KR20140088343A - Electrode Assembly Having Separators Attached to Each Other and Battery Cell Comprising the Same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a secondary battery in which an electrode assembly, in which separation membranes are wound in an interposed state between a positive electrode and a negative electrode where electrode active materials are respectively applied, is mounted on an inner portion of a battery case. The separation membranes include a first separation membrane that is interposed between the positive electrode and the negative electrode; and a second separation membrane that is positioned on the other surface of the negative electrode. The first separation membrane and the second separation membrane have separation membrane residue portions extending at a predetermined length from width-direction outer circumferential surfaces of the positive electrode and the negative electrode, and the separation membrane residue portions are bonded.

Description

분리막들이 상호 접합된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 {Electrode Assembly Having Separators Attached to Each Other and Battery Cell Comprising the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the same,

본 발명은 분리막들이 상호 접합된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전극 활물질이 각각 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 전극조립체가 전지케이스의 내부에 장착되어 있는 이차전지로서, 상기 분리막은, 양극과 음극 사이에 개재되는 제 1 분리막과, 음극의 타면에 위치하는 제 2 분리막을 포함하고 있으며, 상기 제 1 분리막 및 제 2 분리막은, 양극 및 음극의 폭방향 외주면으로부터 소정의 길이로 연장된 분리막 잉여부를 포함하고 있고, 상기 분리막 잉여부가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the same. More particularly, the present invention relates to an electrode assembly in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode, Wherein the separator comprises a first separator interposed between the anode and the cathode and a second separator located on the other side of the cathode, and the first separator and the second separator are disposed in the first separator, And a separator surplus portion extending from the outer peripheral surface of the positive electrode and the negative electrode in the width direction by a predetermined length, wherein the separator surplus portion is bonded.

이차전지는 모바일 기기들의 전원으로 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 사용되고 있다.(EV), hybrid electric vehicle (HEV), and hybrid electric vehicle (HEV), which are proposed as solutions for air pollution of conventional gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels as well as power of mobile devices, Plug-in hybrid electric vehicle (Plug-In HEV) and the like.

따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되어 가고 있으며, 향후에는 지금보다 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Accordingly, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to more fields and products in the future.

이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 및 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 스택/폴딩형 전극조립체로 구분된다. 그 중, 젤리-롤형(권취형) 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.The rechargeable battery includes a jelly-roll (wound type) electrode assembly having a structure in which an anode assembly having a positive electrode / separator / cathode structure is wound, a long sheet type anode and a cathode are wound with a separator interposed therebetween, Stacked type electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and a stack / folding type electrode assembly that is a mixed type of the jelly-roll type and stack type do. Among them, the jelly-roll type (wound type) electrode assembly has an advantage of being easy to manufacture and having a high energy density per weight.

이러한 젤리-롤형 전극조립체는 양극 활물질이 알루미늄 호일에 도포되어 있는 양극 시트와 음극 활물질이 구리 호일에 도포되어 있는 음극 시트 사이에 분리막을 개재한 후 둥글게 권취하여 제조하게 된다. 상기 권취는 권심(mandrel)에 분리막을 우선 감은 후 양극 시트와 음극 시트를 함께 감는 과정으로 수행하게 된다.The jelly-roll type electrode assembly is manufactured by winding a separator between a cathode sheet coated with a positive electrode active material on an aluminum foil and a negative electrode sheet coated with a negative electrode active material on a copper foil, and wound round. The winding is performed by winding the separator first on a mandrel, and winding the positive electrode sheet and the negative electrode sheet together.

그러나, 권심에 양극, 음극, 및 분리막을 권취하는 과정 중, 전극조립체의 사행 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, there is a problem that defective warping occurs in the electrode assembly during winding of the positive electrode, the negative electrode, and the separator in the winding core.

따라서, 이러한 사행 불량을 방지하기 위해, 종래기술에서는 분리막의 크기를 양극 및 음극의 크기보다 상당히 크게 제작하여 이러한 문제점을 해결하고 있다. 결과적으로, 종래기술은 사행 불량의 문제점을 분리막의 크기 증가로 해결한 것이다.Therefore, in order to prevent such a skew failure, the size of the separator is made considerably larger than the size of the anode and the cathode in the prior art to solve this problem. As a result, the prior art has solved the problem of skew failure by increasing the size of the separator.

