KR101152651B1 - Secondary Battery of Improved Stability by Both Sides Adhesive Tape - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 활물질이 도포되어 있는 양극 호일과 음극 호일 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 구조의 전극조립체로서, 두 전극의 일측 단부에는 활물질이 도포되어 있지 않은 호일 부위(무지부)에 전극 탭이 부착되어 있고, 전극(a)의 전극 탭은 그것의 내측 권취 단부에 위치하고 전극(b)의 전극 탭은 그것의 외측 권취 단부에 위치하며, 전극(a)에서 전극 탭이 부착된 호일 면(a1)의 대향 면(a2)과, 상기 대향 면(a2)에 대면하는 전극(b) 사이에 개재되는 분리막 상에는 양면 접착 테이프가 부착되어 있는 구조의 젤리-롤형 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공한다.The present invention is an electrode assembly having a structure wound between the positive electrode foil and the negative electrode foil to which the electrode active material is applied, with a separator interposed therebetween. The tab is attached, the electrode tab of the electrode (a) is at its inner winding end and the electrode tab of the electrode (b) is located at its outer winding end, and at the electrode (a) the foil face to which the electrode tab is attached A jelly-roll type electrode assembly having a double-sided adhesive tape attached to a separator interposed between the opposite surface a2 of (a1) and the electrode b facing the opposite surface a2, and a secondary battery including the same To provide.

Description

양면 접착 테이프에 의해 안전성이 향상된 리튬 이차전지 {Secondary Battery of Improved Stability by Both Sides Adhesive Tape}Secondary Battery of Improved Stability by Both Sides Adhesive Tape

본 발명은 젤리-롤형 전극조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전극 활물질이 도포되어 있는 양극 호일과 음극 호일 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 구조의 전극조립체로서, 두 전극(a, b)의 일측 단부에는 활물질이 도포되어 있지 않은 호일 부위(무지부)에 전극 탭이 부착되어 있고, 전극(a)의 전극 탭은 그것의 내측 권취 단부에 위치하고 전극(b)의 전극 탭은 그것의 외측 권취 단부에 위치하며, 전극(a)에서 전극 탭이 부착된 호일 면(a1)의 대향 면(a2)과, 상기 대향 면(a2)에 대면하는 전극(b) 사이에 개재되는 분리막 상에는 양면 접착 테이프가 부착되어 있는 구조로 이루어진 젤리-롤형 전극조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a jelly-roll type electrode assembly, and more particularly, an electrode assembly having a structure wound between a cathode foil and an anode foil on which an electrode active material is applied, with a separator interposed therebetween, wherein two electrodes (a, b) are provided. At one end of the electrode, an electrode tab is attached to a foil portion (solid part) to which an active material is not applied, and an electrode tab of the electrode (a) is positioned at its inner winding end, and an electrode tab of the electrode (b) is It is located on the outer winding end and on both sides of the separation membrane interposed between the opposing surface a2 of the foil surface a1 to which the electrode tab is attached at the electrode a and the electrode b facing the opposing surface a2. The present invention relates to a jelly-roll type electrode assembly having a structure in which an adhesive tape is attached.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사 용되고 있다.As the development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as energy sources is increasing rapidly. Among them, many researches have been conducted and commercialized and widely used for lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. It is used.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.According to the shape of the battery case, secondary batteries are classified into cylindrical batteries and rectangular batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. .

전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.The electrode assembly embedded in the battery case is a power generator capable of charging and discharging composed of a laminated structure of anode / separation membrane / cathode, a jelly-roll type wound through a separator between a long sheet-type anode and an anode coated with an active material, and A plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are classified into a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked in a state where a separator is interposed. Among them, the jelly-roll type electrode assembly has an advantage of being easy to manufacture and having a high energy density per weight.

