로 가공되기에 적합한 강도를 가질 수 있다. In some embodiments, the thickness of the electrically insulating film may be between 1 μm and 100 μm, such that the electrically insulating film may have a strength suitable for processing into a roll structure while supporting the first and second electrodes. have.

상기 제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 전기 절연성 필름 상에 순차대로 적층되는 집전층 및 전기적 활물질층을 포함할 수 있다.At least one of the first electrode and the second electrode may include a current collector layer and an electrical active material layer sequentially stacked on the electrically insulating film.

상기 집전층의 두께는 0.01㎛ 내지 20㎛일 수 있고, 이 두께는 종래의 기술에 비해 집전층의 박막화로 얻어질 수 있다. 상기 집전층은 금속 또는 도전성 수지 조성물을 포함할 수 있다.The thickness of the current collector layer may be 0.01 μm to 20 μm, and the thickness may be obtained by thinning the current collector layer as compared with the related art. The current collector layer may include a metal or a conductive resin composition.

상기 도전성 롤코어는 구리, 니켈, 크롬, 알루미늄, 구리, 티타늄, 스테인리스강, 금, 탄탈, 니오븀, 하프늄, 지르코늄, 바나듐, 인듐, 코발트, 텅스텐, 주석, 베릴륨, 몰리브덴 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.The conductive roll core may include copper, nickel, chromium, aluminum, copper, titanium, stainless steel, gold, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, vanadium, indium, cobalt, tungsten, tin, beryllium, molybdenum or alloys thereof. Can be.

일부 실시예에서, 상기 도전성 롤코어의 단면은 원, 타원, 또는 다각형 형상을 가질 수 있다. 상기 도전성 롤코어의 양 단부 중 적어도 하나는 상기 전기 절연성 필름의 적어도 어느 한 쪽의 가장자리 밖으로 노출되도록 연장될 수 있다.In some embodiments, the cross section of the conductive roll core may have a circle, ellipse, or polygonal shape. At least one of both ends of the conductive roll core may extend to be exposed outside the edge of at least one side of the electrically insulating film.

상기 분리막은 미세 다공막, 직포, 부직포, 진성 고체 고분자 전해질막, 겔 고체 고분자 전해질막, 무기 세라믹 분말이 코팅된 미세 다공막, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 분리막의 두께는 1㎛ 내지 100㎛ 일 수 있다. The separator may include a microporous membrane, a woven fabric, a nonwoven fabric, an intrinsic solid polymer electrolyte membrane, a gel solid polymer electrolyte membrane, a microporous membrane coated with an inorganic ceramic powder, or a combination thereof, and the separator has a thickness of 1 μm. To 100 μm.

일부 실시예에서, 상기 분리막의 길이는 상기 전기 절연성 필름의 길이보다 클 수 있고, 상기 분리막은 상기 롤 구조의 외각을 둘러싸도록 연장될 수 있고, 이에 따라, 상기 분리막에 의해 상기 제1 및 제2 전극들 간에 단락을 방지할 수 있다. In some embodiments, the length of the separator may be greater than the length of the electrically insulating film, and the separator may extend to enclose the outer shell of the roll structure, thereby allowing the first and second to be separated by the separator. Short circuits between the electrodes can be prevented.

상술한 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체를 포함하는 전지는 상술한 전극 조립체를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. The battery including the electrode assembly according to an embodiment of the present invention for achieving the above-described other technical problem may include at least one or more electrode assembly.

상기 전지는 복수의 전극 조립체들을 포함하며, 상기 복수의 전극 조립체들 사이에 제공되는 상기 분리막은 상기 롤 구조의 상기 분리막으로부터 연장될 수 있다. 상기 전지는 일차 전지 또는 이차 전지용일 수 있다. The battery includes a plurality of electrode assemblies, and the separator provided between the plurality of electrode assemblies may extend from the separator of the roll structure. The battery may be for a primary battery or a secondary battery.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 제조 방법은 다음과 같다. 제 1 주면 및 이에 반대되는 제 2 주면을 갖는 가요성의 전기 절연성 필름; 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 1 주면 상에 적층된 제 1 전극; 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 2 주면 상에 적층되어 상기 제 1 전극과 반대 극성을 갖는 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 어느 하나의 상기 집전 영역에 전기적으로 연결되어 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어를 포함하는 전극 조립체를 형성하고, 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 어느 하나의 전극 상에 분리막을 적층하고, 그리고, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 상기 분리막을 사이에 두고 서로 대향함으로써 전기 화학적 반응 영역을 형성하도록 상기 권취축을 따라 상기 전극 조립체를 권취할 수 있다. Method for manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem is as follows. A flexible electrically insulating film having a first main surface and a second main surface opposite thereto; A first electrode laminated on the first main surface of the electrically insulating film; A second electrode laminated on the second main surface of the electrically insulating film and having a polarity opposite to that of the first electrode; And at least one conductive roll core electrically connected to the current collecting region of at least one of the first electrode and the second electrode and extending to define a winding axis, wherein the electrode assembly is formed of the electrically insulating film. The separator is stacked on one of the first electrode and the second electrode, and the winding shaft is formed such that the first electrode and the second electrode face each other with the separator interposed therebetween to form an electrochemical reaction region. Accordingly, the electrode assembly may be wound.

상기 제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 어느 하나는 상기 전기 절연성 필름 상에 순차대로 적층되는 집전층 및 전기적 활물질층을 포함할 수 있고, 상기 집전층은, 기상 증착법, 무전해 도금법 또는 이들의 조합에 의해 형성될 수 있다.At least one of the first electrode and the second electrode may include a current collector layer and an electrical active material layer sequentially stacked on the electrically insulating film, and the current collector layer may be a vapor deposition method, an electroless plating method, or a combination thereof. It can be formed by.

본 발명의 실시예에 따르면,　전극 조립체가 전기 절연성 필름의 제 1 주면과 제 2 주면 상에 서로 다른 극성의 전극들을 포함하는 단일 구조체로서 제공되기 때문에, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 상기 분리막을 사이에 두고 대향하도록 권취하는 것만으로도 전기 화학적 반응 영역을 형성할 수 있고, 도전성 롤코어는 전극 조립체의 권취축으로 기능하는 동시에 전지의 외부 전극 또는 외부 전극과 배선을 통하여 전기적으로 연결되는 리드로서의 기능을 할 수 있으므로, 권취 공정과 배선 형성 과정이 용이한 전극 조립체가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the electrode assembly is provided as a unitary structure including electrodes of different polarities on the first main surface and the second main surface of the electrically insulating film, the first electrode and the second electrode are the same. It is possible to form an electrochemical reaction region by simply winding the membrane to face each other with the separator interposed therebetween, and the conductive roll core functions as a winding shaft of the electrode assembly and is electrically connected to the external electrode or the external electrode of the battery through wiring. Since it can function as a lead, an electrode assembly can be provided that is easy to wind up and to form a wiring.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 금속과 달리 얇으면서도 가요성을 가진 전기 절연성 필름이 지지체가 될 수 있기 때문에, 두께가 증가될수록 가공성이 저하되는 금속 집전층을 박막화하여, 전극 조립체 전체의 부피가 감소되고, 그 결과 전지의 에너지 밀도가 향상될 수 있다. 또한, 도전성 롤코어가 권취축으로 기능하기 때문에, 롤 구조의 전극 조립체 형성시 상기 도전성 롤코어에 의해 가공성이 향상될 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, since a thin but flexible electrically insulating film can be a support, unlike the metal, the volume of the entire electrode assembly by thinning the metal current collector layer is reduced workability with increasing thickness Can be reduced, and as a result, the energy density of the cell can be improved. In addition, since the conductive roll core functions as a winding shaft, workability can be improved by the conductive roll core when forming an electrode assembly having a roll structure.

또한, 롤 형태로 구현되는 제 1 및 제 2 전극 중 적어도 어느 하나에 상기 리드 탭을 복수 개로 형성함으로서 전자의 이동거리를 짧게 하여 전지의 내부저항을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 전지의 충방전 속도 및 효율, 사이클 특성을 향상시킬 수 있다. In addition, by forming a plurality of lead tabs on at least one of the first and second electrodes implemented in a roll form, the internal resistance of the battery may be reduced by shortening the moving distance of the electrons, and thus the charge and discharge rate of the battery. And efficiency and cycle characteristics can be improved.

또한, 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 전극 조립체의 구조가 단순화되고, 얇으면서도 가요성을 가진 전기 절연성 필름이 지지체가 되어 금속 집전층을 박막화할 수 있고, 도전성 롤코어의 권취를 도와, 전지 패키징을 위한 권취 공정이 용이하고 형상과 용량 조절이 용이하며, 도전성 롤코어가 외부 전극 또는 외부 전극과 배선을 통하여 전기적으로 연결되는 리드로서 기능할 수 있어 배선 형성 과정이 용이한 전극 조립체의 제조 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to some embodiments of the present invention, the structure of the electrode assembly is simplified, a thin and flexible electrically insulating film may be a support to thin the metal current collecting layer, and to help the winding of the conductive roll core, A method of manufacturing an electrode assembly that facilitates a winding process for packaging, an easy shape and capacity adjustment, and a conductive roll core can function as an external electrode or a lead electrically connected to an external electrode through wiring. This may be provided.