그러나, 이러한 해결방법은 분리막에 소요되는 재료의 양이 늘어 생산비용이 증대되는 문제점과, 분리막 잉여 부위의 불필요한 증가로 인한 전지 용량 감소의 문제점을 가지고 있다.However, such a solution has a problem that the amount of material required for the separation membrane increases and thus the production cost is increased, and the cell capacity is reduced due to an unnecessary increase in the separation membrane surplus portion.

또한, 권취 과정 종료 후 귄취된 젤리-롤 형태의 전극조립체를 권심으로부터 취출하는 과정에서, 전극조립체의 중심부가 이탈되거나, 전극조립체와 권심이 고착되는 일이 발생한다.Further, in the process of taking out the jelly-roll type electrode assembly wound up after the end of the winding process from the winding core, the center portion of the electrode assembly may be detached or the electrode assembly may be fixed to the winding core.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

즉, 본 발명의 목적은, 제 1 분리막과 제 2 분리막을 분리막 잉여부의 접합에 의해 연결한 구조의 전극조립체를 이차전지에 적용함으로써, 권취 공정에서 전극조립체를 제조하는 과정 중에 발생할 수 있는 사행 불량을 미연에 방지할 수 있는 구조의 이차전지를 제공하는 것이다.That is, an object of the present invention is to provide an electrode assembly having a structure in which a first separator and a second separator are joined by a separation membrane surplus portion to a secondary battery, A secondary battery having a structure capable of preventing the secondary battery from becoming unavailable.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 특이적인 구조에 의해, 분리막 사용량을 줄여, 종래의 전극조립체에 비해 생산비용을 절감할 수 있고, 동일 규격의 이차전지에서 전지 용량을 극대화할 수 있는 구조의 이차전지를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to reduce the amount of separator used by the specific structure as described above and to reduce the production cost compared with the conventional electrode assembly and to maximize the battery capacity in the secondary battery of the same size To provide a secondary battery having such a structure.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는,According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery comprising:

전극 활물질이 각각 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 전극조립체가 전지케이스의 내부에 장착되어 있는 이차전지로서,A secondary battery in which an electrode assembly wound with a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an electrode active material is mounted inside a battery case,

상기 분리막은, 양극과 음극 사이에 개재되는 제 1 분리막과, 음극의 타면에 위치하는 제 2 분리막을 포함하고 있으며,The separation membrane includes a first separation membrane interposed between the anode and the cathode, and a second separation membrane located on the other surface of the cathode,

상기 제 1 분리막 및 제 2 분리막은, 양극 및 음극의 폭방향 외주면으로부터 소정의 길이로 연장된 분리막 잉여부를 포함하고 있고, 상기 분리막 잉여부가 접합되어 있는 구조로 이루어져 있다.The first separator and the second separator include a separator surplus extending from a widthwise outer peripheral surface of the positive electrode and the negative electrode to a predetermined length, and the separator surplus portion is bonded.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지는, 제 1 분리막과 제 2 분리막을 분리막 잉여부의 접합에 의해 연결한 구조의 전극조립체를 이차전지에 적용함으로써, 권취공정에 의해 전극조립체를 제조하는 과정 중 발생할 수 있는 사행 불량을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 분리막 사용량을 줄일 수 있어, 종래의 이차전지에 비해 생산 비용을 절감하고 전지 용량을 극대화할 수 있다.Therefore, the secondary battery according to the present invention can be applied to a secondary battery in which an electrode assembly having a structure in which a first separation membrane and a second separation membrane are connected by a separation membrane surplus portion is applied to a secondary battery, It is possible to prevent defective skewing and to reduce the amount of separation membrane used, thereby reducing the production cost and maximizing the battery capacity as compared with the conventional secondary battery.

