KR101621591B1 - 비대칭 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지 - Google Patents

비대칭 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지가 설치되는 기기의 공간 활용도를 높이기 위하여 사용될 수 있는, 비대칭 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판은, 전극 집전체; 및 상기 전극 집전체의 적어도 양면 중 적어도 일면에 형성되는 전극 활물질;을 구비하며, 상기 전극 집전체의 일측에서의 상기 전극 활물질의 두께(t1, t3)와 상기 전극 집전체의 타측에서의 상기 전극 활물질의 두께(t2, t4)는 상이하다.

Description

비대칭 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지{asymmetric electrode plate, asymmetric electrode assembly having asymmetric electrode plate, and asymmetric secondary battery having asymmetric electrode assembly}
본 발명은, 이차전지가 설치되는 기기의 공간 활용도를 높이기 위하여 사용될 수 있는, 비대칭 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지에 관한 것이다.
일반적으로, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동 전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬(이온/폴리머) 이차 전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
한국공개특허 제2008-0052869호를 참조하면, 일반적인 이차전지의 구조가 개시되어 있으며, 더욱 상세하게는 좌우대칭이며 대략 직육면체 형상인 파우치형 이차전지의 구조가 개시되어 있다.
통상적으로는 이차전지가 설치되는 기기의 공간활용 측면에 있어서, 이러한 직육면체 형상의 이차전지가 유리하다. 그러나, 특정한 경우에는 직육면체 형상의 이차전지가 오히려 기기의 공간활용을 제약하는 경우가 있다. 예컨대, 본체부와, 이에 회동 가능하게 연결된 디스플레이부를 갖는 노트북 컴퓨터의 경우, 본체부의 일단(주로 디스플레이가 연결되는 부위)의 두께가 가장 두꺼우며, 본체부의 타단(주로 터치 패드가 배치된 부위)의 두께가 가장 얇은 경우가 많다.
이러한 노트북 컴퓨터에 통상적인 직육면체 형상의 이차전지를 설치하면, 본체부의 일단의 두께에 맞춰 본체부의 타단부까지 두꺼워지게 된다. 이처럼, 직육면체 형상의 이차전지가 기기의 공간활용도를 저하시키는 경우가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 전체적으로 직육면체가 아닌 비대칭형상의 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판은, 전극 집전체; 및 상기 전극 집전체의 적어도 양면 중 적어도 일면에 형성되는 전극 활물질;을 구비하며, 상기 전극 집전체의 일측에서의 상기 전극 활물질의 두께(t1, t3)와 상기 전극 집전체의 타측에서의 상기 전극 활물질의 두께(t2, t4)는 상이하다.
바람직하게, 상기 전극 활물질의 두께는, 상기 전극 집전체의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워진다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극 조립체는, 양극탭을 갖는 양극 집전체와, 상기 양극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 양극 활물질을 포함하며, 상기 양극 집전체의 일측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t1)와 상기 양극 집전체의 타측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t2)는 상이한 비대칭 양극판; 음극탭을 갖는 음극 집전체와, 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 음극 활물질을 포함하며, 상기 음극 집전체의 일측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t3)와 상기 음극 집전체의 타측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t4)는 상이한 비대칭 음극판; 및 상기 비대칭 양극판과 상기 비대칭 음극판 사이에 개재되어 상기 비대칭 양극판과 상기 비대칭 음극판을 절연하는 세퍼레이터;를 구비한다.
바람직하게, 상기 양극 활물질의 두께는, 상기 양극 집전체의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워지고, 상기 음극 활물질의 두께는, 상기 음극 집전체의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워진다.
바람직하게, 상기 양극 집전체의 일측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t1)와 상기 음극 집전체의 일측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t3)는 동일하고, 상기 양극 집전체의 타측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t2)와 상기 음극 집전체의 타측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t4)는 동일하다.
바람직하게, 상기 양극 집전체의 일측과 상기 음극 집전체의 일측은 서로 마주하도록 배치되고, 상기 양극 집전체의 타측과 상기 음극 집전체의 타측은 서로 마주하도록 배치된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 이차전지는, 양극탭을 가지며 적어도 일면에 양극 활물질이 형성된 비대칭 양극판과, 음극탭을 가지며 적어도 일면에 음극 활물질이 형성된 비대칭 음극판과, 상기 비대칭 양극판과 상기 비대칭 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하고, 일측에서 타측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성된 비대칭 전극 조립체; 상기 비대칭 전극 조립체를 수용하는 비대칭 형상의 수납부를 갖는 케이스; 및 상기 양극탭의 단부와 상기 음극탭의 단부에 전기적으로 연결되는 전극 리드(lead);를 포함한다.
