WO2023243988A1 - 전극조립체 및 전극조립체의 제조방법 - Google Patents

전극조립체 및 전극조립체의 제조방법 Download PDF

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WO2023243988A1
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laminate
wrapping film
separator
fused
wrapping
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PCT/KR2023/008112
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정재봉
안창범
최병만
노소연
정의락
우민기
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an electrode assembly and a method of manufacturing the electrode assembly, and more specifically, to an electrode assembly and a method of manufacturing the electrode assembly that prevent deformation and damage of the separator, breakdown of the alignment of the laminate, and resulting short circuit.
  • Secondary batteries refer to batteries that can be charged and discharged, unlike primary batteries that cannot be recharged. Secondary batteries are used as a power source for not only small, high-tech electronic devices such as mobile phones, PDAs, and laptop computers, but also energy storage systems (ESS), electric vehicles (EV), energy storage systems, and hybrid vehicles (HEV). there is.
  • ESS energy storage systems
  • EV electric vehicles
  • HEV hybrid vehicles
  • an electrode active material slurry is applied to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to manufacture a cathode and a negative electrode, and these are stacked on both sides of the separator to form a predetermined shape.
  • Form an electrode assembly is formed.
  • the electrode assembly is stored in the battery case, the electrolyte is injected, and then sealed.
  • the lamination & stack type (L&S) electrode assembly first manufactures a unit cell using an anode, a separator, and a cathode, and then these unit cells It is an electrode assembly manufactured by stacking electrodes.
  • L&S lamination & stack type
  • Korean Patent Publication No. 10-2021-0127532 provides an electrode assembly in which a plurality of unit cells are stacked by being bonded to each other through an adhesive.
  • the unit cells must be aligned and stacked after applying the adhesive to the unit cells, which increases manufacturing cost and manufacturing time.
  • the present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an electrode assembly that prevents deformation and damage of the separator, breakdown of the alignment of the laminate, and resulting short circuit.
  • the purpose of the present invention is to provide an electrode assembly that firmly and straightly fixes the electrode and the separator in an aligned state.
  • the purpose of the present invention is to provide an electrode assembly in which a wrapping film is strongly bonded to a laminate.
  • the purpose of the present invention is to provide an electrode assembly that can be easily manufactured at low cost with a simple structure, simplifies manufacturing equipment, reduces manufacturing costs, and shortens manufacturing time.
  • the purpose of the present invention is to provide an electrode assembly in which the performance of a secondary battery is not deteriorated and its lifespan is not shortened even if the laminate is surrounded by a wrapping film.
  • the purpose of the present invention is to provide an electrode assembly that increases the energy density of a secondary battery.
  • the present invention provides an electrode assembly including a laminate 100 and a wrapping film 200.
  • the laminate 100 may be formed by alternately stacking a plurality of electrodes 110 and separators 120 in a first direction.
  • the laminate 100 may be formed by stacking the plurality of electrodes 110 and the separator 120 alternately aligned in a first direction.
  • the wrapping film 200 surrounds the laminate 100 and is fused to the laminate 100 to fix the plurality of electrodes 110 and the separator 120.
  • the electrode tabs 112 of the plurality of electrodes 110 may be disposed on one side or the other side of the second direction intersecting the first direction of the stack 100.
  • the wrapping film 200 surrounds one side and the other side of the first direction of the laminate 100 and one side and the other side of the third direction intersecting the first and second directions of the laminate 100, It can be fused to at least one side or the other side of the first direction of the laminate 100.
  • the wrapping film 200 may be fused to one side or the other side of the laminate 100 in the first direction and to one side or the other side of the laminate 100 in the third direction.
  • the wrapping film 200 may include a first wrapping film 210 and a second wrapping film 220.
  • the first wrapping film 210 may be bent to surround one side in the first direction, at least a portion of one side in the third direction, and at least a portion of the other side in the third direction among the laminate 100.
  • the second wrapping film 220 may be fused to at least the other side of the laminate 100 in the first direction and both ends of the overlapping first wrapping film 210.
  • the wrapping film 200 may extend in the second direction to surround a portion of the plurality of separators 120 corresponding to a predetermined section S in the second direction.
  • the predetermined section S may be a section in the second direction extending from the center of the plurality of separators 120 to one end and the other end in the second direction.
  • the electrode 110 may be located at one end or the other end of the laminate 100 in the first direction.
  • the wrapping film 200 may be fused to one side or the other side of the electrode 110 located at one end or the other end of the laminate 100 in the first direction.
  • the laminate 100 may be composed of a plurality of unit cells C that are aligned and stacked in a first direction.
  • the wrapping film 200 may surround the laminate 100 and be fused to the laminate 100 to fix the plurality of unit cells C.
  • the wrapping film 200 may be made of a material containing polyethylene terephthalate (PET) and ethylene vinyl acetate (EVA).
  • PET polyethylene terephthalate
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the wrapping film 200 may have greater bending resistance rigidity than the separator 120.
  • the laminated body 100 can be formed.
  • the wrapping film 200 may surround one side and the other side of the laminate 100 in the first direction and one side and the other side of the laminate 100 in the third direction. Additionally, the wrapping film 200 may be fused to at least one side or the other side of the laminate 100 in the first direction.
  • the wrapping film 200 may include a first wrapping film 210 and a second wrapping film 220.
  • the wrapping step (S520) may include a first wrapping step (S522) and a second wrapping step (S524).
  • the second wrapping film 220 is wrapped in the first direction of the laminate 100. and the second wrapping film 220 can be fused to at least both ends of the first wrapping film 210 on one side and the other side of the third direction of the laminate 100.
  • the wrapping film 200 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction, and the first layer of the laminate 100 is formed among the wrapping films 200.
  • the wrapping film 200 is moved while moving the roller R on one side of the first direction of the laminate 100 in the third direction. is pressed to fuse the wrapping film 200 to one side of the laminate 100 in the first direction by thermocompression, and the roller R is moved on one side and the other side of the third direction of the laminate 100 in the first direction.
  • the wrapping film 200 can be fused to at least a portion of one side in the third direction and at least a portion of the other side in the third direction of the laminate 100 using a thermo-compression method by pressing the wrapping film 200 while moving it.
  • the wrapping film 200 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction, and the first layer of the laminate 100 is formed among the wrapping films 200.
  • the wrapping film ( 200) can be pressed to fuse the wrapping film 200 to the wrapping film 200 already fused to one side and the other side of the third direction of the laminate 100 using a thermo-compression method.
  • the wrapping film 200 may be fused to the laminate 100 while being heated to a first temperature.
  • the first temperature may be higher than the second temperature at which the separator 120 is heated to be bonded to the electrode 110.
  • the first temperature may be greater than or equal to 110 degrees Celsius and less than 160 degrees Celsius.
  • the second temperature may be greater than or equal to 80 degrees Celsius and less than 110 degrees Celsius.
  • the electrode assembly 10 includes a laminate 100 in which a plurality of electrodes 110 and separators 120 are alternately stacked in a first direction and are formed by stacking them in alignment; And it may include a wrapping film 200 that surrounds the laminate 100 and is fused to the laminate 100 to secure the plurality of electrodes 110 and the separator 120.
  • the wrapping film 200 surrounds the laminate 100 and is fused to the laminate 100, the electrode 110 and the separator 120 can be firmly fixed in an aligned state, and the electrode 110 and the separator 120 can be firmly fixed in an aligned state. (120) can be protected. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits. In particular, even if a swelling phenomenon occurs in which the electrodes 110, etc. swell after electrolyte wetting, the wrapping film 200 can fix and protect the laminate 100 without falling off the laminate 100. Therefore, the separator 120 may not be deformed or damaged, the alignment of the laminate 100 may not be disrupted, and a short circuit may not occur.
  • the laminate 100 can be prevented from bending when the electrode assembly 10 is transported. there is. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120 and disruption of the alignment of the laminate 100.
  • the electrode tabs 112 of the plurality of electrodes 110 may be disposed on one side or the other side of the second direction intersecting the first direction of the stack 100.
  • the wrapping film 200 surrounds one side and the other side of the laminate 100 in the first direction and one side and the other side of the third direction intersecting the first and second directions of the laminate 100, and is laminated at least. It may be fused to one side or the other side of the sieve 100 in the first direction.
  • the laminate 100 can be easily surrounded by the wrapping film 200, avoiding the electrode tabs 112 of the electrode 110, and the wrapping film 200 can be easily fused to the laminate 100. Accordingly, the electrode assembly 10 can be easily manufactured and the manufacturing cost of the electrode assembly 10 can be reduced.
  • the wrapping film 200 may be fused to one side or the other side of the laminate 100 in the first direction and to one side or the other side of the laminate 100 in the third direction.
  • the area where the wrapping film 200 is fused to the laminate 100 increases or the number of separators 120 to which the wrapping film 200 is fused increases, so that the electrodes 110 and the separator 120 are aligned. It can be fixed more firmly. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the wrapping film 200 may include a first wrapping film 210 and a second wrapping film 220.
  • the first wrapping film 210 is bent and surrounds one side in the first direction, at least a portion of one side in the third direction, and at least a portion of the other side in the third direction of the laminate 100, and forms at least a portion of the laminate 100. It can be fused to one side in the first direction.
  • the second wrapping film 220 is bent to surround the other side in the first direction, at least a portion of one side in the third direction, and at least a portion of the other side in the third direction of the laminate 100, and both ends are formed around the laminate 100. ) overlaps both ends of the first wrapping film 210 in the first direction on one side and the other side in the third direction, and at least the other side of the first direction of the laminate 100 and the overlapping first wrapping film 210 ) can be fused to both ends.
  • the first wrapping film 210 may be fused to one side in the first direction, at least a portion of one side in the third direction, and at least a portion of the other side in the third direction among the laminate 100. there is.
  • each separator 120 may extend further in one or the other direction in the third direction than the electrode 110 adjacent to each separator 120.
  • the wrapping film 200 is fused to the laminate 100, one end and the other end of at least a portion of the separator 120 in the third direction are bent so that one end and the other end of the neighboring separator 120 in the third direction are bent. It may be close to or in contact with the end.
  • the electrode 110 e.g., a pair of electrodes disposed on one side and the other side of the first direction of the separator
  • the electrode 110 is bent at one end of the separator 120 in the third direction.
  • it may be blocked at the other end, greatly reducing the possibility of direct electrical connection to the battery case. Accordingly, short circuit can be prevented.
  • the wrapping film 200 surrounds the laminate 100 while pressing the plurality of separators 120 stacked in succession in a similar direction, so that the electrodes 110 and the separators 120 are more firmly aligned. It can be fixed.
  • one end or the other end of the plurality of separators 120 stacked in succession in the third direction may be crowded in the third direction, the strength of one side and the other side of the third direction of the laminate 100 may increase. there is. Accordingly, the laminate 100 and the separator 120 can be protected. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the wrapping film 200 can surround the central portion, one end, and the other end of the plurality of separators 120 in the second direction all at once and surround them long in the second direction. Accordingly, since the wrapping film 200 can stably surround the laminate 100, the electrode 110 and the separator 120 can be more firmly fixed in an aligned state. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the laminate 100 may be composed of a plurality of unit cells C that are aligned and stacked in a first direction.
