KR20120095039A - Electrode assembly for secondary battery and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electrode assembly for a secondary battery is provided to prevent internal short circuit of a secondary battery, to reduce defects of a secondary battery, to increase life time, and to improve productivity. CONSTITUTION: An electrode assembly for a secondary battery comprises: a positive electrode part(100) comprising a positive electrode active material region(100A), a positive electrode tap region(100B), and a positive electrode uncoated region(100C); a negative electrode part(200) comprising a negative electrode active material region(200A) facing the positive electrode active material region, a negative electrode tap region facing the positive electrode uncoated region, and a negative electrode uncoated region facing the negative electrode tap region; and a separation part(300) between the positive electrode part and the negative electrode part. The negative electrode part additionally comprises a negative electrode part insulating resin layer covering a negative electrode current collector facing the positive electrode uncoated region.

Description

이차 전지용 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지{ELECTRODE ASSEMBLY FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}ELECTRODE ASSEMBLY FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차 전지용 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery electrode assembly and the same.

기술 개발과 수요 증가에 따라 휴대용 전자 제품의 성능은 지속적으로 고도화하고 있다. 이에 따라 휴대용 전자 제품의 에너지원으로서 충전 가능한 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이차 전지의 성능으로 요구되는 수준도 점점 더 높아지고 있다. 이차 전지 중에서는 소형이면서 용량이 크고 메모리 현상이 없는 리튬 2차 전지가 가장 각광을 받고 있는데, 리튬 이차 전지의 구조에서는 전극과 전해질, 분리막을 집적하여 갖추고 있는 전극 조립체가 중요한 요소이다.As technology develops and demand increases, the performance of portable electronic products continues to increase. Accordingly, the demand for rechargeable secondary batteries as an energy source for portable electronic products is rapidly increasing, and the level required for the performance of secondary batteries is increasing. Among secondary batteries, lithium secondary batteries having a small size, a large capacity, and no memory phenomenon have been in the spotlight. In the structure of a lithium secondary battery, an electrode assembly including an electrode, an electrolyte, and a separator is an important factor.

도 1은 종래 기술에 따른 이차 전지용 전극 조립체를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 이차 전지용 전극 조립체는 양극(10), 음극(20), 및 분리막(30)을 포함한다. 양극(10)은 양극 집전체(11), 양극 활물질층(12), 양극 탭(14)을 포함하고, 음극(20)은 음극 집전체(21), 음극 활물질층(22), 음극 탭(24)을 포함한다. 1 is a view for explaining an electrode assembly for a secondary battery according to the prior art. Referring to FIG. 1, the secondary battery electrode assembly includes a positive electrode 10, a negative electrode 20, and a separator 30. The positive electrode 10 includes the positive electrode current collector 11, the positive electrode active material layer 12, and the positive electrode tab 14, and the negative electrode 20 includes the negative electrode current collector 21, the negative electrode active material layer 22, and the negative electrode tab ( 24).

양극 집전체(11)의 양극 활물질층(12)이 제공되지 않는 양극 무지부 영역에 양극 활물질의 잔존물, 예를 들어 양극 활물질 섬(12r)이 형성될 수 있다. 양극 활물질 섬(12r)은 음극 집전체(21)와 접촉하여 내부 단락이 발생할 수 있다. 또, 양극 활물질 섬(12r)의 양극 활물질, 예를 들어 리튬이 음극 집전체(21)로 이동하여 음극 집전체(21)에 리튬 덴드라이트가 형성될 수 있고, 이에 의해 내부 단락이 발생할 수 있다. Residues of the positive electrode active material, for example, the positive electrode active material island 12r, may be formed in the positive electrode non-coating region where the positive electrode active material layer 12 of the positive electrode current collector 11 is not provided. The positive electrode active material island 12r may be in contact with the negative electrode current collector 21 to generate an internal short circuit. In addition, a positive electrode active material of the positive electrode active material island 12r, for example, lithium may move to the negative electrode current collector 21 to form lithium dendrites in the negative electrode current collector 21, whereby an internal short circuit may occur. .

상기와 같은 문제점에 의해, 상기 전극 조립체를 사용하여 생산되는 이차 전지는 불량률이 증가할 수 있고, 수명이 단축될 수 있으며, 생산성이 감소할 수 있다.Due to the above problems, the secondary battery produced using the electrode assembly may increase the defective rate, shorten the life, and may reduce the productivity.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내부 단락을 방지할 수 있는 이차 전지용 전극 조립체를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an electrode assembly for a secondary battery that can prevent an internal short circuit.

본 발명은 상기 이차 전지용 전극 조립체를 포함하는 이차 전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery comprising the electrode assembly for the secondary battery.

본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 조립체는 양극 활물질층이 제공되는 양극 활물질 영역과, 양극 탭이 제공되는 양극 탭 영역과, 양극 무지부 영역을 포함하는 양극부, 음극 활물질층이 제공되고 상기 양극 활물질 영역과 마주 보는 음극 활물질 영역과, 음극 탭이 제공되고 상기 양극 무지부 영역과 마주 보는 음극 탭 영역과, 상기 양극 탭 영역과 마주 보는 음극 무지부 영역을 포함하는 음극부, 및 상기 양극부와 상기 음극부 사이에 제공되는 분리부를 포함한다. 상기 음극부는 상기 음극 탭을 덮고 상기 양극 무지부 영역과 마주 보는 음극 집전체를 덮는 음극부 절연 수지층을 더 포함할 수 있다.The electrode assembly for a secondary battery according to the embodiments of the present invention is provided with a positive electrode active material region provided with a positive electrode active material layer, a positive electrode tab region provided with a positive electrode tab, a positive electrode portion including a positive electrode uncoated region, and a negative electrode active material layer A negative electrode portion including a negative electrode active material region facing the positive electrode active material region, a negative electrode tab region provided with a negative electrode tab and facing the positive electrode non-coating region, a negative electrode non-coating region facing the positive electrode tab region, and the positive electrode And a separator provided between the portion and the cathode portion. The negative electrode unit may further include a negative electrode insulating resin layer covering the negative electrode tab and covering the negative electrode current collector facing the positive electrode non-coating region.

상기 양극부는 상기 양극 활물질층의 가장자리와 상기 양극 무지부 영역을 덮는 양극부 절연 수지층을 더 포함할 수 있다.The cathode part may further include an anode insulation resin layer covering an edge of the cathode active material layer and the anode uncoated region.

상기 양극부 절연 수지층 및 상기 음극부 절연 수지 절연층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리황화페닐렌, 폴리이미드, 아세테이트, 유리 직물, 폴리플루오르화비닐리덴, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The anode part insulating resin layer and the cathode part insulating resin insulating layer are polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, polyphenyl sulfide, polyimide, acetate, glass fabric, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride- It may include one or more selected from hexafluoropropylene copolymer, epoxy resin, and polyamide resin.

상기 양극 무지부 영역에서 상기 양극부 절연 수지층이 제공되지 않는 부분에 대향하는 상기 음극 탭 영역의 부분에 상기 음극부 절연 수지층이 제공될 수 있고, 상기 음극 탭 영역에서 상기 음극부 절연 수지층이 제공되지 않는 부분에 대향하는 상기 양극 무지부 영역의 부분에 상기 양극부 절연 수지층이 제공될 수 있다.The negative electrode portion insulating resin layer may be provided at a portion of the negative electrode tab region facing the portion where the positive electrode portion insulating resin layer is not provided in the positive electrode non-coating region, and the negative electrode portion insulating resin layer in the negative electrode tab region. The positive electrode portion insulating resin layer may be provided at a portion of the positive electrode non-coating region facing the portion not provided.