바람직하게, 상기 전극 리드는 상기 비대칭 전극 조립체의 양측에 위치한다.
바람직하게, 상기 전극 리드는 상기 비대칭 전극 조립체의 일측에 위치한다.
본 발명에 따르면, 전체적으로 직육면체가 아닌 비대칭형상의 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지를 제공하는 것에 의하여 기기의 공간활용도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판의 평면도이다.
도 2는 도 1의 비대칭 전극판의 단면도이다.
도 3은 전극 집전체에 전극 활물질을 도포한 상태를 나타낸다.
도 4는 원기둥형 롤을 이용하여 비대칭 전극판을 형성하는 공정을 나타낸다.
도 5는 원추형 롤을 이용하여 비대칭 전극판을 형성하는 공정을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 이차전지의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 비대칭 이차전지의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판, 비대칭 전극판을 구비한 비대칭 전극 조립체, 및 비대칭 전극 조립체를 구비한 비대칭 이차전지에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판의 평면도이고, 도 2는 도 1의 비대칭 전극판의 단면도이다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판(10, 20)에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극판(10, 20)은 서로 반대의 극성을 갖는 비대칭 양극판(10)과 비대칭 음극판(20)을 통칭하는 것으로서, 상기 비대칭 양극판(10)은 알루미늄(Al) 재질의 양극 집전체(11)에 양극 활물질(12)이 도포되어 형성되며, 상기 비대칭 음극판(20)은 구리(Cu) 재질의 음극 집전체(21)에 음극 활물질(22)이 도포되어 형성되는 것이 일반적이다. 여기서, 양극 집전체(11)와 음극 집전체(21)를 전극 집전체(11, 21)로 통칭하기로 하며, 양극 활물질(12)과 음극 활물질(22)을 전극 활물질(12, 22)로 통칭하기로 한다. 전극 활물질(12, 22)은 전극 집전체(11, 21)의 양면 중 적어도 일면에 형성되며, 도 2에 도시된 것과 같이 전극 집전체(11, 21)의 양면 모두에 형성될 수 있다.
양극탭(14) 및 음극탭(24)은 각각 양극 집전체(11) 및 음극 집전체(21) 중 전극 활물질(12, 22)이 도포되지 않은 무지부 영역에 해당하며, 양극탭(14) 및 음극택은 각각 양극 집전체(11) 및 음극 집전체(21)와 일체로 형성된다.
그리고 전극 집전체의 테두리부에는 전극 활물질(12, 22)이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부가 형성될 수 있다. 즉, 양극 집전체(11)와 음극 집전체(21) 각각의 테두리부에는 양극 활물질(12) 및 음극 활물질(22)이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부가 형성될 수 있다.
양극 집전체(11)의 일측에서의 양극 활물질(12)의 두께(t1)와 양극 집전체(11)의 타측에서의 양극 활물질(12)의 두께(t2)는 상이하며, 양극 활물질(12)의 두께는 상기 양극 집전체(11)의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워지게 형성될 수 있다.
상기 양극 집전체(11)와 마찬가지로, 음극 집전체(21)의 일측에서의 음극 활물질(22)의 두께(t3)와 음극 집전체(21)의 타측에서의 음극 활물질(22)의 두께(t4)는 상이하며, 음극 활물질(22)의 두께는 상기 음극 집전체(21)의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워지게 형성될 수 있다.
도 3은 전극 집전체에 전극 활물질을 도포한 상태를 나타내고, 도 4는 원기둥형 롤을 이용하여 비대칭 전극판을 형성하는 공정을 나타내며, 도 5는 원추형 롤을 이용하여 비대칭 전극판을 형성하는 공정을 나타낸다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 비대칭 전극판(10, 20) 중 비대칭 양극판(10)을 형성하는 공정에 대하여 설명하도록 하며, 비대칭 음극판(20)도 이하의 공정과 동일한 공정에 의하여 형성될 수 있음은 물론이다.
먼저 양극 집전체(11)의 일면 또는 양면에 양극 활물질(12)을 도포한 후, 원기둥형 롤(2)을 양극 집전체(11)의 일측 표면 또는 양측 표면과 경사지게 배치하고, 양극 활물질(12)의 표면을 가압하면서 롤 프레싱 공정을 수행하면 비대칭 양극판(10)이 형성된다(도 4 참조). 이외에도, 양극 집전체(11)의 일면 또는 양면에 양극 활물질(12)을 도포한 후, 원추형 롤(4)을 양극 집전체(11)의 일측 표면 또는 양측 표면과 평행하게 배치하고, 양극 활물질(12)의 표면을 가압하면서 롤 프레싱 공정을 수행하면 비대칭 양극판(10)이 형성된다(도 5 참조). 예컨대, 상기 롤 프레싱 공정에 의하여, 비대칭 전극판(10, 20)은 좌우의 두께가 비대칭으로 형성되거나 상하의 두께가 비대칭으로 형성될 수 있다.