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

한편, 이차전지의 수요가 증가하고, 제품의 종류가 다양해짐에 따라, 전지의 안전성이 중요한 문제로 대두되고 있다. 젤리-롤형 전극조립체의 경우, 양극과 음극의 활물질이 도포되어 있지 않은 해당 부위(무지부)에 외부 케이스와의 전기적 접촉을 위해 일정한 두께와 폭을 갖는 전극 탭을 부착하게 된다. 이때 양극에 용접되는 탭의 경우, 분리막 및 음극과 함께 젤리-롤의 형태를 갖추는 과정에서 상대적으로 두꺼운 두께로 인해 분리막에 더 많은 응력을 가하여, 분리막이 국부적으로 얇아지는 경향이 있다. 이렇게 얇아진 분리막을 통해 비교적 두꺼운 음극과 양극이 접촉하게 될 경우, 최초 전지 제작 시 내부 단락의 위험성이 높아질 수 있다. On the other hand, as the demand for secondary batteries increases and the types of products are diversified, the safety of batteries is emerging as an important problem. In the case of the jelly-roll type electrode assembly, an electrode tab having a predetermined thickness and width is attached to a corresponding portion (solid part) on which the active material of the positive electrode and the negative electrode is not coated, for electrical contact with the outer case. In this case, in the case of a tab welded to the positive electrode, due to the relatively thick thickness in the process of forming the jelly-roll together with the separator and the negative electrode, more stress is applied to the separator, and the separator tends to be locally thinned. When the relatively thick negative electrode and the positive electrode come in contact with the thinner separator, the risk of internal short circuit may increase during initial battery fabrication.

또한, 전지의 충방전이 진행되는 과정에서 발생되는 전극 활물질의 수축 팽창은 분리막으로 인가되는 응력을 상승시키며, 젤리-롤의 중심부위에서의 양극, 음극 및 분리막의 상이한 팽창률로 인해 양극, 음극, 분리막이 상호 마찰하는 현상이 발생하고, 그에 따라 국부적으로 얇아진 분리막이 파손되어 내부 단락이 발생하는 문제점이 있다.In addition, the shrinkage expansion of the electrode active material generated during the charging and discharging of the battery increases the stress applied to the separator, and the positive electrode, the negative electrode, and the separator are caused by different expansion rates of the positive electrode, the negative electrode, and the separator on the center of the jelly-roll. This mutual friction occurs, and there is a problem in that the internally thinned separator is broken and an internal short circuit occurs.

한편, 분리막이 개재된 상태에서 양극 시트와 음극 시트를 젤리-롤의 형태로 권취하는 과정에서, 분리막의 낮은 계면 마찰력으로 인해, 양극 시트와 음극 시트가 정위치로부터 이탈되는 경향이 있다. 권취는, 앞서 설명한 바와 같이, 권심에 분리막을 감은 후 양극 시트와 음극 시트를 함께 감는 과정으로 수행하게 되는데, 이때, 전극 시트들이 분리막 상에서 미끄러지면서 원래 의도한 위치로부터 이탈하게 된다. 권취 과정에서 전극 시트들이 정위치로부터 이탈하게 되면, 부분적으로 두꺼운 부위가 향성되고, 앞서 설명한 바와 같은 내부 단락의 가능성이 더욱 높아진다.On the other hand, in the process of winding the positive electrode sheet and the negative electrode sheet in the form of a jelly-roll in the state where the separator is interposed, due to the low interfacial friction force of the separator, the positive electrode sheet and the negative electrode sheet tends to be separated from the home position. As described above, the winding is performed by winding the separator on the core and then winding the positive electrode sheet and the negative electrode sheet together, wherein the electrode sheets slide on the separator and are separated from the intended position. If the electrode sheets are displaced from the in-situ during the winding process, a partially thick portion is oriented and the possibility of an internal short circuit as described above is further increased.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.