하나의 구체적인 예로서, 상기 분리막 잉여부는, 양극 및 음극의 폭방향 외주면 중 일측 단부에 위치한 제 1 분리막 잉여부과, 상기 제 1 분리막 잉여부의 대향 단부에 위치한 제 2 분리막 잉여부를 포함하고 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the separator surplus portion may include a first separator surplus portion located at one end of the widthwise outer circumferential surface of the anode and the cathode, and a second separator surplus portion located at the opposite end of the first separator surplus portion. have.

또한, 상기 이차전지는, 제 1 분리막 잉여부 또는 제 2 분리막 잉여부가 접합되어 있는 구조일 수 있으며, 경우에 따라서는, 제 1 분리막 잉여부 및 제 2 분리막 잉여부가 각각 접합되어 있는 구조일 수 있다.In addition, the secondary battery may have a structure in which the first separator film residue or the second separator film surplus portion is bonded, and in some cases, the first separator film residue and the second separator film surplus portion may be bonded to each other .

이러한 구조의 이차전지는, 제 1 분리막 및 제 2 분리막의 접합에 의해 양극 또는 음극이 감싸지게 되는 형상을 만들 수 있게 된다. 이러한 형상의 구체적인 예로서, 제 1 분리막 및 제 2 분리막의 접합은, 제 1 분리막과 제 2 분리막 사이에 음극이 위치한 상태에서, 음극을 둘러싸는 형태에 의해 이루어지는 구조일 수 있다.The secondary battery having such a structure can be formed into a shape in which the positive electrode or the negative electrode is wrapped by the bonding of the first separator and the second separator. As a specific example of such a shape, the bonding of the first separator and the second separator may be a structure in which the negative electrode is disposed between the first separator and the second separator to surround the negative electrode.

따라서, 이러한 구조의 전극조립체는, 제 1 분리막 잉여부 및/또는 제 2 분리막 잉여부가 접합되어 고정되어 있으므로, 권취공정 중 음극, 양극 또는 분리막이 밀려나 발생할 수 있는 사행 불량을 미연에 방지할 수 있다.Accordingly, since the first separator film and / or the second separator surplus are adhered and fixed to each other in the electrode assembly having such a structure, it is possible to prevent the occurrence of meander which may occur due to pushing of the cathode, anode or separator during the winding process .

본 발명의 이차전지를 구성하고 있는 전극조립체의 음극의 폭은 양극의 폭보다 큰 구조일 수 있으며, 구체적인 예로서, 음극 폭은 양극 폭보다 0.1 내지 5.0 % 큰 구조일 수 있다.The width of the negative electrode of the electrode assembly constituting the secondary battery of the present invention may be larger than the width of the positive electrode, and as a specific example, the width of the negative electrode may be 0.1 to 5.0% larger than the width of the positive electrode.

앞서 설명한 바와 같이, 종래기술에서는 분리막의 크기를 양극 및 음극의 크기보다 상당히 크게 제작하여 사행 불량의 문제점을 해결하였다. 그러나, 본 발명에 따른 이차전지의 분리막은, 분리막 잉여부의 접합에 의해 사행불량의 문제점을 해결하고 있으므로, 종래기술의 이차전지의 분리막보다 그 크기를 작게 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 분리막 잉여부는 음극의 폭방향 외주면으로부터 0.1 내지 2.0 mm의 길이로 연장되어 있는 구조일 수 있고, 상세하게는 0.2 내지 1.0 mm일 수 있다. 다만, 분리막 잉여부의 연장 길이가 지나치게 짧은 경우에는 접합이 용이하지 않을 수 있으며, 반대로 지나치게 긴 경우에는 본 발명에 소망하는 효과를 발휘할 수 없으므로, 상기 범위에서 적절히 결정될 수 있다.As described above, in the prior art, the size of the separator is made considerably larger than the sizes of the anode and the cathode, thereby solving the problem of skew failure. However, since the separation membrane of the secondary battery according to the present invention solves the problem of the skew failure due to the connection of the separation membrane surplus portion, the size of the separation membrane of the secondary battery can be reduced. Specifically, the separation membrane surplus portion may have a length of 0.1 to 2.0 mm from the outer peripheral surface of the cathode in the width direction, and may be 0.2 to 1.0 mm in detail. However, if the extension length of the separation membrane surplus portion is excessively short, joining may not be easy, and conversely, if it is too long, the desired effect of the present invention can not be exhibited.