비대칭 전극판(10, 20)의 두께의 비대칭 정도는 비대칭 전극판(10, 20)과 이후 설명할 세퍼레이터(30)를 포함한 비대칭 전극 조립체(100)의 비대칭 정도를 기반으로 결정된다. 예컨대, 비대칭 전극 조립체(100) 각각의 일면과 타면을 각각 연장하여 이 면들이 이루는 각이 20°가 되도록 비대칭 전극 조립체(100)를 형성하고자 하며, 상기 비대칭 전극 조립체(100)는 2개의 비대칭 양극판(10)과, 2개의 비대칭 음극판(20)과, 비대칭 음극판(20)과 비대칭 양극판(10)을 절연하는 세퍼레이터(30)로 이뤄지도록 가정하면, 1개의 비대칭 양극판(10)의 일면과 타면을 연장한 면들은 5°를 이루도록 형성하고, 1개의 비대칭 음극판(20)의 일면과 타면을 연장한 면들도 5°를 이루도록 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 6을 참조하여, 비대칭 전극 조립체(100)의 구조에 대하여 설명하도록 한다. 비대칭 전극 조립체(100)는, 비대칭 양극판(10)과, 비대칭 음극판(20)과, 상기 비대칭 양극판(10)과 상기 비대칭 음극판(20) 사이에 개재되어 상기 비대칭 양극판(10)과 상기 비대칭 음극판(20)을 절연하는 세퍼레이터(30)를 구비한다. 비대칭 양극판(10)과 비대칭 음극판(20)의 구조와 이들을 형성하는 공정에 관한 내용은 이미 설명하였으므로 추가적인 설명은 생략하도록 한다.
도 6을 기준으로 하여 상기 비대칭 양극판(10), 세퍼레이터(30), 비대칭 음극판(20)이 위로부터 순서대로 적층되어 단위 전극 조립체(100a)를 이루거나, 비대칭 음극판(20), 세퍼레이터(30), 비대칭 양극판(10)이 위로부터 순서대로 적층되어 단위 전극 조립체(100b)를 이루게 된다.
단위 전극 조립체(100a)와 단위 전극 조립체(100b) 사이에는 세퍼레이터(30)가 개재되며, 단위 전극 조립체(100a)의 상면과 단위 전극 조립체(100b)의 하면에도 세퍼레이터(30)가 개재되어 비대칭 전극 조립체(100)를 형성할 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전극 조립체(100)는 결국, 비대칭 양극판(10)과 비대칭 음극판(20)이 교대로 배치되고, 비대칭 양극판(10)과 비대칭 음극판(20) 사이에 세퍼레이터(30)가 배열되며, 최상부에 위치한 비대칭 양극판(10)의 상면과 최하부에 위치한 비대칭 음극판(20)의 하면에 세퍼레이터(30)가 배치되는 구조를 갖는다. 따라서, 도 6에 도시된 구조는 예시적인 것일 뿐, 비대칭 전극 조립체(100)가 반드시 단위 전극 조립체(100a, 100b)를 단위 모듈로 구성되어야만 하는 것은 아니다. 예컨대, 순서대로 양극판, 세퍼레이터, 음극판, 세퍼레이터, 양극판으로 구성된 제1 바이셀(bi-cell)과, 순서대로 음극판, 세퍼레이터, 양극판, 세퍼레이터, 음극판으로 구성된 제2 바이셀이 교대로 적층되며, 제1 바이셀과 제2 바이셀의 사이에 세퍼레이터가 개재되고, 최상부에 위치한 제1 바이셀의 상면과 최하부에 위치한 제2 바이셀의 하면에 각각 세퍼레이터가 배치되더라도 비대칭 전극 조립체(100)가 형성될 수 있다.
다만, 비대칭 전극 조립체(100)의 형성을 위해서, 비대칭 양극판(10)의 얇은 부위와 비대칭 음극판(20)의 얇은 부위를 서로 마주보도록 배치하고, 비대칭 양극판(10)의 두꺼운 부위와 비대칭 음극판(20)의 두꺼운 부위를 서로 마주보도록 배치해야 한다. 다시 말해, 양극 집전체(11)의 일측(양극 활물질(12)의 두께가 t1인 부위)과 음극 집전체(21)의 일측(음극 활물질(22)의 두께가 t3인 부위)은 서로 마주하도록 배치되고, 양극 집전체(11)의 타측(양극 활물질(12)의 두께가 t2인 부위)과 음극 집전체(21)의 타측(음극 활물질(22)의 두께가 t4인 부위)은 서로 마주하도록 배치되어야 한다.