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

본 출원의 발명자들은 이차전지에 대한 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 거듭한 끝에, 이차전지의 전지케이스에 수납되는 젤리-롤형 전극조립체의 권취 중심부위에서 양극시트의 무지부와 분리막을 양면 접착 테이프로 부착하여 고정시킨 경우, 전지의 제조 및 반복되는 충방전시 발생하는 응력에 의한 내부 단락을 방지하고, 전극 시트들의 정위치 권취를 가능하게 하여, 전지의 안전성과 제조 공정성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have repeatedly conducted in-depth studies and various experiments on the secondary battery, and then, the double-sided adhesive tape is attached to the uncoated portion and the separator of the positive electrode sheet on the winding center of the jelly-roll type electrode assembly housed in the battery case of the secondary battery. In the case of fixation, it is confirmed that the internal short circuit caused by the stress generated during battery manufacturing and repeated charging and discharging can be prevented and the electrode sheets can be wound in situ, thereby greatly improving the safety and manufacturing processability of the battery. The present invention has been completed.

따라서, 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체는, 전극 활물질이 도포되어 있는 양극 호일과 음극 호일 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 구조의 전극조립체로서, 두 전극(a, b)의 일측 단부에는 활물질이 도포되어 있지 않은 호일 부위(무지부)에 전극 탭이 부착되어 있고, 전극(a)의 전극 탭은 그것의 내측 권취 단부에 위치하고 전극(b)의 전극 탭은 그것의 외측 권취 단부에 위치하며, 전극(a)에서 전극 탭이 부착된 호일 면(a1)의 대향 면(a2)과, 상기 대향 면(a2)에 대면하는 전극(b) 사이에 개재되는 분리막 상에는 양면 접착 테이프가 부착되어 있는 구조로 이루어져 있다.Therefore, the jelly-roll type electrode assembly according to the present invention is an electrode assembly having a structure in which a separator is interposed between a positive electrode foil and a negative electrode foil to which an electrode active material is applied, and ends of one side of two electrodes (a and b). The electrode tab is attached to the foil part (solid part) to which the active material is not coated, the electrode tab of the electrode (a) is located at its inner winding end, and the electrode tab of the electrode (b) is located at its outer winding end. And a double-sided adhesive tape is attached on the separation membrane interposed between the opposite surface a2 of the foil surface a1 to which the electrode tab is attached at the electrode a, and the electrode b facing the opposite surface a2. It consists of a structure.

즉, 젤리-롤형 전극조립체의 권취 중심부위에서 내측 전극의 무지부 한 면(a1)에 전극 탭이 부착되어 있고, 상기 면(a1)과 대향하는 반대 면(a2)과 분리막 을 양면 접착 테이프로 부착시킨 구조에 의해, 상기 전극과 분리막의 마찰에 의한 파손을 방지하고, 얇아지거나 파열되기 쉬운 권취 중심부위의 분리막에 양면 접착 테이프를 부가하여 분리막의 기계적 강성이 보완됨으로써, 전지의 제조 및 충방전시에 발생하는 응력으로 인한 파열 및 내부 단락을 방지하여, 궁극적으로 전지의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 전극 시트들을 본래 설계한 바대로 정위치 권취하여 젤리-롤을 제조할 수 있으므로, 전지의 안전성과 제조 공정성을 향상시킬 수 있다.That is, the electrode tab is attached to one side (a1) of the uncoated part of the inner electrode on the winding center of the jelly-roll type electrode assembly, and the opposite side (a2) and the separator opposite to the side (a1) are attached with a double-sided adhesive tape. This structure prevents breakage caused by friction between the electrode and the separator, and adds a double-sided adhesive tape to the separator on the winding center, which is liable to become thin or ruptured, thereby supplementing the mechanical rigidity of the separator, thereby producing and charging and discharging the battery. By preventing the rupture and internal short circuit due to the stress generated in the, it can ultimately significantly improve the safety of the battery. In addition, since the electrode sheets may be wound in situ as originally designed, a jelly roll may be manufactured, thereby improving battery safety and manufacturing processability.

