KR20190023553A - Battery cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20190023553A KR1020170109475A KR20170109475A KR20190023553A KR 20190023553 A KR20190023553 A KR 20190023553A KR 1020170109475 A KR1020170109475 A KR 1020170109475A KR 20170109475 A KR20170109475 A KR 20170109475A KR 20190023553 A KR20190023553 A KR 20190023553A
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박종필
최승돈
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Abstract

According to the present invention, a battery cell is formed by repeatedly stacking an anode, a separator, and a cathode wherein the anode is disposed such that anode tabs individually protrude to both sides of the separator. The cathode includes: an electrode assembly disposed such that cathode tabs respectively protrude to both sides of the separator; a first lead portion stacked on the bottom surface of the electrode assembly so that ends of the first lead portion protrude to both sides of the separator; and a second lead portion stacked on the top surface of the electrode assembly in the direction crossing the first lead portion so that ends of the second lead portion protrude to both sides of the separator. The anode tabs and the cathode tabs are disposed in the direction in which the anode and cathode tabs intersect each other. One of the anode tabs and the cathode tabs is connected to the first lead portion in both sides thereof and the other is connected to the second lead portion in both sides thereof. The first lead portion and the second lead portion are vertically bent to be parallel to the thickness direction of the electrode assembly together with the anode tabs or the cathode tabs each connected thereto. According to the present invention, a manufacturing method comprises the steps of: manufacturing an electrode assembly formed by stacking a rectangular anode and a rectangular cathode in the direction in which the anode and the cathode intersect each other, wherein the anode and the cathode are stacked for a separator to be interposed therebetween; stacking a first lead portion on the bottom surface of the electrode assembly and stacking a second lead portion on the top surface thereof; joining one of an anode tab of the anode and a cathode tab of the cathode, which protrude from the separator, to the first lead portion and joining the other to the second lead portion; and vertically bending the first lead portion and the second lead portion to be parallel to the thickness direction of the electrode assembly. According to the present invention, first and second lead portions are disposed on the upper and bottom surfaces of an electrode assembly, respectively such that a plurality of electrode assemblies can be easily connected with one another in series.

Description

전지셀 및 그 제조 방법{Battery cell and manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cell and a manufacturing method thereof,

본 발명은 외부로 전기를 통전시키는 제1리드부와 제2리드부가 전극조립체의 상면과 바닥면 각각에 배치되어 직렬연결이 용이하게 이뤄질 수 있고, 양극탭과 음극탭 각각이 양측 각각에 배치되어 탭의 퇴화 속도를 저하시킬 수 있는 전지셀 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is characterized in that the first lead portion and the second lead portion for conducting electricity to the outside are disposed on each of the upper surface and the bottom surface of the electrode assembly so that the series connection can be easily performed and each of the positive electrode tab and the negative electrode tab is disposed on each side The present invention relates to a battery cell capable of reducing the degradation speed of a tab and a manufacturing method thereof.

개인 휴대단말, 전기 자동차 분야를 포함하여 여러 분야에서 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.The demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing in various fields including personal portable terminals and electric vehicles.

일차전지와는 달리 충방전이 가능한 이차전지는 디지털 기기 뿐만 아니라 전기 자동차 등과 같은 운송수단용으로도 개발이 이뤄지고 있다.Unlike primary batteries, rechargeable secondary batteries are being developed not only for digital devices but also for transportation vehicles such as electric vehicles.

이차전지는 양극과 음극의 재질 및 외부 형상에 따라 다양하게 분류될 수 있으나, 이 중에서 리튬 화합물 재질을 사용하는 리튬 이차전지는 용량이 크고 자가 방전율이 적어 종래의 니켈-카드뮴 이차전지 등을 대신하여 널리 사용되고 있다.The secondary battery can be variously classified according to the material and the external shape of the anode and the cathode. Among them, the lithium secondary battery using the lithium compound material has a large capacity and low self-discharge rate, Widely used.

이러한 이차전지는 케이스에 전극조립체와 전해액이 내장되어 구성된다. 상기 전극조립체는 양극-분리막-음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리롤형, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리막 필름을 이용하여 폴딩한 구조의 스택-폴딩형 등으로 제조된다.Such a secondary battery includes an electrode assembly and an electrolyte filled in the case. The electrode assembly includes a positive electrode, a separator, and a negative electrode. The positive electrode and the negative electrode have a stacked structure. The electrode assembly includes a positive electrode and a negative electrode coated with an active material. (Cathode) / separator / cathode (anode) / separator / anode (cathode) of a stacked type, anode / separator / cathode structure of a certain unit size stacked sequentially with a separator interposed therebetween, A stack-folding type in which a bicell of a structure is folded using a long continuous film of a separator, and the like.