또한, 양극 집전체(11)의 일측에서의 상기 양극 활물질(12)의 두께(t1)와 상기 음극 집전체(21)의 일측에서의 상기 음극 활물질(22)의 두께(t3)는 동일하고, 상기 양극 집전체(11)의 타측에서의 상기 양극 활물질(12)의 두께(t2)와 상기 음극 집전체(21)의 타측에서의 상기 음극 활물질(22)의 두께(t4)는 동일하게 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 이차전지의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 이차전지(1000)는, 일측에서 타측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성된 비대칭 전극 조립체(100)와, 상기 비대칭 전극 조립체(100)를 수용하는 비대칭 형상의 수납부(212)를 갖는 케이스(200)와, 양극탭(14)의 단부와 음극탭(24)의 단부에 전기적으로 연결되는 전극 리드(40, lead)를 포함한다. 비대칭 전극 조립체(100)의 구조에 관한 내용은 이미 설명하였으므로 추가적인 설명은 생략하도록 한다.
전극 리드(40)는 전극탭(14, 24)의 일측에 부착되어 전극탭(14, 24)이 연장되는 방향을 따라 연장되며, 양극탭(14) 및 음극탭(24) 각각에 부착되는 전극 리드(40)는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 양극탭(14)에 부착되는 전극 리드(40)는 양극판과 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극탭(24)에 부착되는 전극 리드(40)는 음극판과 동일한 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리(Cu) 재질인 것이 일반적이다.
상기 케이스(200)는 하부 케이스(210) 및 상부 케이스(220)를 포함한다. 상기 비대칭 전극 조립체(100)는 하부 케이스(210)에 형성된 비대칭 형상의 수납부(212)에 전해액과 함께 수납되며, 상부 케이스(220)를 덮은 후, 하부 케이스(210)의 가장자리(214)와 상부 케이스(220)의 가장자리(224)를 맞닿게 하여 이 가장자리들(214, 224)을 열융착함으로써 케이스(200)가 밀봉된다. 이 열융착된 부위를 씰링부라 하며, 상기 씰링부는 전극 리드(40)의 단부를 제외한 전극 리드(40)의 나머지 부분과, 케이스(200)의 가장자리를 씰링한다.
도 7에서 씰링부는 전극 리드(40)를 씰링하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 씰링부는 전극 리드(40)와 양극탭(14)의 경계를 씰링하고 전극 리드(40)와 음극탭(24)의 경계를 씰링할 수도 있고, 이와는 달리, 씰링부는 양극탭(14)과 음극탭(24)만을 씰링하고 전극 리드(40)는 씰링부의 외부로 노출되어도 무방하다.
또한, 도 7에는 양극탭(14)과 음극탭(24)이 비대칭 전극 조립체(100)의 일측 방향으로 돌출되어 전극 리드(40)와 연결된 구조만이 도시되어 있으나, 이와는 달리 양극탭(14)과 음극탭(24)이 비대칭 전극 조립체(100)의 양측에 위치하여 전극 리드(40)에 연결된 구조도 본 발명의 범위에 포함되는 것임을 밝혀둔다. 그리고, 도 7에서는 케이스(200)로 파우치형이 채용된 경우를 예로 들었으나, 캔 타입(can type)의 케이스(200)도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 7에 도시된 실시예에서 전극 리드(40)가 형성된 곳을 전방으로 가정하였을 때, 도 7에 도시된 비대칭 이차전지(1000)는 좌우의 두께가 비대칭으로 형성된다. 그러나, 반드시 좌우가 비대칭일 필요는 없다. 따라서, 비대칭 이차전지(1000A)는 도 8과 같이 형성될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 비대칭 이차전지의 사시도이다.
도 8에 도시된 실시예에서 전극 리드(40)가 형성된 곳을 전방으로 가정하였을 때, 도 8의 비대칭 이차전지(1000A)는 전방과 후방의 두께가 비대칭으로 형성된다. 당연히, 도 8의 비대칭 이차전지(1000A)에 사용되는 비대칭 양극판(10)은 양극탭(14)이 형성된 단부와 양극탭(14)이 형성되지 않은 단부의 두께가 비대칭으로 형성되어야 한다. 이와 마찬가지로, 비대칭 음극판(20)은 음극탭(24)이 형성된 단부와 음극탭(24)이 형성되지 않은 단부의 두께가 비대칭으로 형성되어야 한다.