일반적으로 젤리-롤형 전극조립체는 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취하며, 분리막을 기준으로 양극은 권취 내부, 음극은 권취 외부를 향하는 구조로 권취된다. 젤리-롤 중심부위의 양극의 단부에는 활물질이 도포되지 않은 부위(무지부)가 형성되어 있으며, 상기 무지부에 전극 탭이 부착되어 전지의 조립 과정에서 탑 캡과 전기적으로 연결되고, 젤리-롤의 권취 최외곽의 음극 단부에는 음극 전극 탭이 부착되어 있어서, 전지케이스로서의 금속 캔과 전기적으로 연결되는 구조로 이루어진다. 따라서, 본 발명에서 상기 전극(a)는 양극이고, 전극(b)는 음극인 구조로 바람직하게 이루어질 수 있다.In general, a jelly-roll type electrode assembly is wound between a positive electrode and a negative electrode through a separator, and a positive electrode is wound inside a winding and a negative electrode is wound toward a winding outside based on the separator. At the end of the positive electrode on the center of the jelly-roll is formed a portion (uncoated portion) is not coated with the active material, the electrode tab is attached to the uncoated portion is electrically connected to the top cap during assembly of the battery, jelly-roll At the outermost negative electrode end of the negative electrode tab is attached, the structure is electrically connected to the metal can as a battery case. Therefore, in the present invention, the electrode (a) is an anode, the electrode (b) may be preferably made of a structure that is a cathode.

이 경우, 상기 양면 접착 테이프는 양극과 분리막이 효과적으로 접착되고, 얇아지거나 파손되기 쉬운 분리막에 기계적 강성을 부여하기 위하여 상기 대향 면(a2)에서 활물질이 도포되어 있지 않는 호일 면의 길이와 대략 동일한 길이로 부착될 수 있고, 또한, 분리막의 폭과 동일하거나 그보다 작은 구조로 부착되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. In this case, the double-sided adhesive tape has a length approximately equal to the length of the foil surface on which the active material is not applied on the opposing surface a2 in order to effectively bond the positive electrode and the separator and to provide mechanical rigidity to the separator that is easily thinned or damaged. It may be attached to, and may also be made of a structure that is attached in a structure equal to or less than the width of the separator.

이러한 양면 접착 테이프는 전지 내부의 물질들과 반응하지 않고 전해액의 함침시에도 소정의 접착력을 발휘할 수 있는 소재로 이루어진 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 고분자 수지의 필름 기재 상에 접착층이 양면에 코팅되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 고분자 수지는, 예를 들어, 절연성, 내산성, 가공성, 생산성 등이 우수한 고분자 수지로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드, 또는 이들의 공중합체 또는 블랜드 등의 소재로 이루어질 수 있다.The double-sided adhesive tape is not particularly limited as long as the double-sided adhesive tape is made of a material that does not react with materials in the battery and can exert a predetermined adhesive force even when the electrolyte is impregnated. Preferably, the adhesive layer is formed on both sides of the film base material of the polymer resin. It may be made of a coated structure. The polymer resin is, for example, a polymer resin having excellent insulation, acid resistance, processability, productivity, and the like, and may be made of a material such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyimide, or a copolymer or blend thereof.

본 발명은 또한 상기의 젤리-롤형 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery in which the jelly-roll type electrode assembly is embedded in a battery case.

본 발명에 따른 이차전지는, 상기와 같은 젤리-롤형 전극조립체를 원통형 케이스에 수납하여 제조하거나, 또는 원통형의 젤리-롤형 전극조립체를 압축하여 각형 케이스에 수납하여 제조할 수 있다.The secondary battery according to the present invention may be manufactured by accommodating the jelly-roll type electrode assembly as described above in a cylindrical case or by compressing the cylindrical jelly-roll type electrode assembly in a rectangular case.

본 발명의 이차전지로는 젤리-롤형의 이차전지에 대하여 종류와 형상에 관계없이 사용 가능하며, 바람직하게는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안정성의 리튬 이차전지일 수 있다.The secondary battery of the present invention can be used regardless of the type and shape of the jelly-roll type secondary battery, and preferably a lithium secondary battery having a high energy density, a discharge voltage, and an output stability.

본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 구성요소들에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.Other components of the lithium secondary battery according to the present invention will be described in detail below.