상기 양극 무지부 영역의 폭은 5 ~ 10mm일 수 있다.The width of the anode non-coating region may be 5 ~ 10mm.

상기 양극 활물질층은 리튬염을 포함할 수 있다. 상기 음극 활물질층은 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 탄소 나노튜브, 플러렌, 및 활성탄 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The positive electrode active material layer may include a lithium salt. The negative electrode active material layer may include at least one selected from natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene, and activated carbon.

본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지는, 상기 이차 전지용 전극 조립체를 포함할 수 있다. Secondary batteries according to embodiments of the present invention may include the electrode assembly for the secondary battery.

본 발명의 실시예들에 따르면, 양극 무지부 영역이 종래 보다 짧은 폭을 가짐으로써 상기 양극 무지부 영역에 잔존하는 양극 활물질의 양을 줄일 수 있고, 양극 활물질 섬이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 상기 양극 무지부 영역의 제1 양극면 위에 양극 활물질 섬이 형성되어도 제1 절연 수지층에 의해 덮히게 되거나, 마주 보는 음극 집전체 위가 제2 절연 수지층으로 덮히게 되어, 양극 활물질 섬의 양극 활물질이 음극 집전체와 접촉하거나 음극 집전체로 이동하는 것이 방지될 수 있다. 이에 의해, 이차 전지용 전극 조립체에 의한 내부 단락이 방지될 수 있고, 이차 전지의 불량률이 감소하고, 수명이 증가하며, 생산성이 향상될 수 있다.According to embodiments of the present invention, since the positive electrode non-coating region has a shorter width than before, the amount of the positive electrode active material remaining in the positive electrode non-coating region can be reduced, and formation of the positive electrode active material island can be suppressed. Even if the positive electrode active material island is formed on the first positive electrode surface of the positive electrode non-coating region, the positive electrode active material island is covered by the first insulating resin layer, or the opposite negative electrode current collector is covered with the second insulating resin layer, and thus the positive electrode of the positive electrode active material island It is possible to prevent the active material from contacting or moving to the negative electrode current collector. Thereby, internal short circuit by the electrode assembly for secondary batteries can be prevented, the defective rate of a secondary battery can be reduced, life can be improved, and productivity can be improved.

도 1은 종래 기술에 따른 이차 전지용 전극 조립체를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 조립체를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 조립체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a view for explaining an electrode assembly for a secondary battery according to the prior art.
2 is a view for explaining an electrode assembly for a secondary battery according to embodiments of the present invention.
3A to 3F are views for explaining a method of manufacturing an electrode assembly for a secondary battery according to embodiments of the present invention.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The objects, features and advantages of the present invention will be easily understood by the following embodiments. The present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure may be thorough and complete, and that those skilled in the art will be able to convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 도면들에서, 층, 탭, 집전체의 두께와 영역들의 폭 등은 명확성을 기하기 위하여 과장되게 표현될 수 있다. 도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 A 영역과 B 영역이 마주 본다는 것의 의미는 A 영역과 B 영역이 대향하여 겹쳐지는 부분의 크기가 A 영역 또는 B 영역이 다른 C 영역과 대향하여 겹쳐지는 부분의 크기보다 크다는 것을 의미할 수 있다.
Although terms such as first, second, etc. are used herein to describe various elements, the elements should not be limited by such terms. These terms are only used to distinguish the elements from one another. Again, where an element is said to be on another element, it means that it can be formed directly on the other element or a third element can be interposed therebetween. In the drawings, the thickness of layers, tabs, current collectors and the like may be exaggerated for clarity. In the drawings, the size of elements, or the relative sizes between elements, may be somewhat exaggerated for a clearer understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat changed by variations in the manufacturing process. Accordingly, the embodiments disclosed herein are not to be limited to the shapes shown in the drawings unless specifically stated, it should be understood to include some modification. In the present specification, the meaning that the regions A and B face each other means that the size of the overlapping portions of the A and B regions facing each other is larger than the size of the overlapping portions of the A regions or the B regions facing the other C regions. Can be.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 조립체를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an electrode assembly for a secondary battery according to embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 이차 전지용 전극 조립체는 양극부(100), 음극부(200), 및 분리부(300)를 포함할 수 있다. 양극부(100)와 음극부(200)는 분리부(300)에 의해 서로 분리될 수 있다.Referring to FIG. 2, the secondary battery electrode assembly may include a positive electrode part 100, a negative electrode part 200, and a separation part 300. The positive electrode part 100 and the negative electrode part 200 may be separated from each other by the separating part 300.

양극부(100)는 양극 집전체(110), 양극 활물질층(120), 제1 절연 수지층(130) 및 양극 탭(140)을 포함할 수 있다.The positive electrode unit 100 may include a positive electrode current collector 110, a positive electrode active material layer 120, a first insulating resin layer 130, and a positive electrode tab 140.

양극 집전체(110)는 전도성이 우수한 금속 박판(foil)일 수 있다. 양극 집전체(110)는 예를 들어, 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 양극 집전체(110)의 표면은 탄소, 니켈, 티타늄, 또는 은으로 표면 처리될 수 있다. 양극 집전체(110)는 예를 들어, 알루미늄 박판 또는 알루미늄 합금 박판일 수 있다. 양극 집전체(110)는 제1 양극면(110a)과 제2 양극면(110b)을 포함할 수 있다. 제1 양극면(110a)과 제2 양극면(110b)은 서로 평행하게 신장할 수 있다. 제1 양극면(110a)은 분리부(300)를 마주 볼 수 있다.The positive electrode current collector 110 may be a metal foil having excellent conductivity. The positive electrode current collector 110 may include, for example, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, or an alloy thereof. The surface of the positive electrode current collector 110 may be surface treated with carbon, nickel, titanium, or silver. The positive electrode current collector 110 may be, for example, an aluminum thin plate or an aluminum alloy thin plate. The positive electrode current collector 110 may include a first positive electrode surface 110a and a second positive electrode surface 110b. The first anode surface 110a and the second anode surface 110b may extend in parallel to each other. The first anode surface 110a may face the separation unit 300.

양극 집전체(110) 위에 양극 활물질층(120)이 제공된다. 양극 활물질층(120)은 제1 양극 활물질층(120a)과 제2 양극 활물질층(120b)을 포함할 수 있다. 제1 양극 활물질층(120a)은 제1 양극면(110a) 위에 제공될 수 있고, 제2 양극 활물질층(120b)은 제2 양극면(110b) 위에 제공될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 양극 활물질층(120a)과 제2 양극 활물질층(120b)이 모두 제공되나, 다른 실시예에서는, 제1 및 제2 양극 활물질층들(120a, 120b) 중 어느 하나만 제공될 수 있다. The cathode active material layer 120 is provided on the cathode current collector 110. The positive electrode active material layer 120 may include a first positive electrode active material layer 120a and a second positive electrode active material layer 120b. The first positive electrode active material layer 120a may be provided on the first positive electrode surface 110a, and the second positive electrode active material layer 120b may be provided on the second positive electrode surface 110b. In this embodiment, both the first positive electrode active material layer 120a and the second positive electrode active material layer 120b are provided, but in another embodiment, only one of the first and second positive electrode active material layers 120a and 120b is provided. Can be.