상기 전극조립체의 양극과 음극 각각은 양극탭과 음극탭으로 확장되고 상기 양극탭과 음극탭은 케이스 외부의 양측 끝단 각각에서 또는 일측 끝단에서 이격되어 위치하는 양극리드와 음극 리드로 연결되도록 구성된다.Each of the positive electrode and negative electrode of the electrode assembly is extended to a positive electrode tab and a negative electrode tab, and the positive electrode tab and the negative electrode tab are connected to a positive electrode lead and a negative electrode lead which are spaced apart from each other,

그러나, 이러한 구조는 케이스의 크기에 비해 전극조립체의 크기는 제한될 수 밖에 없으므로 배터리 소형화에 제약조건으로 작용하였으며, 양극탭과 음극탭은 어느 일측으로만 돌출되는 구조이므로, 양극과 음극 각각에서 양극탭과 음극탭에서 멀리 떨어진 부분에서는 전자의 이동거리가 증가하여 가까운 부분 보다 퇴화가 일찍 발생하는 문제점이 있었다.However, since the size of the electrode assembly is limited as compared with the size of the case, the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude from only one side of the battery. Therefore, There is a problem that the distance of movement of electrons increases at a portion far from the tap and the negative electrode tab, and degeneration occurs earlier than the near portion.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점(케이스 크기 대비 전극조립체의 크기가 제약되는 문제, 양극 및 음극에서 불균일 퇴화가 발생하는 문제)를 해소할 수 있는 전지셀 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a battery cell and a method of manufacturing the same that can solve the above problems (a problem that the size of the electrode assembly is limited with respect to the case size, a problem of non-uniform degradation in the anode and the cathode) .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전지셀에 있어서, 양극, 분리막, 음극이 반복적으로 적층되어 구성되되, 상기 양극은 분리막의 양측 각각으로 양극탭이 돌출되도록 배치되고 상기 음극은 분리막의 양측 각각으로 음극탭이 돌출되도록 배치된 전극조립체; 분리막의 양측 각각으로 끝단이 돌출되도록 상기 전극조립체의 바닥면에 적층되는 제1리드부; 및 분리막의 양측 각각으로 끝단이 돌출되도록 상기 전극조립체의 상면에서 상기 제1리드부와 교차하는 방향으로 적층되는 제2리드부;를 포함하고, 상기 양극탭과 음극탭은 서로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 양극탭과 음극탭 중 어느 하나는 양측 각각에서 제1리드부에 연결되고 다른 하나는 양측 각각에서 제2리드부에 연결되며, 상기 제1리드부와 제2리드부는 각각에 연결된 양극탭 또는 음극탭과 함께 전극조립체의 두께방향에 나란하도록 수직으로 절곡된 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cell including a positive electrode, a separator, and a negative electrode repeatedly laminated, wherein the positive electrode is disposed such that the positive electrode tab protrudes from each side of the separator, An electrode assembly disposed such that anode tabs protrude from both sides; A first lead portion laminated on a bottom surface of the electrode assembly such that an end of the separator protrudes from each side of the separator; And a second lead portion stacked in a direction intersecting with the first lead portion on an upper surface of the electrode assembly so that an end of the separator is protruded from both sides of the separator. The positive electrode tab and the negative electrode tab are arranged in a direction crossing each other Wherein one of the positive electrode tab and the negative electrode tab is connected to the first lead portion at each of the opposite sides and the other is connected to the second lead portion at each of the opposite sides, and the first lead portion and the second lead portion, Or perpendicular to the thickness direction of the electrode assembly together with the negative electrode tab.

본 발명의 실시예에서, 상기 분리막은 정사각형 모양을 갖고, 상기 양극과 음극 및 제1리드부와 제2리드부는 직사각형 모양을 갖는다.In an embodiment of the present invention, the separator has a square shape, and the anode and the cathode, and the first and second lead portions have a rectangular shape.

아울러, 상기 제1리드부의 바닥면에는 제1단자가 전기적으로 연결되도록 적층되고 상기 제2리드부의 상면에는 제2단자가 전기적으로 연결되도록 적층된다.In addition, the first terminal is laminated on the bottom surface of the first lead portion so as to be electrically connected, and the second terminal is laminated on the top surface of the second lead portion so as to be electrically connected.

상기 제1단자와 제2단자는 사각형 모양을 갖고, 상기 제2단자 위로 다른 전지셀의 제1단자가 안착되도록 상기 전지셀은 2개 이상이 적층될 수 있다.At least two of the battery cells may be stacked such that the first terminal and the second terminal have a rectangular shape and the first terminal of the other battery cell is seated on the second terminal.