  • Each unit cell (C) may be composed of some of the electrodes 110 and the separator 120 among the plurality of electrodes 110 and separators 120 that are alternately stacked.
  • the electrode 110 and the separator 120 forming each unit cell (C) may be bonded to each other.
  • the wrapping film 200 may surround the laminate 100 and be fused to the laminate 100 to secure the plurality of unit cells C.
  • the heat exchange performance of the wrapping film 200 as well as the fixation and bonding strength of the wrapping film 200 may be excellent. Accordingly, the electrode 110 and the separator 120 can be firmly fixed and safely protected in an aligned state, and even when surrounded by the wrapping film 200, the laminate 100 does not overheat and the performance of the secondary battery does not deteriorate. Otherwise, lifespan may not be shortened.
  • the wrapping film 200 has excellent insulating performance, the outermost separator 120 of the laminate 100 can be omitted, so the thickness of the electrode assembly 10 can be reduced.
  • a commercially available film can be used as the wrapping film 200, the electrode assembly 10 can be easily manufactured and the manufacturing cost of the electrode assembly 10 can be reduced.
  • the wrapping film 200 may have greater bending resistance rigidity than the separator 120.
  • the method for manufacturing an electrode assembly includes a laminating step (S510) of forming the laminate 100; and surrounding one side and the other side of the first direction of the laminate 100 and one side and the other side of the third direction of the laminate 100 with the wrapping film 200 and forming at least the laminate 100 with the wrapping film 200. It may include a wrapping step (S520) of fusing to one side or the other side in the first direction.
  • the electrode assembly 10 in which the electrode 110 and the separator 120 can be firmly fixed in an aligned state and the electrode 110 and the separator 120 can be protected can be manufactured. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the wrapping film 200 may include a first wrapping film 210 and a second wrapping film 220.
  • the wrapping step (S520) is a first wrapping process of fusing the first wrapping film 210 to one side in the first direction, at least a portion of one side in the third direction, and at least a portion of the other side in the third direction of the laminate 100.
  • It may include a second wrapping step (S524) of fusing the second wrapping film 220 to at least both ends of the first wrapping film 210 on one side and the other side in three directions.
  • the two wrapping films 210 and 220 can be used to surround the laminate 100 and the laminate 100 can be fused.
  • the first wrapping step of fusing the first wrapping film 210 (S522, Figure 9 a to e) and the second wrapping step of fusing the second wrapping film 220 (S524, Figure 9 f to Except for the step (f) of turning over the laminate 100, k) may correspond to each other in order. Accordingly, since the manufacturing process of the electrode assembly 10 is simplified, the manufacturing equipment for the electrode assembly 10 can be simplified and the manufacturing cost of the electrode assembly 10 can be reduced.
  • the wrapping film 200 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction, and the first part of the laminate 100 is removed from the wrapping film 200.
  • the wrapping film 200 is moved while moving the roller R on one side of the first direction of the laminate 100 in the third direction.
  • a roller R is applied to the first side on one side and the other side of the third direction of the laminate 100.
  • the wrapping film 200 can be fused to at least a portion of one side in the third direction and at least a portion of the other side in the third direction of the laminate 100 by thermocompression by pressing the wrapping film 200 while moving it in the direction. .
  • the wrapping film 200 is pressed while moving the roller R in the first direction to fuse the wrapping film 200 to one side and the other side of the laminate 100 in the third direction, so that the wrapping film 200 is As they are fused, one end and the other end of the separator 120 in the third direction are naturally bent and can approach or come into contact with one end and the other end of the neighboring separator 120 in the third direction. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the wrapping film 200 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction, and the first part of the laminate 100 is removed from the wrapping film 200.
  • the wrapping film is wrapped while moving the roller R in the first direction on one side and the other side in the third direction of the laminate 100.
  • the wrapping film 200 can be fused to the wrapping film 200 already fused to one side and the other side in the third direction of the laminate 100 using a thermo-compression method.
  • the laminate 100 can be firmly and easily surrounded by the wrapping film 200.
  • the separator 120 may also be fused to the wrapping film 200 and/or the electrode 110, so that the wrapping film 200 ) can be strongly combined with the laminate 100. Accordingly, since the wrapping film 200 can fix and protect the laminate 100 without falling off the laminate 100, the separator 120 may not be deformed or damaged and the alignment of the laminate 100 may be disrupted. This may not work and a short circuit may not occur.
  • the first temperature may be greater than or equal to 110 degrees Celsius and less than 160 degrees Celsius.
  • the second temperature may be greater than or equal to 80 degrees Celsius and less than 110 degrees Celsius.
  • the wrapping film 200 can fix and protect the laminate 100 without falling off from the laminate 100, so the separator 120 can not be deformed or damaged and the alignment of the laminate 100 can be maintained. It may not collapse and a short circuit may not occur.
  • Figures 1 and 2 are a perspective view and a front view showing a laminate of an electrode and a separator according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view showing a conventional electrode assembly with a tape attached to the laminate of Figures 1 and 2.
  • Figures 4 and 5 are a perspective view and a front view showing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention in which a wrapping film is fused to the laminate of Figures 1 and 2.
  • Figure 6 is a perspective view showing one separator of the electrode assembly of Figures 4 and 5.
  • Figure 7 is a front view showing an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a flowchart of a method for manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram sequentially showing the manufacturing method of the electrode assembly of Figures 4 and 5.
  • first wrapping film 220 second wrapping film
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be a second component.
  • a conventional electrode assembly may include a laminate 100 and a tape (T, Figure 3).
  • a battery case not shown
  • an electrolyte is injected into the battery case, and the battery case is sealed, a secondary battery (not shown) can be formed.
  • the laminate 100 and the tape T will be looked at.
  • the laminate 100 may be composed of a plurality of electrodes 110 and a separator 120.
  • the laminate 100 may be formed by alternately stacking a plurality of electrodes 110 and separators 120 in a first direction. That is, the plurality of electrodes 110 and separators 120 constituting the laminate 100 may be alternately stacked in the first direction (eg, up and down direction). Additionally, the laminate 100 may be formed by stacking a plurality of electrodes 110 and separators 120 alternately aligned in a first direction. That is, the plurality of electrodes 110 and the separator 120 constituting the laminate 100 may be aligned and stacked.
  • the laminate 100 may be composed of a plurality of unit cells (C).
  • a plurality of unit cells C constituting the laminate 100 may be aligned and stacked in a first direction.
  • the unit cell (C) may have two types, for example, a mono cell (C1) and a half cell (C2) ( Figure 2).
  • Each unit cell (C) may be composed of some of the electrodes 110 and the separator 120 among the plurality of electrodes 110 and separators 120 that are alternately stacked (FIG. 2).
  • the monocell C1 may be a unit cell C in which a separator 120, an electrode 110 (eg, a cathode), a separator 120, and an electrode 110 (eg, an anode) are stacked in that order.
  • the cell C2 may be a unit cell C in which a separator 120, an electrode 110 (eg, a cathode), and a separator 120 are stacked in that order.
  • each unit cell (C) may be bonded to each other.
  • an upper separator 120 and a lower separator 120 are stacked on the upper and lower surfaces (one side and the other side in the first direction) of the lower electrode 110, respectively.
  • the upper electrode 110 is further stacked at the top.
  • a laminating process is performed by applying heat and pressure to the stacked electrodes 110 and separators 120. By performing this laminating process, the electrode 110 and the separator 120 are bonded to each other, so that the monocell C1 can be firmly formed.
  • the manufacturing method of the monocell (C1) can be applied by analogy to the manufacturing method of the half cell (C2).
  • the half cell (C2) is positioned at the bottom of the monocell (C1) so that the electrode 110 at one end (e.g., top) of the monocell (C1) in the first direction does not directly contact the battery case (not shown). It can be laminated on one side in one direction.
  • the half cell C2 can be insulated from the battery case because the separator 120 is stacked on both one end and the other end in the first direction.
  • the tape T may be attached to the laminate 100. At this time, the tape T may be attached while surrounding the laminate 100. The tape T can fix the laminate 100 in an aligned state.
  • the separator 120 is partially bent by the tape T, causing a problem in which the separator 120 or the electrode 110 is damaged or a short circuit occurs. Additionally, during the electrolyte injection process or degassing process, the tape T may easily separate from the laminate 100, causing the separator 120 to be deformed and a short circuit to occur.
  • the electrode assembly 10 may include a laminate 100 and a wrapping film 200.
  • a battery case not shown
  • an electrolyte solution is injected into the battery case, and the battery case is sealed, a secondary battery (not shown) can be formed.
  • the laminate 100 and the wrapping film 200 will be looked at.
  • fusion may mean melting the base material (wrapping film) itself and bonding it to the object (laminated body or separator).
  • Fusion can be performed by a thermocompression method, ultrasonic method, etc.
  • the wrapping film 200 may be fused to the laminate 100 by thermocompression.
  • the electrode tabs 112 of the plurality of electrodes 110 are on one side (e.g., front side) or the other side (e.g., front side) of the second direction (e.g., front-to-back direction) that intersects the first direction (e.g., up-down direction) of the laminate 100.
  • the wrapping film 200 intersects one side (e.g., upper side) and the other side (e.g., lower side) of the first direction of the laminate 100, and the first and second directions of the laminate 100. It may surround one side (eg, left side) and the other side (eg, right side) in a third direction (eg, left and right direction). Additionally, the wrapping film 200 may be fused to at least one side and/or the other side of the laminate 100 in the first direction.
  • Paragraph 1 // Accordingly, the laminate 100 can be easily surrounded by the wrapping film 200, avoiding the electrode tabs 112 of the electrode 110, and the wrapping film 200 can be easily fused to the laminate 100. You can. Accordingly, the electrode assembly 10 can be easily manufactured and the manufacturing cost of the electrode assembly 10 can be reduced.
  • the wrapping film 200 may be fused to one side and/or the other side of the laminate 100 in the first direction and to one side and/or the other side of the laminate 100 in the third direction.
  • the wrapping film 200 may be fused to the upper and lower surfaces of the separator 120 disposed on the upper and lower sides of the laminate 100 in the vertical direction (first direction).
  • the wrapping film 200 may be fused to the left (left end) and right (right end) sides of the separator 120 of the laminate 100 in the left-right direction (third direction).
  • one (left) end and the other (right) end in the third direction (left and right) of the separator 120 disposed at one end (top) in the first direction (up and down) of the laminate 100 When bent in the other (downward) direction of the first direction, the central portion in the third direction of the separator 120 disposed at one end (top) of the first direction (up and down) of the laminate 100 is bent to the other side (downward) of the laminate 100. ) can form one side (upper side) in the first direction, and one end and the other end of the separator 120 in the third direction can form one side (left) and the other side (right) in the third direction of the laminate 100. You can.
  • the predetermined section S may be a second direction section extending from the center of the separator 120 to one end and the other end of the separator 120 in the second direction as shown in the drawing and including the entire separator 120. there is.
  • the predetermined section S extends from the center of the separator 120 in the second direction to one end and the other end of the separator 120, but is extended by a predetermined distance from one end and the other end of the separator 120. It may be a second direction section that extends to a point spaced apart inside the 120 and includes a portion of the separator 120.