도 1a는 발명의 일 실시예에 따른 전지의 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 전극 조립체에서 도전성 롤코어에 의해 권취되는 전기 절연성 필름을 나타내는 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c들은 본 발명의 다른 실시예들에 따라 도 1b의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절취한 부분을 나타내는 단면도들이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체와 분리막이 권취된 롤 구조를 도시하는 단면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 II-II'을 따라 절취된 단면의 확대도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1a에 도시된 전극 조립체를 권취하여 그 단면을 나타낸 단면도들이다.
도 5는 도 1a에 도시된 전극 조립체를 포함하는 전지의 분해 사시도이다. 1A is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly of a battery according to an embodiment of the invention.
FIG. 1B is a plan view illustrating an electrically insulating film wound by a conductive roll core in the electrode assembly shown in FIG. 1A.
2A through 2C are cross-sectional views illustrating portions cut along II-II ′ of FIG. 1B according to other embodiments of the present invention.
3A is a cross-sectional view illustrating a roll structure in which an electrode assembly and a separator are wound according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is an enlarged view of a cross section taken along II-II ′ shown in FIG. 3A.
4A to 4C are cross-sectional views illustrating a cross section of the electrode assembly shown in FIG. 1A according to embodiments of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a battery including the electrode assembly shown in FIG. 1A.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.　 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.　 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다.　 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다.　 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다.　 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

또한, 본 명세서에서 사용되는 '분리막'이란 용어는 상기 분리막과 친화성이 작은 액체 전해질을 사용하는 액체 전해질 전지에서 일반적으로 통용되는 분리막을 포함한다.　 나아가, 본 명세서에서 사용되는 '분리막'은, 전해질이 분리막에 강하게 속박되어 전해질과 분리막이 동일한 것으로 인식되는 진성 고체 폴리머 전해질, 및/또는 겔 고체 폴리머 전해질을 포함하는 개념이다.　 따라서, 상기 분리막은 본 명세서에서 정의하는 바에 따라 그 의미가 정의되어야 한다. In addition, the term 'separation membrane' as used herein includes a separator generally used in a liquid electrolyte battery using a liquid electrolyte having a small affinity with the separator. Further, as used herein, a 'membrane' is a concept including an intrinsic solid polymer electrolyte and / or a gel solid polymer electrolyte in which the electrolyte is strongly bound to the separator and the electrolyte and the separator are recognized as the same. Thus, the separator should have its meaning defined as defined herein.

도 1a는 발명의 일 실시예에 따른 전지의 전극 조립체(400)를 도시하는 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 전극 조립체(400)에서 도전성 롤코어(300)에 의해 권취되는 전기 절연성 필름(100)을 나타내는 평면도이다. 1A is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly 400 of a battery according to an embodiment of the invention, and FIG. 1B is an electrically insulating film wound by a conductive roll core 300 in the electrode assembly 400 shown in FIG. 1A. It is a top view which shows 100.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전지를 구성하는 전극 조립체(400)는, 제 1주면(100a) 및 제 2 주면(100b)을 갖는 전기 절연성 필름(100), 전기 절연성 필름(100)의 제 1 주면(100a) 상에 적층되는 제 1 전극(110), 제 2주면(100b) 상에 적층되어 제 1 전극(110)과 반대 극성을 갖는 제 2 전극(120), 및 제1 전극(110)에 전기적으로 연결되는 도전성 롤코어(300)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1A and 1B, an electrode assembly 400 constituting a battery may include an electrically insulating film 100 having a first main surface 100a and a second main surface 100b and an electrically insulating film 100. The first electrode 110 stacked on the first main surface 100a, the second electrode 120 stacked on the second main surface 100b and having a polarity opposite to that of the first electrode 110, and the first electrode 110. It may include a conductive roll core 300 that is electrically connected to).

도 1a에 도시된 바와 같이, 분리막(200)은 도전성 롤코어(300)가 배치되는 제 1 전극(110)에 반대되는 제 2 전극(120)상에 배치될 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 다른 실시예에서, 분리막(200)은 제 1 전극(110)상에 배치될 수도 있고, 상기 도전성 롤코어(300)는 제2 전극(120) 상에 배치될 수도 있다. As shown in FIG. 1A, the separator 200 may be disposed on the second electrode 120 opposite to the first electrode 110 on which the conductive roll core 300 is disposed. However, this is exemplary, and in another embodiment, the separator 200 may be disposed on the first electrode 110, and the conductive roll core 300 may be disposed on the second electrode 120. .

일부 실시예에서, 전기 절연성 필름(100)은 제 1 주면(100a) 및 제 2 주면(100b) 중 적어도 하나 상에 상기 제1 및 제2 전극들(110, 120) 내의 전기적 활물질의 누설을 방지하기 위한 누설 방지 구조(101)를 포함할 수 있다. 누설 방지 구조(101)는, 전기 절연성 필름(200)의 제 1 주면(110a) 및 제 2 주면(110b) 중 적어도 어느 하나의 가장자리 상에 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 누설 방지 구조는 격벽 구조, 트렌치 구조, 또는 이 들 구조를 조합하여 구현될 수 있다. 누설 방지 구조(101)에 관하여는, 도 2a 내지 도 2c 를 참조하여 후술하도록 한다.In some embodiments, the electrically insulating film 100 prevents leakage of the electrical active material in the first and second electrodes 110, 120 on at least one of the first main surface 100a and the second main surface 100b. The leakage preventing structure 101 may be included. The leakage preventing structure 101 may be formed on an edge of at least one of the first main surface 110a and the second main surface 110b of the electrically insulating film 200. The leakage preventing structure according to various embodiments may be implemented by a barrier rib structure, a trench structure, or a combination of these structures. The leakage preventing structure 101 will be described later with reference to FIGS. 2A to 2C.

전기 절연성 필름(100)은 롤 구조로 가공되기에 적합하면서도 충분한 기계적 강도를 갖는 가요성 소재를 포함할 수 있다. 상기 가요성 소재는, 천연 또는 합성의 가요성 수지계 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 가요성 수지계 재료는, 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET)와 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN)과 같은 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리 염화비닐수지, 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 황화 폴리페닐렌(PPS), 폴리이미드(polyimide), 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl cellulose), 폴리비닐알코올(polyvinyl alchol), 에틸렌-비닐알콜 공중합체(ethylene-vinyl alchhol copolymer), 및 폴리아마이드(polyamide)계 수지 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 폴리아마이드계 수지는 나일론 6(nylon6), 나일론 66(nylon66), 나일론4(bylon4) 및 나일론 6-11(nylon6-11)일 수 있다. 그러나, 이들 재료들은 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 적합한 천연 또는 합성의 가요성 수지계 재료가 사용될 수 도 있다. The electrically insulating film 100 may comprise a flexible material having sufficient mechanical strength while being suitable for processing into a roll structure. The flexible material may include a natural or synthetic flexible resin material. For example, the flexible resin material may be a cellulose resin, a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), a polyethylene resin, a polypropylene resin, or a polyvinyl chloride. Resin, polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyimide, tri-acetyl cellulose, polyvinyl alcohol (polyvinyl alchol), ethylene-vinyl alcohol copolymer (ethylene-vinyl alchhol copolymer), and polyamide (polyamide) resin may be any one or a combination thereof, the polyamide resin is nylon 6 (nylon6), Nylon 66 (nylon66), nylon4 (bylon4) and nylon 6-11 (nylon6-11). However, these materials are exemplary only, and the present invention is not limited thereto, and other suitable natural or synthetic flexible resin-based materials may be used.

한편, 전기 절연성 필름(100)이 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)을 지지하는 동시에 롤 구조로 가공되기에 적합한 강도를 갖도록 전기 절연성 필름(100)의 두께가 결정될 수 있다. 예를 들면, 전기 절연성 필름(100)의 두께는, 1㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 1㎛ 내지 10㎛의 범위 내일 수 있고, 이 경우에, 전기 절연성 필름(100)은 100㎛ 이하의 얇은 두께를 가지면서도 우수한 기계적 강도와 가공성을 제공할 수 있기 때문에, 전극 조립체(400)의 전체 두께를 감소시키는데 기여할 수 있다. 이러한 전기 절연성 필름의 이점과 특징들은 하기 개시 사항으로부터 더욱 분명해 질 것이다.Meanwhile, the thickness of the electrically insulating film 100 may be determined such that the electrically insulating film 100 supports the first electrode 110 and the second electrode 120 and has a strength suitable for processing into a roll structure. For example, the thickness of the electrically insulating film 100 may be in the range of 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 10 μm, in which case the electrically insulating film 100 is 100 μm or less thin. Since it can provide excellent mechanical strength and workability while having a thickness, it can contribute to reducing the overall thickness of the electrode assembly 400. The advantages and features of this electrically insulating film will become more apparent from the following disclosure.

전기 절연성 필름(100) 상에 배치되는 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120) 중 어느 하나는 양극이고 다른 하나는 음극일 수 있다. 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120) 중 적어도 하나는, 전기 절연성 필름(100) 상에 순차대로 적층되는 집전층 및 전기적 활물질층을 포함할 수 있다. 도 1에 도시되는 실시예에서는, 상기 제1 전극(110)은 제1 집전층(111) 및 제1 전기적 활물질층(112)을 포함할 수 있고, 상기 제2 전극(120)은 제2 집전층(121) 및 제2 전기적 활물질층(122)을 포함할 수 있다. One of the first electrode 110 and the second electrode 120 disposed on the electrically insulating film 100 may be an anode and the other may be a cathode. At least one of the first electrode 110 and the second electrode 120 may include a current collector layer and an electrical active material layer sequentially stacked on the electrically insulating film 100. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the first electrode 110 may include a first current collecting layer 111 and a first electrical active material layer 112, and the second electrode 120 may include a second current collection. The front layer 121 and the second electrical active material layer 122 may be included.