상기 접합은 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 일정한 간격으로 배열된 스폿(spot) 형태일 있다. 이러한 스폿 형태의 접합은, 앞서 설명한 본 발명의 효과들을 제공하면서, 권취 종료된 젤리-롤형 전극조립체를 전지케이스에 수납한 후 전해액을 함침할 때에 전해액이 전극조립체로 유입되는 것이 방해되는 것을 최대한 억제한다. 이러한 점을 종합적으로 고려하여, 상기 스폿 형태에서 접합 위부들의 간격은, 예를 들어, 1.0 내지 10.0 mm일 수 있지만, 그것으로 한정되는 것은 아니다.The junction may be of various shapes, for example, in the form of a spot arranged at regular intervals. Such spot-type bonding minimizes the disturbance of the electrolytic solution from being introduced into the electrode assembly when the electrolyte-impregnated jelly-roll type electrode assembly is housed in the battery case while providing the effects of the present invention described above do. Taken together these points, the spacing of the jointed portions in the spot shape may be, for example, 1.0 to 10.0 mm, but is not limited thereto.

또한, 상기 접합은, 전극조립체를 구성하고 있는 음극, 양극 및 분리막에 물리적 충격 및 화학적 변형을 일으키지 않는 방법에 의해 달성되는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 구제적인 예로서, 열융착, 또는 접착제 인가, 또는 초음파 융착에 의한 방법으로 달성되는 것일 수 있다.The bonding is not particularly limited as long as it is achieved by a method that does not cause physical shock and chemical deformation to the negative electrode, the positive electrode and the separating membrane constituting the electrode assembly, but the bonding may be performed by heat sealing, Or by ultrasonic welding.

분리막 잉여부의 접합 공정은, 예를 들어, 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취하는 공정의 바로 이전 단계에서 이루어질 수 있다.The step of bonding the separation membrane residual portion may be performed, for example, immediately before the step of winding the separation membrane between the anode and the cathode with the separation membrane interposed therebetween.

상기 전극조립체의 권취 중심에 위치한 분리막 권취부는, 예를 들어, 분리막 만이 1 내지 10회 권취되어 있는 구조일 수 있다. 하나의 구체적인 예에서, 분리막 권취부는 바인더층 또는 바인더-무기불 혼합층이 코팅되어 있지 않은 분리막의 권취 부위일 수 있다. 이러한 구조는, 권취 종료된 젤리-롤형 전극조립체는 권심과 고착될 가능성을 더욱 낮추며, 권심으로부터 젤리-롤형 전극조립체를 취출하는 과정에서 전극조립체의 중심부가 이탈하거나 하는 등의 불량 발생률을 현저히 줄인다.The separator winding portion located at the winding center of the electrode assembly may be, for example, a structure in which only the separator is wound 1 to 10 times. In one specific example, the separator winding portion may be a winding portion of a separator film on which a binder layer or a binder-inorganic mixed layer is not coated. Such a structure further reduces the possibility that the jelly-roll type electrode assembly that has been wound up is fixed to the winding core, and significantly reduces the incidence of defects such as the deviation of the center of the electrode assembly in the process of taking out the jelly-roll type electrode assembly from the winding core.

본 발명에 따른 전지셀은, 상기와 같은 젤리-롤형 전극 조립체를 원통형 케이스에 수납하여 제조하거나, 또는 타원형의 젤리-롤형 전극조립체를 전지케이스에 수납하여 제조할 수 있다. 상기 전지케이스는, 각형 케이스 또는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스일 수 있다.The battery cell according to the present invention may be manufactured by housing the jelly-roll type electrode assembly as described above in a cylindrical case, or by housing an oval jelly-roll type electrode assembly in the battery case. The battery case may be a rectangular case or a pouch-shaped case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

본 발명의 전지셀은 상기와 같은 젤리-롤형 전극조립체가 전지케이스에 장착되어 있는 것이라면 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안정성의 리튬 이차전지일 수 있다.The battery cell of the present invention is not particularly limited as long as the jelly-roll type electrode assembly as described above is mounted on the battery case. Preferably, the battery cell is a lithium secondary battery having high energy density, discharge voltage, .