양극 활물질층(120)은 층상 구조의 전이금속 산화물인 리튬염, 예를 들어 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LixNi1 -yCoyO2(0.9≤x≤1.2, 0<y<1), LixNiaCobMncO2 - yMy(0.9≤x≤1.2, a+b+c=1, 0≤y≤1, M은 적어도 하나 이상의 할로겐 원소 또는 S), LiMnO2, LixFe1-yMeyPzO4-aMa(0.9≤x≤1.2, 0≤y≤0.5, 0≤z≤1, 0≤a≤1, Me는 Cr, Al, Mg, Mn, Co, 및 Ni로부터 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속 원소, M은 적어도 하나 이상의 할로겐 원소 또는 S) 등 및 이들의 하나 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
The positive electrode active material layer 120 is a lithium salt which is a transition metal oxide having a layered structure, for example, LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , Li x Ni 1 -y Co y O 2 (0.9 ≦ x ≦ 1.2, 0 < y <1), Li x Ni a Co b Mn c O 2 - y M y (0.9≤x≤1.2, a + b + c = 1, 0≤y≤1, M is at least one halogen element or S) , LiMnO 2 , Li x Fe 1-y Me y P z O 4-a M a (0.9≤x≤1.2, 0≤y≤0.5, 0≤z≤1, 0≤a≤1, Me is Cr, Al , At least one metal element selected from Mg, Mn, Co, and Ni, M may include at least one halogen element or S) and the like and one or more mixtures thereof.

양극 집전체(110) 위에 양극 활물질층(120)의 가장자리 영역을 덮는 제1 절연 수지층(130)이 제공된다. 제1 절연 수지층(130)은 절연 수지 테이프일 수 있다. 제1 절연 수지층(130)은 절연성이 우수하고, 전극의 권회시에 받는 가압, 스침 등에 대한 강도와 전지의 낙하시에 받는 충격에 대한 강도가 우수하며, 비수전해질에 대한 안정성이 우수한 것이 바람직하다.A first insulating resin layer 130 is provided on the positive electrode current collector 110 to cover the edge region of the positive electrode active material layer 120. The first insulating resin layer 130 may be an insulating resin tape. It is preferable that the first insulating resin layer 130 has excellent insulation properties, excellent strength against pressurization, grazing, etc. received when the electrode is wound, strong impact against dropping of the battery, and excellent stability against nonaqueous electrolyte. Do.

제1 절연 수지층(130)은 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리황화페닐렌(poly(phenylene sulfide)), 폴리이미드, 아세테이트, 유리 직물(glass cloth), 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The first insulating resin layer 130 is, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, poly (phenylene sulfide), polyimide, acetate, glass cloth, polyfluorinated It may include one or more selected from vinylidene and derivatives thereof, such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, epoxy resin, and polyamide resin.

제1 절연 수지층(130)은 내열성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 절연 수지층(130)의 내열 온도 및 녹는점은 150℃ 이상일 수 있다. 이에 의해, 제1 절연 수지층(130)은 고온에서도 절연막으로서의 기능을 안정적으로 수행할 수 있다.The first insulating resin layer 130 may include a material having heat resistance. For example, the heat resistance temperature and the melting point of the first insulating resin layer 130 may be 150 ° C. or more. As a result, the first insulating resin layer 130 can stably function as an insulating film even at a high temperature.

상기 내열성을 갖는 재료는 분자량이 크고 결정성이 높을 수 있고, 예를 들어, 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The material having heat resistance may have a high molecular weight and high crystallinity. For example, polyvinylidene fluoride and derivatives thereof such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer It may include one or more selected from epoxy resins, polyamide resins.

양극 집전체(110)의 제1 양극면(110a) 위에 양극 탭(140)이 제공된다. 양극 탭(140)은 예를 들어, 알루미늄을 포함할 수 있다. The positive electrode tab 140 is provided on the first positive electrode surface 110a of the positive electrode current collector 110. The positive electrode tab 140 may include aluminum, for example.

양극부(100)는 양극 활물질 영역(100A), 양극 탭 영역(100B), 및 양극 무지부 영역(100C)을 포함할 수 있다. 양극 활물질 영역(100A)은 양극 활물질층(120)이 제공되는 영역을 나타낸다. 양극 활물질 영역(100A)에서, 양극 집전체(110)의 제1 및 제2 양극면들(110a, 110b) 중 적어도 어느 한 면에는 양극 활물질층(120)이 제공된다. 양극 탭 영역(100B)은 양극부(100)에서 양극 활물질 영역(100A)을 제외한 영역 중 양극 탭(140)이 제공되는 영역을 나타낸다. 양극 무지부 영역(100C)은 양극부(100)에서 양극 활물질 영역(100A)과 양극 탭 영역(100B)을 제외한 영역을 나타낸다. 양극 무지부 영역(100C)에는 양극 활물질층(120)과 양극 탭(140)이 제공되지 않는다. The positive electrode unit 100 may include a positive electrode active material region 100A, a positive electrode tab region 100B, and a positive electrode non-coating region 100C. The positive electrode active material region 100A represents a region in which the positive electrode active material layer 120 is provided. In the positive electrode active material region 100A, the positive electrode active material layer 120 is provided on at least one of the first and second positive electrode surfaces 110a and 110b of the positive electrode current collector 110. The positive electrode tab region 100B represents a region in which the positive electrode tab 140 is provided in the positive electrode portion 100 except for the positive electrode active material region 100A. The positive electrode non-coating region 100C represents a region of the positive electrode portion 100 except for the positive electrode active material region 100A and the positive electrode tab region 100B. The positive electrode active material layer 120 and the positive electrode tab 140 are not provided in the positive electrode non-coating region 100C.

음극부(200)는 음극 집전체(210), 음극 활물질층(220), 제2 절연 수지층(230) 및 음극 탭(240)을 포함할 수 있다.The negative electrode unit 200 may include a negative electrode current collector 210, a negative electrode active material layer 220, a second insulating resin layer 230, and a negative electrode tab 240.

음극 집전체(210)는 예를 들어, 스테인레스강, 니켈, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 음극 집전체(210)의 표면은 탄소, 니켈, 티타늄, 또는 은으로 표면 처리될 수 있다. 음극 집전체(210)는 예를 들어, 구리 박판 또는 구리 합금 박판일 수 있다. 음극 집전체(210)는 제1 음극면(210a)과 제2 음극면(210b)을 포함할 수 있다. 제1 음극면(210a)과 제2 음극면(210b)은 서로 평행하게 신장할 수 있다. 제1 음극면(210a)은 분리부(300)를 마주 볼 수 있다.The negative electrode current collector 210 may include, for example, stainless steel, nickel, copper, titanium, or an alloy thereof. The surface of the negative electrode current collector 210 may be surface treated with carbon, nickel, titanium, or silver. The negative electrode current collector 210 may be, for example, a copper thin plate or a copper alloy thin plate. The negative electrode current collector 210 may include a first negative electrode surface 210a and a second negative electrode surface 210b. The first cathode surface 210a and the second cathode surface 210b may extend in parallel to each other. The first cathode surface 210a may face the separation unit 300.