양극용 집전층은, 스테인리스강, 티탄, 알루미늄 또는 이들 중 어느 하나의 합금과 같은 금속계 재료를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 알루미늄 또는 이의 합금이다. 음극용 집전층은, 구리, 스테인리스강, 니켈, 또는 이들 중 어느 하나의 합금과 같은 금속계 재료가 사용될 수 있으며, 바람직하게는, 구리 또는 구리의 합금이다.The positive electrode current collector layer may include a metal-based material such as stainless steel, titanium, aluminum, or an alloy of any one of these, and preferably aluminum or an alloy thereof. As the current collector layer for the negative electrode, a metal-based material such as copper, stainless steel, nickel, or an alloy of any one thereof may be used, and preferably, copper or an alloy of copper.

상기 제1 및 제2 집전층들(111, 121)은 전술한 금속계 재료가 아닌 다른 재료로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 집전층들(111, 121)은 도전성 수지 조성물로 형성될 수 있다. 상기 도전성 수지 조성물은 매트릭스를 형성하는 수지 및 상기 매트릭스 내에 분산된 금속 미립자 또는 탄소 미립자와 같은 도전성 미립자를 포함하는 복합 재료일 수 있다. 또는, 상기 도전성 수지 조성물은 전자 전도가 가능한 공지의 다른 수지계 재료일 수도 있다. The first and second current collector layers 111 and 121 may be formed of a material other than the metal-based material described above. For example, the first and second current collector layers 111 and 121 may be formed of a conductive resin composition. The conductive resin composition may be a composite material including a resin forming a matrix and conductive fine particles such as metal fine particles or carbon fine particles dispersed in the matrix. Alternatively, the conductive resin composition may be another known resin material capable of electron conduction.

전기적 절연성 필름(100)이 제1 및 제2 집전층들(111, 121)을 지지하고, 롤 구조의 형성을 위한 기계적 강도를 제공할 수 있기 때문에, 제1 및 제2 집전층들(111, 121)은 박막화가 가능하다. 박막화된 제1 및 제2 집전층들(111, 121) 각각의 두께는, 예를 들면, 0.01㎛ 내지 20㎛, 바람직하게는 0.01㎛ 내지 10㎛ 내의 범위일 수 있다. Since the electrically insulating film 100 can support the first and second current collector layers 111 and 121 and provide mechanical strength for forming a roll structure, the first and second current collector layers 111, 121 can be thinned. The thickness of each of the thinned first and second current collector layers 111 and 121 may be, for example, in a range of 0.01 μm to 20 μm, preferably 0.01 μm to 10 μm.

전술한 금속계 재료를 포함하는 제1 및 제2 집전층들(111, 121)은 박막화된 도전층 형성이 가능한 레이저 펄스 증착법(PLD: Pulsed Laser Deposition), RF 스퍼터링(Sputtering), RF 마그네트론(magnetron) 스퍼터링, DC 스퍼터링, DC마그네트론 스퍼터링, 유기금속 화학증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 및 분자선 증착법(MBE: Molecular Beam Epitaxy), 또는 이들의 조합과 같은 기상 증착법을 사용하여 형성될 수 있다. 그러나 이는 예시적이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 및 제2 집전층들(111, 121)을 구성하는 해당 금속 이온과 환원제 사이의 수용액 반응에 의해 박막을 형성하는 무전해 도금법에 의해서도 제1 및 제2 집전층들(111, 121)의 형성이 가능하다.The first and second current collector layers 111 and 121 including the aforementioned metal-based material may be formed using a pulsed laser deposition (PLD), RF sputtering, or RF magnetron, in which a thin conductive layer may be formed. It may be formed using vapor deposition such as sputtering, DC sputtering, DC magnetron sputtering, Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) and Molecular Beam Epitaxy (MBE), or a combination thereof. However, this is exemplary and the present invention is not limited thereto. For example, the first and second current collector layers 111 may also be formed by an electroless plating method in which a thin film is formed by an aqueous solution reaction between the corresponding metal ions constituting the first and second current collector layers 111 and 121 and a reducing agent. , 121) can be formed.

다른 실시예에서, 제1 및 제2 집전층들(111, 121)이 전술한 도전성 수지 조성물을 포함하는 경우, 해당 고분자 수지와 금속분말 및 탄소 미립자와 같은 도전재가 혼합된 고상 도전성 필름을 라미네이팅하거나, 액상 도전성 조성물을 도포하고 이를 건조시키는 것에 의해 제1 및 제2 집전층들(111, 121)을 형성할 수도 있다.In another embodiment, when the first and second current collector layers 111 and 121 include the above-mentioned conductive resin composition, the solid-state conductive film in which the polymer resin and the conductive material such as metal powder and carbon fine particles are mixed may be laminated or The first and second current collector layers 111 and 121 may be formed by applying the liquid conductive composition and drying the liquid conductive composition.

전술한 바와 같이, 제1 및 제2 전극들(110, 120) 각각은 순차적으로 적층된 집전층 및 전기적 활물질층을 포함하나, 이는 예시적이며, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 카본 및 탄소 나노튜브와 같이 금속 이온의 삽입(intercalation) 및 탈리(deintercalstion)가 가능하면서도 우수한 도전성을 갖는 재료는 집전체와 전기적 활물질층으로서의 기능을 동시에 수행할 수 있으므로, 이들 재료를 이용하여 전극을 구성하는 경우, 제1 전기적 활물질층(112)의 하부에 배치되는 제1 집전층(111) 및 제2 전기적 활물질층(122) 위에 배치되는 제2 집전층(112)은 상기 전극 조립체(400)에서 생략될 수 있어 제1 및 제2 전극들(110, 120)의 두께들이 더욱 감소될 수 있다. As described above, each of the first and second electrodes 110 and 120 includes a current collector layer and an electrically active material layer that are sequentially stacked, but this is exemplary, and embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, materials capable of intercalation and deintercalstion of metal ions, such as carbon and carbon nanotubes, and having excellent conductivity can simultaneously function as current collectors and electrical active material layers. When the electrode is configured using the first current collector layer 111 disposed below the first electrically active material layer 112 and the second current collector layer 112 disposed on the second electrical active material layer 122 may include the electrode. The thickness of the first and second electrodes 110 and 120 may be further reduced in the assembly 400.

전기 절연성 필름(100)의 제1 주면(100a) 상에 제1 집전층(111)을 형성하고, 제2 주면(100b) 상에 제2 집전층(121)을 형성한 후에, 제1 집전층(111) 상에 제1 전기적 활물질층(112)와 제2 집전층(121) 상에 제2 전기적 활물질층(122)을 형성할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전기적 활물질층들(112, 122) 각각은 하기의 재료들을 페이스트, 슬러리, 인쇄 공정, 스프레이 공정 또는 건식 코팅 방법으로 전기 절연성 필름(100) 상에 형성될 수 있다. 필요에 따라, 자연 건조 또는 가열 공정을 수반하는 건조 공정이 더 수행될 수 있다.After the first current collector layer 111 is formed on the first main surface 100a of the electrically insulating film 100, and the second current collector layer 121 is formed on the second main surface 100b, the first current collector layer is formed. The second electrical active material layer 122 may be formed on the first electrical active material layer 112 and the second current collecting layer 121 on the 111. Each of the first and second electrical active material layers 112 and 122 may be formed on the electrically insulating film 100 by the following materials using a paste, slurry, printing process, spray process, or dry coating method. If necessary, a drying process involving natural drying or a heating process may be further performed.

제1 및 제2 전기적 활물질층들(112, 122)은 일차 전지 또는 이차 전지용인지의 여부 및 극성에 따라 아래의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일차 전지의 경우, 양극 활물질층은 망간 산화물, EMD(electrolytic manganese dioxide), 니켈 산화물, 산화납, 이산화납, 은산화물, 황화철, 또는 전도성 고분자 입자를 포함할 수 있으며. 음극 활물질층은 아연, 알루미늄, 철, 납 또는 마그네슘 입자들을 포함할 수 있다.　 The first and second electrical active material layers 112 and 122 may include the following materials depending on whether the primary and secondary batteries are used and the polarity thereof. For example, in a primary battery, the cathode active material layer may include manganese oxide, electrolytic manganese dioxide (EMD), nickel oxide, lead oxide, lead dioxide, silver oxide, iron sulfide, or conductive polymer particles. The negative electrode active material layer may include zinc, aluminum, iron, lead or magnesium particles.

이차 전지의 경우, 양극 활물질층은 Ni, Co, Mn, Al, Cr, Fe, Mg, Sr, V, La, Ce 중 적어도 하나 이상의 금속과 O, F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 비금속 원소를 포함하는 Li 화합물을 포함할 수 있다.　 예를 들면, 양극 활물질층은 [화학식] LiaA1 - bBbD2을 가지며, 상기 화학식에서, A는 Ni, Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, B는 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, D는 O, F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며, 0.95 ≤ a ≤ 1.1, 및 0 ≤ b ≤ 0.5인 화합물일 수 있다. In the case of the secondary battery, the positive electrode active material layer is made of at least one metal of Ni, Co, Mn, Al, Cr, Fe, Mg, Sr, V, La, Ce, and O, F, S, P, and combinations thereof. It may include a Li compound including at least one nonmetallic element selected from the group. For example, the positive electrode active material layer [formula] Li a A 1 - b having a B b D 2, in the formula, A is Ni, Co, Mn, and is selected from the group consisting of, B is Al , Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, rare earth elements, and combinations thereof, D is selected from the group consisting of O, F, S, P, and combinations thereof And 0.95 ≦ a ≦ 1.1, and 0 ≦ b ≦ 0.5.