그리고, 상기 제1단자와 제2단자를 제외한 부분은 밀봉재에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 밀봉될 수 있다.The portion excluding the first terminal and the second terminal may be wholly or partly sealed by a sealing material.

또한, 본 발명에서는 전지셀의 제조방법도 제공한다. 본 발명에 따른 제조방법에서는, 직사각형의 양극과 음극을 교차하는 방향으로 적층하되 분리막이 상기 양극과 음극 사이에 개재되도록 적층하여 형성되는 전극조립체를 제조하는 단계; 상기 전극조립체의 바닥면에 제1리드부를 적층하고 상면에 제2리드부를 적층하는 단계; 분리막에서 돌출된 상기 양극의 양극탭과 상기 음극의 음극탭 중 어느 하나는 제1리드부에 접합하고 다른 하나는 제2리드부에 접합하는 단계; 상기 제1리드부와 제2리드부를 전극조립체의 두께방향에 나란하도록 수직으로 절곡하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a method of manufacturing a battery cell. According to the manufacturing method of the present invention, there is provided a method of fabricating an electrode assembly, the method comprising: fabricating an electrode assembly in which a rectangular anode and a cathode are stacked in a direction crossing each other, wherein a separation membrane is interposed between the anode and the cathode; Stacking a first lead portion on a bottom surface of the electrode assembly and a second lead portion on an upper surface; One of the positive electrode tab of the positive electrode projected from the separator and the negative electrode tab of the negative electrode is bonded to the first lead portion and the other is bonded to the second lead portion; And vertically bending the first lead portion and the second lead portion so as to be parallel to the thickness direction of the electrode assembly.

아울러, 상기 제조방법에서는 상기 제1리드부의 바닥면과 상기 제2리드부의 상면 각각에 제1단자와 제2단자를 적층하는 단계를 포함하고, 상기 제1단자와 제2단자를 제외한 부분을 밀봉시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: stacking a first terminal and a second terminal on a bottom surface of the first lead portion and on a top surface of the second lead portion, .

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 제1리드부와 제2리드부가 전극조립체의 상면과 바닥면 각각에 배치되어 전극조립체들 다수 개가 직렬로 (수평방향 또는 수직방향 또는 수평과 수직 모두에서) 용이하게 이어질 수 있는 효과를 가진다.The present invention having such a construction as described above is characterized in that the first lead portion and the second lead portion are disposed on the upper surface and the lower surface of the electrode assembly, respectively, so that a plurality of electrode assemblies are connected in series (horizontally or vertically, It has an effect that it can be easily connected.

또한, 양극탭과 음극탭 각각은 양측 두 곳 모두에서 통전(通電)되므로, 기존 일측 탭으로 되어 있는 전지에서 탭 부분 활물질의 빠른 퇴화로 인한 불균일 퇴화와 대비하여 양측 탭의 사용시 활물질의 탭부분의 빠른 퇴화를 저하시킬 수 있어 불균일 퇴화를 억제하며 양측을 모두 사용함으로 저항도 줄어도는 효과를 가지게 된다.In addition, since both the positive electrode tab and the negative electrode tab are energized at both sides, in contrast to non-uniform degeneration due to rapid degeneration of the tap active material in the battery having the existing one-side tab, It can reduce the rapid degeneration and suppress the non-uniform degeneration. It also has the effect of reducing the resistance by using both sides.

그리고, 제1리드부와 제2리드부가 수직으로 꺾인 부분에는 냉각핀 등을 추가장착할 수 있는 공간을 제공하여 냉각효율을 증대시킬 수 있고, 적층된 전극조립체를 나란히 배치시켜 공간활용을 증대시킬 수도 있다.In addition, the first lead portion and the second lead portion can be provided with a space in which the cooling fins can be additionally mounted at the vertically bent portions, thereby enhancing the cooling efficiency. Further, the stacked electrode assemblies are arranged side by side to increase space utilization It is possible.

아울러, 전지셀에 밀봉재가 직접장착되어 케이스 없이도 전지셀 자체가 이차전지로써 직접 사용될 수도 있다.In addition, a sealing material is directly attached to the battery cell, so that the battery cell itself can be directly used as a secondary battery without a case.