일반적으로 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다.In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte, and the like.

양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전제 및 바인더의 혼 합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is produced by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and further, a filler may be further added as necessary.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, the surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel Surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like can be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화 합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2-x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2, and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Ni-site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 , wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, or Ga, and x = 0.01 to 0.3; Formula LiMn 2-x M x O 2 (wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (wherein M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 도전제는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 양극 활물질에 도전성의 제 2 피복층이 부가됨으로 인해 상기 도전제의 첨가를 생략할 수도 있다.The conductive agent is typically added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive agent is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery. Examples of the conductive agent include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used. In some cases, since the conductive second coating layer is added to the positive electrode active material, the addition of the conductive agent may be omitted.

상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding the active material and the conductive agent to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것 은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

음극은 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode material on the negative electrode current collector, and if necessary, the components as described above may be further included.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode current collector, fine concavities and convexities may be formed on the surface to enhance the bonding strength of the negative electrode active material, and may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.

상기 음극 재료는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1 - xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode material may be, for example, carbon such as hardly graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), Li x WO 2 (0 ≦ x ≦ 1), Sn x Me 1 - x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen, 0 <x ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is interposed between the cathode and the anode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. As such a separator, for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 액상 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.A lithium salt containing non-aqueous electrolyte solution consists of a nonaqueous electrolyte solution and a lithium salt. As the nonaqueous electrolyte, a liquid nonaqueous electrolyte, a solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used.

상기 액상 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As said liquid nonaqueous electrolyte, N-methyl- 2-pyrrolidinone, a propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma- Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorone, formamide, dimethylformamide, dioxorone, Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Aprotic organic solvents such as derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지 테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolytes include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, poly edgementation lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating groups and the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4 -LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4 -LiI-LiOH, Li3PO4 -Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.As the inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 - LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 - LiI-LiOH , Li 3 PO 4 - there is a Li nitrides, halides, sulfates, etc., such as Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 리튬염 함유 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, the lithium salt-containing non-aqueous electrolyte contains pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, and hexa for the purpose of improving charge and discharge characteristics and flame retardancy. Phosphate triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. This may be added. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 다공성 분리막을 삽입하고 거기에 전해액을 주입하여 제조할 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be produced by conventional methods known in the art. That is, it may be prepared by inserting a porous separator between the anode and the cathode and injecting the electrolyte therein.

양극은, 예를 들어, 앞서 설명한 리튬 전이 금속 산화물 활물질과 도전재 및 바인더를 함유한 슬러리를 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다. 마찬가지로 음극은, 예를 들어, 앞서 설명한 탄소 활물질과 도전재 및 바인더를 함유한 슬러리를 얇은 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다.The positive electrode may be manufactured by, for example, applying a slurry containing the lithium transition metal oxide active material, the conductive material, and the binder described above onto a current collector, followed by drying. Similarly, the negative electrode can be produced by, for example, applying a slurry containing the carbon active material, the conductive material, and the binder described above onto a thin current collector and then drying.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1에는 각형 전지에 사용될 수 있는 젤리-롤형 전극조립체의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체의 중심부위가 일부 평면도로서 모식적으로 도시되어 있다.1 is a perspective view of a jelly-roll type electrode assembly that can be used in a rectangular battery, and FIG. 2 is schematically shown as a partial plan view of the center of the jelly-roll type electrode assembly according to an embodiment of the present invention. have.

우선 도 1을 참조하면, 젤리-롤(100)은 양극시트와 음극시트 사이에 분리막을 개재하여 권취한 후 실링 테이프(160)를 부착한 다음, 각형의 전지케이스(도시하지 않음)에 삽입할 수 있도록 압축함으로써 제조된다. 권취 중심부위의 양극시트 단부에는 양극 탭(140)이 부착되어 전지의 조립시 탑 캡(도시하지 않음)과 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 1, the jelly roll 100 may be wound through a separator between a positive electrode sheet and a negative electrode sheet, attach a sealing tape 160, and then insert the sealing tape 160 into a rectangular battery case (not shown). It is manufactured by compressing it. The positive electrode tab 140 is attached to an end portion of the positive electrode sheet on the winding center, and is electrically connected to the top cap (not shown) when the battery is assembled.