이차 전지의 음극 활물질층은 리튬 이온을 삽입 및 탈리할 수 있는 저결정 탄소 또는 고결정성 탄소와 같은 탄소계 재료를 포함할 수 있다.　 상기 저결정성 탄소는 연화 탄소(soft carbon) 또는 경화 탄소(hard carbon)일 수 있다.　 상기 고결정성 탄소는 천연 흑연, 키시 흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소 섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소 구체(meso-carbon microbeads), 액정 피치(Mesophase pitches), 석유 또는 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes)와 같은 고온 소성 탄소일 수 있다.　 음극 활물질층은 결합재를 포함할 수 있으며, 상기 결합재는 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate)와 같은 고분자 재료가 사용될 수 있다.　 다른 실시예에서는, 고용량의 2 차 전지를 제공하기 위하여, 음극 활물질층은 S, Si 또는 Sn을 포함하는 금속계 또는 금속간 화합물(intermetallic compounds)을 포함할 수도 있다.　 The negative electrode active material layer of the secondary battery may include a carbon-based material such as low crystalline carbon or high crystalline carbon capable of inserting and detaching lithium ions. The low crystalline carbon may be soft carbon or hard carbon. The high crystalline carbon is natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, liquid phase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, liquid crystal pitch (Mesophase pitches) ), Or hot calcined carbon such as petroleum or coal tar pitch derived cokes. The negative electrode active material layer may include a binder, and the binder may be vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, Polymeric materials such as polymethylmethacrylate may be used. In another embodiment, in order to provide a high capacity secondary battery, the negative electrode active material layer may include metal-based or intermetallic compounds including S, Si, or Sn.

전술한 전기적 활물질은 0.01㎛ 내지 100 ㎛의 크기를 갖는 입자들일 수 있다. 바람직하게는, 전기적 활물질은 0.1㎛ 내지 15 ㎛의 크기를 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐 전지의 요구 특성에 따라 적절히 선택될 수 있다. 일부 실시예에서는, 상기 전기적 활물질이, 흑연 입자와 같은 탄소 계열의 물질이 아닌 경우, 제1 및 제2 활물질층들(111, 121)은 도전재를 더 포함할 수도 있다. 상기 도전재는 상기 전기적 활물질과의 혼합 총량에 대하여 약 2 내지 15 % 의 중량비로 첨가될 수 있다. 상기 도전재는 예를 들면, 카본 블랙 및 초미세 그라파이트 입자, 아세틸렌 블랙과 같은 파인 카본(fine carbon), 나노 금속 입자 페이스트, 또는 ITO(indium tin oxide) 페이스트일 수도 있다.The electrical active material described above may be particles having a size of 0.01 μm to 100 μm. Preferably, the electrical active material may have a size of 0.1 μm to 15 μm. However, this is only exemplary and can be appropriately selected depending on the required characteristics of the battery. In some embodiments, when the electrically active material is not a carbon-based material such as graphite particles, the first and second active material layers 111 and 121 may further include a conductive material. The conductive material may be added in a weight ratio of about 2 to 15% with respect to the total amount mixed with the electrically active material. The conductive material may be, for example, carbon black and ultra fine graphite particles, fine carbon such as acetylene black, nano metal particle paste, or indium tin oxide (ITO) paste.

상기 제1 및 제2 전극들(110, 120) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결되는 도전성 롤코어(300)는 권취축을 정의하도록 연장된 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 도전성 롤코어(300)는 금속계 재료를 포함할 수 있고, 예컨대, 상기 도전성 롤코어(300)는 구리, 니켈, 크롬, 알루미늄, 티타늄, 스테인리스강, 금, 탄탈, 니오븀, 하프늄, 지르코늄, 바나듐, 인듐, 코발트, 텅스텐, 주석, 베릴륨, 몰리브덴 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.The conductive roll core 300 electrically connected to at least one of the first and second electrodes 110 and 120 may have an extended shape to define a winding axis. In addition, the conductive roll core 300 may include a metal-based material. For example, the conductive roll core 300 may include copper, nickel, chromium, aluminum, titanium, stainless steel, gold, tantalum, niobium, hafnium, and zirconium. , Vanadium, indium, cobalt, tungsten, tin, beryllium, molybdenum or alloys thereof.

도전성 롤코어(300)의 단면은 원, 타원, 또는 다각형 형상을 가질 수 있다. 도전성 롤코어(300)의 양 단부 중 적어도 하나는 상기 전기 절연성 필름의 적어도 어느 한 쪽의 가장자리 밖으로 노출되도록 연장되어 권취 공정을 용이하게 할 수 있다.The cross section of the conductive roll core 300 may have a circle, ellipse, or polygonal shape. At least one of both ends of the conductive roll core 300 may be extended to be exposed outside the edge of at least one side of the electrically insulating film to facilitate the winding process.

분리막(200)은, 예를 들면, 미세 다공막, 직포, 부직포, 진성 고체 고분자 전해질막, 겔 고체 고분자 전해질막, 무기 세라믹 분말이 코팅된 미세 다공막, 또는 이 들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 진성 고체 고분자 전해질막은, 직쇄 폴리머 재료, 또는 가교 폴리머 재료를 포함할 수 있다.　상기 겔 고분자 전해질막은, 염을 포함하는 가소제 함유 폴리머, 필러 함유 폴리머 또는 순 폴리머 중 어느 하나 이들의 조합일 수 있다.　The separation membrane 200 may include, for example, a microporous membrane, a woven fabric, a nonwoven fabric, an intrinsic solid polymer electrolyte membrane, a gel solid polymer electrolyte membrane, a microporous membrane coated with an inorganic ceramic powder, or a combination thereof. The intrinsic solid polymer electrolyte membrane may include a straight chain polymer material or a crosslinked polymer material. The gel polymer electrolyte membrane may be a combination of any one of a plasticizer-containing polymer, a salt-containing polymer, or a pure polymer containing a salt.

전술한 분리막(200)에 관하여 열거한 재료들은 예시적이며, 분리막(200)으로서 형상 변화가 용이하고, 기계적 강도가 우수하여 전극 조립체(400)의 변형에도 찢어지거나 균열되지 않는 임의의 적합한 전자 절연성 재료가 사용될 수 있으며, 전자 절연성 재료로서 적합한 이온 전도성을 가질 수도 있다.　 분리막(200)은 단층막 또는 다층막일 수 있으며, 상기 다층막은 동일 단층막의 적층체이거나 다른 재료로 형성된 단층막의 적층체일 수 있다.　 The materials listed with respect to the separator 200 described above are exemplary, and any suitable electronic insulation that is easy to change shape as the separator 200 and has excellent mechanical strength does not tear or crack even when the electrode assembly 400 is deformed. Materials may be used and may have suitable ion conductivity as the electronic insulating material. The separator 200 may be a single layer film or a multilayer film, and the multilayer film may be a laminate of the same single film or a stack of single film formed of different materials.

분리막(200)의 두께는 내구성, 셧다운 기능, 전지의 안전성을 고려하면, 10 ㎛ 내지 300 ㎛이고, 바람직하게는, 10 ㎛ 내지 40㎛이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 내지 25 ㎛이다. 분리막(200)의 길이는 전기 절연성 필름(100)의 길이보다 더 길도록 분리막(200)의 어느 일단부(200a, 200b)가 전기 절연성 필름(100)의 밖으로 더 연장될 수도 있다. 도 1a에서는, 분리막(200)의 양 단부들(200a, 200b) 중 일 단부(200b)가 전기 절연성 필름(100) 밖으로 더 연장된 것이 도시된다. 이와 같이, 전기 절연성 필름(100)의 밖으로 더 연장된 여분의 분리막(200)은 전지 화학 반응 동안 발생할 수 있는 전극 조립체(400)의 수축 변형에 의해 발생될 수 있는 제1 및 제2 전극들(110, 120) 간의 단락을 방지할 수 있다. The thickness of the separator 200 is 10 μm to 300 μm, preferably 10 μm to 40 μm, and more preferably 10 μm to 25 μm in consideration of durability, shutdown function, and battery safety. One end portions 200a and 200b of the separator 200 may further extend out of the electrically insulating film 100 so that the length of the separator 200 is longer than the length of the electrically insulating film 100. In FIG. 1A, one end 200b of both ends 200a and 200b of the separator 200 is further extended out of the electrically insulating film 100. As such, the extra separator 200 extending further out of the electrically insulating film 100 may be formed by the first and second electrodes, which may be generated by shrinkage deformation of the electrode assembly 400, which may occur during cell chemistry. The short circuit between 110 and 120 can be prevented.

또한, 전지를 고용량화 하기 위해 하나의 전지를 복수의 전극 조립체(400)로 구현하는 경우에, 상기 여분의 분리막(200)은 상기 복수의 전극 조립체(400) 사이에 배치되어 상기 복수의 전극 조립체(400)를 상호 간에 절연시킬 수 있다. In addition, when one battery is implemented as a plurality of electrode assemblies 400 in order to increase the capacity of the cells, the extra separator 200 may be disposed between the plurality of electrode assemblies 400 to provide the plurality of electrode assemblies ( 400 may be insulated from each other.

전술한 실시예의 전극 조립체(400)에 따르면, 서로 다른 극성의 전극들이 분리되어 2개의 독립된 구조체로서 제공되는 종래의 전극 조립체에 비해 음극과 양극이 단일 구조체로 제공될 수 있으므로 구조가 단순해 질 수 있으며, 전지 형성 공정에서 2장의 분리된 전극을 정렬하는 종래의 제조 공정이 생략되어 제조 과정이 단순화될 수 있다.According to the electrode assembly 400 of the above-described embodiment, the structure can be simplified since the cathode and the anode can be provided as a single structure compared to the conventional electrode assembly in which electrodes of different polarities are separated and provided as two independent structures. In the battery forming process, a conventional manufacturing process of aligning two separated electrodes may be omitted, thereby simplifying the manufacturing process.