리튬 이차전지를 포함하여 이차전지의 구성, 구조, 제조방법 등은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The configuration, structure, manufacturing method, and the like of the secondary battery including the lithium secondary battery are obvious to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 구체적으로, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치 등 일 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니다.The present invention also provides a device comprising one or more of the battery cells, wherein the device is in particular a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug- And a power storage device, but is not limited thereto.

상기와 같은 디바이스 내지 장치들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.Such devices or devices are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 제 1 분리막과 제 2 분리막을 분리막 잉여부에서 접합하여, 권취공정에 의해 전극조립체를 제조하는 과정 중 발생할 수 있는 사행 불량을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 분리막 사용량을 줄일 수 있고, 동일 규격의 이차전지에서 전지 용량을 극대화할 수 있다.As described above, in the secondary battery according to the present invention, the first separator and the second separator are bonded to each other at the separator, so that it is possible to prevent a skew failure that may occur during the process of manufacturing the electrode assembly by the winding process In addition, it is possible to reduce the amount of separator used and to maximize the capacity of the secondary battery in the same standard.

도 1은 본 발명에 따른 권취 공정 전 단계의 전극조립체 분해 모식도이다;
도 2는 본 발명에 따른 권취 공정 전 단계의 전극조립체 평면 모식도이다;
도 3은 도 2의 “A”-“A” 절단면 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 권취 공정 전 단계의 전극조립체 평면 모식도이다;1 is a schematic view illustrating an electrode assembly disassembly step before the winding process according to the present invention;
2 is a schematic plan view of an electrode assembly in a pre-winding step according to the present invention;
3 is a schematic diagram of the "A" - "A" cross section of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic plan view of an electrode assembly according to still another embodiment of the present invention; FIG.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명에 따른 권취 공정 전 단계의 전극조립체 분해 모식도가 도시되어 있다.Fig. 1 is a schematic view showing an electrode assembly disassembling step before the winding process according to the present invention.

도 1을 도 3과 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체(100)는 양극(10), 음극(20), 제 1 분리막(30), 및 제 2 분리막(40)으로 구성되어 있고, 음극(20)은 제 1 분리막(30)과 제 2 분리막(40) 사이에 위치하며, 제 1 분리막(30)은 양극(10)과 음극(20) 사이에 위치해 있다.Referring to FIG. 1, an electrode assembly 100 according to an embodiment of the present invention includes an anode 10, a cathode 20, a first separator 30, and a second separator 40 And the cathode 20 is located between the first separator 30 and the second separator 40 and the first separator 30 is located between the cathode 10 and the cathode 20.

제 1 분리막(30) 및 제 2 분리막(40)은 각각 분리막 잉여부들(31, 32, 41, 42)을 포함하고 있다. 구체적으로, 분리막 잉여부들(31, 32, 41, 42)은 양극(10) 및 음극(20)의 폭방향 외주면 중 일측 단부에 위치한 제 1 분리막 잉여부들(31, 41)과, 상기 제 1 분리막 잉여부들(31, 41)의 대향 단부에 위치한 제 2 분리막 잉여부들(32, 42)로 구성되어 있다.The first separation membrane 30 and the second separation membrane 40 include separator surplus portions 31, 32, 41, and 42, respectively. More specifically, the separation membrane surplus portions 31, 32, 41, and 42 include first separation membrane residual portions 31 and 41 located at one end of the widthwise outer peripheral surfaces of the anode 10 and the cathode 20, And second separator surplus portions 32 and 42 located at the opposite ends of the surplus portions 31 and 41.

도 2에는 본 발명에 따른 권취 공정 전 단계의 전극조립체 평면 모식도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 “A”-“A” 절단면 모식도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic plan view of the electrode assembly in the pre-winding step according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic view of the cross section of "A" - "A" in FIG.