  • the wrapping film 200 is fused to one end or the other end of at least a portion of the separators 120 in the third direction among the plurality of separators 120, and corresponds to a predetermined section (S) among one end or the other end in the third direction. It can be fused long in the second direction to the area (P1 or P2, Figure 6).
  • Paragraph 4 // Accordingly, the area where the wrapping film 200 is fused to the laminate 100 increases or the number of separators 120 to which the wrapping film 200 is fused increases, so that the electrode 110 and the separator 120 ) can be more firmly fixed in an aligned state.
  • the electrode 110 and the separator 120 are fused together.
  • Paragraph 5 // Accordingly, the laminate 100 is surrounded with two wrapping films 210 and 220 and the two wrapping films 200 are fused to the laminate 100, so that the electrode assembly 10 can be constructed with a simple structure and at low cost. It can be easily manufactured.
  • the first wrapping film 210 is bent in the first direction ( By fusion to the separator 120 disposed at one end (top) of the stack (up and down direction), it is fused to one side in the first direction, at least a portion of one side in the third direction, and at least a portion of the other side in the third direction of the laminate 100. It can be ( Figure 4, Figure 5).
  • the first wrapping film 210 is fused to one end (e.g., one end) and the other end (e.g., other end) of the stacked separators 120 in the third direction, thereby forming the third direction of the laminate 100. It can be fused to at least a portion of one side (left) and the other side (right) (FIGS. 4 and 5).
  • Paragraph 6 // Accordingly, the area where the first wrapping film 210 is fused to the laminate 100 increases or the number of separators 120 to which the first wrapping film 210 is fused increases, so that the electrode 110 The and separator 120 can be more firmly fixed in an aligned state. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • Paragraph 7 // Accordingly, since the wrapping film 200 surrounds the laminate 100 while pressing the separator 120, the electrode 110 and the separator 120 can be more firmly fixed in an aligned state. In addition, since one end and the other end of the separator 120 in the third direction are fixed in a bent state, the pressure applied to one side and the other side of the third direction of the laminate 100 can be easily absorbed, and the separator 120 ), the one end and the other end in the third direction are disposed close to the one end and the other end in the third direction of the neighboring separator 120, so that the strength of one side and the other side in the third direction of the laminate 100 increases. You can. Accordingly, the laminate 100 and the separator 120 can be protected.
  • the electrode 110 e.g., a pair of electrodes disposed on one side and the other side of the first direction of the separator
  • the electrode 110 is connected to one end or the bent end of the separator 120 in the third direction. Because it is blocked at the other end, the possibility of direct electrical connection to the battery case can be greatly reduced. Accordingly, short circuit can be prevented.
  • the first portion P1 belonging to at least a predetermined section S among at least a portion of one end of the separator 120 in the third direction is bent.
  • the second portion P2, which is close to or in contact with the neighboring separator 120 and belongs to at least a predetermined section S among the other ends of at least a portion of the separator 120 in the third direction, is bent so that the neighboring separator 120 You can get close to or come into contact with ( Figures 4, 5, and 6).
  • Paragraph 8 // Accordingly, the wrapping film 200 surrounds the laminate 100 while pressing the separator 120, and the central portion, one end, and the other end of the separator 120 in the second direction are all simultaneously aligned in the second direction. Because it is surrounded for a long time, the electrode 110 and the separator 120 can be more firmly fixed in an aligned state. In addition, one end and the other end of the separator 120 in the third direction are fixed in a bent state, and the central portion, one end, and the other end of the one end and the other end of the separator 120 in the third direction in the second direction are all at the same time. Since it is bent and fixed long in the second direction, the pressure applied to one side and the other side of the third direction of the laminate 100 can be easily absorbed.
  • one end and the other end of the separator 120 in the third direction are disposed close to one end and the other end of the adjacent separator 120 in the third direction, and one end and the other end of the separator 120 in the third direction are disposed close to each other. Since the central portion, one end, and the other end of the end portion in the second direction are arranged long and close together in the second direction, the strength of one side and the other side in the third direction can be increased. Accordingly, the separator 120 can be protected. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the electrode 110 e.g., a pair of electrodes disposed on one side and the other side of the first direction of the separator
  • the electrode 110 is bent at one end of the separator 120 in the third direction.
  • it is blocked at the other end, but is blocked in the second direction by the curved end of the separator 120 in the third direction or by the central part, one end, and the other end of the other end in the second direction, so that the electrode 110 is used as a battery.
  • the possibility of direct electrical connection to the case can be greatly reduced. Accordingly, short circuit can be prevented.
  • one end or the other end in the third direction of the plurality of separators 120 sequentially stacked in the first direction with the electrode 110 in between is formed. It can be bent in one direction or in the other direction in the first direction.
  • one end and the other end in the third direction of the seven upper separators 120 sequentially stacked in the first direction with the electrode 110 in between are both opposite sides in the first direction ( can be bent downward).
  • Paragraph 9 // Accordingly, the wrapping film 200 surrounds the laminate 100 while pressing the plurality of separators 120 stacked in succession in a similar direction, so that the electrodes 110 and the separators 120 are aligned. It can be fixed more firmly.
  • one end or the other end of the plurality of separators 120 stacked in succession in the third direction may be crowded in the third direction, the strength of one side and the other side of the third direction of the laminate 100 may increase. there is. Accordingly, the laminate 100 and the separator 120 can be protected. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the laminate 100 may be composed of a plurality of unit cells C that are aligned and stacked in a first direction (FIGS. 2, 5, and 7).
  • Each unit cell (C) may be composed of some of the electrodes 110 and the separator 120 among the plurality of electrodes 110 and separators 120 that are alternately stacked to form the laminate 100.
  • the electrode 110 and the separator 120 forming each unit cell (C) may be bonded to each other. Specific details regarding the unit cell (C) are as described above.
  • the wrapping film 200 may surround the laminate 100 and be fused to the laminate 100 to secure a plurality of unit cells (C).
  • Paragraph 11 // Accordingly, since the electrodes 110 and the separator 120 of each of the plurality of unit cells (C) constituting the laminate 100 surrounded and fused by the wrapping film 200 are previously bonded to each other, the electrodes The electrode 110 and the separator 120 can be more firmly fixed in an aligned state, and the electrode 110 and the separator 120 can be safely protected. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the electrode 110 may be located at one end or the other end of the stack 100 of the electrode assembly 10 according to another embodiment of the present invention in the first direction.
  • the separator 120 may not be located at one end of the stack 100 in FIG. 7 in the first direction, but the electrode 110 may be located there.
  • the half cell (C2) is not located at one end of the first direction of the laminate 100 of FIG. 7, but the separator 120 and the electrode 110 (e.g., the cathode) Deformed cells C3 stacked in this order may be located. That is, the separator 120 at one end or the other end in the first direction of the laminate 100 may be omitted.
  • the wrapping film 200 may be fused to one side or the other side of the electrode 110 located at one end or the other end of the laminate 100 in the first direction.
  • Paragraph 10 // Accordingly, in order to insulate the electrode 110 located at the outermost position in the first direction of the laminate 100 from the battery case (not shown), one end or the other end of the first direction of the laminate 100 The separator 120 located in can be replaced with a wrapping film 200. Accordingly, since the thickness of the electrode assembly 10 may be reduced, the energy density of the secondary battery including the electrode assembly 10 may increase.
  • a method of manufacturing an electrode assembly (S500) may include a stacking step (S510) and a wrapping step (S520).
  • the laminated body 100 can be formed.
  • a plurality of electrodes 110 and separators 120 may be alternately stacked in the first direction.
  • the plurality of electrodes 110 and the separator 120 can be stacked while being aligned.
  • the electrodes 110 and the separators 120 may be stacked while aligning a plurality of unit cells C stacked alternately in the first direction. At this time, as described above, the electrodes 110 and the separator 120 forming each unit cell C may be bonded to each other in advance.
  • the wrapping step (S520, a to k of FIG. 9) ), the laminate 100 may be surrounded by a wrapping film 200 and the wrapping film 200 may be fused to the laminate 100.
  • the wrapping film 200 surrounds one side and the other side of the laminate 100 in the first direction, and one side and the other side of the third direction of the laminate 100, and the wrapping film 200 is wrapped around at least the laminate 100. ) can be fused to one side or the other side of the first direction.
  • Paragraph 15 // Accordingly, the electrode assembly 10 can be manufactured in which the electrode 110 and the separator 120 can be firmly fixed in an aligned state and the electrode 110 and the separator 120 can be protected. there is. Accordingly, it is possible to prevent deformation and damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • the wrapping film 200 may include the first wrapping film 210 and the second wrapping film 220.
  • the wrapping step (S520) may include a first wrapping step (S522, a to e in FIG. 9) and a second wrapping step (S524, f to k in FIG. 9).
  • the first wrapping film 210 is disposed on one side of the laminate 100 in the first direction and the first wrapping film ( 210) may be fused to one side of the laminate 100 in the first direction.
  • the first wrapping film 210 is disposed on one side of the laminate 100 in the third direction, and the first wrapping film 210 is disposed on the third direction of the laminate 100. It can be fused to one side of.
  • the first wrapping film 210 is disposed on the other side of the laminate 100 in the third direction, and the first wrapping film 210 is placed on the third direction of the laminate 100. It can be fused to the other side.
  • the second wrapping film 220 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction (the side of the laminate before turning over).
  • the second wrapping film 220 may be fused to one side of the laminate 100 in the first direction.
  • the second wrapping film 220 is placed on one side of the laminate 100 in the third direction and overlaps the end of the first wrapping film 210 in the first direction. 2
  • the wrapping film 220 can be fused to at least the first wrapping film 210.
  • the second wrapping film 220 may be fused to a portion of the laminate 100 in the third direction where the first wrapping film 210 is not fused.
  • the second wrapping film 220 is placed on the other side of the laminate 100 in the third direction and overlaps the end of the first wrapping film 210 in the first direction. 2
  • the wrapping film 220 can be fused to at least the first wrapping film 210.
  • the second wrapping film 220 may be fused to a portion of the other side of the laminate 100 in the third direction where the first wrapping film 210 is not fused.
  • the wrapping film 200 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction (a, g), and the wrapping film 200 is placed on one side of the laminate 100 in the first direction.
  • the roller R is moved in the third direction on one side of the first direction of the laminate 100.
  • thermocompression method (b, d, h, j)
  • the wrapping film 200 is fused to one side of the laminate 100 in the first direction using a thermo-compression method (b, d, h, j), and the first part of the laminate 100 is
  • the wrapping film 200 is applied to at least a portion of one side of the laminate 100 in the third direction and the third direction. It can be fused to at least a portion of the other side by thermocompression (c, e).
  • Paragraph 17 // Accordingly, the wrapping film 200 can be moved in the first direction of the laminate 100 simply by fixing the wrapping film 200 with the fixing member (Z) on one side of the first direction of the laminate 100. It can be fused to one side, one side in the third direction, and the other side in the third direction by thermocompression. Accordingly, when the wrapping film 200 is fused to the laminate 100, the alignment of the laminate 100 laminated in the first direction can be easily maintained, and the laminate 100 can be manufactured with minimal fixing work. The wrapping film 200 can be fused to one side in one direction, one side in the third direction, and the other side in the third direction. Accordingly, since the manufacturing process of the electrode assembly 10 is simplified, the manufacturing equipment for the electrode assembly 10 can be simplified, the manufacturing cost of the electrode assembly 10 can be reduced, and the manufacturing time can be shortened.