한편, 종래 기술에 따른 전극 조립체에서는 각 금속 집전체가 해당 전극의 지지 구조로서 기능하기 때문에, 음극 및 양극에 해당되는 금속 집전체들의 두께는 통상적으로 적어도 20㎛이상의 크기로 설계된다. 따라서, 일반적으로 양극 및 음극에 해당되는 전기적 활물질층들의 두께가 40㎛ 내지 100㎛임을 고려할 때, 종래의 전극 조립체의 전체 두께(t1)는 60㎛ 내지 120㎛에 이른다. 결과적으로, 종래 기술에 따른 전극 조립체에 있어서, 전극 조립체의 전체 두께에 대한 제1 및 제2 집전층들(111, 121)의 두께 비는 1/3 내지 1/6일 수 있다. On the other hand, in the electrode assembly according to the prior art, since each metal current collector functions as a supporting structure of the electrode, the thickness of the metal current collectors corresponding to the negative electrode and the positive electrode is usually designed to be at least 20 μm or more. Therefore, considering that the thickness of the electrically active material layers corresponding to the positive electrode and the negative electrode is generally 40 μm to 100 μm, the total thickness t1 of the conventional electrode assembly is 60 μm to 120 μm. As a result, in the electrode assembly according to the related art, the thickness ratio of the first and second current collector layers 111 and 121 to the total thickness of the electrode assembly may be 1/3 to 1/6.

그러나, 전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2집전층(111, 121)이 아닌 전기 절연성 필름(100)이 기계적 지지 구조로서 역할을 하기 때문에 제1 및 제2 집전층들(111, 121)의 두께를 감소시킬 수 있다. 그 결과, 각 전기적 활물질층의 두께가 종래 전극 조립체와 동일한 정도인 20㎛ 내지 50㎛이고, 제1 및 제2 집전층들(111, 121) 각각의 두께가 0.01㎛이고, 절연성 필름(100)의 두께가 1㎛인 경우에, 전극 조립체(400)의 전체 두께는 41㎛ 내지 101㎛가 될 수 있다. 따라서, 전극 조립체(400)의 전체 두께(t1)에 대한 각 집전체(t2)의 두께 비(t2/t1)는, 1/41 내지 1/101로 감소될 수 있다. 결과적으로, 전극 조립체(400)의 감소된 부피로 인하여 권취된 전극 조립체의 부피 또한 작아지므로, 종래의 전극 조립체에 비해 동일 부피에서 에너지 밀도가 향상될 수 있다.However, according to the above-described embodiment of the present invention, since the electrically insulating film 100, rather than the first and second current collector layers 111 and 121, serves as a mechanical support structure, the first and second current collector layers ( 111, 121) can be reduced. As a result, the thickness of each electrically active material layer is 20 µm to 50 µm, which is about the same as that of the conventional electrode assembly, and the thickness of each of the first and second current collector layers 111 and 121 is 0.01 µm, and the insulating film 100 When the thickness of 1 μm, the total thickness of the electrode assembly 400 may be 41 μm to 101 μm. Therefore, the thickness ratio t2 / t1 of each current collector t2 to the total thickness t1 of the electrode assembly 400 may be reduced to 1/41 to 1/101. As a result, the volume of the wound electrode assembly is also reduced due to the reduced volume of the electrode assembly 400, so that the energy density can be improved at the same volume as compared to the conventional electrode assembly.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 얇으면서도 가요성을 가진 전기 절연성 필름(100)이 전극 조립체(400)의 지지체가 될 수 있으므로, 제1 및 제2 집전층들(111, 121)을 박막화할 수 있어 이 들의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 전극 조립체의 제조 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2 집전층들(111, 121)을 패키징 하는 권취 공정을 용이하게 할 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, since the thin and flexible electrically insulating film 100 may be a support of the electrode assembly 400, the first and second current collector layers 111 and 121 may be thinned. Can reduce their thickness. Therefore, in the manufacturing process of the electrode assembly, the winding process for packaging the first and second current collector layers 111 and 121 can be facilitated.

한편, 도전성 롤코어(300)는 외부로 노출된 제1 집전층(111)의 표면 상에 접촉 또는 본딩되어 제1 전극(110)에 전기적으로 접속될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 도전성 롤코어(300)는 솔더링 방법 또는 공융 반응과 같은 공지의 접속 방법을 이용하여 제1 집전층(111)에 본딩될 수 있고, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 실시예에서 제 1 전극(110)이 전기적 도전성이면서 전기적 활물질 특성을 겸하는 탄소계 전극인 경우에는, 제1 전극(110) 상에 직접 도전성 롤코어(300)가 접촉 또는 본딩되어 제1 전극(110)과 전기적으로 접속될 수도 있다. Meanwhile, the conductive roll core 300 may be electrically connected to the first electrode 110 by being contacted or bonded on the surface of the first current collecting layer 111 exposed to the outside. In an embodiment of the present invention, the conductive roll core 300 may be bonded to the first current collector layer 111 using a known connection method such as a soldering method or a eutectic reaction, but the present invention is not limited thereto. For example, in another embodiment, when the first electrode 110 is a carbon-based electrode that is electrically conductive and also serves as an electrically active material, the conductive roll core 300 is directly contacted or bonded on the first electrode 110 so that the first electrode 110 is contacted or bonded. It may be electrically connected to the electrode 110.

도전성 롤코어(300)는 권취 공정을 이용하여 전극 조립체(400)를 롤 구조로 제조하기 위한 권취축으로서 역할을 할 수 있다. 전극 조립체(400)의 귄취 공정의 권취 방향은 귄취축에 수직한 방향으로 정의될 수 있다. The conductive roll core 300 may serve as a winding shaft for manufacturing the electrode assembly 400 in a roll structure using a winding process. The winding direction of the winding process of the electrode assembly 400 may be defined as a direction perpendicular to the winding axis.

일부 실시예에서, 도전성 롤코어(300)의 단부들(300a, 300b) 중 어느 하나, 예를 들면, 제 1 단부(300a)는 전기 절연성 필름(100)의 가장자리 밖으로 더 연장될 수도 있다. 제1 단부(300a)는 전지의 외부 전극으로 기능하거나, 배선을 통하여 전지의 외부 전극과 전기적으로 연결되는 리드로서 기능할 수도 있다.In some embodiments, either one of the ends 300a, 300b of the conductive roll core 300, for example the first end 300a, may further extend outside the edge of the electrically insulating film 100. The first end 300a may function as an external electrode of the battery or as a lead electrically connected to the external electrode of the battery through wiring.

일부 실시예에서는, 제1 및 제2 전기적 활물질층들(112, 122)이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 전기 절연성 필름(100) 상에 누설 방지 구조(101)가 제공될 수도 있다. 예를 들면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 전기 절연성 필름(100)이 평면상에서 장방형의 형상을 갖는 경우에, 누설 방지 구조(101)는 상기 전기 절연성 필름(100)의 4 개의 가장자리 전체 또는 가장자리의 일부에 선택적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 누설 방지 구조(101)는 전기 절연성 필름(100)의 도전성 롤코어(300)가 형성된 전기 절연성 필름(100)의 가장자리를 제외한 나머지 3 개의 가장자리 상에 형성될 수 있고, 상기 누설 방지 구조(101)는 도전성 롤코어(300)에 의해 정의되는 권취축에 수직한 전기 절연성 필름(100)의 2 개의 가장자리 상에 선택적으로 형성될 수도 있다. In some embodiments, a leakage preventing structure 101 may be provided on the electrically insulating film 100 to prevent the first and second electrically active material layers 112 and 122 from leaking to the outside. For example, as shown in FIG. 1B, in the case where the electrically insulating film 100 has a rectangular shape on a plane, the leakage preventing structure 101 may include all or four edges of the electrically insulating film 100. May optionally be placed in a portion of the. For example, the leakage preventing structure 101 may be formed on the remaining three edges except for the edge of the electrically insulating film 100 on which the conductive roll core 300 of the electrically insulating film 100 is formed. 101 may optionally be formed on two edges of the electrically insulating film 100 perpendicular to the winding axis defined by the conductive roll core 300.

상기 누설 방지 구조(101)는 전기 절연성 필름(100)의 가장 자리에서 트렌치 또는 격벽을 제공하므로, 전극 조립체(400)의 권취 공정 시 인가되는 압력에 의해 제1 및 제2 전기적 활물질층들(112, 122)이 전극 조립체(400)의 외부로 누설되는 것이 방지될 수 있다. 상술한 누설 방지 구조(101)에 대한 보다 상세한 설명은 도 2a 내지 도 2c들을 참조하여 설명한다. Since the leakage preventing structure 101 provides a trench or a partition at the edge of the electrically insulating film 100, the first and second electrical active material layers 112 are applied by the pressure applied during the winding process of the electrode assembly 400. , 122 may be prevented from leaking to the outside of the electrode assembly 400. A more detailed description of the above-described leakage preventing structure 101 will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.

도 2a 내지 도 2c들은 본 발명의 다른 실시예들에 따라 도 1b의 I-I'을 따라 절취한 부분을 나타내는 단면도들이다.2A through 2C are cross-sectional views illustrating portions cut along the line II ′ of FIG. 1B according to other embodiments of the inventive concept.

도 2a를 참조하면, 누설 방지 구조(101)는 전기 절연성 필름(100)의 가장자리에 대응하여 제1 주면(100a) 및 제2 주면(100b) 각각으로부터 돌출된 격벽 구조로 구현될 수 있다. 상기 누설 방지 구조(101)가 전기 절연성 필름(100)으로부터 돌출된 높이는 상기 제1 전극(110) 의 제1 전기적 활물질층(도 1a의 112)의 두께 또는 상기 제2 전극(120)의 제2 전기적 활물질층(도 1a의 122)의 두께와 동등하거나 더 클 수 있다. Referring to FIG. 2A, the leakage preventing structure 101 may be implemented as a partition structure protruding from each of the first main surface 100a and the second main surface 100b corresponding to the edge of the electrically insulating film 100. The height of the leakage preventing structure 101 protruding from the electrically insulating film 100 is the thickness of the first electrically active material layer (112 in FIG. 1A) of the first electrode 110 or the second of the second electrode 120. It may be equal to or greater than the thickness of the electrically active material layer (122 in FIG. 1A).