음극 집전체(210) 위에 음극 활물질층(220)이 제공된다. 음극 활물질층(220)은 제1 음극 활물질층(220a)과 제2 음극 활물질층(220b)을 포함할 수 있다. 제1 음극 활물질층(220a)은 제1 음극면(210a) 위에 제공될 수 있고, 제2 음극 활물질층(220b)은 제2 음극면(210b) 위에 제공될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 음극 활물질층(220a)과 제2 음극 활물질층(220b)이 모두 제공되나, 다른 실시예에서는, 제1 및 제2 음극 활물질층들(220a, 220b) 중 어느 하나만 제공될 수 있다. The negative electrode active material layer 220 is provided on the negative electrode current collector 210. The negative electrode active material layer 220 may include a first negative electrode active material layer 220a and a second negative electrode active material layer 220b. The first negative electrode active material layer 220a may be provided on the first negative electrode surface 210a, and the second negative electrode active material layer 220b may be provided on the second negative electrode surface 210b. In this embodiment, both the first negative electrode active material layer 220a and the second negative electrode active material layer 220b are provided, but in another embodiment, only one of the first and second negative electrode active material layers 220a and 220b is provided. Can be.

음극 활물질층(220)은 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 탄소 나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연 재료 또는 탄소 재료와 금속의 복합물 또는 이들의 1종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The negative electrode active material layer 220 may be formed of carbon and graphite materials such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotubes, fullerene, activated carbon, or a composite of carbon materials and metals, or a combination thereof. It may comprise one or more mixtures.

음극 집전체(210)의 제1 음극면(210a) 위에 음극 탭(240)이 제공된다. 음극 탭(240)은 예를 들어, 니켈을 포함할 수 있다.The negative electrode tab 240 is provided on the first negative electrode surface 210a of the negative electrode current collector 210. The negative electrode tab 240 may include nickel, for example.

음극 집전체(210) 위에 음극 탭(240)을 덮는 제2 절연 수지층(230)이 제공된다. 제2 절연 수지층(230)은 절연 수지 테이프일 수 있다. 제2 절연 수지층(230)은 절연성이 우수하고, 전극의 권회시에 받는 가압, 스침 등에 대한 강도와 전지의 낙하시에 받는 충격에 대한 강도가 우수하며, 비수전해질에 대한 안정성이 우수한 것이 바람직하다.A second insulating resin layer 230 covering the negative electrode tab 240 is provided on the negative electrode current collector 210. The second insulating resin layer 230 may be an insulating resin tape. It is preferable that the second insulating resin layer 230 has excellent insulation properties, excellent strength against pressurization, grazing, etc. received when the electrode is wound, strong impact against dropping of the battery, and excellent stability against nonaqueous electrolyte. Do.

제2 절연 수지층(230)의 재질은 제1 절연 수지층(130)의 재질과 동일할 수도 있고 다를 수 있으며, 본 발명이 목적하는 절연 수지층의 요건을 만족하는 한 이에 제한되지 않는다. 또, 제1 및 제2 절연 수지층(130, 230)은 각각 그 크기가 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 그 크기는 양극 활물질 섬의 발생을 방지할 수 있는 목적을 달성할 수 있는 한 제한되지 않는다. 예를 들어, 음극 탭(240) 상에 부착되는 제2 절연 수지층(230)은 제1 절연 수지층(130)보다 길 수도 있고, 짧을 수도 있다. 즉, 제1 절연 수지층(130) 및 제2 절연 수지층(230) 중 어느 하나가 길게 제공되는 경우 나머지 하나는 짧게 제공될 수 있다. The material of the second insulating resin layer 230 may be the same as or different from the material of the first insulating resin layer 130, and the present invention is not limited thereto as long as the present invention satisfies the requirements of the insulating resin layer. In addition, the first and second insulating resin layers 130 and 230 may each have the same size or may not be the same. The size is not limited as long as the object that can prevent generation of positive electrode active material islands can be achieved. For example, the second insulating resin layer 230 attached on the negative electrode tab 240 may be longer or shorter than the first insulating resin layer 130. That is, when one of the first insulating resin layer 130 and the second insulating resin layer 230 is provided long, the other one may be provided short.

제2 절연 수지층(230)은 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리황화페닐렌(poly(phenylene sulfide)), 폴리이미드, 아세테이트, 유리 직물(glass cloth), 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The second insulating resin layer 230 is, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, poly (phenylene sulfide), polyimide, acetate, glass cloth, polyfluorinated It may include one or more selected from vinylidene and derivatives thereof, such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, epoxy resin, and polyamide resin.

제2 절연 수지층(230)은 내열성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연 수지층(230)의 내열 온도 및 녹는점은 150℃ 이상일 수 있다. 이에 의해, 제2 절연 수지층(230)은 고온에서도 절연막으로서의 기능을 안정적으로 수행할 수 있다.The second insulating resin layer 230 may include a material having heat resistance. For example, the heat resistance temperature and the melting point of the second insulating resin layer 230 may be 150 ° C. or more. As a result, the second insulating resin layer 230 can stably function as an insulating film even at a high temperature.

상기 내열성을 갖는 재료는 분자량이 크고 결정성이 높을 수 있고, 예를 들어, 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The material having heat resistance may have a high molecular weight and high crystallinity. For example, polyvinylidene fluoride and derivatives thereof such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer It may include one or more selected from epoxy resins, polyamide resins.

음극부(200)는 음극 활물질 영역(200A), 음극 탭 영역(200B), 및 음극 무지부 영역(200C)을 포함할 수 있다. 음극 활물질 영역(100A)은 음극 활물질층(220)이 제공되는 영역을 나타낸다. 음극 활물질 영역(200A)에서, 음극 집전체(210)의 제1 및 제2 음극면들(210a, 210b) 중 적어도 어느 한 면에는 음극 활물질층(220)이 제공된다. 음극 탭 영역(200B)은 음극부(200)에서 음극 활물질 영역(200A)을 제외한 영역 중 음극 탭(240)이 제공되는 영역을 나타낸다. 음극 무지부 영역(200C)은 음극부(100)에서 음극 활물질 영역(200A)과 음극 탭 영역(200B)을 제외한 영역을 나타낸다. 음극 무지부 영역(200C)에는 음극 활물질층(220)과 음극 탭(240)이 제공되지 않는다.The negative electrode unit 200 may include the negative electrode active material region 200A, the negative electrode tab region 200B, and the negative electrode non-coating region 200C. The negative electrode active material region 100A represents a region in which the negative electrode active material layer 220 is provided. In the negative electrode active material region 200A, the negative electrode active material layer 220 is provided on at least one of the first and second negative electrode surfaces 210a and 210b of the negative electrode current collector 210. The negative electrode tab region 200B represents a region in which the negative electrode tab 240 is provided in the negative electrode portion 200 except for the negative electrode active material region 200A. The negative electrode non-coating region 200C indicates a region of the negative electrode portion 100 except for the negative electrode active material region 200A and the negative electrode tab region 200B. The negative electrode active material layer 220 and the negative electrode tab 240 are not provided in the negative electrode non-coating region 200C.

