KR20070078853A - Jelly-roll type secondary battery employing electrode tab of insulating coating - Google Patents

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KR20070078853A
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정준용
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최권영
김동명
김수정
성주환
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주식회사 엘지화학
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Abstract

Provided is a jelly-roll type secondary battery to improve safety and to prevent the separation of an electrode tap when an electrode tap is bent without increasing the size of a battery. The jelly-roll type secondary battery comprises a jelly-roll type electrode assembly, wherein the outer surface of an electrode tap attached to the terminal part of a current collector(110) of the electrode of the electrode assembly is coated with an electrically insulating material(400) at the part adjacent to the upper terminal part(112) of the current collector. Preferably the coating region has a length of 3 mm or more in case of a positive electrode, and a length of 7 mm or more in case of a negative electrode.

Description

절연성 코팅의 전극 탭을 포함하고 있는 젤리-롤형 이차전지 {Jelly-roll Type Secondary Battery Employing Electrode Tab of Insulating Coating}Jelly-roll Type Secondary Battery Employing Electrode Tab of Insulating Coating

도 1은 젤리-롤형 전극조립체를 내장하고 있는 종래기술의 각형 전지의 부분 모식도이다;1 is a partial schematic view of a prior art rectangular battery incorporating a jelly-roll type electrode assembly;

도 2는 도 1의 전지에서 하나의 전극에 대한 부분 평면도이다;2 is a partial plan view of one electrode in the cell of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지의 젤리-롤형 전극조립체에서 하나의 전극에 대한 부분 평면도이다. 3 is a partial plan view of one electrode in a jelly-roll electrode assembly of a secondary battery according to one embodiment of the present invention.

본 발명은 젤리-롤형 전극조립체를 포함하고 있는 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 이차전지로서, 상기 전극조립체를 구성하는 전극 중 집전체의 단부에 부착되는 전극 탭에 있어서, 상기 전극 탭의 외면에는 집전체 상단의 인접부위에 전기절연성 물질이 코팅되어 있는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery including a jelly-roll type electrode assembly, and more particularly, to a secondary battery including a jelly-roll type electrode assembly, an electrode attached to an end of a current collector among electrodes constituting the electrode assembly. In the tab, the outer surface of the electrode tab relates to a secondary battery is coated with an electrically insulating material on the adjacent portion of the top of the current collector.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as energy sources is increasing rapidly. Among them, many researches have been conducted and commercialized and widely used for lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. It is used.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. According to the shape of the battery case, secondary batteries are classified into cylindrical batteries and rectangular batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. .

또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다. In addition, the electrode assembly embedded in the battery case is a power generator capable of charging and discharging composed of a laminated structure of the anode / separator / cathode, a jelly-roll type wound through a separator between the long sheet-type anode and cathode coated with the active material And a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size, which are sequentially stacked in a state of being interposed in a separator. Among them, the jelly-roll type electrode assembly has advantages of easy manufacturing and high energy density per weight.

젤리-롤형 전극조립체는 주로 원통형 전지와 각형 전지에 사용되는 바, 도 1에는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하고 있는 각형 전지의 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.The jelly-roll type electrode assembly is mainly used for cylindrical batteries and rectangular batteries, and FIG. 1 schematically shows an exploded perspective view of a rectangular battery including a jelly-roll type electrode assembly.