도 2b를 참조하면, 누설 방지 구조(102)는 전기 절연성 필름(100)의 가장자리에 대응하여 제1 주면(100a) 및 제2 주면(100b)에 형성된 트렌치 구조로 구현될 수 있다. 트렌치 구조로 구현된 누설 방지 구조(102)의 깊이는 제1 전극(110)의 제1 전기적 활물질층(도 1a의 112)의 두께 또는 제2 전극(120)의 제2 전기적 활물질층(도 1의 122)의 두께와 동등하거나 더 클 수 있다. Referring to FIG. 2B, the leakage preventing structure 102 may be implemented as a trench structure formed on the first main surface 100a and the second main surface 100b corresponding to the edge of the electrically insulating film 100. The depth of the leakage preventing structure 102 implemented as the trench structure may be the thickness of the first electrical active material layer 112 of FIG. 1A or the second electrical active material layer of the second electrode 120 (FIG. 1). May be equal to or greater than the thickness of 122).

도 2c를 참조하면, 누설 방지 구조들(101, 102)은 앞서 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 격벽 구조 및 트렌치 구조가 조합되어 구현된다. Referring to FIG. 2C, the leakage preventing structures 101 and 102 may be implemented by combining the partition structure and the trench structure described above with reference to FIGS. 2A and 2B.

따라서, 도 2a 내지 도 2c들을 참조하여 설명한 누설 방지 구조에 의해, 전극 조립체(400)가 권취 되는 동안 권취된 층들 사이의 압력에 의해 제1 및 제2 전극들(110, 120)의 제1 및 제2 전기적 활물질층들(도 1의 112, 122)이 상기 전극 조립체(400)의 외부로 누설되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다. Thus, with the leak-proof structure described with reference to FIGS. 2A-2C, the first and second electrodes 110, 120 and the first and second electrodes 110, 120 may be affected by the pressure between the wound layers while the electrode assembly 400 is wound. Leakage of the second electrical active material layers 112 and 122 of FIG. 1 to the outside of the electrode assembly 400 may be effectively prevented.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(400)와 분리막(200)의 권취된 롤 구조를 도시하는 단면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 II-II'을 따라 절취된 단면의 확대도이다. 3A is a cross-sectional view illustrating a wound roll structure of an electrode assembly 400 and a separator 200 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 3A. It is an enlarged view.

도 3a및 도 3b를 참조하면, 도전성 롤코어(300)를 권취축으로 하여 전극 조립체(400)가 권취되어 롤 구조(600)가 구현된다. 그 결과, 롤 구조(600)에 있어서, 전기 절연성 필름(100)의 제 1 주면(도 1a의 100a) 상에 배치된 제 1 전극(110)과 제 2 주면(도 1a의 100b) 상에 배치된 제 2 전극(120)이 분리막(200)을 사이에 두고 서로 대향한다. 3A and 3B, the electrode assembly 400 is wound using the conductive roll core 300 as a winding shaft to implement the roll structure 600. As a result, in the roll structure 600, it arrange | positions on the 1st electrode 110 and the 2nd main surface (100b of FIG. 1A) arrange | positioned on the 1st main surface (100a of FIG. 1A) of the electrically insulating film 100. As shown in FIG. Second electrodes 120 face each other with the separator 200 therebetween.

도 3a에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(400)가 권취되는 방향은 롤 구조(600)에서 분리막(200)이 최 외곽으로 배치되도록 정의될 수 있다. 하지만, 상술한 전극 조립체(400)의 권취 방향은 예시적인 것으로, 상기 전극 조립체(400)는 상기 권취 방향의 반대 방향으로 권취 될 수도 있고, 이 경우에, 롤 구조(600)에서 제1 전극(110)이 최 외곽에 배치된다. 하지만, 상술한 두 가지의 권취 방향들 어느 경우에서라도, 제 1 전극(110)과 제 2 전극(120) 사이에 분리막(200)이 개재되어 롤 구조(600) 내부에서 분리막(200)을 사이에 두고 제1 및 제2 전극들(110, 120)이 서로 대향하고, 이에 따라 롤 구조(600) 내부에서 전기 화학적 반응 영역(RA1, RA2)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3A, the direction in which the electrode assembly 400 is wound may be defined such that the separator 200 is disposed at the outermost side in the roll structure 600. However, the winding direction of the above-described electrode assembly 400 is exemplary, and the electrode assembly 400 may be wound in a direction opposite to the winding direction, and in this case, the first electrode (in the roll structure 600) 110 is disposed at the outermost side. However, in any of the above two winding directions, the separator 200 is interposed between the first electrode 110 and the second electrode 120 to sandwich the separator 200 in the roll structure 600. The first and second electrodes 110 and 120 face each other, and thus, the electrochemical reaction regions RA1 and RA2 may be formed inside the roll structure 600.

한편, 롤 구조(600)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 그 단면이 원형이 되도록 권취될 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, the roll structure 600 may be wound to have a circular cross section, as shown in FIG. 3A, but embodiments of the present invention are not limited thereto.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 앞서 상술한 바와 같이 가요성이 우수한 전기 절연성 필름(100), 박막화된 제1 및 제2 집전층들(111, 121)이 제공되므로 권취 공정이 용이하므로, 롤 구조(600)의 형상이 다양해질 수 있다. 예를 들면, 상기 롤 구조(600)의 단면은 타원, 및 삼각형과 사각형과 같은 다각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 원형 전지 및 각형 전지와 같이 다양한 형상의 전지에 대응하도록 상기 롤 구조(600)의 형상을 적절하게 제어할 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, as described above, since the electrically insulating film 100 having excellent flexibility and the thinned first and second current collecting layers 111 and 121 are provided, the winding process is easy. The shape of the roll structure 600 may vary. For example, the cross section of the roll structure 600 may have an ellipse and polygonal shapes such as triangles and squares. Therefore, the shape of the roll structure 600 can be appropriately controlled to correspond to a battery having various shapes such as a circular battery and a square battery.

한편, 롤 구조(600)가 한쪽 방향으로 권취되는 방식과 달리, 전극 조립체(400)를 다른 방식으로 권취하여 다른 형상의 롤 구조가 제공될 수도 있다. 이에 대해서는, 도 4a 내지 도 4c들을 참조하여 설명된다. Meanwhile, unlike the manner in which the roll structure 600 is wound in one direction, the electrode assembly 400 may be wound in another manner to provide a roll structure having a different shape. This will be described with reference to FIGS. 4A to 4C.

도 4a 내지 도 4c는 다양한 방식으로 도 1a에 도시된 전극 조립체(400)를 권취하여 그 단면을 나타낸 단면도들이다. 4A-4C are cross-sectional views showing the cross-section of the electrode assembly 400 shown in FIG. 1A in various manners.

도 4a내지 도 4c를 참조하면, 전극 조립체(도 1a의 400)가 다양한 방식으로 권취된 롤 구조들이 개시된다. 예를 들면, 도 4a에서는 두 개의 도전성 롤코어들(300)에 의해 두 개의 롤 구조들이 서로 마주보는 제1 말림 구조(700A)가 개시되고, 도 4b에서는 두 개의 도전성 롤코어들(300)에 의해 두 개의 롤 구조들이 서로 등을 지도록 권취된 제2 말림 구조(700B)가 개시되고, 도 4c에서는 하나의 도전송 롤코어(300)를 이용하여 제1 롤 구조(710)를 제2 롤 구조(720)가 외부에서 감싸는 이중 롤 구조(700C)가 개시된다. 전술한 롤 구조들에서는 전극 조립체들과 함께 전기 화학적 반응 영역을 형성하도록 서로 다른 극성의 전극들을 분리하는 적어도 하나 이상의 분리막(200)이 제공된다. 4A-4C, roll structures are disclosed in which the electrode assembly (400 of FIG. 1A) is wound in various ways. For example, in FIG. 4A, a first curled structure 700A in which two roll structures face each other by two conductive roll cores 300 is disclosed, and in FIG. 4B, two conductive roll cores 300 are provided. The second roll structure 700B is wound so that two roll structures are wound on each other. In FIG. 4C, the first roll structure 710 is replaced by the second roll structure using one conductive roll core 300. A dual roll structure 700C is disclosed in which 720 wraps externally. In the roll structures described above, at least one separator 200 is provided that separates electrodes of different polarities to form an electrochemical reaction region with the electrode assemblies.

전술한 다양한 실시예들에 따른 롤 구조들에 따르면, 1 개 또는 2 이상의 복수의 롤 구조가 하나의 전지 셀을 구성하도록 패키징화될 수 있고, 이 경우에, 서로 이웃한 롤 구조들 사이에 분리막이 더 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 서로 이웃한 롤 구조들 사이에 배치되는 분리막은 도 1a를 참조하여 전술한 바와 같이, 분리막(200)의 일 단부를 더 연장시켜 남는 여분의 분리막일 수 있다. According to the roll structures according to the various embodiments described above, one or two or more roll structures may be packaged to constitute one battery cell, in which case a separation membrane between adjacent roll structures This may be further provided. In some embodiments, the separator disposed between the roll structures adjacent to each other may be an extra separator that further extends one end of the separator 200, as described above with reference to FIG. 1A.

도 5는 도 1a에 도시된 전극 조립체(400)를 포함하는 전지(1000)의 분해 사시도이다. 5 is an exploded perspective view of a battery 1000 including the electrode assembly 400 shown in FIG. 1A.