양극부(100)와 음극부(200) 사이에 분리부(300)가 제공된다. 분리부(300)는 고분자 수지, 예를 들어, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 양극부(100) 위 및/또는 음극부(200) 아래에 다른 분리부가 더 제공될 수 있다.A separator 300 is provided between the anode part 100 and the cathode part 200. Separation unit 300 may include a polymer resin, for example, polypropylene or polyethylene. Although not shown, other separators may be further provided above the anode portion 100 and / or below the cathode portion 200.

양극부(100)와 음극부(200)는 분리부(300)를 개재하여 서로 마주 보도록 배치된다. 양극 활물질 영역(100A)과 음극 활물질 영역(200A)이 서로 마주 보도록 배치되고, 양극 탭 영역(100B)과 음극 무지부 영역(200C)이 서로 마주 보도록 배치되며, 양극 무지부 영역(100C)과 음극 탭 영역(200B)이 서로 마주 보도록 배치된다. The positive electrode part 100 and the negative electrode part 200 are disposed to face each other via the separating part 300. The positive electrode active material region 100A and the negative electrode active material region 200A are disposed to face each other, and the positive electrode tab region 100B and the negative electrode non-coating region 200C are disposed to face each other, and the positive electrode non-coating region 100C and the negative electrode are opposite to each other. The tab regions 200B are disposed to face each other.

양극 무지부 영역(100C)은 5~10mm의 폭을 가질 수 있다. 이와 같이, 양극 무지부 영역(100C)은 종래 보다 짧은 폭을 가짐으로써 양극 무지부 영역(100C)에 잔존하는 양극 활물질의 양을 줄일 수 있고, 양극 활물질 섬이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 또, 양극 무지부 영역(100C)에서 제1 절연 수지층(130)이 양극 집전체(110)의 제1 양극면(110a)을 덮도록 배치되거나, 음극 집전체(210)의 제1 음극면(210a) 위의 제2 절연 수지층(230)이 양극 무지부 영역(100C)에 대응하여 마주 보는 영역을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 양극 무지부 영역(100C)에서 제1 절연 수지층(130)이 제공되지 않는 부분에 대향하는 음극 탭 영역(200B)의 부분에 제2 절연 수지층(230)이 제공되거나, 음극 탭 영역(200B)에서 제2 절연 수지층(230)이 제공되지 않는 부분에 대향하는 양극 무지부 영역(100C)의 부분에 제1 절연 수지층(130C)이 제공될 수 있다. 따라서, 양극 무지부 영역(100C)의 제1 양극면(110a) 위에 양극 활물질 섬이 형성되어도 제1 절연 수지층(130)에 의해 덮히게 되거나, 마주 보는 음극 집전체(210) 위가 제2 절연 수지층(230)으로 덮히게 되어, 양극 활물질 섬의 양극 활물질이 음극 집전체(210)와 접촉하거나 음극 집전체(210)로 이동하는 것이 방지될 수 있다. 이에 의해, 양극 활물질 섬에 의한 양극부(100)와 음극부(200) 간 단락이 방지될 수 있고, 양극 활물질 섬에 포함된 리튬이 음극 집전체(210)로 이동하여 음극 집전체(210)에 리튬 덴드라이트(dendrite)가 형성되는 것이 방지될 수 있다.The anode plain region 100C may have a width of about 5 mm to about 10 mm. As described above, since the positive electrode non-coating region 100C has a shorter width than before, the amount of the positive electrode active material remaining in the positive electrode non-coating region 100C can be reduced, and the formation of the positive electrode active material island can be suppressed. In addition, the first insulating resin layer 130 is disposed in the positive electrode non-coating region 100C to cover the first positive electrode surface 110a of the positive electrode current collector 110, or the first negative electrode surface of the negative electrode current collector 210. The second insulating resin layer 230 on the 210a may be disposed to cover a region facing each other corresponding to the anode non-coating region 100C. That is, the second insulating resin layer 230 is provided to the portion of the negative electrode tab region 200B opposite to the portion where the first insulating resin layer 130 is not provided in the positive electrode non-coating region 100C, or the negative electrode tab region. The first insulating resin layer 130C may be provided at a portion of the positive electrode non-coating region 100C opposite to the portion where the second insulating resin layer 230 is not provided at 200B. Accordingly, even when the positive electrode active material island is formed on the first positive electrode surface 110a of the positive electrode non-coating region 100C, the negative electrode current collector 210 is covered by the first insulating resin layer 130 or faces the second negative electrode current collector 210. By being covered with the insulating resin layer 230, it is possible to prevent the positive electrode active material of the positive electrode active material island from contacting or moving to the negative electrode current collector 210. As a result, a short circuit between the positive electrode part 100 and the negative electrode part 200 due to the positive electrode active material island may be prevented, and lithium included in the positive electrode active material island may move to the negative electrode current collector 210 to move the negative electrode current collector 210. The formation of lithium dendrite in the film can be prevented.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 조립체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.3A to 3F are views for explaining a method of manufacturing an electrode assembly for a secondary battery according to embodiments of the present invention.

도 3a를 참조하면, 양극 집전체(110) 위에 양극 활물질층(120)이 형성된다. 제1 양극면(110a) 위에 제1 양극 활물질층(120a)이 형성될 수 있고, 제2 양극면(110b) 위에 제2 양극 활물질층(120b)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 양극 활물질층(120a)과 제2 양극 활물질층(120b)이 모두 형성되나, 다른 실시예에서는, 제1 및 제2 양극 활물질층들(120a, 120b) 중 어느 하나만 형성될 수 있다. 양극 활물질층(120)은 양극 집전체(110)에 양극 활물질을 포함하는 슬러리를 도포하고 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3A, the cathode active material layer 120 is formed on the cathode current collector 110. The first positive electrode active material layer 120a may be formed on the first positive electrode surface 110a, and the second positive electrode active material layer 120b may be formed on the second positive electrode surface 110b. In this embodiment, both the first positive electrode active material layer 120a and the second positive electrode active material layer 120b are formed, but in another embodiment, only one of the first and second positive electrode active material layers 120a and 120b is formed. Can be. The positive electrode active material layer 120 may be formed by applying and patterning a slurry including the positive electrode active material to the positive electrode current collector 110.

양극 집전체(110)로 전도성이 우수한 금속 박판, 예를 들어, 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티타늄 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 양극 집전체(110)의 표면은 탄소, 니켈, 티타늄, 또는 은으로 표면 처리될 수 있다. 양극 집전체(110)는 예를 들어, 알루미늄 박판 또는 알루미늄 합금 박판일 수 있다. 양극 집전체(110)는 제1 양극면(110a)과 제2 양극면(110b)을 포함할 수 있다. 제1 양극면(110a)과 제2 양극면(110b)은 서로 평행하게 신장할 수 있다. As the positive electrode current collector 110, a thin metal plate having excellent conductivity, for example, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, or an alloy thereof may be used. The surface of the positive electrode current collector 110 may be surface treated with carbon, nickel, titanium, or silver. The positive electrode current collector 110 may be, for example, an aluminum thin plate or an aluminum alloy thin plate. The positive electrode current collector 110 may include a first positive electrode surface 110a and a second positive electrode surface 110b. The first anode surface 110a and the second anode surface 110b may extend in parallel to each other.