도 1을 참조하면, 각형 전지(50)는 젤리-롤형 전극조립체(10)를 각형 금속 케이스(20)에 수납하고, 케이스(20) 내에 전해액을 주입한 후, 케이스(20)의 개방 상단에 돌출형 전극단자(예를 들어, 음극단자: 32)가 형성되어 있는 탑 캡(30)을 결합하여 제작한다. 즉, 전극조립체(10)의 음극은 음극 탭(12)을 통해 탑 캡(30) 상의 음극단자(32)의 하단에 전기적으로 연결되며, 그러한 음극단자(32)는 절연부재(34)에 의해 탑 캡(30)으로부터 절연되어 있다. 반면에, 전극조립체(10)의 또다른 전극(예를 들어, 양극)은 그것의 양극 탭(14)이 알루미늄, 스테인리스 스틸 등과 같은 도전성 소재로 되어 있는 탑 캡(30)에 전기적으로 연결되어 그 자체로서 양극단자를 형성한다. Referring to FIG. 1, the prismatic battery 50 houses the jelly-roll electrode assembly 10 in a prismatic metal case 20, injects electrolyte into the case 20, and then opens an upper end of the case 20. It is manufactured by combining the top cap 30 having the protruding electrode terminal (for example, the cathode terminal 32) formed thereon. That is, the negative electrode of the electrode assembly 10 is electrically connected to the lower end of the negative electrode terminal 32 on the top cap 30 through the negative electrode tab 12, and the negative electrode terminal 32 is connected by the insulating member 34. It is insulated from the top cap 30. On the other hand, another electrode (eg, anode) of the electrode assembly 10 is electrically connected to the top cap 30 whose anode tab 14 is made of a conductive material such as aluminum, stainless steel, or the like. It forms the positive terminal by itself.

또한, 전극 탭들(12, 14)을 제외하고 전극조립체(10)와 탑 캡(30)의 전기적 절연 상태를 보장하기 위하여, 각형 케이스(20)와 전극조립체(10) 사이에 시트형 절연부재(40)를 삽입한 뒤, 탑 캡(30)을 덮고, 탑 캡(30)과 케이스(20)의 접촉면을 따라서 용접으로 이들을 결합한다. 그런 다음, 전해액 주입구(36)를 통해 전해액을 주입한 후 용접하여 밀봉하고, 에폭시 등으로 용접 부위를 도포함으로써 전지가 제조된다.In addition, in order to ensure the electrical insulation state of the electrode assembly 10 and the top cap 30 except for the electrode tabs 12 and 14, the sheet-shaped insulating member 40 is formed between the square case 20 and the electrode assembly 10. ), The top cap 30 is covered, and these are joined by welding along the contact surface between the top cap 30 and the case 20. Then, the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 36, then welded and sealed, and a battery is manufactured by applying a welding site with epoxy or the like.

전극 탭들(12, 14)이 전극조립체(10)의 양극 및 음극 집전체에 접속되어 있는 자세한 내용은 도 2를 참조하여 설명한다.Details of the electrode tabs 12 and 14 connected to the positive electrode and the negative electrode current collector of the electrode assembly 10 will be described with reference to FIG. 2.

도 2에는 젤리-롤형 전극조립체 중 하나의 전극이 일부 평면도로서 모식적으로 도시되어 있다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 둥글게 권취하기 전의 형상을 나타내었다. In FIG. 2, an electrode of one of the jelly-roll type electrode assemblies is schematically illustrated as a partial plan view. 2 shows the shape before winding roundly for convenience of explanation.

도 2를 참조하면, 젤리-롤형 전극조립체 제조용 전극(100)은 집전체(알루미늄 호일: 110)의 양면에 활물질(120)이 도포되어 있고 그것의 단부에 상향 돌출한 형태로 전극 탭(200)이 부착되어 있다. 일반적으로, 집전체(110)는 양극의 경우 알루미늄 호일로 이루어져 있고, 음극의 경우 구리 호일로 이루어져 있다. 전극 탭(200)은 집전체(110)보다 상대적으로 두꺼운 두께의 금속 스트립으로 되어 있으며, 집전체(110) 상에 스팟 용접 등으로 강력하게 부착된다.Referring to FIG. 2, the electrode 100 for manufacturing a jelly-roll type electrode assembly is coated with an active material 120 on both sides of a current collector (aluminum foil) 110 and protrudes upward at an end thereof. Is attached. In general, the current collector 110 is made of aluminum foil in the case of a positive electrode, and copper foil in the case of a negative electrode. The electrode tab 200 is formed of a metal strip having a thickness relatively thicker than that of the current collector 110, and is strongly attached to the current collector 110 by spot welding.

권취 과정에서 양극인 알루미늄 호일의 단부가 음극인 구리 호일을 손상시키는 것을 방지하기 위하여 그 사이에는 음극 보호테이프(도시하지 않음)가 부착되기도 한다.In order to prevent the end of the aluminum foil as the anode from damaging the copper foil as the cathode, a cathode protective tape (not shown) may be attached therebetween.