도 1 은 본 발명의 전지셀이 분해된 모습으로써, 바닥면에 제1단자와 제1리드부가 배치되고 양극, 분리막, 음극이 반복적으로 적층되며 상면에 제2리드부와 제2단자가 배치된 모습이 도시된 사시도.
도 2 는 도 1 에서 제1단자, 제1리드부, 양극, 분리막, 음극, 제2리드부, 제2단자가 순차적으로 적층된 모습이 도시된 사시도.
도 3 은 도 2 에서 양극탭과 음극탭 각각이 제1리드부와 제2리드부에 접합된 후에 상기 제1리드부와 제2리드부가 수직으로 꺾여지기 전의 모습이 도시된 사시도.
도 4 는 도 3 에서 제1리드부와 제2리드부가 수직으로 꺾여지기 전, A-A 의 단면상태가 도시된 단면도.
도 5 는 도 3 에서 제1리드부와 제2리드부가 수직으로 꺾여지기 전, B-B 의 단면상태가 도시된 단면도.
도 6 은 제1리드부와 제2리드부의 양측 말단이 각각 꺾인 후에 밀봉재가 장착된 모습이 도시된 도면.
도 7 은 전극조립체의 측면 전체를 밀봉재가 밀봉한 모습이 도시된 투시도.
도 8 은 전극조립체의 측면에서 돌출된 제1리드부와 제2리드부의 꺾인 부분만 밀봉재가 밀봉한 모습이 도시된 투시도.
도 9 는 본 발명에 따른 전극조립체들 다수 개가 상하방향으로 적층된 모습이 도시된 단면도.FIG. 1 is a perspective view of a battery cell according to the present invention in which a first terminal and a first lead portion are disposed on a bottom surface, and a positive electrode, a separator, and a negative electrode are repeatedly stacked and a second lead portion and a second terminal are disposed on an upper surface A perspective view of the figure.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the first terminal, the first lead, the anode, the separator, the cathode, the second lead, and the second terminal sequentially stacked in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a state before the first lead portion and the second lead portion are bent vertically after the positive electrode tab and the negative electrode tab are bonded to the first lead portion and the second lead portion, respectively, in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the AA before the first lead portion and the second lead portion are vertically bent in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the cross-sectional state of the BB before the first lead portion and the second lead portion are vertically bent in FIG. 3;
6 is a view showing a state in which a sealing material is mounted after both ends of the first and second lead portions are bent.
7 is a perspective view showing a state in which a sealing material seals the entire side surface of the electrode assembly.
Fig. 8 is a perspective view showing a state in which a sealing material is sealed only at bent portions of a first lead portion and a second lead portion protruding from the side surface of the electrode assembly; Fig.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of electrode assemblies according to the present invention are stacked in a vertical direction.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order that the present invention can be easily carried out by those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In addition, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly define the concept of the term to describe its invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명은 이차전지의 전지셀에 관한 것으로써 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다.The present invention relates to a battery cell of a secondary battery, and therefore, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

실시예1Example 1

도 1 은 본 발명의 전지셀이 분해된 모습으로써, 바닥면에 제1단자(30)와 제1리드부(20)가 배치되고 양극(11), 분리막(12), 음극(13)이 반복적으로 적층되며 상면에 제2리드부(40)와 제2단자(50)가 배치된 모습이 도시된 사시도이고, 도 2 는 도 1 에서 제1단자(30), 제1리드부(40), 양극(11), 분리막(12), 음극(13), 제2리드부(40), 제2단자(50)가 순차적으로 적층된 모습이 도시된 사시도이며, 도 3 은 도 2 에서 양극탭(11a)과 음극탭(13a) 각각이 제1리드부(20)와 제2리드부(40)에 접합된 후에 상기 제1리드부(20)와 제2리드부(40)가 수직으로 꺾여지기 전의 모습이 도시된 사시도이다.FIG. 1 is an exploded view of a battery cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a first terminal 30 and a first lead portion 20 are disposed on a bottom surface of the battery cell, and a positive electrode 11, a separator 12, FIG. 2 is a perspective view of the first terminal 30, the first lead portion 40, and the second lead portion 40 in FIG. 1, 3 is a perspective view showing a state in which an anode 11, a separator 12, a cathode 13, a second lead portion 40 and a second terminal 50 are sequentially stacked. The first lead portion 20 and the second lead portion 40 are vertically bent after the first lead portion 11a and the negative electrode tab 13a are bonded to the first lead portion 20 and the second lead portion 40, This is a perspective view showing the former.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전지셀은 전극조립체(10)의 상면과 바닥면 각각에 제1리드부(20)와 제2리드부(40)가 추가적으로 장착되는 것을 특징으로 한다. Referring to the drawings, a battery cell according to an embodiment of the present invention is characterized in that a first lead portion 20 and a second lead portion 40 are additionally mounted on the top and bottom surfaces of an electrode assembly 10 .