상기 양극 활물질은 층상 구조의 전이금속 산화물인 리튬염, 예를 들어 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LixNi1 -yCoyO2(0.9≤x≤1.2, 0<y<1), LixNiaCobMncO2 - yMy(0.9≤x≤1.2, a+b+c=1, 0≤y≤1, M은 적어도 하나 이상의 할로겐 원소 또는 S), LiMnO2, LixFe1 - yMeyPzO4 -aMa(0.9≤x≤1.2, 0≤y≤0.5, 0≤z≤1, 0≤a≤1, Me는 Cr, Al, Mg, Mn, Co, 및 Ni로부터 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속 원소, M은 적어도 하나 이상의 할로겐 원소 또는 S) 등 및 이들의 하나 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The positive electrode active material is a lithium salt which is a transition metal oxide having a layered structure, for example, LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , Li x Ni 1 -y Co y O 2 (0.9 ≦ x ≦ 1.2, 0 <y <1 ), Li x Ni a Co b Mn c O 2 - y M y (0.9≤x≤1.2, a + b + c = 1, 0≤y≤1, M is at least one halogen element or S), LiMnO 2 , Li x Fe 1 - y Me y P z O 4 -a M a (0.9≤x≤1.2, 0≤y≤0.5, 0≤z≤1, 0≤a≤1, Me is Cr, Al, Mg, At least one metal element selected from Mn, Co, and Ni, M may include at least one halogen element or S) and the like and one or more mixtures thereof.

상기 슬러리는 바인더, 전도재, 충전재, 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.The slurry may further include a binder, a conductive material, a filler, and an additive.

양극 활물질층(120)을 형성한 후 양극 무지부 영역(도 2의 100C 참조)의 폭이 5~10mm가 되도록 양극 집전체(110)가 절단될 수 있다. 이와 같이, 상기 양극 무지부 영역이 종래 보다 짧은 폭을 갖도록 형성됨으로써 상기 양극 무지부 영역에 잔존하는 양극 활물질의 양을 줄일 수 있고, 양극 활물질 섬이 형성되는 것을 억제할 수 있다.After the formation of the cathode active material layer 120, the cathode current collector 110 may be cut such that the width of the cathode uncoated region (see 100C of FIG. 2) is 5 to 10 mm. As described above, since the positive electrode non-coating region is formed to have a shorter width than before, the amount of the positive electrode active material remaining in the positive electrode non-coating region can be reduced, and formation of a positive electrode active material island can be suppressed.

도 3b를 참조하면, 양극 집전체(110) 위에 양극 활물질층(120)의 가장자리 영역을 덮는 제1 절연 수지층(130)이 형성된다. 제1 절연 수지층(130)은 절연 수지 테이프일 수 있다. 제1 절연 수지층(130)은 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리황화페닐렌(poly(phenylene sulfide)), 폴리이미드, 아세테이트, 유리 직물(glass cloth), 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 절연 수지 테이프를 양극 집전체(110) 위의 양극 활물질층(120)의 적어도 하나 이상의 가장자리 영역에 부착하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 절연 수지 테이프는 부착된 후 그 가장자리 부분이 커팅되어 제거될 수 있다.Referring to FIG. 3B, a first insulating resin layer 130 covering an edge region of the positive electrode active material layer 120 is formed on the positive electrode current collector 110. The first insulating resin layer 130 may be an insulating resin tape. The first insulating resin layer 130 is, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, poly (phenylene sulfide), polyimide, acetate, glass cloth, polyfluorinated Insulating resin tape comprising at least one selected from vinylidene and derivatives thereof, such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, epoxy resin, and polyamide resin It may be formed by attaching to at least one or more edge regions of the positive electrode active material layer 120 on the entire (110). After the insulating resin tape is attached, its edge portion may be cut and removed.

제1 절연 수지층(130)은 절연성이 우수하고, 전극의 권회시에 받는 가압, 스침 등에 대한 강도와 전지의 낙하시에 받는 충격에 대한 강도가 우수하며, 비수전해질에 대한 안정성이 우수한 것이 바람직하다.It is preferable that the first insulating resin layer 130 has excellent insulation properties, excellent strength against pressurization, grazing, etc. received when the electrode is wound, strong impact against dropping of the battery, and excellent stability against nonaqueous electrolyte. Do.

제1 절연 수지층(130)은 내열성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 절연 수지층(130)의 내열 온도 및 녹는점은 150℃ 이상일 수 있다. 이에 의해, 제1 절연 수지층(130)은 고온에서도 절연막으로서의 기능을 안정적으로 수행할 수 있다. 상기 내열성을 갖는 재료는 분자량이 크고 결정성이 높을 수 있고, 예를 들어, 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The first insulating resin layer 130 may include a material having heat resistance. For example, the heat resistance temperature and the melting point of the first insulating resin layer 130 may be 150 ° C. or more. As a result, the first insulating resin layer 130 can stably function as an insulating film even at a high temperature. The material having heat resistance may have a high molecular weight and high crystallinity. For example, polyvinylidene fluoride and derivatives thereof such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer It may include one or more selected from epoxy resins, polyamide resins.

양극 집전체(110)의 제1 양극면(110a) 위의 제1 절연 수지층(130)은 양극 무지부 영역(도 2의 100C 참조)을 덮도록 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 양극 무지부 영역의 제1 양극면(110a) 위에 양극 활물질 섬이 형성되어도 제1 절연 수지층(130)에 의해 덮히게 되어, 양극 활물질 섬의 양극 활물질이 음극 집전체(도 2의 210 참조)와 접촉하거나 상기 음극 집전체로 이동하는 것이 방지될 수 있다. The first insulating resin layer 130 on the first positive electrode surface 110a of the positive electrode current collector 110 may be formed to cover the positive electrode non-coating region (see 100C of FIG. 2). As a result, even when the positive electrode active material island is formed on the first positive electrode surface 110a of the positive electrode non-coating region, the positive electrode active material island is covered by the first insulating resin layer 130 so that the positive electrode active material of the positive electrode active material island is the negative electrode current collector (FIG. 2). Contacting or moving to the negative electrode current collector can be prevented.

도 3c를 참조하면, 양극 집전체(110)의 제1 양극면(110a) 위에 양극 탭(140)이 형성된다. 양극 탭(140)은 예를 들어, 알루미늄으로 형성될 수 있고, 저항 용접을 이용하여 양극 집전체(110)에 부착될 수 있다.Referring to FIG. 3C, a positive electrode tab 140 is formed on the first positive electrode surface 110a of the positive electrode current collector 110. The positive electrode tab 140 may be formed of, for example, aluminum and may be attached to the positive electrode current collector 110 using resistance welding.

도 3d를 참조하면, 도 3a를 참조하면, 음극 집전체(210) 위에 음극 활물질층(220)이 형성된다. 제1 음극면(210a) 위에 제1 음극 활물질층(220a)이 형성될 수 있고, 제2 음극면(210b) 위에 제2 음극 활물질층(220b)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 음극 활물질층(220a)과 제2 음극 활물질층(220b)이 모두 형성되나, 다른 실시예에서는, 제1 및 제2 음극 활물질층들(220a, 220b) 중 어느 하나만 형성될 수 있다. 음극 활물질층(220)은 음극 집전체(210)에 음극 활물질을 포함하는 슬러리를 도포하고 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3D, referring to FIG. 3A, a negative electrode active material layer 220 is formed on the negative electrode current collector 210. The first negative electrode active material layer 220a may be formed on the first negative electrode surface 210a, and the second negative electrode active material layer 220b may be formed on the second negative electrode surface 210b. In this embodiment, both the first negative electrode active material layer 220a and the second negative electrode active material layer 220b are formed, but in another embodiment, only one of the first and second negative electrode active material layers 220a and 220b is formed. Can be. The negative electrode active material layer 220 may be formed by applying and patterning a slurry including the negative electrode active material to the negative electrode current collector 210.