본 발명에 따르면, 비대칭 전극판(10, 20)과, 비대칭 전극 조립체(100)와, 비대칭 이차전지(1000)를 제공할 수 있으므로, 이차전지를 설치하기 위한 공간이 직육면체가 아닌 비대칭 형상으로 형성되는 기기의 공간활용도를 높일 수 있고, 결과적으로 이러한 기기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 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.
2 : 원기둥형 롤 4 : 원추형 롤
10 : 비대칭 양극판 11 : 양극 집전체
12 : 양극 활물질 14 : 양극탭
20 : 비대칭 음극판 21 : 음극 집전체
22 : 음극 활물질 24 : 음극탭
30 : 세퍼레이터 40 : 전극 리드
100a, 100b : 단위 전극 조립체 100 : 비대칭 전극 조립체
200 : 케이스 210 : 하부 케이스
212 : 수납부 220 : 상부 케이스
1000 : 비대칭 이차전지

Claims (9)

  1. 전극탭을 가지는 전극 집전체; 및
    상기 전극 집전체의 양면 중 적어도 일면에 형성되는 전극 활물질;을 구비하며,
    상기 전극 집전체의 일측에서의 상기 전극 활물질의 두께(t1, t3)와 상기 전극 집전체의 타측에서의 상기 전극 활물질의 두께(t2, t4)는 서로 상이하며,
    상기 전극 집전체의 테두리부에는 상기 전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부가 형성되고,
    상기 전극탭이 형성된 곳을 전방으로 하였을 때, 좌우의 두께가 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭 전극판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극 활물질의 두께는, 상기 전극 집전체의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 비대칭 전극판.
  3. 양극탭을 갖는 양극 집전체와, 상기 양극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 양극 활물질을 포함하며, 상기 양극 집전체의 일측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t1)와 상기 양극 집전체의 타측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t2)는 상이한 비대칭 양극판;
    음극탭을 갖는 음극 집전체와, 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 음극 활물질을 포함하며, 상기 음극 집전체의 일측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t3)와 상기 음극 집전체의 타측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t4)는 상이한 비대칭 음극판; 및
    상기 비대칭 양극판과 상기 비대칭 음극판 사이에 개재되어 상기 비대칭 양극판과 상기 비대칭 음극판을 절연하는 세퍼레이터;를 구비하고,
    상기 양극 집전체와 상기 음극 집전체 각각의 테두리부에는 상기 양극 활물질 및 상기 음극 활물질이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부가 형성되며,
    상기 양극탭 또는 상기 음극탭이 형성된 곳을 전방으로 하였을 때, 좌우의 두께가 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭 전극 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 양극 활물질의 두께는, 상기 양극 집전체의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워지고,
    상기 음극 활물질의 두께는, 상기 음극 집전체의 일측에서 타측으로 갈수록 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 비대칭 전극 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 양극 집전체의 일측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t1)와 상기 음극 집전체의 일측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t3)는 동일하고,
    상기 양극 집전체의 타측에서의 상기 양극 활물질의 두께(t2)와 상기 음극 집전체의 타측에서의 상기 음극 활물질의 두께(t4)는 동일한 것을 특징으로 하는 비대칭 전극 조립체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 양극 집전체의 일측과 상기 음극 집전체의 일측은 서로 마주하도록 배치되고,
    상기 양극 집전체의 타측과 상기 음극 집전체의 타측은 서로 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 비대칭 전극 조립체.
  7. 양극탭을 가지며 적어도 일면에 양극 활물질이 형성된 비대칭 양극판과, 음극탭을 가지며 적어도 일면에 음극 활물질이 형성된 비대칭 음극판과, 상기 비대칭 양극판과 상기 비대칭 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하고, 일측에서 타측으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 형성된 비대칭 전극 조립체;
    상기 비대칭 전극 조립체를 수용하는 비대칭 형상의 수납부를 갖는 케이스; 및
    상기 양극탭의 단부와 상기 음극탭의 단부에 각각 전기적으로 연결되는 전극 리드(lead);를 포함하고,
    상기 양극판과 상기 음극판 각각의 테두리부에는 상기 양극 활물질 및 상기 음극 활물질이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부가 형성되며,
    상기 전극 리드가 형성된 곳을 전방으로 하였을 때, 좌우의 두께가 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭 이차전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전극 리드는 상기 비대칭 전극 조립체의 양측에 위치한 것을 특징으로 하는 비대칭 이차전지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전극 리드는 상기 비대칭 전극 조립체의 일측에 위치한 것을 특징으로 하는 비대칭 이차전지.
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