상기 전극조립체(10)는 양극(11), 분리막(12), 음극(13)이 반복적으로 적층되어 구성되되, 양극(11)과 음극(13)은 직사각형 판 모양을 갖는 반면 분리막(12)은 정사각형 판 모양을 갖는다. 이 상태에서 상기 양극(11)과 음극(13)은 서로 간에 교차하는 방향(즉, 서로 90°로 회전된 위치에 놓이는 방향)으로 놓인다. 상기 음극(13)과 양극(11) 사이에서 분리막(12)이 배치되되 상기 양극(11)과 음극(13) 각각은 분리막(12)을 중심에 두고 양측이 동일한 길이만큼 돌출되도록 배치된다(도 2 참조).The electrode assembly 10 includes a positive electrode 11, a separation membrane 12 and a negative electrode 13. The positive electrode 11 and the negative electrode 13 have a rectangular plate shape, It has a square plate shape. In this state, the anode 11 and the cathode 13 are placed in a direction intersecting with each other (i.e., a direction in which the cathode 11 and the cathode 13 are rotated at 90 占 from each other). A separator 12 is disposed between the cathode 13 and the anode 11 and the anode 11 and the cathode 13 are disposed such that both sides of the separator 12 protrude by the same length 2).

그리고, 상기 음극(13)과 양극(11)의 최하층 아래로는 제1리드부(20)와 제1단자(30)가 적층되며 최상층 위로는 제2리드부(40)와 제2단자(50)가 각각 적층된다. 상기 제1리드부(20)는 최하층에 위치한 (양극(11) 또는) 음극(13)과 동일한 크기를 가지며 전체 면적에 걸쳐 부착되고 상기 제2리드부(40)는 최상층에 위치한 (음극(13) 또는) 양극(11)과 동일한 크기를 가지며 전체 면적에 걸쳐 부착된다. The first lead portion 20 and the first terminal 30 are laminated below the lowest layer of the cathode 13 and the anode 11 and the second lead portion 40 and the second terminal 50 Respectively. The first lead portion 20 has the same size as the lowermost layer (the anode 11 or the cathode 13) and is attached over the entire area and the second lead portion 40 is attached to the uppermost layer ) Or the same size as the anode 11 and attached over the entire area.

상기 제1단자(30)와 제2단자(50)는 분리막(12)과 동일한 크기의 정사각형 모양을 가지며 각각은 제1리드부(20) 또는 제2리드부(40)와 전기가 통하도록 접합된다.The first terminal 30 and the second terminal 50 have a square shape having the same size as that of the separation membrane 12 and each have a shape that is electrically connected to the first lead portion 20 or the second lead portion 40 do.

도 2 에 도시된 상태에서, 음극(13)과 양극(11)으로 돌출된 부분은 제1리드부(20) 또는 제2리드부(40) 쪽으로 모아져 양극탭(11a) 또는 음극탭(13a)을 형성하며, 상기 양극탭(11a)과 음극탭(13a)은 제1리드부(20) 또는 제2리드부(40)의 말단에 모아진 상태로 접합된다.2, the portions protruding from the cathode 13 and the anode 11 are gathered toward the first lead portion 20 or the second lead portion 40 so that the positive electrode tab 11a or the negative electrode tab 13a, And the positive electrode tab 11a and the negative electrode tab 13a are joined together at the ends of the first lead portion 20 or the second lead portion 40 in a gathered state.

상기 양극탭(11a)과 음극탭(13a)이 제1리드부(20) 또는 제2리드부(40)에 접합된 후에, 상기 제1리드부(20)와 제2리드부(40) 각각의 양측 끝단이 도 3 에 표시된 화살표 방향으로 꺾이게 된다. 즉, 도 4 의 상태에서, 제2리드부(40)의 양측 끝단은 양극탭(11a)과 함께 아랫쪽으로(수직 아래를 향하도록) 꺾이고, 도 5 의 상태에서, 제1리드부(20)의 양측 끝단은 음극탭(13a)과 함께 윗쪽으로(수직으로 세워지도록) 꺾인다. After the positive electrode tab 11a and the negative electrode tab 13a are bonded to the first lead portion 20 or the second lead portion 40, the first lead portion 20 and the second lead portion 40 Are bent in the direction of the arrow shown in Fig. 4, both ends of the second lead portion 40 are folded downward (vertically downward) together with the positive electrode tab 11a, and in the state of FIG. 5, the first lead portion 20 is bent, (Vertically erected) together with the negative electrode tab 13a.

이에 따라, 상기 제1리드부(20)와 제2리드부(40)의 말단은 각각에 연결된 양극탭(11a) 또는 음극탭(13a)과 함께 전극조립체(10)의 두께방향에 나란하도록 절곡된다.The ends of the first lead portion 20 and the second lead portion 40 are bent along the thickness direction of the electrode assembly 10 together with the positive electrode tab 11a or the negative electrode tab 13a connected to the first lead portion 20 and the second lead portion 40, do.

위와 같이 바닥면에 양극(11)과 연결된 제1단자(30)가 배치되고 상면에 음극(13)과 연결된 제2단자(50)가 배치되되, 네 곳의 측면은 제1리드부(20)와 제2리드부(40)의 말단이 수직으로 꺾여진 전지셀은 (도 9 에 도시된 바와 같이) 다수 개가 수직방향으로 적층될 수 있을 뿐만 아니라 제1리드부(20)와 제2리드부(40)의 꺾여진 부분을 맞닿게 배치시켜 수평방향으로도 직렬연결을 구성할 수 있다. 또한, 제1리드부(20)와 제2리드부(40)의 꺾여진 부분에는 냉각핀(미도시) 등을 추가 장착하여 냉각성능을 증대시킬 수도 있다.The first terminal 30 connected to the anode 11 is disposed on the bottom surface and the second terminal 50 connected to the cathode 13 is disposed on the top surface of the first lead portion 20, And the second lead portion 40 may be vertically stacked in a vertical direction as well as the first lead portion 20 and the second lead portion 40 may be stacked vertically, (40) can be arranged so as to be in contact with each other to constitute a series connection even in the horizontal direction. Further, a cooling pin (not shown) may be additionally attached to the bent portions of the first lead portion 20 and the second lead portion 40 to increase the cooling performance.

그리고, 본 발명과 같이 양극탭(11a)과 음극탭(13a) 각각이 양측 두 곳 모두에서 돌출되는 구성은 양측으로 전류가 흐르게 되어 (일측에서만 돌출되는 구성 보다 전자의 이동 거리를 감소시킬 수 있으므로) 탭의 퇴화 속도를 저하시킬 수 있다.In the structure in which the positive electrode tab 11a and the negative electrode tab 13a protrude from both the two sides as in the present invention, a current flows to both sides (the distance of movement of the electrons can be reduced ) Tap degradation rate.

실시예2Example 2

아울러, 본 발명에서는 전지셀의 제조방법 또한 제공한다. 본 발명에 따른 제조방법은 전극조립체(10)를 제조하는 단계, 제1리드부(20)와 제2리드부(40)를 적층하는 단계, 음극탭(13a) 및 양극탭(11a)이 접합된 상태에서 상기 제1리드부(20)와 제2리드부(40)의 말단을 절곡하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a method of manufacturing a battery cell. The manufacturing method according to the present invention includes the steps of producing the electrode assembly 10, laminating the first lead portion 20 and the second lead portion 40, and forming the negative electrode tab 13a and the positive electrode tab 11a, And bending the ends of the first lead portion 20 and the second lead portion 40 in a state in which the first lead portion 20 and the second lead portion 40 are connected.

도 1 내지 3 에 도시된 바와 같이, 전극조립체(10)를 제조하는 방법에서는 직사각형의 양극(11)과 음극(13)을 서로 교차하는 방향으로 적층하되 정사각형 모양의 분리막(12)이 상기 양극(11)과 음극(13) 사이에 개재되도록 적층된다. 그리고, 상기 전극조립체(10)의 바닥면에 제1리드부(20)를 적층하며 상면에 제2리드부(40)를 적층하고, 상기 양극(11)의 양극탭(11a)과 상기 음극(13)의 음극탭(13a) 중 어느 하나는 제1리드부(20)에 접합하고 다른 하나는 제2리드부(40)에 접합한 다음에, 상기 제1리드부(20)와 제2리드부(40) 각각의 말단을 전극조립체(10)의 두께방향에 나란하도록 수직으로 도 6 에 도시된 바와 같이 절곡한다. 1 to 3, in the method of manufacturing the electrode assembly 10, the rectangular anode 11 and the cathode 13 are stacked in a direction intersecting with each other, while a square-shaped separator 12 is formed on the anode 11) and the cathode (13). The first lead part 20 is laminated on the bottom surface of the electrode assembly 10 and the second lead part 40 is laminated on the top surface. The positive electrode tab 11a of the positive electrode 11 and the negative electrode One of the negative electrode tabs 13a of the first and second leads 13 and 13 is bonded to the first lead portion 20 and the other is bonded to the second lead portion 40, The ends of each of the portions 40 are bent vertically so as to be parallel to the thickness direction of the electrode assembly 10 as shown in Fig.

아울러, 상기 제조방법에서는 상기 제1리드부(20)의 바닥면과 상기 제2리드부(40)의 상면 각각에 제1단자(30)와 제2단자(50)를 적층하는 단계를 포함한다.In addition, in the manufacturing method, the first terminal 30 and the second terminal 50 are stacked on the bottom surface of the first lead portion 20 and the top surface of the second lead portion 40, respectively .

그리고, 본 발명의 실시예에서는 제1단자(30)와 제2단자(50)를 제외한 부분을 밀봉재(60)로 도 7 에 도시된 바와 같이 전체적으로 밀봉시키거나 도 8 에 도시된 바와 같이 부분적으로 밀봉시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 밀봉재(60)는 소정량의 전해액이 봉입된 상태로(양극, 음극, 분리막이 전해액에 함침된 상태로) 전극조립체(10)를 밀봉시키므로, 상기 전지셀은 (별도의 케이스에 내장되지 않은 상태로) 하나의 전지로써 사용이 가능할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the portion excluding the first terminal 30 and the second terminal 50 is entirely sealed with the sealing material 60 as shown in Fig. 7, or partially sealed as shown in Fig. 8 Sealing step. Since the sealing member 60 seals the electrode assembly 10 in a state in which a predetermined amount of electrolyte is sealed (with the positive electrode, negative electrode, and separator being impregnated with the electrolyte), the battery cell is sealed It may be possible to use it as one battery.

참고적으로, 상기 전지셀의 면적 및 두께는 사용용도에 따라 다양하게 디자인될 수 있되 전도성능 및 방열 성능을 고려하여 제1단자(30)와 제2단자(50)는 5 내지 1000 μm 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다.For reference, the area and thickness of the battery cell may be variously designed according to the use purpose, but the first terminal 30 and the second terminal 50 may have a thickness in the range of 5 to 1000 mu m It is preferable to have a thickness.

그리고, 상기 제1단자(30)와 제2단자(50)는 금, 은, 구리, 알루미늄 및 그 합금으로 된 금속으로 제조되는 것이 바람직하며, 일면 또는 양면은 양극 활물질 또는 음극 활물질로 코팅될 수 있다.The first terminal 30 and the second terminal 50 are preferably made of a metal such as gold, silver, copper, aluminum, or an alloy thereof. The first terminal 30 and the second terminal 50 may be coated with a cathode active material or an anode active material, have.

본 발명에 따른 전지셀은 양극탭(11a)과 음극탭(13a) 각각이 양측으로 돌출되는 구조를 가짐으로써 내부 저항을 낮출 수 있으며 이에 따라 발열을 감소시킬 수 있을 뿐만아니라 활물질의 균일한 도포가 가능하고 전극조립체(10) 네 측면을 다양한 방식으로 활용할 수 있다. The battery cell according to the present invention has a structure in which each of the positive electrode tab 11a and the negative electrode tab 13a protrudes to both sides, thereby reducing the internal resistance, thereby reducing heat generation and uniform application of the active material And four sides of the electrode assembly 10 can be utilized in various ways.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments and drawings, it is to be understood that the present invention is not limited thereto and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various implementations are possible within the scope of the appended claims.

10 : 전극조립체
11 : 양극
11a : 양극탭
12 : 분리막
13 : 음극
13a : 음극탭
20 : 제1리드부
30 : 제1단자
40 : 제2리드부
50 : 제2단자
60 : 밀봉재10: electrode assembly
11: anode
11a: positive electrode tab
12: Membrane
13: cathode
13a: negative electrode tab
20: first lead portion
30: First terminal
40: second lead portion
50: second terminal
60: Seal material

Claims (9)

전지셀에 있어서,
양극, 분리막, 음극이 반복적으로 적층되어 구성되되, 상기 양극은 분리막의 양측 각각으로 양극탭이 돌출되도록 배치되고 상기 음극은 분리막의 양측 각각으로 음극탭이 돌출되도록 배치된 전극조립체;
분리막의 양측 각각으로 끝단이 돌출되도록 상기 전극조립체의 바닥면에 적층되는 제1리드부; 및
분리막의 양측 각각으로 끝단이 돌출되도록 상기 전극조립체의 상면에서 상기 제1리드부와 교차하는 방향으로 적층되는 제2리드부;를 포함하고,
상기 양극탭과 음극탭은 서로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 양극탭과 음극탭 중 어느 하나는 양측 각각에서 제1리드부에 연결되고 다른 하나는 양측 각각에서 제2리드부에 연결되며,
상기 제1리드부와 제2리드부는 각각에 연결된 양극탭 또는 음극탭과 함께 전극조립체의 두께방향에 나란하도록 수직으로 절곡된 것을 특징으로 하는 전지셀.
In the battery cell,
An anode assembly having an anode, a separator and a cathode repeatedly laminated, wherein the anode is disposed such that a cathode tab protrudes from each side of the separator, and the anode includes a cathode tab protruding from each side of the separator;
A first lead portion laminated on a bottom surface of the electrode assembly such that an end of the separator protrudes from each side of the separator; And
And a second lead portion stacked in a direction intersecting the first lead portion on the upper surface of the electrode assembly so that an end of the separator is protruded from each side of the separator,
Wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are disposed in directions intersecting with each other so that either the positive electrode tab or the negative electrode tab is connected to the first lead portion on each side and the other is connected to the second lead portion on each side,
Wherein the first lead portion and the second lead portion are vertically bent so as to be parallel to the thickness direction of the electrode assembly together with the positive electrode tab or the negative electrode tab connected to the first lead portion and the second lead portion.
제 1 항에 있어서,
상기 분리막은 정사각형 모양을 갖고, 상기 양극과 음극 및 제1리드부와 제2리드부는 직사각형 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 전지셀.
The method according to claim 1,
Wherein the separator has a square shape, and the positive electrode and the negative electrode, and the first lead portion and the second lead portion have a rectangular shape.
제 1 항에 있어서,
상기 제1리드부의 바닥면에는 제1단자가 전기적으로 연결되도록 적층되고 상기 제2리드부의 상면에는 제2단자가 전기적으로 연결되도록 적층된 것을 특징으로 하는 전지셀.
The method according to claim 1,
Wherein a bottom surface of the first lead part is laminated so that the first terminal is electrically connected to the bottom surface of the first lead part, and a second terminal is electrically connected to the top surface of the second lead part.
제 3 항에 있어서,
상기 제1단자와 제2단자는 사각형 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 전지셀.
The method of claim 3,
Wherein the first terminal and the second terminal have a rectangular shape.
제 3 항에 있어서,
상기 제2단자 위로 다른 전지셀의 제1단자가 안착되도록 상기 전지셀은 2개 이상이 적층된 것을 특징으로 하는 전지셀.
The method of claim 3,
Wherein at least two of the battery cells are stacked so that the first terminals of the other battery cells are seated on the second terminals.
제 3 항에 있어서,
상기 제1단자와 제2단자를 제외한 부분은 밀봉재에 의해 밀봉된 것을 특징으로 하는 전지셀.
The method of claim 3,
Wherein a portion excluding the first terminal and the second terminal is sealed by a sealing material.
전지셀의 제조방법에 있어서,
직사각형의 양극과 음극을 교차하는 방향으로 적층하되 분리막이 상기 양극과 음극 사이에 개재되도록 적층하여 형성되는 전극조립체를 제조하는 단계;
상기 전극조립체의 바닥면에 제1리드부를 적층하고 상면에 제2리드부를 적층하는 단계;
분리막에서 돌출된 상기 양극의 양극탭과 상기 음극의 음극탭 중 어느 하나는 제1리드부에 접합하고 다른 하나는 제2리드부에 접합하는 단계;
상기 제1리드부와 제2리드부를 전극조립체의 두께방향에 나란하도록 수직으로 절곡하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀의 제조방법.
In a method of manufacturing a battery cell,
The method comprising the steps of: preparing an electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and a plurality of positive electrodes are stacked in a direction crossing a rectangular positive electrode and a negative electrode, and a separation membrane is interposed between the positive and negative electrodes;
Stacking a first lead portion on a bottom surface of the electrode assembly and a second lead portion on an upper surface;
One of the positive electrode tab of the positive electrode projected from the separator and the negative electrode tab of the negative electrode is bonded to the first lead portion and the other is bonded to the second lead portion;
And vertically bending the first lead portion and the second lead portion so as to be parallel to the thickness direction of the electrode assembly.
제 7 항에 있어서,
상기 제1리드부의 바닥면과 상기 제2리드부의 상면 각각에 제1단자와 제2단자를 적층하는 단계를 포함하는 전지셀의 제조방법.
8. The method of claim 7,
And stacking the first terminal and the second terminal on the bottom surface of the first lead portion and on the top surface of the second lead portion, respectively.
제 8 항에 있어서,
상기 제1단자와 제2단자를 제외한 부분을 밀봉시키는 단계를 포함하는 전지셀의 제조방법.9. The method of claim 8,
And sealing the portion excluding the first terminal and the second terminal.
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