음극 집전체(210)로 예를 들어, 스테인레스강, 니켈, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 음극 집전체(210)의 표면은 탄소, 니켈, 티타늄, 또는 은으로 표면 처리될 수 있다. 음극 집전체(210)는 예를 들어, 구리 박판 또는 구리 합금 박판일 수 있다. 음극 집전체(210)는 제1 음극면(210a)과 제2 음극면(210b)을 포함할 수 있다. 제1 음극면(210a)과 제2 음극면(210b)은 서로 평행하게 신장할 수 있다. As the negative electrode current collector 210, for example, stainless steel, nickel, copper, titanium, or an alloy thereof may be used. The surface of the negative electrode current collector 210 may be surface treated with carbon, nickel, titanium, or silver. The negative electrode current collector 210 may be, for example, a copper thin plate or a copper alloy thin plate. The negative electrode current collector 210 may include a first negative electrode surface 210a and a second negative electrode surface 210b. The first cathode surface 210a and the second cathode surface 210b may extend in parallel to each other.

상기 음극 활물질은 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 탄소 나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연 재료 또는 탄소 재료와 금속의 복합물을 포함할 수 있다. 상기 슬러리는 바인더, 전도재, 충전재, 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.The negative active material may include carbon and graphite materials such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene, activated carbon, or a composite of carbon material and metal. The slurry may further include a binder, a conductive material, a filler, and an additive.

도 3e를 참조하면, 음극 집전체(210)의 제1 음극면(210a) 위에 음극 탭(240)이 형성된다. 음극 탭(240)은 예를 들어, 니켈로 형성될 수 있고, 저항 용접을 이용하여 음극 집전체(210)에 부착될 수 있다.Referring to FIG. 3E, a negative electrode tab 240 is formed on the first negative electrode surface 210a of the negative electrode current collector 210. The negative electrode tab 240 may be formed of, for example, nickel and may be attached to the negative electrode current collector 210 using resistance welding.

도 3f를 참조하면, 음극 집전체(210) 위에 음극 탭(240)을 덮는 제2 절연 수지층(230)이 형성된다. 제2 절연 수지층(230)은 절연 수지 테이프일 수 있다. 제2 절연 수지층(230)은 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리황화페닐렌(poly(phenylene sulfide)), 폴리이미드, 아세테이트, 유리 직물(glass cloth), 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 절연 수지 테이프를 음극 집전체(210) 위의 음극 탭(240)을 덮도록 부착하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 절연 수지 테이프는 부착된 후 그 가장자리 부분이 커팅되어 제거될 수 있다. Referring to FIG. 3F, a second insulating resin layer 230 covering the negative electrode tab 240 is formed on the negative electrode current collector 210. The second insulating resin layer 230 may be an insulating resin tape. The second insulating resin layer 230 is, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, poly (phenylene sulfide), polyimide, acetate, glass cloth, polyfluorinated An insulating resin tape comprising at least one selected from vinylidene and derivatives thereof such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, epoxy resin, and polyamide resin It can be formed by attaching to cover the negative electrode tab 240 over the entire (210). After the insulating resin tape is attached, its edge portion may be cut and removed.

제2 절연 수지층(230)의 재질은 제1 절연 수지층(130)의 재질과 동일할 수도 있고 다를 수 있으며, 본 발명이 목적하는 절연 수지층의 요건을 만족하는 한 이에 제한되지 않는다. 또, 제1 및 제2 절연 수지층(130, 230)은 각각 그 크기가 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 그 크기는 양극 활물질 섬의 발생을 방지할 수 있는 목적을 달성할 수 있는 한 제한되지 않는다. 예를 들어, 음극 탭(240) 상에 부착되는 제2 절연 수지층(230)은 제1 절연 수지층(130)보다 길게 형성될 수도 있고, 짧게 형성될 수도 있다. 즉, 제1 절연 수지층(130) 및 제2 절연 수지층(230) 중 어느 하나가 길게 형성되는 경우는 나머지 하나는 짧게 형성될 수 있다. The material of the second insulating resin layer 230 may be the same as or different from the material of the first insulating resin layer 130, and the present invention is not limited thereto as long as the present invention satisfies the requirements of the insulating resin layer. In addition, the first and second insulating resin layers 130 and 230 may each have the same size or may not be the same. The size is not limited as long as the object that can prevent generation of positive electrode active material islands can be achieved. For example, the second insulating resin layer 230 attached to the negative electrode tab 240 may be formed longer than the first insulating resin layer 130 or may be formed shorter. That is, when one of the first insulating resin layer 130 and the second insulating resin layer 230 is formed long, the other one may be formed short.

제2 절연 수지층(230)은 절연성이 우수하고, 전극의 권회시에 받는 가압, 스침 등에 대한 강도와 전지의 낙하시에 받는 충격에 대한 강도가 우수하며, 비수전해질에 대한 안정성이 우수한 것이 바람직하다.It is preferable that the second insulating resin layer 230 has excellent insulation properties, excellent strength against pressurization, grazing, etc. received when the electrode is wound, strong impact against dropping of the battery, and excellent stability against nonaqueous electrolyte. Do.

제2 절연 수지층(230)은 내열성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연 수지층(230)의 내열 온도 및 녹는점은 150℃ 이상일 수 있다. 이에 의해, 제2 절연 수지층(230)은 고온에서도 절연막으로서의 기능을 안정적으로 수행할 수 있다. 상기 내열성을 갖는 재료는 분자량이 크고 결정성이 높을 수 있고, 예를 들어, 폴리플루오르화비닐리덴 및 그 카르복시산 변성체 또는 말레산 변성체 등의 유도체, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The second insulating resin layer 230 may include a material having heat resistance. For example, the heat resistance temperature and the melting point of the second insulating resin layer 230 may be 150 ° C. or more. As a result, the second insulating resin layer 230 can stably function as an insulating film even at a high temperature. The material having heat resistance may have a high molecular weight and high crystallinity. For example, polyvinylidene fluoride and derivatives thereof such as carboxylic acid modified or maleic acid modified, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer It may include one or more selected from epoxy resins, polyamide resins.

음극 집전체(210)의 제1 음극면(210a) 위의 제2 절연 수지층(230)은 양극 무지부 영역(도 2의 100C 참조)에 대응하여 마주 보는 영역을 덮도록 배치될 수 있다. 이에 의해, 양극 무지부 영역(100C)의 제1 양극면(110a) 위에 양극 활물질 섬이 형성되어도 마주 보는 음극 집전체(210) 위가 제2 절연 수지층(230)으로 덮히게 되어, 양극 활물질 섬의 양극 활물질이 음극 집전체(210)와 접촉하거나 음극 집전체(210)로 이동하는 것이 방지될 수 있다. The second insulating resin layer 230 on the first negative electrode surface 210a of the negative electrode current collector 210 may be disposed to cover a region facing each other corresponding to the positive electrode non-coating region (see 100C of FIG. 2). As a result, even if the positive electrode active material island is formed on the first positive electrode surface 110a of the positive electrode non-coating region 100C, the upper surface of the negative electrode current collector 210 facing the second insulating resin layer 230 is covered with the positive electrode active material. It is possible to prevent the positive electrode active material of the island from contacting or moving to the negative electrode current collector 210.

