KR101718970B1 - Electrode assembly and secondary battery using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부의 충격으로부터 이차 전지의 전극을 보호하는 구조가 개선된 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이차 전지의 안정성을 향상시키는 전극 조립체는, 양극판; 음극판; 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되거나 상기 양극판 또는 상기 음극판의 일면에 배치되는 분리막을 포함하고, 상기 분리막은 상기 전극 조립체의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전극 조립체는, 분리막이 전극 조립체의 중앙에서부터 외곽으로 배치될수록 점진적으로 증가하기 때문에, 전극 조립체의 외곽에 배치된 전극판을 외부의 충격으로부터 보다 안정적으로 보호한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly having improved structure for protecting an electrode of a secondary battery from an external impact, and a secondary battery using the same. An electrode assembly for improving the stability of a secondary battery according to the present invention includes: a positive electrode plate; Cathode plate; And a separation membrane interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate or disposed on one surface of the positive electrode plate or the negative electrode plate, wherein the separation membrane gradually increases in thickness from the center to the outer periphery of the electrode assembly.
Since the electrode assembly according to the present invention increases gradually as the separator is disposed from the center of the electrode assembly to the outer periphery thereof, the electrode plate disposed on the outer periphery of the electrode assembly is more stably protected from external impacts.

Description

전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지{Electrode assembly and secondary battery using the same}[0001] Electrode assembly and secondary battery using same [0001]

본 발명은 이차 전지에 내장되는 전극 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부의 충격으로부터 이차 전지의 전극을 보호하는 구조가 개선된 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly incorporated in a secondary battery, and more particularly, to an electrode assembly having improved structure for protecting an electrode of a secondary battery from an external impact, and a secondary battery using the same.

리튬 이차전지는 에너지 밀도가 높고, 작동전압이 높을 뿐만 아니라 우수한 보존 및 수명특성을 보이는 등 많은 장점이 있어 개인용 컴퓨터, 캠코더, 휴대용 전화기, 휴대용 CD 플레이어, PDA 등 각종 휴대용 전자기기에 널리 사용되고 있다.Lithium secondary batteries are widely used in various portable electronic devices such as personal computers, camcorders, portable telephones, portable CD players, PDAs, and the like because they have many advantages such as high energy density, high operating voltage and excellent storage and life characteristics.

일반적으로 리튬 이차전지는 원통형 또는 각형의 케이스와, 전해질과 함께 상기 케이스에 수용되는 전극 조립체를 포함한다. 여기서, 전극 조립체는 양극, 분리막(Separator) 및 음극이 적층된 것으로서, 젤리-롤(Jelly-Roll) 형태의 권취 구조 또는 스택 구조를 갖는다.Generally, a lithium secondary battery includes a cylindrical or prismatic case and an electrode assembly accommodated in the case together with an electrolyte. Here, the electrode assembly is formed by stacking an anode, a separator, and a cathode, and has a winding structure or a stack structure in the form of a jelly-roll.

양극판/분리막/음극판으로 이루어져 있는 전극 조립체는, 단순히 적층된 구조로 이루어질 수도 있지만, 다수의 전극(양극 및 음극)들을 분리막이 개재된 상태에서 적층한 후 가열/가압에 의해 상호 결합시킨 구조로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 전극과 분리막의 결합은 분리막 상에 도포된 접착층과 전극을 상호 대면한 상태에서 가열/가압함으로써 달성된다. 여기서, 분리막은 통상 폴리올레핀(polyolefine) 수지를 원료로 하는 압출 공정에 의해 성형되고, 전극과의 접착력 등과 같은 특성을 향상시키기 위하여 바인더 등의 물질이 코팅된다.The electrode assembly composed of the positive electrode plate / separator / negative electrode plate may have a laminated structure, but a plurality of electrodes (positive electrode and negative electrode) may be laminated in a state that the separator is interposed therebetween and then bonded to each other by heating / It is possible. In this case, the bonding of the electrode and the separator is achieved by heating / pressing the electrode and the adhesive layer applied on the separator in face-to-face relationship. Here, the separation membrane is usually formed by an extrusion process using a polyolefin resin as a raw material, and a material such as a binder is coated to improve characteristics such as adhesion with an electrode.