집전체(110)로부터 상향 돌출된 전극 탭(200)은 도 1에서와 같이 탑 캡의 돌출단자 또는 탑 캡 자체에 전기적으로 연결되는데, 이러한 연결 과정에서 구조적 안전성을 위해 전극 탭(200)을 완만하게 절곡시킨 상태로 연결을 행한다.The electrode tab 200 protruding upward from the current collector 110 is electrically connected to the protruding terminal of the top cap or the top cap itself, as shown in FIG. 1. In this connection process, the electrode tab 200 is smoothed for structural safety. The connection is carried out in a bent state.

한편, 도 1에서와 같은 구조로 전지를 완성한 상태에서 사용 중에 전극조립체가 움직임으로써 전극 탭(200)이 전극조립체(도 1의 10)의 상단에 접촉되어 단락이 유발되는 것을 방지하기 위하여, 집전체(110)의 상단에 인접한 전극 탭(200) 상에 소정의 크기로 절연 테이프(300)를 부착한다. 그러한 절연 테이프(300)로는 통상 폴리이미드 필름이 사용되며, 도 2에서와 같이 집전체(110) 상단으로부터 아래쪽까지 약간 연장된 길이까지 절연 테이프(300)를 감는 것이 일반적으로 권장되고 있다. 또한, 풀림을 방지하기 위하여 통상 2 ~ 3회 정도 감고 있다. On the other hand, in order to prevent the electrode tab 200 is in contact with the upper end of the electrode assembly (10 in FIG. 1) by causing the electrode assembly to move during use in the state of completing the battery in the structure as shown in Figure 1, The insulating tape 300 is attached to the electrode tab 200 adjacent to the top of the whole 110 in a predetermined size. A polyimide film is generally used as the insulating tape 300, and as shown in FIG. 2, it is generally recommended to wind the insulating tape 300 to a length extending slightly from the top of the current collector 110 to the bottom thereof. In addition, in order to prevent loosening, it is usually wound about 2-3 times.

그러나, 이러한 절연 테이프(300)의 권취 작업은 매우 번잡하고, 더욱이 전극 탭(200)의 절곡시 풀리기 쉬우며, 도 2에서와 같이 집전체(110) 상단으로부터 아래쪽으로 약간 연장된 길이까지 절연 테이프(300)를 감는 경우에는 그러한 부위가 전극조립체의 두께 증가를 유발하는 문제점을 가지고 있다. However, the winding operation of the insulating tape 300 is very complicated, moreover, it is easy to loosen when the electrode tab 200 is bent, and the insulating tape to a length extending slightly downward from the top of the current collector 110 as shown in FIG. When winding (300), such a portion has a problem of causing an increase in the thickness of the electrode assembly.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 젤리-롤형 전극조립체에서 집전체의 단부에 결합된 전극 탭 중 집전체와의 인접부위 등에 절연성 필름을 감지 않고 그 대신에 절연성 코팅을 행하는 경우 전지의 제조공정을 크게 단축할 수 있고, 전극조립체의 두께 증가를 유발하지 않으며, 전극 탭의 절곡시에도 변형이 유발되지 않는 등 많은 잇점을 가지는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After in-depth research and various experiments, the inventors of the present invention provide a jelly-roll type electrode assembly in which an insulating film is applied instead of sensing an insulating film, such as an adjacent portion of an electrode tab, connected to an end of a current collector. The battery manufacturing process can be greatly shortened, the thickness of the electrode assembly is not increased, and the deformation of the electrode tab is not induced even when the electrode tab has been found to have many advantages, and thus the present invention has been completed.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지는, 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 이차전지로서, 상기 전극조립체를 구성하는 전극 중 집전체의 단부에 부착되는 전극 탭에 있어서, 상기 전극 탭의 외면에는 집전체 상단의 인접부위에 전기절연성 물질이 코팅되어 있는 것으로 구성되어 있다.Accordingly, the secondary battery according to the present invention is a secondary battery including a jelly-roll type electrode assembly, in an electrode tab attached to an end of a current collector among electrodes constituting the electrode assembly, a current collector on an outer surface of the electrode tab. It consists of an electrically insulating material coated on the adjacent part of the top.