  • the wrapping film 200 is pressed while moving the roller R in the first direction to fuse the wrapping film 200 to one side and the other side of the laminate 100 in the third direction, so that the wrapping film 200 is As they are fused, one end and the other end of the separator 120 in the third direction are naturally bent and can approach or come into contact with one end and the other end of the neighboring separator 120 in the third direction. Accordingly, as described above, it is possible to prevent deformation or damage of the separator 120, disruption of the alignment of the laminate 100, and resulting short circuits.
  • Paragraph 18 // Accordingly, the laminate 100 can be firmly and easily surrounded by the wrapping film 200.
  • the wrapping film 200 may be fused to the laminate 100 while being heated to a first temperature.
  • the first temperature may be higher than the second temperature at which the separator 120 is heated to be bonded to the electrode 110 (eg, lamination bonded).
  • the separator 120 may also be fused to the wrapping film 200 and/or the electrode 110,
  • the wrapping film 200 may be strongly coupled to the laminate 100. Accordingly, since the wrapping film 200 can fix and protect the laminate 100 without falling off the laminate 100, the separator 120 may not be deformed or damaged and the alignment of the laminate 100 may be disrupted. This may not work and a short circuit may not occur.
  • the first temperature may be greater than or equal to 110 degrees Celsius and less than 160 degrees Celsius
  • the second temperature may be greater than or equal to 80 degrees Celsius and less than 110 degrees Celsius.
  • the first temperature may be approximately 120 degrees Celsius or more and 140 degrees Celsius or less
  • the second temperature may be approximately 100 degrees Celsius.
  • Paragraph 20 // Accordingly, the wrapping film 200 can fix and protect the laminate 100 without falling off from the laminate 100, so the separator 120 may not be deformed or damaged, and the laminate 100 The alignment may not be disrupted and a short circuit may not occur.

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Abstract

본 발명은 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 적층되되 정렬되어서 적층되는 적층체(100); 및 상기 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 고정하는 랩핑필름(200)을 포함하는 전극조립체를 제공한다. 상기 복수 개의 전극(110)의 전극탭(112)들은 상기 적층체(100)의 제1방향과 교차하는 제2방향의 일측 또는 타측에 배치된다. 상기 랩핑필름(200)은, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및, 적층체(100)의 제1방향 및 제2방향과 교차하는 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고, 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착된다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.

Description

전극조립체 및 전극조립체의 제조방법
본 출원은 2022년 06월 14일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0072076호 및 2023년 06월 09일자 대한민국 특허출원 제10-2023-0074431호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극조립체 및 전극조립체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리막의 변형, 파손과 적층체의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락이 방지되는 전극조립체 및 전극조립체의 제조방법에 관한 것이다.
이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 의미한다. 이차전지는 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터 등의 소형 첨단 전자기기 뿐만 아니라 에너지 저장 시스템(ESS), 전기 자동차(EV, Electric Vehicle, Energy Storage System) 또는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)의 동력원으로 사용되고 있다.
이러한 이차전지를 제조하기 위해서, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극(Cathode)과 음극(Anode)을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극조립체를 형성한다. 그리고 전지케이스에 전극조립체를 수납하고 전해액 주입 후 실링한다.
파우치형 이차전지에서 사용되는 전극조립체에는 다양한 종류가 있으며, 이 중 라미네이션 앤 스택형(L&S, Lamination & Stack Type) 전극조립체는 양극, 분리막, 음극들을 이용하여 단위셀을 먼저 제조한 후 이러한 단위셀들을 적층하여 제조하는 전극조립체다.
종래에는 이러한 단위셀들이 적층되더라도 서로 접착되지 않거나 접착력이 매우 약하여, 단위셀들이 정위치에서 자주 이탈하여 정렬도가 저하되었다. 이를 방지하기 위해, 단위셀들의 적층체의 외면에 테이프를 부착하는 방법이 제안되었다.
그러나 테이프를 부착하면 분리막이 테이프에 의해서 부분적으로 절곡되어서 분리막 또는 전극이 파손되거나 단락이 발생하는 문제가 있었다. 또한, 전해액 주입 공정 또는 디가싱 공정에서 테이프(T)가 단위셀들의 적층체로부터 쉽게 떨어져서 분리막(120)이 변형되고 단락이 발생하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 한국공개특허 10-2021-0127532호는 복수 개의 단위셀들이 접착제를 통해서 서로 접착되면서 적층되는 전극조립체를 제공한다.
그러나, 상기 선행기술에서는 단위셀들에 접착제를 도포한 후에 단위셀들을 정렬 적층해야 하므로 제조비용 및 제조시간이 증가한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 분리막의 변형, 파손과 적층체의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락이 방지되는 전극조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 전극과 분리막을 정렬된 상태로 견고하고 반듯하게 고정하는 전극조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 랩핑필름이 적층체와 강하게 결합되는 전극조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 간단한 구성으로 저비용으로 용이하게 제조할 수 있고 제조설비가 단순해지고 제조비용이 절감되며 제조시간이 단축되는 전극조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 적층체가 랩핑필름으로 둘러싸이더라도 이차전지의 성능이 저하되지 않고 수명이 단축되지 않는 전극조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이차전지의 에너지밀도가 증가되는 전극조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 적층체(100) 및 랩핑필름(200)을 포함하는 전극조립체를 제공한다.
상기 적층체(100)는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 적층되어서 형성될 수 있다.
상기 적층체(100)는 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 정렬되어서 적층 형성될 수 있다.
상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 고정할 수 있다.
상기 복수 개의 전극(110)의 전극탭(112)들은 상기 적층체(100)의 제1방향과 교차하는 제2방향의 일측 또는 타측에 배치될 수 있다.
상기 랩핑필름(200)은, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및, 적층체(100)의 제1방향 및 제2방향과 교차하는 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고, 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측과 적층체(100)의 제3방향의 일측 또는 타측에 융착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함할 수 있다.
상기 제1랩핑필름(210)은 절곡되어서 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있다.
상기 제1랩핑필름(210)은 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착될 수 있다.
상기 제2랩핑필름(220)은 절곡되어서 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 타측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있다.
상기 제2랩핑필름(220)은 양쪽 단부가 상기 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 상기 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부와 제1방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제2랩핑필름(220)은 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 타측 및 상기 중첩되는 상기 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1랩핑필름(210)은 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 상기 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 상기 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장될 수 있다.
상기 랩핑필름(200)이 상기 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 상기 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까워지거나 접할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 상기 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 상기 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장될 수 있다.
상기 랩핑필름(200)이 상기 적층체(100)에 융착되면, 상기 전극(110)을 사이에 두고 제1방향으로 연속하여 적층되는 복수 개의 상기 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부가 모두 제1방향의 일방으로 구부러지거나 제1방향의 타방으로 구부러질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 제2방향으로 연장되어서 상기 복수 개의 분리막(120)의 제2방향의 소정구간(S)에 해당하는 부위를 둘러쌀 수 있다.
상기 소정구간(S)은, 제2방향으로 상기 복수 개의 분리막(120)의 중심으로부터 일측 단부 및 타측 단부까지 연장되는 제2방향의 구간일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 상기 복수 개의 분리막(120) 중에서 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 융착될 수 있다.
상기 랩핑필름(200)은 상기 적어도 일부의 분리막(120)의 상기 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부 중에서 상기 소정구간(S)에 해당하는 부위에 제2방향으로 길게 융착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)이 상기 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 상기 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 중에서 적어도 상기 소정구간(S)에 속하는 제1부위(P1)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접할 수 있다.
또한, 적어도 일부의 상기 분리막(120)의 제3방향의 타측 단부 중에서 적어도 상기 소정구간(S)에 속하는 제2부위(P2)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에는 상기 전극(110)이 위치할 수 있다.
상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에 위치한 상기 전극(110)의 제1방향의 일측면 또는 타측면에 융착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적층체(100)는, 정렬되어서 제1방향으로 적층되는 복수 개의 단위셀(C)들로 이루어질 수 있다.
각각의 상기 단위셀(C)은 교대로 적층된 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120) 중에서 일부의 전극(110)과 분리막(120)으로 이루어질 수 있다.
각각의 상기 단위셀(C)을 이루는 상기 전극(110)과 분리막(120)은 서로 접합될 수 있다.
상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 단위셀(C)들을 고정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 융착은 열압착 방식으로 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 상기 분리막(120)보다 휨 저항 강성이 클 수 있다.
또한 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 적층단계(S510) 및 랩핑단계(S520)를 포함하는 전극조립체의 제조방법(S500)을 제공한다.
상기 적층단계(S510)에서는, 상기 적층체(100)를 형성할 수 있다.
상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 랩핑필름(200)으로 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및 적층체(100)의 제3방향의 일측과 타측을 둘러쌀 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)을 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함할 수 있다.
상기 랩핑단계(S520)는, 제1랩핑단계(S522) 및 제2랩핑단계(S524)를 포함할 수 있다.
상기 제1랩핑단계(S522)에서는, 상기 제1랩핑필름(210)을 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착시킬 수 있다.
상기 제2랩핑단계(S524)에서는, 제1방향으로 일측과 타측이 서로 바뀌도록 상기 적층체(100)를 뒤집은 후에, 상기 제2랩핑필름(220)을 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착시키고 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 제2랩핑필름(220)을 적어도 상기 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 상기 랩핑필름(200)을 올려놓고 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에서 롤러(R)를 제3방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 열압착 방식으로 융착시키고, 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 열압착 방식으로 융착시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 상기 랩핑필름(200)을 올려놓고 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에, 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 이미 융착된 랩핑필름(200)에 열압착 방식으로 융착시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 랩핑필름(200)이 제1온도로 가열되면서 상기 적층체(100)에 융착될 수 있다.
상기 제1온도는, 상기 분리막(120)이 상기 전극(110)에 접합되기 위해서 분리막(120)이 가열되는 제2온도보다 높을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1온도는 섭씨 110도보다 크거나 같고 섭씨 160도보다 작을 수 있다.
상기 제2온도는 섭씨 80도보다 크거나 같고 섭씨 110도보다 작을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전극조립체(10)가, 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 적층되어서 형성되되 정렬되어서 적층 형성되는 적층체(100); 및 상기 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 고정하는 랩핑필름(200)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정될 수 있고 전극(110)과 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다. 특히, 전해액 함침(wetting) 후에 전극(110) 등이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하더라도 랩핑필름(200)이 적층체(100)로부터 떨어지지 않고 적층체(100)를 고정 및 보호할 수 있으므로 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 랩핑필름(200)에 의해서 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정될 수 있으므로, 전극조립체(10)를 이송할 때에 적층체(100)가 휘는 것을 방지할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손 및 적층체(100)의 정렬상태 와해를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 전극(110)의 전극탭(112)들은 적층체(100)의 제1방향과 교차하는 제2방향의 일측 또는 타측에 배치될 수 있다. 랩핑필름(200)은, 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및, 적층체(100)의 제1방향 및 제2방향과 교차하는 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고, 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착될 수 있다.