그런데 외부 충격이 이차 전지에 가해졌을 때, 이차 전지의 내부에 배치된 전극 보다 이차 전지의 외곽에 배치된 전극이 더 강한 스트레스를 받게 된다. 이에 따라, 종래의 이차 전지에 있어서, 외곽에 배치된 전극이 외부 충격에 취약한 문제점이 있다. 특히, 상기 외곽에 배치된 전극이 외부의 충격으로부터 그 상태가 변형된 경우, 리튬의 이온 전달성이 방해되고 발열이 발생하여 이차 전지의 성능을 저하시킨다.However, when an external impact is applied to the secondary battery, the electrode disposed on the outer periphery of the secondary battery receives a stronger stress than the electrode disposed inside the secondary battery. Accordingly, in the conventional secondary battery, there is a problem that the electrode disposed at the outside is vulnerable to an external impact. Particularly, when the electrode disposed at the outer periphery is deformed from an external impact, the ionic transfer of lithium is hindered and heat is generated, thereby deteriorating the performance of the secondary battery.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 외부의 충격으로부터 외곽에 배치된 전극을 보호할 수 있는 안정성을 개선한 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an electrode assembly having improved stability that can protect an electrode disposed at an outer periphery from an external impact and a secondary battery using the electrode assembly.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 이차 전지의 안정성을 향상시키는 전극 조립체는, 양극판; 음극판; 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되거나 상기 양극판 또는 상기 음극판의 일면에 배치되는 분리막을 포함하고, 상기 분리막은 상기 전극 조립체의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가되는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly for improving stability of a secondary battery, including: a positive electrode plate; Cathode plate; And a separation membrane interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate or disposed on one surface of the positive electrode plate or the negative electrode plate, wherein the separation membrane gradually increases in thickness from the center to the outer periphery of the electrode assembly.

상기 분리막 중에서 상기 전극 조립체의 최외곽에 배치된 분리막은 다층 구조로 형성될 수 있다.Among the separators, the separator disposed at the outermost portion of the electrode assembly may have a multi-layer structure.

바람직하게, 상기 다층 구조로 형성하는 복수의 분리막 사이에는 엠보 형상의 돌출부가 형성된다.Preferably, embossed protrusions are formed between the plurality of separators formed in the multilayer structure.

상기 전극 조립체는 스택형 이차 전지 또는 권취형 이차 전지에 내장될 수 있다.The electrode assembly may be embedded in a stacked secondary battery or a rewindable secondary battery.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 이차 전지의 안정성을 향상시키는 전극 조립체는, 양극판; 음극판; 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되거나 상기 양극판 또는 상기 음극판의 일면에 배치되는 분리막을 포함하고, 상기 분리막 중에서 상기 전극 조립체의 최외곽에 배치된 분리막은 다층 구조로 형성되는 것을 특징한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly for improving the stability of a secondary battery, including: a positive electrode plate; Cathode plate; And a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate or disposed on one surface of the positive electrode plate or the negative electrode plate, wherein the separator disposed at the outermost portion of the electrode assembly has a multi-layer structure.

본 발명에 따른 전극 조립체는, 분리막이 전극 조립체의 중앙에서부터 외곽으로 배치될수록 점진적으로 증가하기 때문에, 전극 조립체의 외곽에 배치된 전극판을 외부의 충격으로부터 보다 안정적으로 보호할 수 있는 장점이 있다.The electrode assembly according to the present invention has an advantage that the electrode plate disposed on the outer periphery of the electrode assembly can be more stably protected from external impacts since the separation membrane gradually increases as the separation membrane is disposed from the center to the outer periphery of the electrode assembly.