즉, 본 발명에 따른 전지에서는 집전체에 부착되는 전극 탭의 외면에 종래의 절연성 테이프가 감겨져 있는 것이 아니라 전기절연성 물질(이하, 절연성 물질로 약칭하기도 함)이 코팅되어 있는 구조로 이루어져 있다. That is, in the battery according to the present invention, a conventional insulating tape is not wound on the outer surface of the electrode tab attached to the current collector, but has a structure in which an electrically insulating material (hereinafter, abbreviated as an insulating material) is coated.

이와 같이 전극 탭의 외면에 절연성 물질이 코팅되어 있는 전극은 양극 및/또는 음극이며, 바람직하게는 양극과 음극 모두가 상기와 같이 구성될 수 있다. As described above, the electrode coated with the insulating material on the outer surface of the electrode tab is an anode and / or a cathode. Preferably, both the anode and the cathode may be configured as described above.

상기 전극 탭은 활물질이 도포되어 있지 않은 집전체의 단부에 견고하게 부착되어야 하는 바, 바람직하게는 이러한 견고한 부착은 용접에 의해 달성될 수 있다. 여기서, 집전체의 단부는 집전체의 끝단으로부터 소정의 거리로 이격된 부위로서 스트립형 전극 탭이 집전체의 표면에 대면하여 부착될 수 있는 부위를 의미한다. The electrode tab should be firmly attached to the end of the current collector to which the active material is not applied. Preferably, such firm attachment can be achieved by welding. Here, the end portion of the current collector is a portion spaced apart from the end of the current collector by a predetermined distance, and means a portion to which the strip-shaped electrode tab may be attached to face the surface of the current collector.

전극 탭 중 절연성 물질이 코팅되는 부위는 집전체 상단의 인접부위로서, 구체적으로, 전극 탭이 집전체의 단부에 부착된 상태에서 적어도 상기 집전체의 상단으로부터 소정 거리의 상부 부위를 포함한다. 바람직하게는, 상기와 같은 상부 부위와 함께 집전체 상단으로부터 소정 거리의 하부 부위를 또한 포함한다. The portion of the electrode tab to which the insulating material is coated is an adjacent portion of the top of the current collector, and specifically, includes an upper portion of a predetermined distance from the top of the current collector at least with the electrode tab attached to the end of the current collector. Preferably, in addition to the upper portion as described above, it also includes a lower portion of a predetermined distance from the top of the current collector.

그러한 코팅 부위의 바람직한 길이는 전극의 종류, 전지의 구조 등 다양한 요소에 의해 결정될 수 있으며, 양극의 경우 최소 3 mm 이상, 음극의 경우 최소 7 mm 이상일 수 있다. 음극의 도포 길이가 더 긴 이유는 전지케이스로의 캔이 양극일 때, 음극탭과의 단락을 확실히 방지해야 하기 때문이다. The preferred length of such a coating site can be determined by various factors such as the type of electrode, the structure of the battery, and can be at least 3 mm for the positive electrode and at least 7 mm for the negative electrode. The reason why the application length of the negative electrode is longer is that when the can to the battery case is the positive electrode, a short circuit with the negative electrode tab must be prevented.

전극 탭은 일측 단부(상단부)가 탑 캡의 돌출단자 또는 탑 캡 자체에 부착되고 타측 단부(하단부)가 상기와 같이 집전체에 부착되는 바, 종래의 절연 테이프는 구조적으로 그것의 도포 부위가 한정적일 수 밖에 없었다. 반면에, 본원발명에서는 그러한 구조적 제약을 받지 않으므로, 경우에 따라서는, 절연성 물질의 코팅 부위는 상기와 같은 돌출단자 등에 대한 부착 부위를 제외한 대부분의 부위를 포함할 수도 있다. 이 경우, 절연성 물질의 코팅에 관한 근본적인 목적인 내부 단락의 가능성을 크게 줄일 수 있는 효과가 얻어진다. The electrode tab has one end (upper end) attached to the protruding terminal of the top cap or the top cap itself, and the other end (lower end) attached to the current collector as described above, and a conventional insulating tape is structurally limited in its application site. There was no choice but to. On the other hand, since the present invention is not subject to such structural constraints, in some cases, the coating portion of the insulating material may include most portions except for the attachment portion to the protruding terminal. In this case, an effect is obtained which can greatly reduce the possibility of an internal short circuit, which is a fundamental purpose with respect to coating of insulating material.