도 2를 참조하면, 젤리-롤형 전극조립체(100)의 중심부위는 양극시트(110)와 음극시트(120) 및 분리막(130, 131)이 적층되어 둥글게 권취된 구조로 이루어져 있 으며, 양극시트(110)의 무지부(112) 한 면에는 전극 탭(140)이 부착되어 있고, 그 면과 대향하는 반대 면에는 양면 접착 테이프(150)가 위치하여 분리막(131)과 양극시트(110)의 무지부(112)를 서로 접착 상태로 고정한다.Referring to FIG. 2, the center of the jelly-roll type electrode assembly 100 has a structure in which a cathode sheet 110, a cathode sheet 120, and separators 130 and 131 are stacked and roundly wound. An electrode tab 140 is attached to one side of the non-coated portion 112 of the 110, and a double-sided adhesive tape 150 is positioned on an opposite side thereof to the surface of the separator 131 and the positive electrode sheet 110. The uncoated portion 112 is fixed to each other in an adhesive state.

양면 접착 테이프(150)는 양극시트(110)의 무지부(112)와 대략 동일한 길이로 부착되어 분리막(131)이 효과적으로 접착되고, 얇아지거나 파손되기 쉬운 젤리-롤형 전극조립체(100)의 중심부위에 위치한 분리막(131)의 기계적 강성을 보완한다.The double-sided adhesive tape 150 is attached to approximately the same length as the uncoated portion 112 of the positive electrode sheet 110, so that the separator 131 is effectively adhered to, and is formed on, the center of the jelly-roll type electrode assembly 100 that is easily thinned or damaged. Complement the mechanical rigidity of the separator 131 is located.

또한, 양극시트(110)와 음극시트(120) 사이의 분리막(131)이 양면 접착 테이프(150)에 의해 양극시트(110)의 무지부(112)에 부착됨으로써, 권취 과정에서 초래되는 문제점, 즉, 분리막(131)의 낮은 마찰력으로 인해 양극시트(110) 또는 음극시트(120)가 미끄러지면서 반대 전극과 접촉되어 내부 단락이 발생하는 문제점과, 양극시트(110) 또는 음극시트(120)가 정위치로부터 벗어남으로 인해 부분적으로 두꺼운 부분이 형성되어 충방전 과정에서 응력이 집중되는 문제점을 해결할 수 있다. In addition, the separator 131 between the positive electrode sheet 110 and the negative electrode sheet 120 is attached to the uncoated portion 112 of the positive electrode sheet 110 by a double-sided adhesive tape 150, thereby causing problems in the winding process, That is, due to the low friction of the separator 131, the positive electrode sheet 110 or the negative electrode sheet 120 slides and contacts the opposite electrode, causing an internal short circuit, and the positive electrode sheet 110 or the negative electrode sheet 120 Due to the deviation from the position, the thick portion is formed partly to solve the problem of stress concentration in the charging and discharging process.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

[실시예][Example]

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are provided to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]Example 1

도 2에서와 같이 젤리-롤형 전극조립체의 중심부위에서, 양극시트의 무지부와 분리막 사이에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 양면에 아크릴계 접착제를 코팅하여 제조된 양면 접착 테이프를 부착하여 젤리-롤형 전극조립체 제작한 후, 각형 캔에 수납하고 탑 캡을 덮어 밀봉함으로써 각형 이차전지를 제작하였다. On the center of the jelly-roll type electrode assembly as shown in Figure 2, between the uncoated portion of the positive electrode sheet and the separator, by attaching a double-sided adhesive tape prepared by coating an acrylic adhesive on both sides of polyethylene terephthalate (PET) jelly-roll type electrode After fabricating the granulated body, the rectangular secondary battery was produced by accommodating the rectangular can and sealing the top cap.