도 5를 참조하면, 전지(1000)는 일반적인 원통형 전지일 수 있지만, 앞서 상술한 바와 같이 전극 조립체(400)는 그 단면이 다양한 형태가 되도록 권취가 가능하므로 각형 전지와 같은 다른 패키징 형태를 가질 수도 있다. Referring to FIG. 5, the battery 1000 may be a general cylindrical battery, but as described above, the electrode assembly 400 may have a different packaging form such as a square battery because the electrode assembly 400 may be wound to have various shapes. have.

도전성 롤코어(300)는 전극 구조체(400)의 제1 및 제2 전극들(110, 120) 중 제1 전극(110)과 전기적으로 연결되고, 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어(300)의 일 단부에는 전지 외부의 단자들과의 전기적 연결을 위한 리드 선(301)이 결합될 수 있다. The conductive roll core 300 is electrically connected to the first electrode 110 of the first and second electrodes 110 and 120 of the electrode structure 400 and extends to define a winding axis. One end of the 300 may be coupled with a lead wire 301 for electrical connection with terminals external to the battery.

또한, 다수의 리드 탭들(302)은 제2 전극(120)과 전기적으로 연결된다. 이 경우에, 롤 형상으로 권취된 전극 조립체(400) 내의 제2 전극(120) 상에 서로 이격되도록 상기 리드 탭들(302)을 배치함으로서 전자의 이동거리를 짧게하여 전기저항을 줄여줌으로써, 전지(1000)의 충방전속도와 효율, 및 사이클특성이 개선될 수 있다. In addition, the plurality of lead tabs 302 are electrically connected to the second electrode 120. In this case, by arranging the lead tabs 302 to be spaced apart from each other on the second electrode 120 in the electrode assembly 400 wound in a roll shape, the movement distance of the electrons is shortened, thereby reducing the electrical resistance. Charge and discharge speed and efficiency of 1000), and the cycle characteristics can be improved.

한편, 하우징(820) 내에서는 수산화칼륨(KOH), 브롬화칼륨(KBr), 염화칼륨(KCl), 염화아연(ZnCl2) 및 황산(H2SO4)과 같은 염을 포함하는 적합한 수계 전해액이 롤 구조에 흡습되어, 전지(1000)가 활성화될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 전지(1000) 사용 중의 안정성 및/또는 전력 공급 특성을 제어하기 위한 적합한 전지 운영 시스템(battery managing system)이 추가적으로 결합될 수 있다.Meanwhile, in the housing 820, a suitable aqueous electrolyte solution containing salts such as potassium hydroxide (KOH), potassium bromide (KBr), potassium chloride (KCl), zinc chloride (ZnCl 2 ), and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is rolled. The battery 1000 may be activated by being absorbed into the structure. Although not shown, a suitable battery management system for controlling stability and / or power supply characteristics during use of the battery 1000 may additionally be combined.

본 발명의 실시예에 따른 전지는, 향상된 에너지 밀도와 가공성 때문에 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대폰과 같은 소형 전자 장치의 소형 전지로서 응용되거나, 부피를 증가시킴으로써 고용량화하여 자동차의 동력원 또는 전력 저장을 위한 중대형 전지로서 응용될 수 있을 것이다. 이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The battery according to the embodiment of the present invention is applied as a small battery of a small electronic device such as a computer, a display device, a mobile phone due to improved energy density and processability, or by increasing the volume by increasing the capacity of a medium-large battery for power source or power storage of an automobile It may be applied as. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be clear to those who have knowledge.

100: 전기 절연성 필름 111: 제1 집전층
112: 제1 전기적 활물질 110: 제1 전극
101: 누설 방지 구조 121: 제2 집전층
122: 제2 전기적 활물질 120: 제2 전극
200: 분리막 300: 도전성 롤코어
1000: 전지100: electrically insulating film 111: first current collector layer
112: first electrical active material 110: first electrode
101: leak-proof structure 121: second collector layer
122: second electrical active material 120: second electrode
200: separator 300: conductive roll core
1000: battery

Claims (24)