상기 전기절연성 물질은 전지의 작동에 영향을 미치지 않으면서 전극 탭에 견고하게 코팅되는 전기절연성의 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 전해액과 반응하지 않는 물질로서 도료 등에 일반적으로 사용되는 고분자 수지 등을 들 수 있다. The electrically insulating material is not particularly limited as long as it is an electrically insulating material that is firmly coated on the electrode tabs without affecting the operation of the battery. For example, a polymer generally used in paints or the like as a material that does not react with an electrolyte solution. Resin and the like.

또한, 전극 탭에 대한 절연성 물질의 코팅 방식 역시 다양할 수 있으며, 예를 들어, 휘발성 용제에 절연성 물질을 용해시킨 도료의 형태로서 전극 탭의 해당 부위에 도포한 후 용제를 제거하는 방식, 절연성 물질을 용융하여 전극 탭의 해당 부위에 도포한 후 냉각 고화시키는 방식, 중합성의 모노머, 올리고머, 저분자량의 중합체를 전극 탭의 해당 부위에 도포한 후 중합 또는 가교반응시켜 고화시키는 방식 등을 고려할 수 있다. In addition, the coating method of the insulating material on the electrode tab may also vary, for example, in the form of a paint in which the insulating material is dissolved in a volatile solvent, a method of removing the solvent after applying to a corresponding portion of the electrode tab, the insulating material May be melted, applied to a corresponding portion of the electrode tab, and then cooled and solidified, and a method of applying a polymerizable monomer, oligomer, or polymer of low molecular weight to the corresponding portion of the electrode tab and then polymerizing or crosslinking to solidify the same. .

전극 탭에 대한 절연성 물질의 코팅은 집전체에 대한 전극 탭의 부착 이전에 행할 수도 있고, 그 이후에 행할 수도 있다. 바람직하게는 전자의 방식이 더욱 효과적이다.Coating of the insulating material to the electrode tab may be performed before or after the attachment of the electrode tab to the current collector. Preferably the former method is more effective.

전극 탭에 대한 절연성 물질의 코팅 두께는 일면을 기준으로 바람직하게는 10 ㎛ 내지 20 ㎛ 일 수 있다. 코팅 두께가 너무 얇으면 소망하는 전기절연성을 얻기 어려울 수 있고, 반대로 너무 두꺼우면 도포물의 고화 시간이 길어지거나 집전체의 두께 증가를 유발할 가능성이 있으므로 바람직하지 않다. The coating thickness of the insulating material on the electrode tab may be preferably 10 μm to 20 μm based on one surface. If the coating thickness is too thin, it may be difficult to obtain the desired electrical insulation. On the contrary, if the coating thickness is too thick, the solidification time of the coating may be prolonged or the thickness of the current collector may be increased.

본 발명에 따른 이차전지는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 이차전지라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 원통형 전지, 각형 전지일 수 있으며, 특히, 절연성 필름의 부착에 따른 부작용이 큰 각형 전지에 바람직하게 적용될 수 있다.The secondary battery according to the present invention is not particularly limited as long as it is a secondary battery including a jelly-roll type electrode assembly. For example, the secondary battery may be a cylindrical battery or a square battery, and in particular, a square battery having a large side effect due to adhesion of an insulating film. It can be preferably applied to.