또한, 본 발명에 따른 전극 조립체는, 최외곽에 배치된 분리막이 다층 구조로 형성되기 때문에, 최외곽에 위치하는 전극판을 외부의 충격으로부터 더욱 안전하게 보호한다. 특히, 다층 구조로 형성한 분리막에는 외부 충격을 흡수하기 위한 엠보 형상의 돌출부가 구비되어 있어, 전극판으로 인가되는 외부 충격을 최소화할 수 있는 효과도 있다.Further, in the electrode assembly according to the present invention, since the outermost separation membrane is formed in a multi-layered structure, the electrode plate located at the outermost portion is more safely protected from external impacts. Particularly, the separation membrane formed by a multilayer structure has an embossed protrusion for absorbing an external impact, thereby minimizing an external impact applied to the electrode plate.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예예 따른, 권취된 전극 조립체의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 권취형 이차전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 권취형 이차 전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 스택형 이차 전지에 내장되는 전극 조립체의 분해도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 스택형 이차전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 스택형 이차전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. And shall not be construed as limited to such matters.
1 is a cross-sectional view of a wound electrode assembly, according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically showing an enlarged section of an electrode assembly housed in a rewindable secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically showing an enlarged section of an electrode assembly housed in a rewindable secondary battery according to another embodiment of the present invention.
4 is an exploded view of an electrode assembly embedded in a stacked secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view schematically showing an enlarged section of an electrode assembly incorporated in a stacked secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a diagram schematically showing an enlarged section of an electrode assembly incorporated in a stacked secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예예 따른, 권취된 전극 조립체의 단면을 나타내는 도면이다.1 is a cross-sectional view of a wound electrode assembly, according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 권취형 이차전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically showing an enlarged section of an electrode assembly housed in a rewindable secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전극 조립체(100)는 서로 극성이 다르고 롤 형태의 넓은 판형을 가진 양극판(20)과 음극판(30), 그리고 상기 전극판들(10, 20)을 상호 절연시키기 위해 양극판(20) 또는 음극판(30) 아래 또는 위쪽에 배치되는 분리막(10)을 구비한다. 또한, 전극판(20, 30)이 감기는 방향으로 전극판(20, 30)의 시작단과 끝단에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부(40)가 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 전극 조립체(100)는, 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 권취된 구조로 형성된다.1 and 2, the electrode assembly 100 includes a positive electrode plate 20 and a negative electrode plate 30 having a wide plate shape and having a different polarity from each other, and electrode plates 10 and 20, The separator 10 is disposed below or above the positive electrode plate 20 or the negative electrode plate 30 in order to make the electrode plate 20 or the negative electrode plate 30 opaque. The uncoated portion 40 may be formed at the start and end of the electrode plates 20 and 30 in a direction in which the electrode plates 20 and 30 are wound, without applying slurry. Preferably, the electrode assembly 100 is formed in a so-called " jelly roll " shape.

양극판(20)은 알루미늄 소재고 주로 이용되고, 대안적으로 상기 양극판(20)은 스테인리스 스틸, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있다. The positive electrode plate 20 is mainly made of an aluminum material. Alternatively, the positive electrode plate 20 may be made of a material such as stainless steel, nickel, titanium, sintered carbon or a surface treated with carbon, nickel, titanium or silver on the surface of aluminum or stainless steel May be used.

상기 양극판(20)의 일부 영역에는 양극 탭(도면에 미도시)이 구비되는데 양극 탭은 상기 양극판(20)이 연장되는 형태로 이루어질 수 있다. 상기 양극 탭은 전극 조립체의 외부로 돌출된 형태를 가진다. 대안적으로, 양극판(20)의 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접 등을 통하여 접합하는 형태로 구성하는 것도 가능하다. 또한 양극 재료를 상기 양극판(20) 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하여 양극 탭을 형성하여도 무방하다.A positive electrode tab (not shown) may be provided in a portion of the positive electrode plate 20, and the positive electrode tab may extend in the positive electrode plate 20. The positive electrode tab has a shape protruding to the outside of the electrode assembly. Alternatively, the anode plate 20 may be formed by bonding a member made of a conductive material to a predetermined portion of the cathode plate 20 through welding or the like. The positive electrode material may be applied to a part of the outer peripheral surface of the positive electrode plate 20 and dried to form the positive electrode tab.

음극판(30)은 주로 구리 재질이 이용되며, 대안적으로 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있고, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.The cathode plate 30 is mainly made of a copper material and may alternatively be a surface treated with carbon, nickel, titanium or silver on the surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel , An aluminum-cadmium alloy, or the like can be used.

상기 음극판(30) 또한 일부 영역에 음극 탭(도면에 미도시)이 구비되며, 앞서 설명된 양극 탭과 같이 상기 음극판(30)에서 연장되는 형태로 구현될 수 있음은 물론, 음극판(30) 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접하는 등의 방법으로 접합할 수도 있으며, 음극 재료를 상기 음극 집전체 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하는 방식 등으로 형성하는 것도 가능하다. The negative electrode plate 30 may also be provided with a negative electrode tab (not shown in the figure) in a part thereof and extend from the negative electrode plate 30 like the previously described positive electrode tab. Or a method of applying a negative electrode material to a part of the outer circumferential surface of the negative electrode collector and drying the same, or the like.

상기 양극판(20)에 구비된 양극 탭에는 양극 리드(도면 미도시)가, 상기 음극판(30)에 구비된 음극 탭에는 음극 리드(도면 미도시)가 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 양극 리드 및 상기 음극 리드는 각각 복수의 양극 탭, 복수의 음극 탭 각각과 접합될 수 있다.A cathode lead (not shown) may be electrically connected to a cathode tab provided on the cathode plate 20, and a cathode lead (not shown) may be electrically connected to a cathode tab provided on the cathode plate 30. The positive electrode lead and the negative electrode lead may be bonded to each of a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs, respectively.

상기 분리막(10)은 양극판(20)과 음극판(30) 사이에 개재되거나, 양극판(20) 또는 음극판(30)의 일면에 결합되어, 양극판(20)과 음극판(30)을 절연시킨다. 상기 분리막(10)은 다공성 재질을 가진 것이라면 특별히 제한이 없다. 상기 분리막(10)은 다공성이 있는 고분자막, 예컨대 다공성 폴리올레핀막, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로 프로필렌, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 아크리로니트릴스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드로, 폴리에틸렌나프탈렌, 부직포막, 다공성 웹(web) 구조를 가진 막 또는 이들의 혼합체 등으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막(10)의 단면 또는 양면에는 무기 입자가 결착되어 있을 수 있다. The separator 10 is interposed between the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 or is bonded to one surface of the positive electrode plate 20 or the negative electrode plate 30 to insulate the positive electrode plate 20 from the negative electrode plate 30. The separation membrane 10 is not particularly limited as long as it has a porous material. The separator 10 may be a porous polymer membrane such as a porous polyolefin membrane, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile , Polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, ethylene vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethyl But are not limited to, cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, carboxymethylcellulose, acrylonitrile styrene butadiene copolymer, polyimide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polyetheretherketone, Polyethersulfone, poly Polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalene, a nonwoven fabric film, a membrane having a porous web structure, or a mixture thereof. The separation membrane (10) may have inorganic particles bound to one or both surfaces thereof.

특히, 본 발명에 따른 분리막(10)은 전극 조립체(100)의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가된다.Particularly, the thickness of the separation membrane 10 according to the present invention gradually increases from the center of the electrode assembly 100 to the outer periphery thereof.

도 2를 참조하면, 분리막(10)은 전극 조립체(100)의 중앙에서부터 외곽으로 배치될수록 점진적으로 그 두께가 증가된다. 즉, 분리막(10)은 외부의 충격으로부터 전극판(20, 30), 특히 외곽에 배치된 전극판(20, 30)을 보호하기 위하여, 전극 조립체(100)의 중앙 근방에서 상대적으로 두께가 얇게 형성되고, 외곽 부근에서는 상대적으로 두꺼운 두께로 형성된다. Referring to FIG. 2, the thickness of the separator 10 gradually increases as the separator 10 is disposed outward from the center of the electrode assembly 100. That is, in order to protect the electrode plates 20 and 30, particularly the electrode plates 20 and 30 disposed at the outer periphery, from the external impact, the separation membrane 10 is formed to have a relatively small thickness in the vicinity of the center of the electrode assembly 100 And a relatively thick thickness is formed in the vicinity of the outer periphery.

도 2를 참조하여 다시 설명하면, 전극 조립체(100)의 중앙에 위치하는 분리막(10a)은 그 두께(T1)가 가장 얇고, 상기 중앙에서 외곽으로 갈수록 분리막(10b, 10c, 10d)의 두께가 점진적으로 증가하여 결과적으로 최외곽에 배치된 분리막(10d)은 그 두께(T4)가 가장 두껍게 형성된다. 2, the separation membrane 10a positioned at the center of the electrode assembly 100 has the smallest thickness T 1 , and the thickness of the separation membranes 10b, 10c, and 10d As a result, the separation membrane 10d disposed at the outermost portion is formed to have the largest thickness T 4 .

한편, 전극 조립체(100)의 최외곽에 배치된 분리막(10)은 다층구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, the separator 10 disposed at the outermost portion of the electrode assembly 100 may have a multi-layer structure.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 권취형 이차 전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically showing an enlarged section of an electrode assembly housed in a rewindable secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전극 조립체(100)에 형성된 분리막 중에서 최외곽에 배치된 분리막(10d)은 다층 구조로 형성된다. 즉, 전극 조립체(100)의 최외곽에 배치된 분리막(10d)은 복수의 분리막(310, 320)이 결합된 구조로 형성된다. 특히, 다층 구조로 형성된 분리막(310, 320) 중에서 안쪽에 배치된 분리막(310)에는 엠보 형상을 가지는 복수의 돌출부(311)가 형성되고, 이 돌출부(311)와 바깥쪽으로 배치된 분리막(320)과 결합된다. 즉, 상기 다층 구조로 형성하는 복수의 분리막(310, 320) 사이에는 엠보 형상의 돌출부(311)가 형성된다. 상기 다층 구조로 형성된 최외곽의 분리막(10d)은 외부 충격으로부터 전극을 보호하는 완충 기능의 역할을 수행한다. Referring to FIG. 3, the separation membrane 10d disposed at the outermost one of the separation membranes formed in the electrode assembly 100 has a multi-layer structure. That is, the separation membrane 10d disposed at the outermost portion of the electrode assembly 100 is formed with a structure in which a plurality of separation membranes 310 and 320 are coupled. A plurality of embossed protrusions 311 are formed in the separation membrane 310 disposed inside the separation membranes 310 and 320 formed in a multilayer structure and the separation membrane 320 disposed outwardly of the protrusions 311, Lt; / RTI > That is, an embossed protrusion 311 is formed between the plurality of separation membranes 310 and 320 formed in the multi-layer structure. The outermost separator 10d formed in the multi-layer structure serves as a buffering function for protecting the electrode from external impact.

도 3에 따른 전극 조립체(100)에 있어서, 분리막(10)의 두께는 전극 조립체(100)의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 증가될 수 있으며, 각각의 분리막(10a, 10b, 10c, 10d)의 두께는 위치에 관계없이 동일할 수도 있다. 즉, 전극 조립체(100)에 형성된 분리막 중에서 최외곽에 배치된 분리막(10d)은 다층 구조로 형성되되, 각각의 분리막(10a, 10b, 10c, 10d)의 두께는 도 2와 같이 전극 조립체(100)의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 증가될 수 있으며, 또는 위치에 관계없이 두께가 동일할 수도 있다.
3, the thickness of the separation membrane 10 can be increased from the center of the electrode assembly 100 to the outer periphery thereof, and the thicknesses of the separation membranes 10a, 10b, 10c, and 10d It may be the same regardless of its position. That is, the separation membrane 10d disposed at the outermost one of the separation membranes formed in the electrode assembly 100 has a multilayer structure, and the thicknesses of the separation membranes 10a, 10b, 10c, ), Or may be the same regardless of the position.

한편, 본 발명에 따른 분리막의 구조를 가지는 전극 조립체는 스택형 이차전지에도 적용될 수도 있다.Meanwhile, the electrode assembly having the structure of the separator according to the present invention may be applied to a stacked secondary battery.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 스택형 이차 전지에 내장되는 전극 조립체의 분해도를 나타낸다.4 is an exploded view of an electrode assembly embedded in a stacked secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 스택형 이차전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a view schematically showing an enlarged section of an electrode assembly incorporated in a stacked secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체(200)는 양극판(70), 음극판(80) 및 상기 양극판(70)과 음극판(80) 사이에 개재되는 소정 형태의 분리막(60)이 상호 교호되어 적층된 구조를 이룬다. 4 and 5, an electrode assembly 200 according to another embodiment of the present invention includes a positive electrode plate 70, a negative electrode plate 80, and a predetermined shape interposed between the positive electrode plate 70 and the negative electrode plate 80 The separator 60 of the first embodiment is alternately stacked.

상기 양극판(70)은 알루미늄 재질이 주로 이용되는데, 스테인리스 스틸, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있으며, 이차 전지에 화학적 변화를 야기시키지 않고 높은 도전성을 가지는 재질이라면 이에 제한되지 않고 사용될 수 있다.The positive electrode plate 70 is mainly made of aluminum. The positive electrode plate 70 may be made of stainless steel, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel and surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, But not limited to, a material having high conductivity without causing chemical change.

상기 양극판(70)의 일부 영역에는 하나 이상의 양극 탭(71)이 구비되는데 상기 양극 탭(71)은 상기 양극판(70)이 연장되는 형태로 이루어질 수 있고, 상기 양극판(70)의 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접 등을 통하여 결합하는 형태로도 구성될 수 있으며 또한, 양극 재료를 상기 양극판(70) 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하는 방식 등의 다양한 방법에 의하여 제작될 수 있다.One or more positive electrode tabs 71 may be provided on a part of the positive electrode plate 70. The positive electrode tabs 71 may be formed to extend the positive electrode plate 70, Or may be formed by various methods such as a method of applying a cathode material to a part of the outer circumferential surface of the cathode plate 70 and drying the cathode material.

상기 음극판(80)은 주로 구리 재질이 이용되는데, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것이나 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.The cathode plate 80 is mainly made of a copper material and is formed by surface-treating a surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel with carbon, nickel, titanium, silver, Can be used.

상기 음극판(80)은 상기 양극판과 같이 표면에 미세한 요철 구조를 형성하여 활물질의 결합력이 강화되도록 구성할 수 있으며, 필름, 시트, 호일, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.The cathode plate 80 may be formed in various shapes such as a film, a sheet, a foil, a porous body, a foam, a nonwoven fabric, or the like, by forming a fine concave-convex structure on the surface like the cathode plate to enhance the bonding force of the active material. Of course.

상기 음극판(80) 또한 일부 영역에 하나 이상의 음극 탭(81)이 구비되며, 앞서 설명된 양극 탭(71)과 같이 상기 음극판(80)에서 연장되는 형태로 구현될 수 있음은 물론, 음극판(80) 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접하는 등의 방법으로 결합할 수도 있으며, 음극 재료를 상기 음극판(80) 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하는 방식 등으로 구현될 수 있다.The negative electrode plate 80 may also include one or more negative electrode tabs 81 in a part thereof and extend from the negative electrode plate 80 like the positive electrode tab 71 described above. ), Or a method of applying a negative electrode material to a part of the outer circumferential surface of the negative electrode plate 80 and drying the negative electrode material.

상기 양극 탭(71) 및 음극 탭(81)은 도 4에 도시된 바와 같이 각 극성마다 복수 개로 구성되는 것이 일반적인데, 상기 복수 개의 탭(71, 81)은 일정 방향성으로 수렴된 후, 각각의 리드(도면 미도시)와 결합되게 된다.As shown in FIG. 4, the positive electrode tab 71 and the negative electrode tab 81 are generally constituted of a plurality of tabs 71 and 81 for each polarity. The plurality of tabs 71 and 81 are converged in a predetermined direction, (Not shown).

상기 분리막(60)은 양극판(70)과 음극판(80) 사이에 개재되거나, 양극판(70) 또는 음극판(80)의 일면에 결합되어, 전극판(70, 80)을 절연시킨다. 상기 분리막(60)은 다공성 재질을 가진 것이라면 특별히 제한이 없다. The separator 60 is sandwiched between the positive electrode plate 70 and the negative electrode plate 80 or is bonded to one surface of the positive electrode plate 70 or the negative electrode plate 80 to insulate the electrode plates 70 and 80. The separator 60 is not particularly limited as long as it has a porous material.

특히, 상기 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 분리막(60)은 전극 조립체(200)의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 두께가 증가한다.Particularly, according to another embodiment of the present invention, the thickness of the separation membrane 60 increases from the center of the electrode assembly 200 to the outer periphery thereof.

도 5를 참조하면, 분리막(60)은 전극 조립체(200)의 중앙에서부터 외곽으로 배치될수록 점진적으로 그 두께가 증가된다. 즉, 분리막(60)은 외부의 충격으로부터 전극판(70, 80)을 보호하기 위하여, 전극 조립체(200)의 중앙에서 상대적으로 두께가 얇게 형성되고, 외곽 부근에서는 상대적으로 두께가 두껍게 형성된다. Referring to FIG. 5, the thickness of the separator 60 is gradually increased as the separator 60 is disposed from the center of the electrode assembly 200 to the outside. That is, the separator 60 is formed relatively thin at the center of the electrode assembly 200 to protect the electrode plates 70 and 80 from external impacts, and relatively thick at the periphery.

도 5를 참조하여 다시 설명하면, 전극 조립체(200)의 중앙에 위치하는 분리막(60a)은 그 두께(T1)가 가장 얇고, 상기 중앙에서 외곽으로 갈수록 분리막(60b, 60c, 60d)의 두께가 점점 증가하여 결과적으로 최외곽에 배치된 분리막(60d)은 그 두께(T4)가 가장 두껍게 형성된다. 5, the separation membrane 60a positioned at the center of the electrode assembly 200 has the smallest thickness T 1 and the thickness of the separation membranes 60b, 60c, and 60d As a result, the separation membrane 60d disposed at the outermost portion is formed to have the largest thickness T 4 .

한편, 전극 조립체(100)의 최외곽에 배치된 분리막(60)은 다층구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, the separator 60 disposed at the outermost portion of the electrode assembly 100 may have a multi-layer structure.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 스택형 이차전지에 내장되는 전극 조립체의 확대 단면을 모식적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram schematically showing an enlarged section of an electrode assembly incorporated in a stacked secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.

도 6을 참조하면, 전극 조립체(200)에 형성된 분리막 중에서 최외곽에 배치된 분리막(60d)은 다층 구조로 형성된다. 즉, 전극 조립체(200)의 최외곽에 배치된 분리막(60d)은 복수의 분리막(610, 620)이 결합된 구조로 형성된다. 특히, 다층 구조로 형성된 분리막(610, 620) 중에서 안쪽에 배치된 분리막(610)에는 엠보 형상을 가지는 복수의 돌출부(611)가 형성되고, 이 돌출부(611)와 바깥쪽으로 배치된 분리막(620)과 결합된다. 즉, 상기 다층 구조로 형성하는 복수의 분리막(610, 620) 사이에는 엠보 형상의 돌출부(611)가 형성된다.Referring to FIG. 6, the separator 60d disposed at the outermost one of the separators formed in the electrode assembly 200 is formed in a multi-layer structure. That is, the separation membrane 60d disposed at the outermost portion of the electrode assembly 200 is formed in a structure in which a plurality of separation membranes 610 and 620 are coupled. Particularly, a plurality of embossed protrusions 611 are formed in the separation membrane 610 disposed inside the separation membranes 610 and 620 formed in a multilayer structure, and the separation membrane 620 disposed outwardly from the protrusions 611, Lt; / RTI > That is, embossed protrusions 611 are formed between the plurality of separation membranes 610 and 620 formed in the multi-layer structure.

도 6에 따른 전극 조립체(200)에 있어서, 분리막(60)의 두께는 전극 조립체(200)의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 증가될 수 있으며, 각각의 분리막(60a, 60b, 60c, 60d)의 두께는 위치에 관계없이 동일할 수도 있다. 즉, 전극 조립체(200)에 형성된 분리막(60a, 60b, 60c, 60d) 중에서 최외곽에 배치된 분리막(60d)은 다층 구조로 형성되되, 각각의 분리막((60a, 60b, 60c, 60d))의 두께는 도 5와 같이 전극 조립체(200)의 중앙에서부터 외곽으로 갈수록 증가될 수 있으며, 또는 위치에 관계없이 두께가 동일할 수도 있다.6, the thickness of the separation membrane 60 may increase from the center of the electrode assembly 200 to the outer periphery thereof, and the thickness of the separation membranes 60a, 60b, 60c, and 60d may be increased It may be the same regardless of its position. That is, the separator 60d disposed at the outermost one of the separators 60a, 60b, 60c, and 60d formed in the electrode assembly 200 has a multilayer structure, and the separators 60a, 60b, 60c, The thickness of the electrode assembly 200 may increase from the center of the electrode assembly 200 to the outer periphery thereof, or may be the same regardless of the position.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.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. The present invention is not limited to the drawings.

100, 200 : 전극 조립체
10, 310, 320, 60, 610, 620 : 분리막
311, 611 : 돌출부
20, 70 : 양극판
30, 80 : 음극판
40 : 무지부100, 200: electrode assembly
10, 310, 320, 60, 610, 620:
311, 611:
20, 70: positive electrode plate
30, 80: negative plate
40:

Claims (7)

이차 전지의 안정성을 향상시키는 전극 조립체에 있어서,
양극판;
음극판; 및
분리막을 포함하고,
상기 양극판과 상기 음극판을 상기 분리막을 개재해 교대로 적층하며,
상기 분리막은 상기 전극 조립체의 중앙에서부터 외곽으로 적어도 세 개 이상의 층을 형성하고 그 적어도 세 개 이상의 층은 상기 전극 조립체의 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 두께가 점진적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.An electrode assembly for improving the stability of a secondary battery,
Bipolar plate;
Cathode plate; And
Comprising a separator,
The positive electrode plate and the negative electrode plate are alternately stacked with the separator interposed therebetween,
Wherein at least three layers of the separation membrane are formed from the center to the outer periphery of the electrode assembly, and at least three or more layers are gradually increased in thickness from the center to the outer periphery of the electrode assembly. 제1항에 있어서,
상기 분리막 중에서 상기 전극 조립체의 최외곽에 배치된 분리막은 다층 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the separation membrane disposed at the outermost portion of the electrode assembly has a multi-layer structure. 제2항에 있어서,
상기 다층 구조로 형성하는 복수의 분리막 사이에는 엠보 형상의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.3. The method of claim 2,
Wherein an embossed protrusion is formed between the plurality of separators formed in the multilayer structure. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차 전지.A secondary battery comprising an electrode assembly according to any one of claims 1 to 3. 제4항에 있어서,
상기 이차 전지는, 스택형 또는 권취형인 것을 특징으로 하는 이차 전지.5. The method of claim 4,
Wherein the secondary battery is stacked or wound. 이차 전지의 안정성을 향상시키는 전극 조립체에 있어서,
양극판;
음극판; 및
상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되거나 상기 양극판 또는 상기 음극판의 일면에 배치되는 분리막을 포함하고,
상기 분리막 중에서 상기 전극 조립체의 최외곽에 배치된 분리막은 다층 구조로 형성되며,
상기 다층 구조로 형성하는 복수의 분리막 사이에는 엠보 형상의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 전극 조립체.An electrode assembly for improving the stability of a secondary battery,
Bipolar plate;
Cathode plate; And
And a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate or disposed on one surface of the positive electrode plate or the negative electrode plate,
The separation membrane disposed at the outermost portion of the electrode assembly may have a multi-layer structure,
Wherein an embossed protrusion is formed between the plurality of separators formed in the multilayer structure. 삭제delete
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