제 1 주면 및 이에 반대되는 제 2 주면을 갖는 가요성의 지지체인 전기 절연성 필름; 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 1 주면 상에 적층된 제 1 극성의 제 1 전극; 및 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 2 주면 상에 적층되고, 상기 제 1 전극과 반대 극성을 갖는 제 2 극성의 제 2 전극을 포함하는 단일 전극 구조체; 및
상기 단일 전극 구조체 상에서 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 어느 하나만을 사이에 두고 상기 전기 절연성 필름과 대향되어, 상기 단일 전극 구조체와 함께 권취되면서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되어 전기 화학적 반응 영역을 형성하는 분리막을 포함하며,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 전기 절연성 필름과 일체화되도록 상기 전기 절연성 필름 상에 라미네이팅되거나 직접 형성되어 순차대로 적층되는 집전층 및 전기적 활물질층을 각각 포함하는 전극 조립체.An electrically insulating film that is a flexible support having a first main surface and a second main surface opposite thereto; A first electrode of a first polarity laminated on said first main surface of said electrically insulating film; And a second electrode laminated on the second main surface of the electrically insulating film, the second electrode having a second polarity having a polarity opposite to the first electrode. And
Is disposed between the first electrode and the second electrode while being opposed to the electrically insulating film on the single electrode structure with only one of the first electrode and the second electrode interposed therebetween and wound together with the single electrode structure. A separator forming an electrochemical reaction zone,
And the first electrode and the second electrode each include a current collector layer and an electrically active material layer laminated or directly formed on the electrically insulating film so as to be integrated with the electrically insulating film, and sequentially stacked. 제 1 항에 있어서,
상기 전극 조립체는 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어를 더 포함하고, 상기 단일 전극 구조체와 상기 분리막은 상기 권취축을 따라 권취되며,
상기 도전성 롤코어는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The electrode assembly further comprises one or more conductive roll cores extending to define a winding axis, wherein the single electrode structure and the separator are wound along the winding axis,
The conductive roll core is electrically connected to any one of the first electrode and the second electrode. 제 1 항에 있어서,
상기 전기 절연성 필름은 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면 중 적어도 하나의 가장자리부에 형성된 누설 방지 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체The method of claim 1,
The electrically insulating film includes an electrode assembly comprising a leakage preventing structure formed at an edge of at least one of the first main surface and the second main surface. 제 3 항에 있어서,
상기 누설 방지 구조는, 격벽 구조, 트렌치 구조, 또는 이들의 조합을 포함하는 전극 조립체.The method of claim 3, wherein
The leakage preventing structure includes a partition structure, a trench structure, or a combination thereof. 제 4 항에 있어서,
상기 격벽 구조의 높이는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각의 두께와 동등하거나 더 크고, 상기 트렌치 구조의 깊이는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각의 두께와 동등하거나 더 큰 것을 특징으로 하는 전극 조립체.5. The method of claim 4,
The height of the barrier rib structure is equal to or greater than the thickness of each of the first electrode and the second electrode, the depth of the trench structure is characterized in that it is equal to or greater than the thickness of each of the first electrode and the second electrode. Electrode assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 전기 절연성 필름은 가요성을 갖는 천연 또는 합성의 가요성 수지계 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
And said electrically insulating film comprises a natural or synthetic flexible resinous material having flexibility. 제 6 항에 있어서,
상기 가요성 수지계 재료는, 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET)와 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN)와 같은 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리염화비닐수지, 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 황화 폴리페닐렌(PPS), 폴리이미드(polyimide), 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl cellulose), 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol), 에틸렌-비닐알콜 공중합체(Ethylene-Vinylalcohol copolymer), 및 폴리아마이드(polyamide)계 수지 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method according to claim 6,
The flexible resin material is a cellulose resin, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyimide, tri-acetyl cellulose, polyvinyl alcohol Electrode assembly, characterized in that any one or a combination of ethylene-vinyl alcohol copolymer (Ethylene-Vinylalcohol copolymer), and polyamide-based resin. 제 1 항에 있어서,
상기 전기 절연성 필름의 두께는 1 ㎛ 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The thickness of the electrically insulating film is an electrode assembly, characterized in that 1 to 100 ㎛. 제 1 항에 있어서,
상기 전기 절연성 필름의 두께는 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The thickness of the electrically insulating film is an electrode assembly, characterized in that in the range of 1 ㎛ to 10 ㎛. 제 9 항에 있어서,
상기 집전층의 두께는 0.01 ㎛ 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 9,
The thickness of the current collector layer is an electrode assembly, characterized in that 0.01 to 10 ㎛. 제 9 항에 있어서,
상기 집전층은 금속 또는 도전성 수지 조성물을 포함하며,
상기 금속은 상기 전기 절연성 필름 상에 기상 증착법 및 도금법에 의해 코팅된 박막화된 도전층으로 된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 9,
The current collector layer includes a metal or a conductive resin composition,
And the metal is a thinned conductive layer coated on the electrically insulating film by vapor deposition and plating. 제 1 항에 있어서,
상기 전극 조립체는 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어를 더 포함하고, 상기 단일 전극 구조체와 상기 분리막은 상기 권취축을 따라 권취되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The electrode assembly further comprising at least one conductive roll core extending to define a winding axis, wherein the single electrode structure and the separator are wound along the winding axis. 제 12 항에 있어서,
상기 도전성 롤코어의 단면은 원, 타원, 또는 다각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.13. The method of claim 12,
Cross section of the conductive roll core has a circle, ellipse, or polygonal shape of the electrode assembly. 제 12 항에 있어서,
상기 도전성 롤코어는 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고,
상기 도전성 롤코어의 양 단부 중 적어도 하나는 상기 전기 절연성 필름의 적어도 어느 한 쪽의 가장자리 밖으로 노출되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.13. The method of claim 12,
The conductive roll core is electrically connected to any one of the first electrode and the second electrode,
At least one of both ends of the conductive roll core extends to be exposed out of an edge of at least one side of the electrically insulating film. 제 1 항에 있어서,
상기 분리막은 미세 다공막, 직포, 부직포, 진성 고체 고분자 전해질막, 겔 고체 고분자 전해질막 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The separator comprises a microporous membrane, a woven fabric, a nonwoven fabric, an intrinsic solid polymer electrolyte membrane, a gel solid polymer electrolyte membrane, or a combination thereof. 제 1 항에 있어서,
상기 분리막의 두께는 1 ㎛ 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
Electrode assembly, characterized in that the thickness of the separator is 1 ㎛ to 100 ㎛. 제 1 항에 있어서,
상기 분리막의 길이는 상기 전기 절연성 필름의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 1,
The length of the separator is greater than the length of the electrically insulating film electrode assembly. 제 12 항에 있어서,
상기 도전성 롤코어는 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고,
상기 도전성 롤코어는 상기 분리막이 외부로 노출되도록 상기 전기 절연성 필름을 일 방향으로 권취하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.13. The method of claim 12,
The conductive roll core is electrically connected to any one of the first electrode and the second electrode,
The conductive roll core is the electrode assembly, characterized in that for winding the electrically insulating film in one direction so that the separator is exposed to the outside. 제 12 항에 있어서,
상기 도전성 롤코어는 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극 중 다른 하나의 전극에는 서로 이격 배치된 복수의 리드 탭들이 결합된 것을 특징으로 하는 전극 조립체. 13. The method of claim 12,
The conductive roll core is electrically connected to any one of the first electrode and the second electrode,
The electrode assembly of claim 1, wherein a plurality of lead tabs spaced apart from each other are coupled to the other one of the first and second electrodes. 제 1 항 기재의 상기 전극 조립체를 적어도 하나 이상 포함하는 전지. A battery comprising at least one of the electrode assemblies of claim 1. 제 20 항에 있어서,
상기 전지는 복수의 전극 조립체들을 포함하며, 상기 분리막은 상기 전기 절연성 필름보다 더 길게 연장되어, 상기 분리막의 연장된 부분은 상기 복수의 전극 조립체 사이에 배치되어 상기 복수의 전극 조립체들 사이를 절연시키는 것을 특징으로 하는 전지. 21. The method of claim 20,
The battery includes a plurality of electrode assemblies, the separator extending longer than the electrically insulating film, such that an extended portion of the separator is disposed between the plurality of electrode assemblies to insulate the plurality of electrode assemblies. Battery characterized in that. 제 1 주면 및 이에 반대되는 제 2 주면을 갖는 가요성의 지지체인 전기 절연성 필름; 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 1 주면 상의 제 1 전극; 및 상기 전기 절연성 필름의 상기 제 2 주면 상의 상기 제 1 전극과 반대 극성을 갖는 제 2 전극을 포함하는 단일 전극 구조체를 형성하는 단계;
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 어느 하나만을 사이에 두고 상기 전기 절연성 플름과 대향하도록 상기 단일 전극 구조체 상에 분리막을 적층하는 단계; 및
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 상기 분리막을 사이에 두고 서로 대향함으로써 전기 화학적 반응 영역을 형성하도록 상기 단일 전극 구조체와 함께 상기 분리막을 권취하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 상기 전기 절연성 필름과 일체화되도록 상기 절연성 필름 상에 라미네이팅되거나 직접 형성되어 순차대로 적층되는 집전층 및 전기적 활물질층을 각각 포함하는 전극 조립체의 제조 방법.An electrically insulating film that is a flexible support having a first main surface and a second main surface opposite thereto; A first electrode on the first main surface of the electrically insulating film; And a second electrode having a polarity opposite to the first electrode on the second main surface of the electrically insulating film;
Stacking a separator on the single electrode structure so as to face the electrically insulating plume with only one of the first electrode and the second electrode therebetween; And
Winding the separator together with the single electrode structure such that the first electrode and the second electrode face each other with the separator therebetween to form an electrochemical reaction region,
The first electrode and the second electrode is a manufacturing method of the electrode assembly including a current collector layer and an electrical active material layer each laminated or directly formed on the insulating film to be integrated with the electrically insulating film and sequentially stacked. 제 22 항에 있어서,
상기 전기 절연성 필름의 두께는 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전극 조립체의 제조 방법.23. The method of claim 22,
The thickness of the electrically insulating film is a method of producing an electrode assembly, characterized in that in the range of 1 ㎛ to 10 ㎛. 제 20 항 또는 제 21항에 있어서,
상기 전지는 각각 상기 전극 조립체를 포함하는 복수의 롤 구조를 포함하며,
상기 복수의 롤 구조들은 서로 마주보는 제 1 말림 구조, 2 개의 롤 구조가 서로 등을 지도록 권치된 제 2 말림 구조, 또는 상기 복수의 롤 구조 중 어느 하나가 권취축을 정의하도록 연장된 하나 이상의 도전성 롤코어를 포함한 경우 상기 도전성 롤 코어를 공통으로 사용하여 하나의 롤 구조를 다른 롤 구조가 외부에서 감싸는 이중 롤 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전지.The method of claim 20 or 21,
The battery includes a plurality of roll structures each including the electrode assembly,
The plurality of roll structures may include a first curl structure facing each other, a second curl structure wound up so that the two roll structures bear each other, or one or more conductive rolls extending such that any one of the plurality of roll structures defines a winding axis. In the case of including a core, a battery having a double roll structure in which one roll structure is wrapped around the outside by using the conductive roll core in common.
KR1020110119202A 2011-11-15 2011-11-15 Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same KR101367975B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110119202A KR101367975B1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same
PCT/KR2012/009673 WO2013073867A1 (en) 2011-11-15 2012-11-15 Electrode assembly, method of manufacturing same, and battery including same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110119202A KR101367975B1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130055045A KR20130055045A (en) 2013-05-28
KR101367975B1 true KR101367975B1 (en) 2014-03-14

Family

ID=48429869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110119202A KR101367975B1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101367975B1 (en)
WO (1) WO2013073867A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10014526B2 (en) 2014-10-31 2018-07-03 Lg Chem, Ltd. Electrode composite, and secondary battery and cable type secondary battery including the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102565049B1 (en) * 2019-12-13 2023-08-08 주식회사 아모그린텍 Foldable battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10255818A (en) * 1997-03-14 1998-09-25 Nitto Denko Corp Wound battery
KR20040042373A (en) * 2002-11-14 2004-05-20 삼성에스디아이 주식회사 Cylindrical secondary battery
JP2006080072A (en) 2004-09-06 2006-03-23 Samsung Sdi Co Ltd Winding electrode assembly and lithium secondary battery equipped with this, and its manufacturing method
KR20070097152A (en) * 2006-03-28 2007-10-04 삼성에스디아이 주식회사 Jelly roll type electrode assembly body and rechargeable battery having the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100358224B1 (en) * 1999-07-31 2002-10-25 주식회사 엘지화학 Lithium secondary battery
KR100624935B1 (en) * 2004-10-28 2006-09-15 삼성에스디아이 주식회사 Cylindrical Li Secondary Battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10255818A (en) * 1997-03-14 1998-09-25 Nitto Denko Corp Wound battery
KR20040042373A (en) * 2002-11-14 2004-05-20 삼성에스디아이 주식회사 Cylindrical secondary battery
JP2006080072A (en) 2004-09-06 2006-03-23 Samsung Sdi Co Ltd Winding electrode assembly and lithium secondary battery equipped with this, and its manufacturing method
KR20070097152A (en) * 2006-03-28 2007-10-04 삼성에스디아이 주식회사 Jelly roll type electrode assembly body and rechargeable battery having the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10014526B2 (en) 2014-10-31 2018-07-03 Lg Chem, Ltd. Electrode composite, and secondary battery and cable type secondary battery including the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130055045A (en) 2013-05-28
WO2013073867A1 (en) 2013-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101315672B1 (en) Electrode assembly, battery having the same and method of fabricating battery
US11901500B2 (en) Sandwich electrodes
EP2605314B1 (en) Electrode assembly having fiber-shaped structures, and battery including same
JP5779828B2 (en) Electrode assembly having step, battery cell, battery pack and device including the same
US9997787B2 (en) Electrode assembly comprising fiber-shaped structures
WO2012153866A1 (en) Nonaqueous-secondary-battery layered structure and nonaqueous-secondary-battery layering method
JP7037015B2 (en) Electrode assembly and lithium secondary battery containing it
JP2020135974A (en) All-solid-state battery
CN113922002A (en) Battery with a battery cell
KR20170095072A (en) Secondary battery and method for manufacturing the secondary battery
KR101367975B1 (en) Electrode assembly, method of manufacturing the same, and battery having the same
JP6926910B2 (en) Rechargeable battery
CN111293268B (en) Battery with a battery cell
KR20140034340A (en) Electrode assembly and electrochemical cell containing the same, and cell moudle with the same
CN219759653U (en) Winding type battery cell, battery and vehicle
WO2022208625A1 (en) Power storage device electrode and lithium ion secondary battery
WO2021006161A1 (en) Secondary battery
KR20240056396A (en) Elctrode assembly and electrochemical device comprising the same
KR20240056394A (en) Elctrode assembly and electrochemical device comprising the same
CN116895845A (en) All-solid-state battery
KR20240056395A (en) Elctrode assembly and electrochemical device comprising the same
KR20240056430A (en) Elctrode assembly and electrochemical device comprising the same
KR20240056431A (en) Elctrode assembly and electrochemical device comprising the same
KR20240056399A (en) Elctrode assembly and electrochemical device comprising the same
KR20120024404A (en) Electrode assembly having fiber-shaped structures and battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee