KR20200092672A - 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각각이 양극 탭 및 음극 탭을 포함하는 적어도 두 개의 전극 조립체; 내부에 상기 적어도 두 개의 전극 조립체를 수용하는 케이스; 각각이 상기 양극 탭 및 상기 음극 탭 각각에 연결되어 적어도 일부가 상기 케이스의 외부로 인출된 양극리드와 음극리드; 및 상기 양극리드 및 상기 음극리드의 상기 케이스 접촉 위치를 감싸도록 형성된 적어도 하나의 필름부재;를 포함하고, 상기 양극리드는 적어도 두 개 구비되며, 상기 음극리드는 적어도 두 개 구비된, 이차 전지에 관한 것이다.
Description
본 발명의 실시예들은 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈에 관한 것이다.
충전 및 방전이 가능한 이차 전지는 디지털 카메라, 셀룰라 폰, 노트북, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지를 들 수 있다.
특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되거나, 또는 다수개를 직렬 연결하여 팩 또는 모듈 형태로 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 배터리나, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.
한편, 이차 전지는 용도 및 목적에 따라 요구되는 출력 전력이 달라질 수 있다. 일례로, 최근 전기자동차 시장에서 부각되고 있는 전기자동차에 탑재된 이차 전지의 급속 충전을 위해서는 고출력 특성을 요구하고 있다.
하지만, 종래에는 고출력 이차 전지 또는 저출력 이차 전지 등 각각이 한 종류의 전력 출력 특성을 가진 이차 전지만이 적용된 바, 저출력 특성을 이용하기 위해서는 저출력 전력 특성의 이차 전지를 별개로 추가 구비해야 하여 이차 전지의 사용 용도 및 목적 따라 제한되는 부분이 존재하였다.
본 발명의 실시예들은 두 가지 이상의 전기화학적 특성을 가지는 두 종류 이상의 전극 조립체, 두 개 이상의 양극리드 및 두 개 이상의 음극리드를 하나의 케이스 내에 일체형으로 구성하여 급속 충전과 같이 고출력 특성을 요구하는 자동차용 전지에 효과적으로 이용할 수 있는 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 두 가지 이상의 전기화학적 특성을 가지는 전극 조립체를 하나의 케이스 내에 구비함으로써 두 개 이상의 별개 전지로 이용할 때보다 체적 효율이 증가될 수 있는 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 두 가지 이상의 전극 조립체의 내부 저항 설계에 따라 두 개 이상의 양극리드 상호 간 또는 두 개 이상의 음극리드 상호 간의 크기를 달리함으로써 내부 저항을 해소할 수 있는 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 하나의 모듈 내에서 복수 개의 이차 전지의 동일 특성 전극 조립체 상호 간의 연결을 통해 고출력 및 저출력 등 두 가지 이상의 전력을 출력할 수 있는 이차 전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각이 양극 탭 및 음극 탭을 포함하는 적어도 두 개의 전극 조립체; 내부에 상기 적어도 두 개의 전극 조립체를 수용하는 케이스; 각각이 상기 양극 탭 및 상기 음극 탭 각각에 연결되어 적어도 일부가 상기 케이스의 외부로 인출된 양극리드와 음극리드; 및 상기 양극리드 및 상기 음극리드의 상기 케이스 접촉 위치를 감싸도록 형성된 적어도 하나의 필름부재;를 포함하고, 상기 양극리드는 적어도 두 개 구비되며, 상기 음극리드는 적어도 두 개 구비된, 이차 전지를 제공할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 양극리드 각각은 상호 상이한 전력을 출력하고, 상기 적어도 두 개의 음극리드 각각은 상호 상이한 전력을 출력할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 양극리드는 제1 양극리드 및 상기 제1 양극리드에 대해 상대적 저출력의 제2 양극리드를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 음극리드는 제1 음극리드 및 상기 제1 음극리드에 대해 상대적 저출력의 제2 음극리드를 포함할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 전극 조립체는 상호 상이한 전기적 특성의 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 포함하고, 상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 양극리드 및 상기 제2 음극리드와 연결되며, 상기 제2 전극 조립체는 상기 제2 양극리드 및 상기 제2 음극리드와 연결될 수 있다.
상기 적어도 하나의 필름부재는 한 쌍으로 구비되고, 상기 한 쌍의 필름부재 각각은 상기 적어도 두 개의 양극리드 및 상기 적어도 두 개의 음극리드 각각을 감싸도록 위치될 수 있다.
상기 한 쌍의 필름부재 각각은 상기 적어도 두 개의 양극리드 또는 상기 적어도 두 개의 음극리드가 부착된 상태에서 1회 이상 폴딩(folding)될 수 있다.
상기 한 쌍의 필름부재 각각은, 상기 양극리드 또는 상기 음극리드의 인출방향을 기준으로 포개어지도록 폴딩될 수 있다.
상기 한 쌍의 필름부재 각각은 폴딩된 상태에서 열접착 될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 양극리드 또는 상기 적어도 두 개의 음극리드는 상기 케이스의 외면 중 일 측면에서 동일 방향으로 인출될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 양극리드 각각은 상호 상이한 크기로 형성되고, 상기 적어도 두 개의 음극리드 각각은 상호 상이한 크기로 형성되며, 상기 크기는 상기 양극리드 또는 상기 음극리드의 두께 및 면적 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 양극리드 상호 간 또는 상기 적어도 두 개의 음극리드 상호 간은 각각이 상이한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상술한 이차 전지;를 하나 이상 포함하고, 상기 이차 전지 상호 간의 전기적 연결을 통해 두 종류 이상의 전력을 출력하는, 이차 전지 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 두 가지 이상의 전기화학적 특성을 가지는 두 종류 이상의 전극 조립체, 두 개 이상의 양극리드 및 두 개 이상의 음극리드를 하나의 케이스 내에 일체형으로 구성하여 급속 충전과 같이 고출력 특성을 요구하는 자동차용 전지에 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 두 가지 이상의 전기화학적 특성을 가지는 전극 조립체를 하나의 케이스 내에 구비함으로써 두 개 이상의 별개 전지로 이용할 때보다 체적 효율이 증가될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 두 가지 이상의 전극 조립체의 내부 저항 설계에 따라 두 개 이상의 양극리드 상호 간 또는 두 개 이상의 음극리드 상호 간의 크기를 달리함으로써 내부 저항을 해소할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 하나의 모듈 내에서 복수 개의 이차 전지의 동일 특성 전극 조립체 상호 간의 연결을 통해 고출력 및 저출력 등 두 가지 이상의 전력을 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 필름부재에 제1 양극리드 및 제2 양극리드가 부착된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도
도 3은 도 2에 도시된 필름부재의 종단면을 개략적으로 나타낸 도면
도 4는 도 3에 도시된 필름부재가 폴딩(folding)된 상태를 개략적으로 나타낸 도면
도 5는 도 4에 도시된 필름부재가 열접착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 필름부재에 제1 양극리드 및 제2 양극리드가 부착된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도
도 3은 도 2에 도시된 필름부재의 종단면을 개략적으로 나타낸 도면
도 4는 도 3에 도시된 필름부재가 폴딩(folding)된 상태를 개략적으로 나타낸 도면
도 5는 도 4에 도시된 필름부재가 열접착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 각각이 양극 탭(121a, 122a) 및 음극 탭(121b, 122b)을 포함하는 적어도 두 개의 전극 조립체(121, 122), 내부에 적어도 두 개의 전극 조립체(121, 122)를 수용하는 케이스(110), 각각이 양극 탭(121a, 122a) 및 음극 탭(121b, 122b) 각각에 연결되어 적어도 일부가 케이스(110)의 외부로 인출된 양극리드(141a, 142a) 및 음극리드(141b, 142b), 양극리드(141a, 142a) 및 음극리드(141b, 142b)의 케이스(110) 접촉 위치를 감싸도록 형성된 적어도 하나의 필름부재(130)를 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 양극리드(141a, 142a) 및 음극리드(141b, 142b)는 적어도 두 개씩 구비될 수 있고, 적어도 두 개의 양극리드(141a, 142a) 각각은 상호 상이한 전력을 출력하고, 적어도 두 개의 음극리드(141b, 142b) 각각은 상호 상이한 전력을 출력할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)에 포함되는 적어도 두 개의 양극리드(141a, 142a)는 제1 양극리드(141a) 및 제1 양극리드(141a)에 대해 상대적으로 낮은 전력을 출력(저출력)하는 제2 양극리드(142a)를 포함할 수 있고, 적어도 두 개의 음극리드(141b, 142b)는 제1 음극리드(141b) 및 제1 음극리드(141b)에 대해 상대적으로 낮은 전력을 출력(저출력)하는 제2 음극리드(142b)를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 적어도 두 개의 전극 조립체(121, 122)는 상호 상이한 전기적 특성의 제1 전극 조립체(121) 및 제2 전극 조립체(122)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 전극 조립체(121)는 제1 양극리드(141a) 및 제2 음극리드(142b)와 연결될 수 있고, 제2 전극 조립체(122)는 제2 양극리드(142a) 및 제2 음극리드(142b)와 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 전극 조립체(121)는 양극 탭(121a)을 통해 제1 양극리드(141a)와 연결될 수 있고, 음극 탭(121b)을 통해 제2 음극리드(142b)와 연결될 수 있다. 이 때, 제1 전극 조립체(121)는 제2 전극 조립체(122)에 비해 더 많은 수의 양극 조립체 및 음극 조립체를 포함할 수 있고, 그에 따라 제1 양극리드(141a) 및 제1 음극리드(141b)는 상대적으로 고전력을 출력(고출력)할 수 있다.
이에 대응하여, 제2 전극 조립체(122)는 양극 탭(122a)을 통해 제2 양극리드(142a)와 연결될 수 있고, 음극 탭(122b)을 통해 제2 음극리드(142b)와 연결될 수 있다. 이 때, 제2 전극 조립체(122)는 제1 전극 조립체(121)에 비해 더 적은 수의 양극 조립체 및 음극 조립체를 포함할 수 있고, 그에 따라 제2 양극리드(142a) 및 제2 음극리드(142b)는 상대적으로 저전력을 출력(저출력)할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 두 가지 이상의 전기화학적 특성(바람직하게는, 출력 전력 특성)을 가지는 적어도 두 개의 전극 조립체(121, 122), 적어도 두 개의 양극리드(141a, 142a) 및 적어도 두 개의 음극리드(141b, 142b)를 하나의 케이스(110)에 일체형으로 구성하는 바, 급속 충전과 같이 고출력 특성을 요구하는 자동차용 전지에 효과적으로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 두 가지 이상의 전기화학적 특성(바람직하게는, 출력 전력 특성)을 가지는 적어도 두 개의 전극 조립체(121, 122)를 하나의 케이스(110) 내에 구비함으로써 출력 전력이 상이한 복수 종류의 별개 전지 이용이 불필요한 바, 체적 효율이 증가될 수 있다.
한편, 상술한 전극 조립체(121, 122) 각각은 복수 개의 양극 조립체(미도시 됨), 복수 개의 음극 조립체(미도시 됨) 및 양극 조립체와 음극 조립체를 물리적으로 분리하면서 이온의 이동만을 가능하게 하는 복수 개의 분리막(미도시 됨)을 포함할 수 있다. 상술한 양극 조립체, 음극 조립체 및 분리막은 상호 교대로 반복적으로 적층될 수 있고, 이 때의 분리막은 양극 조립체 및 음극 조립체 사이에 개재될 수 있다.
또한, 상술한 전극 조립체(121, 122)는 스택형, 폴딩형, 스택-폴딩형, 젤리롤(jelly-roll)형을 포함할 수 있다.
또한, 전극 조립체(121, 122) 각각은 양극 탭(121a, 122a) 및 음극 탭(121b, 122b)을 포함할 수 있고, 이 때의 양극 탭(121a, 122a) 및 음극 탭(121b, 122b)은 각각이 양극 조립체 및 음극 조립체로부터 연장되어 형성될 수 있다.
이 때, 복수 개의 양극 조립체에서 연장된 복수 개의 양극 탭(121a, 122a) 상호 간 및 복수 개의 음극 조립체에서 연장된 복수 개의 음극 탭(121b, 122b) 상호 간은 집합된 상태로 각각이 양극리드(141a, 142a) 및 음극리드(141b, 142b)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 양극 탭(121a, 122a)과 양극리드(141a, 142a) 및 음극 탭(121b, 122b)과 음극리드(141b, 142b) 상호 간은 용접을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 상술한 두 개 이상의 양극리드(141a, 142a) 및 두 개 이상의 음극리드(141b, 142b)가 전극 조립체(121, 122)를 사이에 두고 케이스(110)의 양측에서 인출되는 것을 기준으로 서술하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 두 개 이상의 양극리드(141a, 142a) 및 두 개 이상의 음극리드(141b, 142b)가 케이스(110)의 외면 중 일 측면에서 동일 방향으로 인출될 수도 있다.
한편, 상술한 케이스(110)는 절연층(미도시 됨), 접착층(미도시 됨) 및 금속 박막(미도시 됨)이 적층되어 형성될 수 있고, 케이스(110)는 파우치(pouch)형 또는 캔(can)형으로 형성될 수 있다. 이 때, 금속 박막은 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있으며, 케이스(110)의 기계적 강성을 확보함과 동시에 외부로부터 수분 및 산소를 차단할 수 있다.
또한, 케이스(110) 내부에는 전해액(미도시 됨)이 주입되어 수용될 수 있고, 전해액은 전극 조립체(121, 122)를 함침할 수 있다. 이 때, 전해액은 전극 조립체(121, 122)에 포함되는 양극 조립체와 음극 조립체 사이에 이온을 이동시키는 매질로 제공될 수 있다.
나아가, 상술한 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)는 상호 상이한 크기로 형성될 수 있고, 제1 음극리드(141b)와 제2 음극리드(142b)는 상호 상이한 크기로 형성될 수 있다. 이 때, 상술한 크기란 양극리드(141a, 142a) 또는 음극리드(141b, 142b)의 두께 및 면적 중 적어도 하나를 포함하는 것으로, 체적을 의미할 수 있다.
구체적으로, 제1 전극 조립체(121) 및 제2 전극 조립체(122) 상호 간이 상이한 출력 특성으로 형성됨에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)의 내부 저항을 해소할 수 있도록 제1 전극 조립체(121) 및 제2 전극 조립체(122) 각각에 연결되는 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 각각 또는 제1 음극리드(141b)와 제2 음극리드(142b) 각각의 크기가 상호 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 상호 간 또는 제1 음극리드(141b)와 제2 음극리드(142b) 상호 간은 각각이 상이한 재질로 형성될 수 있다. 즉, 동일 전극의 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 중 어느 하나에는 저항 감소 코팅층(미도시 됨)이 적용될 수 있고, 그에 따라 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 상호 간의 재질이 상이해질 수 있다. 제1 음극리드(141b) 및 제2 음극리드(142b) 역시 어느 일측에 저항 감소 코팅층이 형성됨으로써 재질이 상이할 수 있다.
도 2는 필름부재(130)에 제1 양극리드(141a) 및 제2 양극리드(142a)가 부착된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 필름부재(130)의 종단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 필름부재(130)가 폴딩(folding)된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 필름부재(130)가 열접착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상술한 도 2 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)에 있어서, 하나의 필름부재(130)에 동일 전극에 대한 두 개의 양극리드(141a, 142a) 또는 음극리드(141b, 142b)가 일체로 형성되는 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 2 내지 5를 참조하면, 상술한 적어도 하나의 필름부재(130)는 한 쌍으로 구비되고, 한 쌍의 필름부재(130) 각각은 적어도 두 개의 양극리드(141a, 142a) 및 적어도 두 개의 음극리드(141b, 142b) 각각을 감싸도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)는 소정 길이를 구비한 단일의 필름부재(130)에 부착될 수 있다. 이 때, 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 각각은 필름부재(130)와 상호 직교하도록 부착될 수 있고, 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)는 상호 이격된 상태로 필름부재(130)의 길이 방향 중심에 형성된 폴딩선(131)을 기준으로 편축 배치될 수 있다. 상술한 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 간의 편축 배치는 필름부재(130) 폴딩 간 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 상호 간에 간섭이 발생하지 않도록 각각이 폴딩선(131)에 대해 상이한 이격 거리로 배치됨을 의미할 수 있다.
한편, 상술한 폴딩선(131)은 필름부재(130)의 길이 방향 중심에서 제1 양극리드(141a) 및 제2 양극리드(142a)의 인출 방향 또는 배치 방향에 평행하게 형성될 수 있다. 필름부재(130)는 폴딩선(131)을 기준으로 상호 포개어지도록 폴딩될 수 있고(도 4 참조), 필름부재(130)에 부착된 제1 양극리드(141a) 및 제2 양극리드(142a)는 필름부재(130)의 길이 방향 또는 두께 방향으로 상호 겹쳐지는 부분 없이 평행하게 위치될 수 있다.
또한, 필름부재(130)가 폴딩된 후 두께 방향으로 포개어진 상태의 필름부재(130)는 폴딩된 상태에서 열접착될 수 있다. 열접착을 통해, 제1 양극리드(141a), 제2 양극리드(142a) 및 필름부재(130)는 일체로 형성될 수 있고, 제1 양극리드(141a) 및 제2 양극리드(142a)의 케이스(110)와 접촉되는 부위는 필름부재(130)에 감싸져 노출되지 않을 수 있다.
한편, 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)는 단일의 필름부재(130)를 통해 케이스(110)와 접합될 수 있다. 구체적으로, 필름부재(130)는 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)의 일부(바람직하게는, 케이스(110) 접촉 부위)를 감싸도록 형성될 수 있고, 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)는 케이스(110)와 접합 시 케이스(110)와의 접촉 위치가 필름부재(130)에 의해 감싸져 케이스(110)와 직접 접촉되지 않을 수 있다.
이 때, 상술한 필름부재(130)는 절연 재질로 형성될 수 있는 바, 제1 양극리드(141a), 제2 양극리드(142a)와 케이스(110)의 금속 박막 간의 통전 가능성을 차단할 수 있다. 한편, 필름부재(130)는 폴리이미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 단일막 또는 적층막을 포함할 수 있다.
한편, 상술한 단일의 필름부재(130)에는 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a) 대신 제1 음극리드(141b)와 제2 음극리드(142b)가 부착 및 일체화 될 수 있다. 제1 음극리드(141b)와 제2 음극리드(142b)의 필름부재(130) 부착, 폴딩 및 열접착 등 구체적인 내용은 제1 양극리드(141a)와 제2 양극리드(142a)에 대한 기재와 동일한 바, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 상술한 필름부재(130)는 1회 폴딩에 한정되는 것은 아니며, 필름부재(130)에 부착되는 양극리드(141a, 142a) 또는 음극리드(141b, 142b)의 개수 및 케이스(110) 크기에 따라 필름부재(130)는 2회 이상 폴딩될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈(20)을 개략적으로 나타낸 도면
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈(20)은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)를 하나 이상 포함하여 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 제1 전극 조립체(121)와 제2 전극 조립체(122)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 복수 개 구비될 수 있고, 복수 개의 이차 전지(10) 상호 간은 적층되어 배치될 수 있다.
이 때, 적층된 복수 개의 이차 전지(10) 중 상호 인접한 이차 전지(10)에서 인출된 한 쌍의 제1 양극리드(141a) 상호 간 또는 한 쌍의 제2 양극리드(142a) 상호 간은 바(bar) 형태 또는 플레이트(plate) 형태의 도체로 형성된 버스바(busbar) 등의 연결부재(210)를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있고, 상호 인접한 이차 전지(10)에서 인출된 한 쌍의 제1 음극리드(141b) 상호 간 또는 한 쌍의 제2 음극리드(142b) 상호 간은 연결부재(210)를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수 개의 적층된 이차 전지(10)는 상호 병렬 연결될 수 있다.
위와 같이, 적층된 복수 개의 이차 전지(10)에 포함된 복수 개의 제1 전극 조립체(121) 상호 간은 제1 양극리드(141a), 제1 음극리드(141b) 및 연결부재(210)를 통해 전기적으로 연결되어 고출력 모듈을 형성할 수 있고, 적층된 복수 개의 이차 전지(10)에 포함된 복수 개의 제2 전극 조립체(122) 상호 간은 제2 양극리드(142a), 제2 음극리드(142b) 및 연결부재(210)를 통해 전기적으로 연결되어 저출력 모듈을 형성할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈(20)은 단일 모듈에서 고출력 및 저출력 전력 특성을 모두 구현할 수 있다.
다만, 상술한 복수 개의 이차 전지(10)의 제1 양극리드(141a) 간의 연결을 통한 병렬 연결은 예시적인 것으로 이에 한정되지 않고, 복수 개의 이차 전지(10) 중 인접한 한 쌍의 이차 전지(10) 상호 간의 양극리드(141a, 142a)와 음극리드(141b, 142b) 인출 방향은 반대로 배치될 수 있고, 어느 하나의 이차 전지(10)의 제1 양극리드(141a)는 인접한 타 이차 전지(10)의 제1 음극리드(141b)와 연결됨으로써 복수 개의 이차 전지(10) 상호 간이 직렬 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 전극 조립체(121, 122)가 2가지 타입(type)으로 구비되고, 양극리드(141a, 142a) 및 음극리드(141b, 142b) 역시 동일 전극에 대해 각각 2개씩 구비됨을 기준으로 서술하였으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정하지 않고, 전극 조립체(121, 122)가 3가지 이상의 타입(type)으로 구비되고 양극리드(141a, 142a) 및 음극리드(141b, 142b) 역시 동일 전극에 대해 각각 3개 이상씩 구비될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 이차 전지
110 : 케이스
121 : 제1 전극 조립체
122 : 제2 전극 조립체
121a, 122a : 양극 탭
121b, 122b : 음극 탭
130 : 필름부재
131 : 폴딩선
141a : 제1 양극리드
142a : 제2 양극리드
141b : 제1 음극리드
142b : 제2 음극리드
20 : 이차 전지 모듈
210 : 연결부재
110 : 케이스
121 : 제1 전극 조립체
122 : 제2 전극 조립체
121a, 122a : 양극 탭
121b, 122b : 음극 탭
130 : 필름부재
131 : 폴딩선
141a : 제1 양극리드
142a : 제2 양극리드
141b : 제1 음극리드
142b : 제2 음극리드
20 : 이차 전지 모듈
210 : 연결부재
Claims (12)
- 각각이 양극 탭 및 음극 탭을 포함하는 적어도 두 개의 전극 조립체;
내부에 상기 적어도 두 개의 전극 조립체를 수용하는 케이스;
각각이 상기 양극 탭 및 상기 음극 탭 각각에 연결되어 적어도 일부가 상기 케이스의 외부로 인출된 양극리드와 음극리드; 및
상기 양극리드 및 상기 음극리드의 상기 케이스 접촉 위치를 감싸도록 형성된 적어도 하나의 필름부재;를 포함하고,
상기 양극리드는 적어도 두 개 구비되며, 상기 음극리드는 적어도 두 개 구비된, 이차 전지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 두 개의 양극리드 각각은 상호 상이한 전력을 출력하고,
상기 적어도 두 개의 음극리드 각각은 상호 상이한 전력을 출력하는, 이차 전지.
- 청구항 2에 있어서,
상기 적어도 두 개의 양극리드는 제1 양극리드 및 상기 제1 양극리드에 대해 상대적 저출력의 제2 양극리드를 포함하고,
상기 적어도 두 개의 음극리드는 제1 음극리드 및 상기 제1 음극리드에 대해 상대적 저출력의 제2 음극리드를 포함하는, 이차 전지.
- 청구항 3에 있어서,
상기 적어도 두 개의 전극 조립체는 상호 상이한 전기적 특성의 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체를 포함하고,
상기 제1 전극 조립체는 상기 제1 양극리드 및 상기 제2 음극리드와 연결되며, 상기 제2 전극 조립체는 상기 제2 양극리드 및 상기 제2 음극리드와 연결된, 이차 전지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 필름부재는 한 쌍으로 구비되고,
상기 한 쌍의 필름부재 각각은 상기 적어도 두 개의 양극리드 및 상기 적어도 두 개의 음극리드 각각을 감싸도록 위치된, 이차 전지.
- 청구항 5에 있어서,
상기 한 쌍의 필름부재 각각은 상기 적어도 두 개의 양극리드 또는 상기 적어도 두 개의 음극리드가 부착된 상태에서 1회 이상 폴딩(folding)된, 이차 전지.
- 청구항 6에 있어서,
상기 한 쌍의 필름부재 각각은,
상기 양극리드 또는 상기 음극리드의 인출방향을 기준으로 포개어지도록 폴딩된, 이차 전지.
- 청구항 6에 있어서,
상기 한 쌍의 필름부재 각각은 폴딩된 상태에서 열접착 된, 이차 전지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 두 개의 양극리드 또는 상기 적어도 두 개의 음극리드는 상기 케이스의 외면 중 일 측면에서 동일 방향으로 인출된, 이차 전지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 두 개의 양극리드 각각은 상호 상이한 크기로 형성되고,
상기 적어도 두 개의 음극리드 각각은 상호 상이한 크기로 형성되며,
상기 크기는 상기 양극리드 또는 상기 음극리드의 두께 및 면적 중 적어도 하나를 포함하는, 이차 전지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 두 개의 양극리드 상호 간 또는 상기 적어도 두 개의 음극리드 상호 간은 각각이 상이한 재질로 형성된, 이차 전지.
- 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 이차 전지;를 하나 이상 포함하고,
상기 이차 전지 상호 간의 전기적 연결을 통해 두 종류 이상의 전력을 출력하는, 이차 전지 모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190009860A KR20200092672A (ko) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020190009860A KR20200092672A (ko) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 모듈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200092672A true KR20200092672A (ko) | 2020-08-04 |
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ID=72049027
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| KR (1) | KR20200092672A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170099748A (ko) | 2016-02-24 | 2017-09-01 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 전극 조립체, 이를 포함하는 리튬 이차전지 및 전지모듈 |
-
2019
- 2019-01-25 KR KR1020190009860A patent/KR20200092672A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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