이들 도면을 참조하면, 음극(20)은 제 1 분리막(30)과 제 2 분리막(40)에 의해 감싸져 있다. 또한, 제 1 분리막(30)과 제 2 분리막(40)은 각각의 분리막 잉여부들(31, 32, 41, 42)이 열융착에 의해 접합되어 있다.Referring to these drawings, the cathode 20 is surrounded by a first separator 30 and a second separator 40. In addition, the first separation membrane 30 and the second separation membrane 40 are bonded to each separation membrane surplus portion 31, 32, 41, 42 by heat fusion.

구체적으로, 제 1 분리막(30)과 제 2 분리막(40)은, 음극(20)의 폭방향 외주면으로부터 0.1 내지 2.0 mm의 길이(D1, D2)로 연장되어 있는 제 1 분리막 잉여부들(31, 41) 및 제 2 분리막 잉여부들(32, 42)를 포함하고 있다.Specifically, the first separator 30 and the second separator 40 are separated from each other by the first separator remaining portions 31, 31 extending from the outer circumferential surface of the cathode 20 in the width direction by a length D1, D2 of 0.1 to 2.0 mm, 41 and second separation membrane surplus portions 32, 42.

또한, 분리막 잉여부들(31, 32, 41, 42)에 위치하는 접합부들(50)은 1.0 내지 10.0 mm의 일정한 간격(S)으로 배열된 스폿(spot) 형태로 이루어져 있다.The joints 50 located in the separation membrane surplus portions 31, 32, 41 and 42 are also in the form of a spot arranged at a constant spacing S of 1.0 to 10.0 mm.

이러한 스폿 형태의 접합부들(50)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 분리막 및 제 2 분리막을 연결하므로, 권취 공정에 의해 전극조립체를 제조하는 과정에서 발생할 수 있는 사행 불량을 미연에 방지할 수 있다.As shown in FIG. 3, since the spot-shaped joint portions 50 connect the first separator and the second separator, it is possible to prevent a skew failure that may occur during the process of manufacturing the electrode assembly by the winding process can do.

또한, 분리막 잉여부들(31, 32, 41, 42)의 접합에 의해 사행불량의 문제점을 해결하고 있으므로, 종래기술의 전극조립체의 분리막보다 그 크기를 작게 구현할 수 있다. 따라서, 분리막 잉여부의 연장 길이는, 분리막 잉여부의 접합을 달성할 수 있는 정도의 길이라면, 도 2에 도시된 분리막 잉여부들(31, 32, 41, 42)의 길이로 한정되지 않음은 물론이다.Further, since the problem of the skew failure is solved by the joining of the separation membrane surplus portions 31, 32, 41, and 42, the size of the separation membrane of the electrode assembly of the prior art can be reduced. Therefore, it is needless to say that the extension length of the separation membrane surplus portion is not limited to the length of the separation membrane surplus portions 31, 32, 41 and 42 shown in FIG. 2, provided that the separation membrane separation portion can be bonded.

결과적으로, 본 발명에 따른 전극조립체(100)는, 사행 불량 방지 효과 뿐만 아니라, 분리막 사용량을 줄일 수 있어, 종래의 전극조립체에 비해 생산비용을 절감할 수 있고, 동일 규격의 이차전지에서 전지 용량을 극대화할 수 있다.As a result, the electrode assembly 100 according to the present invention can reduce not only the defective skew failure but also the amount of separation membrane used, which can reduce the production cost as compared with the conventional electrode assembly, Can be maximized.

한편, 음극(20)의 폭(W2)은 양극(10)의 폭(W1)보다 0.1 내지 5.0% 크게 형성되어 있다.On the other hand, the width W2 of the cathode 20 is formed to be 0.1-5.0% larger than the width W1 of the anode 10.

도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 권취 공정 전 단계의 전극조립체 평면 모식도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a schematic plan view of an electrode assembly according to still another embodiment of the present invention.

도 4를 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 전극조립체(200)는 제 1 분리막 잉여부들(31, 41)에만 접합부들(50)이 형성되어 있다. 또한, 제 2 분리막 잉여부들(32, 42)의 폭(D3)은 도 2에 도시된 전극조립체(200)의 폭(D2)과 같거나 더 긴 구조로 형성되어 있다. 이러한 차이점을 제외하고 나머지 구조는 도 2에 도시된 전극조립체(200)와 동일하므로, 자세한 설명을 생략하겠다.
Referring to FIG. 4 together with FIGS. 1 and 2, the electrode assembly 200 is formed with joint portions 50 only in the first separation membrane residual portions 31 and 41. The width D3 of the second separation membrane surplus portions 32 and 42 is formed to be equal to or longer than the width D2 of the electrode assembly 200 shown in FIG. Except for these differences, the remaining structure is the same as that of the electrode assembly 200 shown in FIG. 2, and thus a detailed description thereof will be omitted.

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 will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (15)

전극 활물질이 각각 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 전극조립체가 전지케이스의 내부에 장착되어 있는 이차전지로서,
상기 분리막은, 양극과 음극 사이에 개재되는 제 1 분리막과, 음극의 타면에 위치하는 제 2 분리막을 포함하고 있으며,
상기 제 1 분리막 및 제 2 분리막은, 양극 및 음극의 폭방향 외주면으로부터 소정의 길이로 연장된 분리막 잉여부를 포함하고 있고, 상기 분리막 잉여부가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery in which an electrode assembly wound with a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an electrode active material is mounted inside a battery case,
The separation membrane includes a first separation membrane interposed between the anode and the cathode, and a second separation membrane located on the other surface of the cathode,
Wherein the first separator and the second separator include a separator surplus extending from a widthwise outer peripheral surface of the anode and the cathode to a predetermined length and the separator surplus portion is bonded. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 각형의 금속 캔 또는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the battery case is a pouch-shaped case of a rectangular metal can or a laminated sheet. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막 잉여부는, 양극 및 음극의 폭방향 외주면 중 일측 단부에 위치한 제 1 분리막 잉여부과, 상기 제 1 분리막 잉여부의 대향 단부에 위치한 제 2 분리막 잉여부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The apparatus of claim 1, wherein the separation membrane surplus portion includes a first separation membrane surplus portion located at one end of a widthwise outer peripheral surface of the anode and the cathode, and a second separation membrane surplus portion located at an opposite end of the first separation membrane surplus portion Lt; / RTI > 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 분리막 잉여부 또는 제 2 분리막 잉여부가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 3, wherein the first separator film residue or the second separator film surplus portion is bonded. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 분리막 잉여부 및 제 2 분리막 잉여부가 각각 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 3, wherein the first separator film residue and the second separator film residue are bonded to each other. 제 1 항에 있어서, 상기 음극의 폭은 양극의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the width of the negative electrode is greater than the width of the positive electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 분리막 잉여부는 음극의 폭방향 외주면으로부터 0.1 내지 2.0 mm의 길이로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the separation membrane surplus portion extends from the outer circumferential surface of the cathode in the width direction by 0.1 to 2.0 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 접합은 일정한 간격으로 배열된 스폿(spot) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the joints are formed in a spot shape arranged at regular intervals. 제 1 항에 있어서, 상기 접합은 열융착, 또는 접착제 인가, 또는 초음파 융착으로 달성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the bonding is achieved by heat fusion, adhesive bonding, or ultrasonic fusion bonding. 제 1 항에 있어서, 상기 접합은 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취하는 공정의 바로 이전 단계에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the bonding is performed immediately before the step of winding the separator between the anode and the cathode with the separator interposed therebetween. 제 1 항에 있어서, 제 1 분리막 및 제 2 분리막의 접합은, 제 1 분리막과 제 2 분리막 사이에 음극이 위치한 상태에서, 음극을 둘러싸는 형태에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the first separator and the second separator are bonded to each other by surrounding the negative electrode with the negative electrode positioned between the first separator and the second separator. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체의 권취 중심에 위치한 분리막 권취부는 분리막 만이 1 내지 10회 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the separation membrane winding portion located at the winding center of the electrode assembly has only one separation membrane wound one to ten times. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the battery cell is a lithium secondary battery. 제 1 항에 따른 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스. A device comprising at least one battery cell according to claim 1. 제 14 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.15. The device of claim 14, wherein the device is selected from the group consisting of a cell phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
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