[비교예 1]Comparative Example 1

양면 접착 테이프 대신에 일면 접착 테이프를 사용하여 양극시트의 무지부에 부착하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 원통형 이차전지를 제작하였다.A cylindrical secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the double-sided adhesive tape was used to attach to the uncoated portion of the positive electrode sheet using a single-sided adhesive tape.

[비교예 2]Comparative Example 2

양극시트의 무지부와 분리막 사이에 양면 접착 테이프를 부착하지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 원통형 이차전지를 제작하였다. A cylindrical secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the double-sided adhesive tape was not attached between the uncoated portion of the positive electrode sheet and the separator.

[실험예 1][Experimental Example 1]

실시예 1에서 제조된 30 개의 전지들과 비교예 1 및 2에서 각각 제조된 30 개의 전지들을 분리하여 300 회의 고율 충방전 테스트를 실시하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The 30 batteries prepared in Example 1 and the 30 batteries prepared in Comparative Examples 1 and 2 were separated, and 300 high-rate charge and discharge tests were performed. The results are shown in Table 1 below.

<표 1>TABLE 1

Figure 112007066040861-pat00001
Figure 112007066040861-pat00001

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 전지들은 고율 충방전 실험에서 30 개의 전지 모두에서 단락이 유발되지 않았다. 반면에, 비교예 1과 비교예 2의 전지들은 다수의 전지에서 단락이 확인되었다.As shown in Table 1, the batteries of Example 1 according to the present invention did not cause a short circuit in all 30 batteries in a high rate charge / discharge experiment. On the other hand, the batteries of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were found to be short-circuited in a number of cells.

비교예 1의 전지에서 내부 단락이 유발된 전지들을 분해하여 살펴본 결과, 양극 시트 또는 음극 시트의 내측 단부가 정위치로부터 벗어남으로 인해 상대적으로 두꺼운 부위가 형성되었고, 그러한 부위가 고율 충방전 과정에서 분리막을 압박하여 단락을 유발시킨 것으로 확인되었다.As a result of disassembling and inspecting the cells in which the internal short circuit was induced in the cell of Comparative Example 1, a relatively thick portion was formed due to the inner end of the positive electrode sheet or the negative electrode sheet being out of position. It was confirmed that pressing caused a short circuit.

비교예 2의 전지에서 내부 단락이 유발된 전지들은 양극 탭의 두께에 의해 분리막이 압박되면서 응력이 집중되어 고율 충방전 과정에서 단락이 유발된 것으로 확인되었다. 따라서, 양극 탭의 두께에 의해 젤리-롤형 전극조립체의 중심부위에서 단락이 유발되며, 양극시트와 분리막 사이에 양면 접착 테이프를 부착하는 것으로써 중심부위의 내부 단락을 방지할 수 있음을 알 수 있다.In the battery of Comparative Example 2, the cells in which the internal short circuit was induced were stressed as the separator was pressed by the thickness of the positive electrode tab, and it was confirmed that the short circuit occurred in the high rate charge / discharge process. Therefore, it can be seen that the short circuit is caused on the center of the jelly-roll type electrode assembly by the thickness of the positive electrode tab, and the internal short circuit on the center can be prevented by attaching a double-sided adhesive tape between the positive electrode sheet and the separator.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체는, 권취 중심부위의 양극시트의 무지부와 분리막을 양면 접착 테이프로 부착시킨 구조를 사 용함으로써, 양극과 분리막의 마찰에 의한 파손을 방지하고, 얇아지거나 파열되기 쉬운 분리막의 기계적 강성이 보완되어, 전지의 제조 및 충방전시에 발생하는 응력으로 인한 분리막의 파열 및 내부 단락을 방지하여, 궁극적으로 전지의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the jelly-roll type electrode assembly according to the present invention uses a structure in which the uncoated portion of the positive electrode sheet and the separator are attached with double-sided adhesive tape on the winding center, thereby preventing damage caused by friction between the positive electrode and the separator. The mechanical stiffness of the separator, which is easily thinned or ruptured, is compensated for, thereby preventing the membrane from rupturing and shorting due to stress generated during battery manufacturing and charging and discharging, thereby ultimately improving battery safety. .

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

도 1은 각형 이차전지용 젤리-롤형 전극조립체의 사시도이다;1 is a perspective view of a jelly-roll type electrode assembly for a rectangular secondary battery;

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 젤리-롤형 전극조립체 중심부위의 일부 평면도이다.2 is a partial plan view of the center of the jelly-roll electrode assembly according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

전극 활물질이 도포되어 있는 양극 호일과 음극 호일 사이에 분리막을 개재한 상태로 권취한 구조의 전극조립체로서, 두 전극(a, b)의 일측 단부에는 활물질이 도포되어 있지 않은 호일 부위(무지부)에 전극 탭이 부착되어 있고, 전극(a)의 전극 탭은 그것의 내측 권취 단부에 위치하고 전극(b)의 전극 탭은 그것의 외측 권취 단부에 위치하며, 전극(a)에서 전극 탭이 부착된 호일 면(a1)의 대향 면(a2)과, 상기 대향 면(a2)에 대면하는 전극(b) 사이에 개재되는 분리막 상에는 상기 대향 면(a2)과 분리막을 접착 상태로 고정시키는 양면 접착 테이프가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 젤리-롤형 전극조립체.An electrode assembly having a structure wound between a cathode foil and an anode foil to which an electrode active material is applied, with a separator interposed therebetween, wherein a portion of a foil (non-coated portion) on which one end of both electrodes a and b is not coated. Is attached to the electrode tab, the electrode tab of the electrode (a) is at its inner winding end and the electrode tab of the electrode (b) is at its outer winding end, and at the electrode (a) A double-sided adhesive tape for fixing the opposing face a2 and the separator in an adhesive state is provided on the separator interposed between the opposing face a2 of the foil face a1 and the electrode b facing the opposing face a2. Jelly-roll electrode assembly, characterized in that attached. 제 1 항에 있어서, 상기 전극(a)는 양극이고, 전극(b)는 음극인 것을 특징으로 하는 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll electrode assembly of claim 1, wherein the electrode (a) is an anode and the electrode (b) is a cathode. 제 1 항에 있어서, 상기 양면 접착 테이프는 상기 대향 면(a2)에서 활물질이 도포되어 있지 않는 호일 면의 길이와 동일한 길이로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly according to claim 1, wherein the double-sided adhesive tape is attached to the opposite side (a2) in the same length as that of the foil surface on which the active material is not applied. 제 1 항에 있어서, 상기 양면 접착 테이프는 분리막의 폭과 동일하거나 그보다 작은 것을 특징으로 하는 젤리-롤형 전극조립체.The jelly-roll type electrode assembly according to claim 1, wherein the double-sided adhesive tape is equal to or smaller than the width of the separator. 제 1 항에 있어서, 상기 양면 접착 테이프는 고분자 수지의 필름 기재 상에 접착층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 젤리-롤형 전극조립체.According to claim 1, wherein the double-sided adhesive tape is a jelly-roll type electrode assembly, characterized in that the adhesive layer is coated on the film substrate of the polymer resin. 제 5 항에 있어서, 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드, 또는 이들의 공중합체 또는 블랜드인 것을 특징으로 하는 젤리-롤형 전극조립체.6. The jelly-roll electrode assembly according to claim 5, wherein the polymer resin is polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyimide, or a copolymer or blend thereof. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 따른 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 것으로 구성된 이차전지.A secondary battery comprising a jelly-roll type electrode assembly according to any one of claims 1 to 6. 제 7 항에 있어서, 상기 젤리-롤형 전극조립체는 원통형 구조 또는 원통형 권취체를 압축한 각형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery of claim 7, wherein the jelly-roll type electrode assembly has a cylindrical structure or a rectangular structure in which a cylindrical winding body is compressed. 제 7 항에 있어서, 상기 전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery of claim 7, wherein the battery is a lithium secondary battery.
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