이에 따라, 전극(110)의 전극탭(112)들을 피해서 랩핑필름(200)으로 적층체(100)를 용이하게 둘러싸고 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 용이하게 융착시킬 수 있다. 이에, 전극조립체(10)를 용이하게 제조할 수 있고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측과 적층체(100)의 제3방향의 일측 또는 타측에 융착될 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되는 면적이 증가하거나 랩핑필름(200)이 융착되는 분리막(120)의 개수가 증가하므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함할 수 있다. 제1랩핑필름(210)은, 절곡되어서 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러싸고, 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착될 수 있다. 제2랩핑필름(220)은, 절곡되어서 적층체(100) 중에서 제1방향의 타측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러싸고, 양쪽 단부가 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부와 제1방향으로 중첩되고, 적어도 적층체(100)의 제1방향의 타측 및 상기 중첩되는 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착될 수 있다.
이에 따라, 두 개의 랩핑필름(210, 220)으로 적층체(100)를 둘러싸고 두 개의 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 융착시키므로 전극조립체(10)를 간단한 구성으로 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1랩핑필름(210)은 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착될 수 있다.
이에 따라, 제1랩핑필름(210)이 적층체(100)에 융착되는 면적이 증가하거나 제1랩핑필름(210)이 융착되는 분리막(120)의 개수가 증가하므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장될 수 있다. 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까워지거나 접할 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 분리막(120)을 가압하면서 적층체(100)를 둘러싸므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러진 상태로 고정되므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 가해지는 압력이 용이하게 흡수될 수 있고, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까이 배치되므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측의 강도가 증가할 수 있다. 따라서, 적층체(100) 및 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다. 특히, 전해액 함침(wetting) 후에 전극(110) 등이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하더라도 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다. 또한, 전극조립체(10)를 이송할 때에 적층체(100)가 휘는 것을 방지할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손 및 적층체(100)의 정렬상태 와해를 방지할 수 있다.
또한, 적층체(100)의 정렬상태가 와해되더라도 전극(110)(예컨대, 분리막의 제1방향의 일측과 타측에 배치되는 한 쌍의 전극)이 분리막(120)의 구부러진 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 가로막혀서 전지케이스와 전기적으로 직접 연결될 가능성이 크게 감소할 수 있다. 이에, 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장될 수 있다. 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되면, 전극(110)을 사이에 두고 제1방향으로 연속하여 적층되는 복수 개의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부가 모두 제1방향의 일방으로 구부러지거나 제1방향의 타방으로 구부러질 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 연속하여 적층되는 복수 개의 분리막(120)을 유사한 방향으로 가압하면서 적층체(100)를 둘러싸므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 연속하여 적층되는 복수 개의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부가 제3방향으로 밀집될 수 있으므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측의 강도가 증가할 수 있다. 따라서, 적층체(100) 및 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 제2방향으로 연장되어서 복수 개의 분리막(120)의 제2방향의 소정구간(S)에 해당하는 부위를 둘러쌀 수 있다. 소정구간(S)은, 제2방향으로 복수 개의 분리막(120)의 중심으로부터 일측 단부 및 타측 단부까지 연장되는 제2방향의 구간일 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 복수 개의 분리막(120)의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부를 한꺼번에 둘러싸되 제2방향으로 길게 둘러쌀 수 있다. 이에, 랩핑필름(200)이 적층체(100)를 안정적으로 둘러쌀 수 있으므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 복수 개의 분리막(120) 중에서 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 융착되되 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부 중에서 소정구간(S)에 해당하는 부위에 제2방향으로 길게 융착될 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되는 면적이 증가하거나 랩핑필름(200)이 융착되는 분리막(120)의 개수가 증가하므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)에 의해서 한꺼번에 둘러싸이는 분리막(120)의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부에 랩핑필름(200)이 제2방향으로 길게 융착되므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 중에서 적어도 소정구간(S)에 속하는 제1부위(P1)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접하고, 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 타측 단부 중에서 적어도 소정구간(S)에 속하는 제2부위(P2)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접할 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 분리막(120)을 가압하면서 적층체(100)를 둘러싸되 분리막(120)의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부를 한꺼번에 제2방향으로 길게 둘러싸므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러진 상태로 고정되되 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부가 한꺼번에 제2방향으로 길게 구부러져서 고정되므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 가해지는 압력이 용이하게 흡수될 수 있다. 또한, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까이 배치되되 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부가 한꺼번에 제2방향으로 길게 가까이 배치되므로 제3방향의 일측 및 타측의 강도가 증가할 수 있다. 따라서, 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
또한, 적층체(100)의 정렬상태가 와해되더라도 전극(110)(예컨대, 분리막의 제1방향의 일측과 타측에 배치되는 한 쌍의 전극)이 분리막(120)의 구부러진 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 가로막히되 분리막(120)의 구부러진 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부에 의해서 제2방향으로 길게 가로막히므로 전극(110)이 전지케이스와 전기적으로 직접 연결될 가능성이 크게 감소할 수 있다. 이에, 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에는 전극(110)이 위치할 수 있다. 랩핑필름(200)은 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에 위치한 전극(110)의 제1방향의 일측면 또는 타측면에 융착될 수 있다.
이에 따라, 적층체(100)의 제1방향의 최외곽에 위치한 전극(110)을 전지케이스(미도시됨)와 절연시키기 위해서 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에 위치하는 분리막(120)을 랩핑필름(200)으로 대체할 수 있다. 이에, 전극조립체(10)의 두께가 감소할 수 있으므로, 전극조립체(10)를 포함하는 이차전지의 에너지밀도가 증가할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 적층체(100)는, 정렬되어서 제1방향으로 적층되는 복수 개의 단위셀(C)들로 이루어질 수 있다. 각각의 단위셀(C)은 교대로 적층된 복수 개의 전극(110)과 분리막(120) 중에서 일부의 전극(110)과 분리막(120)으로 이루어질 수 있다. 각각의 단위셀(C)을 이루는 전극(110)과 분리막(120)은 서로 접합될 수 있다. 랩핑필름(200)은 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 단위셀(C)들을 고정할 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 둘러싸고 융착되는 적층체(100)를 구성하는 복수 개의 단위셀(C) 각각의 전극(110)과 분리막(120)이 미리 서로 접합되어 있으므로, 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있고 전극(110)과 분리막(120)이 안전하게 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 융착은 열압착 방식으로 수행될 수 있다.
이에 따라, 간단한 구성으로 저비용으로 용이하게 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성될 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)의 고정력 및 접합력 뿐만 아니라 랩핑필름(200)의 열교환성능이 우수할 수 있다. 이에, 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정되고 안전하게 보호될 수 있고, 랩핑필름(200)으로 둘러싸이더라도 적층체(100)가 과열되지 않아서 이차전지의 성능이 저하되지 않고 수명이 단축되지 않을 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)의 절연성능이 우수해서 적층체(100)의 최외곽 분리막(120)을 생략할 수 있으므로 전극조립체(10)의 두께가 감소할 수 있다. 또한, 상용되는 필름을 랩핑필름(200)으로 사용할 수 있으므로 전극조립체(10)를 용이하게 제조할 수 있고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 분리막(120)보다 휨 저항 강성이 클 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 전극(110)과 분리막(120)을 정렬된 상태로 견고하고 반듯하게 고정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전극조립체의 제조방법(S500)이, 상기 적층체(100)를 형성하는 적층단계(S510); 및 상기 랩핑필름(200)으로 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및 적층체(100)의 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고 랩핑필름(200)을 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착시키는 랩핑단계(S520)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정될 수 있고 전극(110)과 분리막(120)이 보호될 수 있는 전극조립체(10)를 제조할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함할 수 있다. 랩핑단계(S520)는, 제1랩핑필름(210)을 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착시키는 제1랩핑단계(S522); 및 제1방향으로 일측과 타측이 서로 바뀌도록 적층체(100)를 뒤집은 후에, 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착시키고 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 제2랩핑필름(220)을 적어도 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착시키는 제2랩핑단계(S524)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 두 개의 랩핑필름(210, 220)을 사용하여 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100) 융착시킬 수 있다. 이 때에, 제1랩핑필름(210)을 융착하는 제1랩핑단계(S522, 도 9의 a ~ e) 및 제2랩핑필름(220)을 융착하는 제2랩핑단계(S524, 도 9의 f ~ k)가 적층체(100)를 뒤집는 단계(f)를 제외하면 서로 순서대로 대응될 수 있다. 따라서, 전극조립체(10)의 제조공정이 간단해지므로 전극조립체(10)의 제조설비가 단순해지고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑단계(S520)에서는, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 랩핑필름(200)을 올려놓고 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에서 롤러(R)를 제3방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 열압착 방식으로 융착시키고, 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 열압착 방식으로 융착시킬 수 있다.
이에 따라, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에서 랩핑필름(200)을 고정부재(Z)로 고정시키기만 하면 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제1방향의 일측, 제3방향의 일측 및 제3방향의 타측에 열압착 방식으로 융착시킬 수 있다. 이에, 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 융착시킬 때에 제1방향으로 적층된 적층체(100)의 정렬 상태가 용이하게 유지될 수 있고 최소한의 고정 작업만으로 적층체(100)의 제1방향의 일측, 제3방향의 일측 및 제3방향의 타측에 랩핑필름(200)을 융착시킬 수 있다. 따라서, 전극조립체(10)의 제조공정이 간단해지므로 전극조립체(10)의 제조설비가 단순해지고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감되며 제조시간이 단축될 수 있다.
또한, 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 융착시키므로, 랩핑필름(200)이 융착되면서 자연스럽게 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까워지거나 접할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑단계(S520)에서는, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 랩핑필름(200)을 올려놓고 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에, 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 이미 융착된 랩핑필름(200)에 열압착 방식으로 융착시킬 수 있다.
이에 따라, 적층체(100)를 랩핑필름(200)으로 견고하고 용이하게 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 랩핑단계(S520)에서는, 랩핑필름(200)이 제1온도로 가열되면서 적층체(100)에 융착될 수 있다. 제1온도는, 분리막(120)이 전극(110)에 접합되기 위해서 분리막(120)이 가열되는 제2온도보다 높을 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)의 분리막(120)에 융착될 때에 분리막(120)도 랩핑필름(200) 및/또는 전극(110)에 융착될 수 있으므로, 랩핑필름(200)이 적층체(100)와 강하게 결합될 수 있다. 이에, 랩핑필름(200)이 적층체(100)로부터 떨어지지 않고 적층체(100)를 고정 및 보호할 수 있으므로 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1온도는 섭씨 110도보다 크거나 같고 섭씨 160도보다 작을 수 있다. 상기 제2온도는 섭씨 80도보다 크거나 같고 섭씨 110도보다 작을 수 있다.
이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)로부터 떨어지지 않고 적층체(100)를 고정 및 보호할 수 있으므로 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극과 분리막의 적층체를 나타낸 사시도 및 정면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 적층체에 테이프를 부착한 종래의 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 1 및 도 2의 적층체에 랩핑필름을 융착시킨 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도 및 정면도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 전극조립체의 어느 한 개의 분리막을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 제조방법의 순서도이다.