다시 도 2를 참조하면, 양극부(100)와 음극부(200)를 서로 마주 보도록 배치하고, 그 사이에 분리부(300)가 제공된다. 분리부(300)는 고분자 수지 예를 들어,폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 형성될 수 있다. 양극 활물질 영역(100A)과 음극 활물질 영역(200A)이 서로 마주 보도록 배치되고, 양극 탭 영역(100B)과 음극 무지부 영역(200C)이 서로 마주 보도록 배치되며, 양극 무지부 영역(100C)과 음극 탭 영역(200B)이 서로 마주 보도록 배치된다.Referring again to FIG. 2, the anode part 100 and the cathode part 200 are disposed to face each other, and a separation part 300 is provided therebetween. Separation unit 300 may be formed of a polymer resin, for example, polypropylene or polyethylene. The positive electrode active material region 100A and the negative electrode active material region 200A are disposed to face each other, and the positive electrode tab region 100B and the negative electrode non-coating region 200C are disposed to face each other, and the positive electrode non-coating region 100C and the negative electrode are opposite to each other. The tab regions 200B are disposed to face each other.

본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지용 전극 조립체는, 적층된 양극부(100), 분리부(300), 음극부(200)를 권취하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 이차 전지용 전극 조립체는 젤리롤 타입일 수 있다.The electrode assembly for a secondary battery according to embodiments of the present invention may be formed by winding the stacked positive electrode part 100, the separation part 300, and the negative electrode part 200. The secondary battery electrode assembly may be a jelly roll type.

본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지는, 상기 이차 전지용 전극 조립체를 전지 케이스 내에 제공하고 상기 전지 케이스 내에 전해액을 주입하는 것에 의해 형성될 수 있다. The secondary battery according to the embodiments of the present invention may be formed by providing the electrode assembly for the secondary battery in a battery case and injecting an electrolyte solution into the battery case.

이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention have been described. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100 : 양극부 100A : 양극 활물질 영역
100B : 양극 탭 영역 100C : 양극 무지부 영역
110 : 양극 집전체 120 : 양극 활물질층
130 : 제1 절연 수지층 140 : 양극 탭
200 : 음극부 200A : 음극 활물질 영역
200B : 음극 탭 영역 200C : 음극 무지부 영역
210 : 음극 집전체 220 : 음극 활물질층
230 : 제2 절연 수지층 240 : 음극 탭
300 : 분리부100: positive electrode portion 100A: positive electrode active material region
100B: positive electrode tab area 100C: positive electrode uncoated area
110: positive electrode current collector 120: positive electrode active material layer
130: first insulating resin layer 140: anode tab
200: negative electrode portion 200A: negative electrode active material region
200B: cathode tab region 200C: cathode uncoated region
210: negative electrode current collector 220: negative electrode active material layer
230: second insulating resin layer 240: negative electrode tab
300: separator

Claims (8)

양극 활물질층이 제공되는 양극 활물질 영역과, 양극 탭이 제공되는 양극 탭 영역과, 양극 무지부 영역을 포함하는 양극부;
음극 활물질층이 제공되고 상기 양극 활물질 영역과 마주 보는 음극 활물질 영역과, 음극 탭이 제공되고 상기 양극 무지부 영역과 마주 보는 음극 탭 영역과, 상기 양극 탭 영역과 마주 보는 음극 무지부 영역을 포함하는 음극부; 및
상기 양극부와 상기 음극부 사이에 제공되는 분리부를 포함하며,
상기 음극부는 상기 음극 탭을 덮고 상기 양극 무지부 영역과 마주 보는 음극 집전체를 덮는 음극부 절연 수지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.A positive electrode portion including a positive electrode active material region provided with a positive electrode active material layer, a positive electrode tab region provided with a positive electrode tab, and a positive electrode uncoated region;
A negative electrode active material layer is provided and includes a negative electrode active material region facing the positive electrode active material region, a negative electrode tab is provided and facing the positive electrode non-coating region, and a negative electrode non-coating region facing the positive electrode tab region. A cathode part; And
A separator provided between the positive electrode and the negative electrode,
The negative electrode unit further comprises a negative electrode insulating resin layer covering the negative electrode tab and covering the negative electrode current collector facing the positive electrode non-coating region. 제 1 항에 있어서,
상기 양극부는 상기 양극 활물질층의 가장자리와 상기 양극 무지부 영역을 덮는 양극부 절연 수지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체. The method of claim 1,
The positive electrode unit further comprises a positive electrode insulating resin layer covering the edge of the positive electrode active material layer and the positive electrode uncoated region. 제 2 항에 있어서,
상기 양극부 절연 수지층 및 상기 음극부 절연 수지 절연층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리황화페닐렌, 폴리이미드, 아세테이트, 유리 직물, 폴리플루오르화비닐리덴, 플루오르화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method of claim 2,
The anode part insulating resin layer and the cathode part insulating resin insulating layer are polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, polyphenyl sulfide, polyimide, acetate, glass fabric, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride- Electrode assembly for a secondary battery comprising at least one selected from hexafluoropropylene copolymer, epoxy resin, and polyamide resin. 제 2 항에 있어서,
상기 양극 무지부 영역에서 상기 양극부 절연 수지층이 제공되지 않는 부분에 대향하는 상기 음극 탭 영역의 부분에 상기 음극부 절연 수지층이 제공되고,
상기 음극 탭 영역에서 상기 음극부 절연 수지층이 제공되지 않는 부분에 대향하는 상기 양극 무지부 영역의 부분에 상기 양극부 절연 수지층이 제공되는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체. The method of claim 2,
The negative electrode portion insulating resin layer is provided at a portion of the negative electrode tab region opposite to the portion where the positive electrode portion insulating resin layer is not provided in the positive electrode non-coating region,
And the positive electrode portion insulating resin layer is provided at a portion of the negative electrode non-coating region facing the portion where the negative electrode portion insulating resin layer is not provided in the negative electrode tab region. 제 1 항에 있어서,
상기 양극 무지부 영역의 폭은 5 ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method of claim 1,
The width of the positive electrode non-coated region is a secondary battery electrode assembly, characterized in that 5 ~ 10mm. 제 1 항에 있어서,
상기 양극 활물질층은 리튬염을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method of claim 1,
The positive electrode active material layer is a secondary battery electrode assembly, characterized in that it comprises a lithium salt. 제 1 항에 있어서,
상기 음극 활물질층은 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 탄소 나노튜브, 플러렌, 및 활성탄 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method of claim 1,
The anode active material layer is a secondary battery electrode assembly comprising at least one selected from natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotubes, fullerene, and activated carbon. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 이차 전지용 전극 조립체를 포함하는 이차 전지. A secondary battery comprising the electrode assembly for a secondary battery according to any one of claims 1 to 6.
KR1020110014429A 2011-02-18 2011-02-18 Electrode assembly for secondary battery and secondary battery comprising the same KR101584830B1 (en)

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