이하, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도면을 참조하여, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings in accordance with one embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지의 젤리-롤형 전극조립체에서 하나의 전극에 대한 부분 평면도가 도시되어 있다. 3 is a partial plan view of one electrode in a jelly-roll type electrode assembly of a secondary battery according to one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전극(101)의 전반적인 구성은 도 2에서와 대략 동일하고, 집전체(110)의 단부에 용접되어 부착되는 전극 탭(200)에 절연성 물질(400)이 코팅되어 있다는 점에 차이가 있다. 전극 탭(200)은 절연성 물질(400)이 코팅되어 있는 상태에서 집전체(110)의 해당 부위에 용접된다. Referring to FIG. 3, the overall configuration of the electrode 101 is approximately the same as that of FIG. 2, and the insulating material 400 is coated on the electrode tab 200 welded to the end of the current collector 110. There is a difference. The electrode tab 200 is welded to a corresponding portion of the current collector 110 in a state where the insulating material 400 is coated.

절연성 물질의 코팅 부위는 집전체(110)의 상단(112)으로부터 소정 거리의 상부 부위(a)와 소정 거리의 하부 부위(b)로 구분된다. 도 2의 절연성 테이프(300)가 수회 권취됨으로 인해 두께가 두꺼움에 반하여, 도 3의 절연성 물질(400)은 더욱 얇은 두께로 코팅되므로, 도 2의 절연성 테이프(300)에 비해 상대적으로 큰 상하 길이에 걸쳐 절연막을 형성할 수 있다. 이로 인해 내부 단락의 가능성을 더욱 낮출 수 있음은 물론이다. The coating portion of the insulating material is divided into an upper portion (a) of a predetermined distance and a lower portion (b) of a predetermined distance from the upper end 112 of the current collector 110. The thickness of the insulating tape 300 of FIG. 2 is wound several times, whereas the insulating material 400 of FIG. 3 is coated with a thinner thickness, so that the upper and lower lengths are relatively larger than those of the insulating tape 300 of FIG. 2. An insulating film can be formed over. This can of course lower the possibility of internal short circuits.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

앞서의 설명과 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 전극 탭에 절연성 필름이 아닌 절연성 물질을 코팅함으로써, 전지의 제조공정을 크게 단축할 수 있어 궁극적으로 전지의 제조비용을 절감할 수 있고, 절연 부위를 보다 넓게 만들어 전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 더욱이 이러한 잇점에도 불구하고 해당 부위에 대한 부착을 위한 전극 탭의 절곡시 탈리될 가능성이 매우 낮고, 전극조립체의 크기 증가를 유발하지 않는 효과를 발휘한다.As described above, the secondary battery according to the present invention can significantly shorten the manufacturing process of the battery by coating an insulating material rather than an insulating film on the electrode tab, and ultimately reduce the manufacturing cost of the battery, the insulating portion It is possible to improve the safety of the battery by making it wider, and furthermore, despite this advantage, it is very unlikely to be detached when bending the electrode tab for attachment to the corresponding site, and does not cause an increase in the size of the electrode assembly. Exert.

Claims (8)

젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 이차전지로서, 상기 전극조립체를 구성하는 전극 중 집전체의 단부에 부착되는 전극 탭에 있어서, 상기 전극 탭의 외면에는 집전체 상단의 인접부위에 전기절연성 물질이 코팅되어 있는 것으로 구성되어 있는 이차전지.A secondary battery comprising a jelly-roll type electrode assembly, wherein the electrode tab is attached to an end of a current collector among the electrodes constituting the electrode assembly, and an outer surface of the electrode tab is coated with an electrically insulating material on an adjacent portion of the upper end of the current collector. Secondary battery which is composed of. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은 양극과 음극 모두인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery of claim 1, wherein the electrode is both a positive electrode and a negative electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 인접부위는 전극 탭이 집전체의 단부에 부착된 상태에서 상기 집전체의 상단으로부터 소정 거리의 상부 부위와 집전체 상단으로부터 소정 거리의 하부 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1, wherein the adjacent portion comprises an upper portion of a predetermined distance from an upper end of the current collector and a lower portion of a predetermined distance from an upper end of the current collector while the electrode tab is attached to an end of the current collector. Secondary battery. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 부위의 바람직한 길이는 양극의 경우 3 mm 이상이고, 음극의 경우 7 mm 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지. The secondary battery of claim 1, wherein the coating portion has a preferred length of 3 mm or more for the positive electrode and 7 mm or more for the negative electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭에 대한 절연성 물질의 코팅은, 휘발성 용제에 절연성 물질을 용해시킨 도료의 형태로서 전극 탭의 해당 부위에 도포한 후 용제를 제거하는 방식; 절연성 물질을 용융하여 전극 탭의 해당 부위에 도포한 후 냉 각 고화시키는 방식; 또는 중합성의 모노머, 올리고머 또는 저분자량의 중합체를 전극 탭의 해당 부위에 도포한 후 중합 또는 가교반응시켜 고화시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이차전지. The method of claim 1, wherein the coating of the insulating material on the electrode tab is a form of a coating in which the insulating material is dissolved in a volatile solvent, a method of removing the solvent after applying to the corresponding portion of the electrode tab; Melting the insulating material and applying it to a corresponding portion of the electrode tab, and then cooling and solidifying the insulating material; Or a polymerizable monomer, oligomer, or polymer having a low molecular weight applied to a corresponding portion of the electrode tab, and then polymerized or crosslinked to solidify the secondary battery. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭에 대한 절연성 물질의 코팅은 집전체에 대한 전극 탭의 부착 이전에 행하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery of claim 1, wherein the coating of the insulating material on the electrode tab is performed prior to the attachment of the electrode tab to the current collector. 제 1 항에 있어서, 전극 탭에 대한 절연성 물질의 코팅 두께는 10 ㎛ 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery of claim 1, wherein the coating thickness of the insulating material on the electrode tab is 10 μm to 20 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 전지는 젤리-롤형 전극조립체가 각형의 금속 케이스에 내장되어 있는 각형 전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the battery is a rectangular battery in which a jelly-roll type electrode assembly is embedded in a rectangular metal case.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101067755B1 (en) * 2009-07-09 2011-09-28 주식회사 엘티케이 Fabrication method for electrode of pouch type secondary battery by injection molding method
KR101422925B1 (en) * 2011-10-21 2014-07-23 블랙베리 리미티드 An electrode assembly made according to a method of reducing tabbing volume required for external connections
KR20150106740A (en) 2014-03-12 2015-09-22 주식회사 엘지화학 Electrode assembly and secondary battery including the same
US9142840B2 (en) 2011-10-21 2015-09-22 Blackberry Limited Method of reducing tabbing volume required for external connections
KR20170034223A (en) * 2015-09-18 2017-03-28 주식회사 엘지화학 Electrode assembly and method for manufacturing the same
KR20180008039A (en) * 2016-07-15 2018-01-24 주식회사 엘지화학 Electrode assembly
KR20180008037A (en) * 2016-07-15 2018-01-24 주식회사 엘지화학 Electrode assembly
US10446828B2 (en) 2011-10-21 2019-10-15 Blackberry Limited Recessed tab for higher energy density and thinner batteries
WO2021101027A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly and manufacturing method therefor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101067755B1 (en) * 2009-07-09 2011-09-28 주식회사 엘티케이 Fabrication method for electrode of pouch type secondary battery by injection molding method
KR101422925B1 (en) * 2011-10-21 2014-07-23 블랙베리 리미티드 An electrode assembly made according to a method of reducing tabbing volume required for external connections
US9142840B2 (en) 2011-10-21 2015-09-22 Blackberry Limited Method of reducing tabbing volume required for external connections
US10446828B2 (en) 2011-10-21 2019-10-15 Blackberry Limited Recessed tab for higher energy density and thinner batteries
KR20150106740A (en) 2014-03-12 2015-09-22 주식회사 엘지화학 Electrode assembly and secondary battery including the same
KR20170034223A (en) * 2015-09-18 2017-03-28 주식회사 엘지화학 Electrode assembly and method for manufacturing the same
KR20180008039A (en) * 2016-07-15 2018-01-24 주식회사 엘지화학 Electrode assembly
KR20180008037A (en) * 2016-07-15 2018-01-24 주식회사 엘지화학 Electrode assembly
WO2021101027A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly and manufacturing method therefor

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