도 9는 도 4 및 도 5의 전극조립체의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
10: 전극조립체
100: 적층체 110: 전극
112: 전극탭 120: 분리막
200: 랩핑필름
210: 제1랩핑필름 220: 제2랩핑필름
C: 단위셀
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극과 분리막의 적층체를 나타낸 사시도 및 정면도이다. 도 3은 도 1 및 도 2의 적층체에 테이프를 부착한 종래의 전극조립체를 나타낸 사시도이다. 도 4 및 도 5는 도 1 및 도 2의 적층체에 랩핑필름을 융착시킨 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도 및 정면도이다. 도 6은 도 4 및 도 5의 전극조립체의 어느 한 개의 분리막을 나타낸 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 정면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 제조방법의 순서도이다. 도 9는 도 4 및 도 5의 전극조립체의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
[종래의 전극조립체]
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 전극조립체는 적층체(100) 및 테이프(T, 도 3)를 포함할 수 있다. 전극조립체가 전지케이스(미도시됨)에 수용되고 전지케이스 내부에 전해액이 주입된 후에 전지케이스가 실링되면 이차전지(미도시됨)가 형성될 수 있다. 이하, 적층체(100) 및 테이프(T)에 대해서 살펴본다.
적층체(100)는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)으로 구성될 수 있다.
적층체(100)는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 적층되어서 형성될 수 있다. 즉, 적층체(100)를 구성하는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)은 교대로 제1방향(예컨대, 상하방향)으로 적층될 수 있다. 또한, 적층체(100)는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 정렬되어서 적층 형성될 수 있다. 즉, 적층체(100)를 구성하는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)은 정렬되어서 적층될 수 있다.
한편, 적층체(100)는 복수 개의 단위셀(C)들로 이루어질 수 있다. 적층체(100)를 구성하는 복수 개의 단위셀(C)들은 정렬되어서 제1방향으로 적층될 수 있다. 단위셀(C)은 예를 들면 모노셀(C1)과 하프셀(C2)의 두 종류를 가질 수 있다(도 2).
각각의 단위셀(C)은 교대로 적층된 복수 개의 전극(110)과 분리막(120) 중에서 일부의 전극(110)과 분리막(120)으로 이루어질 수 있다(도 2). 예를 들면, 모노셀(C1)은 분리막(120), 전극(110, 예컨대 음극), 분리막(120), 전극(110, 예컨대 양극)이 순서대로 적층된 단위셀(C)일 수 있고, 하프셀(C2)은 분리막(120), 전극(110, 예컨대 음극), 분리막(120)이 순서대로 적층된 단위셀(C)일 수 있다.
각각의 단위셀(C)을 이루는 전극(110)과 분리막(120)은 서로 접합될 수 있다.
종래기술에 따른 모노셀(C1)의 제조방법의 일 실시예는 다음과 같다.
하부 전극(110)이 컨베이어 벨트 등에 의해 일측으로 이동하는 동안에, 하부 전극(110)의 상하면(제1방향의 일측면 및 타측면)에 각각 상부 분리막(120) 및 하부 분리막(120)이 적층되고, 그 이후에 최상단에 상부 전극(110)이 더 적층된다. 그리고 적층된 전극(110) 및 분리막(120)들에 열 및 압력을 인가하는 라미네이팅 공정이 수행된다. 이러한 라미네이팅 공정을 수행함으로써, 전극(110)과 분리막(120)이 서로 접합되어 모노셀(C1)이 견고하게 형성될 수 있다.
모노셀(C1)의 제조방법은 하프셀(C2)의 제조방법에 유추적용될 수 있다.
예를 들면, 하프셀(C2)은 모노셀(C1)의 제1방향의 일단(예컨대 상단)의 전극(110)이 전지케이스(미도시됨)에 직접 접촉되지 않도록 모노셀(C1)의 제1방향의 일측에 적층될 수 있다. 하프셀(C2)은 제1방향의 일단 및 타단에 모두 분리막(120)이 적층되므로 전지케이스와 절연될 수 있다.
테이프(T)는 적층체(100)에 부착될 수 있다. 이 때에, 테이프(T)는 적층체(100)를 둘러싸면서 부착될 수 있다. 테이프(T)는 적층체(100)를 정렬된 상태로 고정시킬 수 있다.
그러나, 테이프(T)를 부착하면 분리막(120)이 테이프(T)에 의해서 부분적으로 절곡되어서 분리막(120) 또는 전극(110)이 파손되거나 단락이 발생하는 문제가 발생한다. 또한, 전해액 주입 공정 또는 디가싱 공정에서 테이프(T)가 쉽게 적층체(100)로부터 떨어져서 분리막(120)이 변형되고 단락이 발생할 수 있다.
이에, 적층체(100)를 정렬된 상태로 고정시킬 수 있는 다른 방법이 요구된다.
[본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체]
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체(10)는 적층체(100) 및 랩핑필름(200)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 전극조립체(10)가 전지케이스(미도시됨)에 수용되고 전지케이스 내부에 전해액이 주입된 후에 전지케이스가 실링되면 이차전지(미도시됨)가 형성될 수 있다. 이하, 적층체(100) 및 랩핑필름(200)에 대해서 살펴본다.
적층체(100)는 전술한 바와 같다(도 1 및 도 2).
랩핑필름(200)은 적층체(100)를 둘러쌀 수 있다. 랩핑필름(200)은 적층체(100)에 융착되어서 적층체(100)를 구성하는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 고정할 수 있다. 구체적으로, 랩핑필름(200)은 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 고정할 수 있다.
여기에서, 융착이란 모재(랩핑필름) 자체를 용융시키서 대상체(적층체 또는 분리막)에 접합시키는 것을 의미할 수 있다.
1항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정될 수 있고 전극(110)과 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다. 특히, 전해액 함침(wetting) 후에 전극(110) 등이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하더라도 랩핑필름(200)이 적층체(100)로부터 떨어지지 않고 적층체(100)를 고정 및 보호할 수 있으므로 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 랩핑필름(200)에 의해서 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정될 수 있으므로, 전극조립체(10)를 이송할 때에 적층체(100)가 휘는 것을 방지할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손 및 적층체(100)의 정렬상태 와해를 방지할 수 있다.
융착은 열압착 방식, 초음파 방식 등에 의해서 수행될 수 있다. 이러한 방식들 중에서, 랩핑필름(200)은 적층체(100)에 열압착 방식에 의해서 융착될 수 있다.
12항//이에 따라, 간단한 구성으로 저비용으로 용이하게 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착될 수 있다.
랩핑필름(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 랩핑필름(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)층 위에 에틸렌초산비닐(EVA)층을 적층한 이중필름일 수 있다. 이러한 이중필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 위에 에틸렌초산비닐(EVA)를 열압착시키거나 에틸렌초산비닐(EVA) 수지를 용융도포함으로써 형성될 수 있다. 이러한 이중필름은 코팅필름, 인쇄소재 또는 라벨 등에 널리 사용되고 있다.
13항//이에 따라, 랩핑필름(200)의 고정력 및 접합력 뿐만 아니라 랩핑필름(200)의 열교환성능이 우수할 수 있다. 이에, 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정되고 안전하게 보호될 수 있고, 랩핑필름(200)으로 둘러싸이더라도 적층체(100)가 과열되지 않아서 이차전지의 성능이 저하되지 않고 수명이 단축되지 않을 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)의 절연성능이 우수해서 적층체(100)의 최외곽 분리막(120)을 생략할 수 있으므로 전극조립체(10)의 두께가 감소할 수 있다. 또한, 상용되는 저렴한 필름을 랩핑필름(200)으로 사용할 수 있으므로 전극조립체(10)를 용이하게 제조할 수 있고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감될 수 있다.
랩핑필름(200)은 분리막(120)보다 휨 저항 강성이 클 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성되는 랩핑필름(200)이 폴리에틸렌(PE) 재질로 구성되는 분리막(120)보다 동일한 두께에서 휨 저항 강성이 클 수 있다.
14항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 전극(110)과 분리막(120)을 정렬된 상태로 견고하고 반듯하게 고정할 수 있다.
한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성되는 랩핑필름(200)이 폴리에틸렌(PE) 재질로 구성되는 분리막(120)보다 저렴할 수 있다. 랩핑필름(200)과 달리 분리막(120)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성될 수 없다.
복수 개의 전극(110)의 전극탭(112)들은 적층체(100)의 제1방향(예컨대, 상하방향)과 교차하는 제2방향(예컨대, 전후방향)의 일측(예컨대, 전측) 또는 타측(예컨대, 후측)에 배치될 수 있다. 이 때에, 랩핑필름(200)은 적층체(100)의 제1방향의 일측(예컨대, 상측)과 타측(예컨대, 하측) 및, 적층체(100)의 제1방향 및 제2방향과 교차하는 제3방향(예컨대, 좌우방향)의 일측(예컨대, 좌측)과 타측(예컨대, 우측)을 둘러쌀 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)은 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측 및/또는 타측에 융착될 수 있다.
1항//이에 따라, 전극(110)의 전극탭(112)들을 피해서 랩핑필름(200)으로 적층체(100)를 용이하게 둘러싸고 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 용이하게 융착시킬 수 있다. 이에, 전극조립체(10)를 용이하게 제조할 수 있고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감될 수 있다.
랩핑필름(200)은 적층체(100)의 제1방향의 일측 및/또는 타측과 적층체(100)의 제3방향의 일측 및/또는 타측에 융착될 수 있다. 예를 들면, 랩핑필름(200)은 적층체(100)의 상하방향(제1방향)의 상측(상단) 및 하측(하단)에 배치된 분리막(120)의 상면 및 하면에 융착될 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)은 적층체(100)의 분리막(120)의 좌우방향(제3방향)의 좌측(좌측 단부) 및 우측(우측 단부)에 융착될 수 있다.
2항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되는 면적이 증가하거나 랩핑필름(200)이 융착되는 분리막(120)의 개수가 증가하므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
한편, 도면과 같이 적층체(100)의 제1방향(상하방향)의 일단(상단)에 배치된 분리막(120)의 제3방향(좌우방향)의 일측(좌측) 단부 및 타측(우측) 단부가 제1방향의 타방(하방)으로 구부러진 경우에, 적층체(100)의 제1방향(상하방향)의 일단(상단)에 배치된 분리막(120)의 제3방향의 중앙부는 적층체(100)의 제1방향의 일측(상측)을 이룰 수 있고 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부는 적층체(100)의 제3방향의 일측(좌측) 및 타측(우측)을 이룰 수 있다.
도 6을 더 참조하면, 랩핑필름(200)은 제2방향으로 연장되어서 복수 개의 분리막(120)의 제2방향의 소정구간(S, 도 6)에 해당하는 부위를 둘러쌀 수 있다. 여기에서 소정구간(S)은, 제2방향으로 복수 개의 분리막(120)의 중심으로부터 분리막(120)의 일측 단부 및 타측 단부까지 연장되는 제2방향의 구간일 수 있다.
예를 들면, 소정구간(S)은 도면과 같이 제2방향으로 분리막(120)의 중심으로부터 분리막(120)의 일단 및 타단까지 연장돼서 분리막(120)의 전부를 포함하는 제2방향 구간일 수도 있다. 다만, 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 즉 다른 예로, 소정구간(S)은 도면과 달리 제2방향으로 분리막(120)의 중심으로부터 분리막(120)의 일측 단부 및 타측 단부까지 연장되되 분리막(120)의 일단 및 타단으로부터 소정거리만큼 분리막(120)의 내측으로 이격된 지점까지 연장돼서 분리막(120)의 일부분을 포함하는 제2방향 구간일 수도 있다.
3항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 복수 개의 분리막(120)의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부를 한꺼번에 둘러싸되 제2방향으로 길게 둘러쌀 수 있다. 이에, 랩핑필름(200)이 적층체(100)를 안정적으로 둘러쌀 수 있으므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
랩핑필름(200)은 복수 개의 분리막(120) 중에서 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 융착되되 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부 중에서 소정구간(S)에 해당하는 부위(P1 or P2, 도 6)에 제2방향으로 길게 융착될 수 있다.
4항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되는 면적이 증가하거나 랩핑필름(200)이 융착되는 분리막(120)의 개수가 증가하므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 랩핑필름(200)에 의해서 한꺼번에 둘러싸이는 분리막(120)의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부에 랩핑필름(200)이 제2방향으로 길게 융착되므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함할 수 있다(도 4, 도 5).
제1랩핑필름(210)은 절곡되어서 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있다. 제1랩핑필름(210)은 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착될 수 있다.
제2랩핑필름(220)은 절곡되어서 적층체(100) 중에서 제1방향의 타측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있다. 제2랩핑필름(220)은 양쪽 단부가 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부와 제1방향으로 중첩될 수 있다. 제2랩핑필름(220)은 적어도 적층체(100)의 제1방향의 타측 및 상기 중첩되는 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착될 수 있다.
5항//이에 따라, 두 개의 랩핑필름(210, 220)으로 적층체(100)를 둘러싸고 두 개의 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 융착시키므로 전극조립체(10)를 간단한 구성으로 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다.
제1랩핑필름(210)은 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착될 수 있다.
예를 들면, 제1랩핑필름(210)은, 구부러져서 적층체(100)의 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 이루는 제1방향(상하방향)의 일단(상단)에 배치된 분리막(120)에 융착됨으로써, 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착될 수 있다(도 4, 도 5). 또한, 제1랩핑필름(210)은 적층된 분리막(120)들의 제3방향의 일측 단부(예컨대, 일단) 및 타측 단부(예컨대, 타단)에 융착됨으로써, 적층체(100)의 제3방향의 일측(좌측) 및 타측(우측)의 적어도 일부분에 융착될 수 있다(도 4, 도 5).
6항//이에 따라, 제1랩핑필름(210)이 적층체(100)에 융착되는 면적이 증가하거나 제1랩핑필름(210)이 융착되는 분리막(120)의 개수가 증가하므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
각각의 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장될 수 있다(도 1, 도 2).
랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까워지거나 접할 수 있다(도 4, 도 5).
7항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 분리막(120)을 가압하면서 적층체(100)를 둘러싸므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러진 상태로 고정되므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 가해지는 압력이 용이하게 흡수될 수 있고, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까이 배치되므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측의 강도가 증가할 수 있다. 따라서, 적층체(100) 및 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다. 특히, 전해액 함침(wetting) 후에 전극(110) 등이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하더라도 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다. 또한, 전극조립체(10)를 이송할 때에 적층체(100)가 휘는 것을 방지할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손 및 적층체(100)의 정렬상태 와해를 방지할 수 있다.
또한, 적층체(100)의 정렬상태가 와해되더라도 전극(110)(예컨대 분리막의 제1방향의 일측과 타측에 배치되는 한 쌍의 전극)이 분리막(120)의 구부러진 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 가로막혀서 전지케이스와 전기적으로 직접 연결될 가능성이 크게 감소할 수 있다. 이에, 단락을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 랩핑필름(200)은 제2방향으로 연장되어서 복수 개의 분리막(120)의 소정구간(S)에 해당하는 부위를 둘러쌀 수 있다. 여기에서, 소정구간(S)은, 전술한 바와 같이 제2방향으로 복수 개의 분리막(120)의 중심으로부터 일측 단부 및 타측 단부까지 연장되는 제2방향의 구간일 수 있다.
이러한 경우에, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 중에서 적어도 소정구간(S)에 속하는 제1부위(P1)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접하고, 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 타측 단부 중에서 적어도 소정구간(S)에 속하는 제2부위(P2)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접할 수 있다(도 4, 도 5, 도 6).
8항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 분리막(120)을 가압하면서 적층체(100)를 둘러싸되 분리막(120)의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부를 한꺼번에 제2방향으로 길게 둘러싸므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러진 상태로 고정되되 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부가 한꺼번에 제2방향으로 길게 구부러져서 고정되므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 가해지는 압력이 용이하게 흡수될 수 있다. 또한, 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까이 배치되되 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부가 한꺼번에 제2방향으로 길게 가까이 배치되므로 제3방향의 일측 및 타측의 강도가 증가할 수 있다. 따라서, 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
또한, 적층체(100)의 정렬상태가 와해되더라도 전극(110)(예컨대, 분리막의 제1방향의 일측과 타측에 배치되는 한 쌍의 전극)이 분리막(120)의 구부러진 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 가로막히되 분리막(120)의 구부러진 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부의 제2방향의 중앙부, 일측 단부 및 타측 단부에 의해서 제2방향으로 길게 가로막히므로 전극(110)이 전지케이스와 전기적으로 직접 연결될 가능성이 크게 감소할 수 있다. 이에, 단락을 방지할 수 있다.
랩핑필름(200)이 적층체(100)에 융착되면, 전극(110)을 사이에 두고 제1방향으로 연속하여 적층되는 복수 개의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부가 모두 제1방향의 일방으로 구부러지거나 제1방향의 타방으로 구부러질 수 있다.
예를 들면, 도 5와 같이 전극(110)을 사이에 두고 제1방향으로 연속하여 적층되는 상측의 7개의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부는 모두 제1방향의 타방(하방)으로 구부러질 수 있다.
9항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 연속하여 적층되는 복수 개의 분리막(120)을 유사한 방향으로 가압하면서 적층체(100)를 둘러싸므로 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 연속하여 적층되는 복수 개의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부가 제3방향으로 밀집될 수 있으므로 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측의 강도가 증가할 수 있다. 따라서, 적층체(100) 및 분리막(120)이 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
한편, 적층체(100)는 정렬되어서 제1방향으로 적층되는 복수 개의 단위셀(C)들로 이루어질 수 있다(도 2, 도 5, 도 7). 각각의 단위셀(C)은 교대로 적층되어서 적층체(100)를 이루는 복수 개의 전극(110)과 분리막(120) 중에서 일부의 전극(110)과 분리막(120)으로 이루어질 수 있다. 각각의 단위셀(C)을 이루는 전극(110)과 분리막(120)은 서로 접합될 수 있다. 단위셀(C)과 관련하여 구체적인 사항은 전술한 바와 같다.
랩핑필름(200)은 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 복수 개의 단위셀(C)들을 고정할 수 있다.
11항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 둘러싸고 융착되는 적층체(100)를 구성하는 복수 개의 단위셀(C) 각각의 전극(110)과 분리막(120)이 미리 서로 접합되어 있으므로, 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 더욱 견고하게 고정될 수 있고 전극(110)과 분리막(120)이 안전하게 보호될 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
[본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극조립체]
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극조립체(10)의 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에는 전극(110)이 위치할 수 있다.
예를 들면, 도 7의 적층체(100)의 제1방향의 일단에는 도 5와 달리 분리막(120)이 위치하지 않고 전극(110)이 위치할 수 있다. 단위셀(C)을 기준으로 살펴보면, 도 7의 적층체(100)의 제1방향의 일단에는 도 5와 달리 하프셀(C2)이 위치하지 않고 분리막(120), 전극(110, 예컨대 음극)이 순서대로 적층된 변형셀(C3)이 위치할 수 있다. 즉, 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단의 분리막(120)이 생략될 수 있다.
랩핑필름(200)은 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에 위치한 전극(110)의 제1방향의 일측면 또는 타측면에 융착될 수 있다.
10항//이에 따라, 적층체(100)의 제1방향의 최외곽에 위치한 전극(110)을 전지케이스(미도시됨)와 절연시키기 위해서 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에 위치하는 분리막(120)을 랩핑필름(200)으로 대체할 수 있다. 이에, 전극조립체(10)의 두께가 감소할 수 있으므로, 전극조립체(10)를 포함하는 이차전지의 에너지밀도가 증가할 수 있다.
[전극조립체의 제조방법]
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전극조립체의 제조방법(S500)은 적층단계(S510) 및 랩핑단계(S520)를 포함할 수 있다.
적층단계(S510)에서는, 적층체(100)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 교대로 제1방향으로 적층할 수 있다. 이 때에, 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 정렬하면서 적층할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 각각 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 적층된 복수 개의 단위셀(C)들을 정렬하면서 적층할 수 있다. 이 때에, 전술한 바와 같이 각각의 단위셀(C)을 이루는 전극(110)과 분리막(120)은 미리 서로 접합될 수 있다.도 8을 참조하면, 랩핑단계(S520, 도 9의 a ~ k)에서는, 랩핑필름(200)으로 적층체(100)를 둘러싸고 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 융착시킬 수 있다. 구체적으로, 랩핑필름(200)으로 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및, 적층체(100)의 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고 랩핑필름(200)을 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착시킬 수 있다.
15항//이에 따라, 전극(110)과 분리막(120)이 정렬된 상태로 견고하게 고정될 수 있고 전극(110)과 분리막(120)이 보호될 수 있는 전극조립체(10)를 제조할 수 있다. 이에, 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
랩핑필름(200)은 전술한 바와 같이 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함할 수 있다.
랩핑단계(S520)는 제1랩핑단계(S522, 도 9의 a ~ e) 및 제2랩핑단계(S524, 도 9의 f ~ k)를 포함할 수 있다.
제1랩핑단계(S522, 도 9의 a ~ e)에서는, 제1랩핑필름(210)을 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착시킬 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 도 9의 (a), (b), (d)와 같이 제1랩핑필름(210)을 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 배치하고 제1랩핑필름(210)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착시킬 수 있다. 또한, 도 9의 (c)와 같이 제1랩핑필름(210)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 상에 배치하고 제1랩핑필름(210)을 적층체(100)의 제3방향의 일측에 융착시킬 수 있다. 또한, 도 9의 (e)와 같이 제1랩핑필름(210)을 적층체(100)의 제3방향의 타측 상에 배치하고 제1랩핑필름(210)을 적층체(100)의 제3방향의 타측에 융착시킬 수 있다.
제2랩핑단계(S524, 도 8의 f ~ k)에서는, 도 9의 (f)와 같이 제1방향으로 일측과 타측이 서로 바뀌도록 적층체(100)를 뒤집은 후에, 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착시키고 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 제2랩핑필름(220)을 적어도 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착시킬 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 도 9의 (g), (h), (j)와 같이 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제1방향의 일측(적층체를 뒤집기 전의 적층체의 제1방향의 타측) 상에 배치하고 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착시킬 수 있다. 또한, 도 9의 (i)와 같이 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 상에 배치하되 제1랩핑필름(210)의 단부와 제1방향으로 중첩시키고 제2랩핑필름(220)을 적어도 제1랩핑필름(210)에 융착시킬 수 있다. 이 때에, 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 중에서 제1랩핑필름(210)이 융착되지 않은 부위에 융착시킬 수도 있다. 또한, 도 9의 (k)와 같이 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제3방향의 타측 상에 배치하되 제1랩핑필름(210)의 단부와 제1방향으로 중첩시키고 제2랩핑필름(220)을 적어도 제1랩핑필름(210)에 융착시킬 수 있다. 이 때에, 제2랩핑필름(220)을 적층체(100)의 제3방향의 타측 중에서 제1랩핑필름(210)이 융착되지 않은 부위에 융착시킬 수도 있다.
16항//이에 따라, 두 개의 랩핑필름(210, 220)을 사용하여 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착시킬 수 있다. 이 때에, 제1랩핑필름(210)을 융착하는 제1랩핑단계(S522, 도 9의 a ~ e) 및 제2랩핑필름(220)을 융착하는 제2랩핑단계(S524, 도 9의 f ~ k)가 적층체(100)를 뒤집는 단계(f)를 제외하면 서로 순서대로 대응될 수 있다. 따라서, 전극조립체(10)의 제조공정이 간단해지므로 전극조립체(10)의 제조설비가 단순해지고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감될 수 있다.
랩핑단계(S520)에서는, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 랩핑필름(200)을 올려놓고(a, g) 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에(b, d, h, j), 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에서 롤러(R)를 제3방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 열압착 방식으로 융착시키고(b, d, h, j), 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 열압착 방식으로 융착시킬(c, e) 수 있다.
17항//이에 따라, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에서 랩핑필름(200)을 고정부재(Z)로 고정시키기만 하면 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제1방향의 일측, 제3방향의 일측 및 제3방향의 타측에 열압착 방식으로 융착시킬 수 있다. 이에, 랩핑필름(200)을 적층체(100)에 융착시킬 때에 제1방향으로 적층된 적층체(100)의 정렬 상태가 용이하게 유지될 수 있고 최소한의 고정 작업만으로 적층체(100)의 제1방향의 일측, 제3방향의 일측 및 제3방향의 타측에 랩핑필름(200)을 융착시킬 수 있다. 따라서, 전극조립체(10)의 제조공정이 간단해지므로 전극조립체(10)의 제조설비가 단순해지고 전극조립체(10)의 제조비용이 절감되며 제조시간이 단축될 수 있다.
또한, 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 융착시키므로, 랩핑필름(200)이 융착되면서 자연스럽게 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까워지거나 접할 수 있다. 이에, 전술한 바와 같이 분리막(120)의 변형, 파손과 적층체(100)의 정렬상태 와해 및 이로 인한 단락을 방지할 수 있다.
한편, 랩핑단계(S520)에서는, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 랩핑필름(200)의 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에(h, j), 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 이미 융착된 랩핑필름(200)에 열압착 방식으로 융착시킬(i, k) 수도 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이 제2랩핑필름(220)을 제1랩핑필름(210)에 융착시킬 수 있다.
18항//이에 따라, 적층체(100)를 랩핑필름(200)으로 견고하고 용이하게 둘러쌀 수 있다.
랩핑단계(S520)에서는, 랩핑필름(200)을 가열하는 과정이 수반될 수 있다. 예를 들면, 롤러(R)를 가열한 후에 가열된 롤러(R)로 랩핑필름(200)을 가열 및 가압할 있다. 이에, 랩핑필름(200)이 적층체(100)에 열압착(열융착)될 수 있다.
랩핑단계(S520)에서는, 랩핑필름(200)이 제1온도로 가열되면서 적층체(100)에 융착될 수 있다. 제1온도는, 분리막(120)이 전극(110)에 접합(예컨대 라미네이션 접합)되기 위해서 분리막(120)이 가열되는 제2온도보다 높을 수 있다.
19항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)의 분리막(120)에 융착될 때에 분리막(120)도 랩핑필름(200) 및/또는 전극(110)에 융착될 수 있으므로, 랩핑필름(200)이 적층체(100)와 강하게 결합될 수 있다. 이에, 랩핑필름(200)이 적층체(100)로부터 떨어지지 않고 적층체(100)를 고정 및 보호할 수 있으므로 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다. 여기에서, 제1온도는 섭씨 110도보다 크거나 같고 섭씨 160도보다 작을 수 있고, 제2온도는 섭씨 80도보다 크거나 같고 섭씨 110도보다 작을 수 있다. 예를 들면, 제1온도는 대략 섭씨 120도 이상 140도 이하일 수 있고 제2온도는 대략 100도일 수 있다.
20항//이에 따라, 랩핑필름(200)이 적층체(100)로부터 떨어지지 않고 적층체(100)를 고정 및 보호할 수 있으므로 분리막(120)이 변형, 파손되지 않을 수 있고 적층체(100)의 정렬상태가 와해되지 않을 수 있으며 단락이 발생하지 않을 수 있다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (20)

  1. 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)이 교대로 제1방향으로 적층되어서 형성되되 정렬되어서 적층 형성되는 적층체(100); 및
    상기 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120)을 고정하는 랩핑필름(200)을 포함하고,
    상기 복수 개의 전극(110)의 전극탭(112)들은 상기 적층체(100)의 제1방향과 교차하는 제2방향의 일측 또는 타측에 배치되고,
    상기 랩핑필름(200)은, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및, 적층체(100)의 제1방향 및 제2방향과 교차하는 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고, 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착되는,
    전극조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측과 적층체(100)의 제3방향의 일측 또는 타측에 융착되는, 전극조립체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함하고,
    상기 제1랩핑필름(210)은, 절곡되어서 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러싸고, 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착되고,
    상기 제2랩핑필름(220)은, 절곡되어서 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 타측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분을 둘러싸고, 양쪽 단부가 상기 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 상기 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부와 제1방향으로 중첩되고, 적어도 상기 적층체(100)의 제1방향의 타측 및 상기 중첩되는 상기 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착되는, 전극조립체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1랩핑필름(210)은 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착되는, 전극조립체.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 상기 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장되고,
    상기 랩핑필름(200)이 상기 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 상기 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 및 타측 단부와 가까워지거나 접하는, 전극조립체.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 분리막(120)은 각각의 분리막(120)과 이웃하는 상기 전극(110)보다 제3방향의 일방 및 타방으로 더 연장되고,
    상기 랩핑필름(200)이 상기 적층체(100)에 융착되면, 상기 전극(110)을 사이에 두고 제1방향으로 연속하여 적층되는 복수 개의 상기 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부가 모두 제1방향의 일방으로 구부러지거나 제1방향의 타방으로 구부러지는, 전극조립체.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 제2방향으로 연장되어서 상기 복수 개의 분리막(120)의 제2방향의 소정구간(S)에 해당하는 부위를 둘러싸고,
    상기 소정구간(S)은, 제2방향으로 상기 복수 개의 분리막(120)의 중심으로부터 일측 단부 및 타측 단부까지 연장되는 제2방향의 구간인, 전극조립체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 상기 복수 개의 분리막(120) 중에서 적어도 일부의 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부에 융착되되 상기 제3방향의 일측 단부 또는 타측 단부 중에서 상기 소정구간(S)에 해당하는 부위에 제2방향으로 길게 융착되는, 전극조립체.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)이 상기 적층체(100)에 융착되면, 적어도 일부의 상기 분리막(120)의 제3방향의 일측 단부 중에서 적어도 상기 소정구간(S)에 속하는 제1부위(P1)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접하고, 적어도 일부의 상기 분리막(120)의 제3방향의 타측 단부 중에서 적어도 상기 소정구간(S)에 속하는 제2부위(P2)가 구부러져서 이웃하는 분리막(120)과 가까워지거나 접하는, 전극조립체.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에는 상기 전극(110)이 위치하고,
    상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)의 제1방향의 일단 또는 타단에 위치한 상기 전극(110)의 제1방향의 일측면 또는 타측면에 융착되는, 전극조립체.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체(100)는, 정렬되어서 제1방향으로 적층되는 복수 개의 단위셀(C)들로 이루어지고,
    각각의 상기 단위셀(C)은 교대로 적층된 상기 복수 개의 전극(110)과 분리막(120) 중에서 일부의 전극(110)과 분리막(120)으로 이루어지고,
    각각의 상기 단위셀(C)을 이루는 상기 전극(110)과 분리막(120)은 서로 접합되고,
    상기 랩핑필름(200)은 상기 적층체(100)를 둘러싸고 적층체(100)에 융착되어서 상기 복수 개의 단위셀(C)들을 고정하는, 전극조립체.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 융착은 열압착 방식으로 수행되는, 전극조립체.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 에틸렌초산비닐(EVA)을 포함하는 재질로 구성되는, 전극조립체.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 상기 분리막(120)보다 휨 저항 강성이 큰, 전극조립체.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중에서 어느 한 항의 전극조립체의 제조방법에 있어서,
    상기 적층체(100)를 형성하는 적층단계(S510); 및
    상기 랩핑필름(200)으로 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측과 타측 및 적층체(100)의 제3방향의 일측과 타측을 둘러싸고 랩핑필름(200)을 적어도 적층체(100)의 제1방향의 일측 또는 타측에 융착시키는 랩핑단계(S520)를 포함하는, 전극조립체의 제조방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 랩핑필름(200)은 제1랩핑필름(210) 및 제2랩핑필름(220)을 포함하고,
    상기 랩핑단계(S520)는,
    상기 제1랩핑필름(210)을 상기 적층체(100) 중에서 제1방향의 일측, 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 융착시키는 제1랩핑단계(S522); 및
    제1방향으로 일측과 타측이 서로 바뀌도록 상기 적층체(100)를 뒤집은 후에, 상기 제2랩핑필름(220)을 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측에 융착시키고 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 제2랩핑필름(220)을 적어도 상기 제1랩핑필름(210)의 양쪽 단부에 융착시키는 제2랩핑단계(S524)를 포함하는, 전극조립체의 제조방법.
  17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 상기 랩핑필름(200)을 올려놓고 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에, 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에서 롤러(R)를 제3방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제1방향의 일측에 열압착 방식으로 융착시키고, 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측의 적어도 일부분 및 제3방향의 타측의 적어도 일부분에 열압착 방식으로 융착시키는, 전극조립체의 제조방법.
  18. 청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 상기 랩핑필름(200)을 올려놓고 랩핑필름(200) 중에서 적층체(100)의 제1방향의 일측 상에 올려진 소정부위를 고정부재(Z)로 가압하여 고정시킨 후에, 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측 상에서 롤러(R)를 제1방향으로 이동시키면서 랩핑필름(200)을 가압하여 랩핑필름(200)을 적층체(100)의 제3방향의 일측 및 타측에 이미 융착된 랩핑필름(200)에 열압착 방식으로 융착시키는, 전극조립체의 제조방법.
  19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랩핑단계(S520)에서는, 상기 랩핑필름(200)이 제1온도로 가열되면서 상기 적층체(100)에 융착되고,
    상기 제1온도는, 상기 분리막(120)이 상기 전극(110)에 접합되기 위해서 분리막(120)이 가열되는 제2온도보다 높은, 전극조립체의 제조방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1온도는 섭씨 110도보다 크거나 같고 섭씨 160도보다 작고,
    상기 제2온도는 섭씨 80도보다 크거나 같고 섭씨 110도보다 작은, 전극조립체의 제조방법.
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