KR102765366B1 - 이차 전지 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

제1 방향으로 적층된 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들; 상기 제1군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들; 상기 제2군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들; 및 상기 제1 셀 탭들 및 상기 제2 셀 탭들과 전기적으로 연결된 전극 리드를 포함하고, 상기 제1 셀 탭들은 제1 수평부, 상기 제1 수평부에 평행한 제2 수평부, 및 상기 제1 수평부와 상기 제2 수평부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제1 연결부는 Z자 단면 형태로 연결된 이차 전지가 제공된다.

Description

이차 전지 및 그의 제조 방법 {Secondary battery and method of manufacturing the same}

본 발명은 이차 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 높은 에너지 밀도를 갖는 고용량의 이차 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

이차전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 큰 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.

이차 전지를 제조하기 위하여 다양한 제조 방법들이 제안되고 적용되고 있으나, 에너지 밀도를 높이기 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있다.

대한민국특허공개 제2020-0087983호

본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 높은 에너지 밀도를 갖는 고용량의 이차 전지를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 높은 에너지 밀도를 갖는 고용량의 이차 전지의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 제1 방향으로 적층된 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들; 상기 제1군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들; 상기 제2군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들; 및 상기 제1 셀 탭들 및 상기 제2 셀 탭들과 전기적으로 연결된 전극 리드를 포함하고, 상기 제1 셀 탭들은 제1 수평부, 상기 제1 수평부에 평행한 제2 수평부, 및 상기 제1 수평부와 상기 제2 수평부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제1 연결부는 Z자 단면 형태로 연결된 이차 전지를 제공한다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 셀 탭들은 제3 수평부, 상기 제3 수평부에 평행한 제4 수평부, 및 상기 제3 수평부와 상기 제4 수평부를 연결하는 제2 연결부를 포함하고, 상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제2 연결부는 Z자 단면 형태로 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 이차 전지의 두께 방향에 있어서, 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부는 실질적으로 서로 동일한 레벨에 위치할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부에 연결된 공통 전극부를 더 포함하고, 상기 제1 셀 탭들과 상기 제2 셀 탭들은 상기 공통 전극부를 통하여 상기 전극 리드에 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부는 실질적으로 동일한 평면 상에 위치되고, 상기 공통 전극부는 상기 평면 상에 배치된 평판 형태를 가질 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드는 상기 공통 전극부에 결합되고, 상기 전극 리드는 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부와 적어로 부분적으로 오버랩되도록 배치될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부의 내측 단부는 상기 제1 수평부와 상기 제3 수평부의 외측 단부보다 더 단위 셀들에 근접할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들과 상기 제2 셀 탭들은 상기 이차 전지의 두께 방향으로 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들과 상기 제2 셀 탭들은 상기 이차 전지의 두께 방향으로 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드는 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부의 사이에 배치될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드는 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부와 직접 접촉할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들의 폭과 상기 제2 셀 탭들의 폭은 서로 실질적으로 동일할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제3 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 작고, 상기 제4 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 작을 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 작고, 상기 제2 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 작을 수 있다.

본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 제1 방향으로 적층된 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계로서, 상기 제1군의 단위 셀들은 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들을 포함하고, 상기 제2군의 단위 셀들은 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들을 포함하고, 상기 제1 셀 탭들은 제1 수평부, 상기 제1 수평부에 평행한 제2 수평부, 및 상기 제1 수평부와 상기 제2 수평부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제2 셀 탭들은 제3 수평부, 상기 제3 수평부에 평행한 제4 수평부, 및 상기 제3 수평부와 상기 제4 수평부를 연결하는 제2 연결부를 포함하는, 상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계; 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부를 전극 리드와 전기적으로 연결하는 단계; 및 상기 제1 셀 탭들 및 상기 제2 셀 탭들이 각각 Z자 단면 형태를 갖도록 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부에 힘을 인가하는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법을 제공한다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계에서 상기 제1 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 크고, 상기 제2 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 클 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계에서 상기 제3 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 크고, 상기 제4 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 클 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부를 전극 리드와 전기적으로 연결하는 단계는 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부를 연결하는 공통 전극부를 제공하는 단계; 및 상기 공통 전극부에 상기 전극 리드를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부는 상기 공통 전극부의 동일 표면 상에 나란히 접합될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계는 상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제1 연결부를 형성하기 위하여 상기 서로 합지된 제1 셀 탭들을 절곡하는 단계; 및 상기 제3 수평부, 상기 제4 수평부, 및 상기 제2 연결부를 형성하기 위하여 상기 서로 합지된 제2 셀 탭들을 절곡하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 이차전지는 고용량의 이차전지를 높은 에너지 밀도로 제조할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 다른 효과들은 이하의 설명으로부터 본 개시의 예시적인 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 예시적인 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지의 전지 케이스의 내부에 수용되는 전극 조립체 및 주요 구성부들을 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2의 전극 조립체 및 주요 구성부들의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 전극 조립체와 주요 구성부들의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체 및 주요 구성부들을 나타낸 개략도이다.
도 7a 내지 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 나타낸 개략도들이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.

첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "기판"은 기판 그 자체, 또는 기판과 그 표면에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "기판의 표면"이라 함은 기판 그 자체의 노출 표면, 또는 기판 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 외측 표면을 의미할 수 있다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 나타낸 정면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체(미도시됨) 및 상기 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스(150)를 포함한다. 여기서, 이차 전지(100)는 상기 전지 케이스(150) 내부에 전극 조립체(미도시됨)와 함께 전해액을 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 전해액은, 액체 상태의 전해질을 의미하며, 양극과 음극 사이에서 이온이 이동될 수 있고, 이러한 양극과 음극 사이의 이온 교환을 통해 이차 전지는 충방전이 수행될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 전해액으로는 리튬 이차 전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다.

또한, 전지 케이스(150)는 외주를 따라 열융착에 의해 밀봉된 구조의 실링부(155)를 포함한다. 전지 케이스(150)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 전지 케이스(150)는 라미네이트 시트로 이루어져 있되, 최외각을 이루는 외측 수지층, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층, 및 밀봉을 위한 내측 수지층으로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예가 상술한 구조로 한정되는 것은 아니며, 다른 일반적인 구조의 이차 전지의 전지 케이스로 대체될 수 있다.

또한, 상기 전극 조립체(미도시됨)는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전극 조립체(미도시됨)는 양극, 음극, 이들 사이에 배치되는 분리막을 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 전지 케이스(150)는 전극 조립체(미도시됨)로부터 연장되어 있는 다수의 전극 탭들(미도시됨)과 전기적으로 연결되어 있는 전극 리드(140)가 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 전극 리드(140)는 실링부(155)를 지나 전지 케이스(150)의 외측 방향으로 돌출되어 있을 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 전극 리드(140)와 실링부(155) 사이에 리드 필름(160)이 위치할 수 있다.

리드 필름(160)은 전극 리드(140)와 전지 케이스(150)의 차단성 금속층 사이에서 단락이 발생되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 전지 케이스(150)의 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 리드 필름(160)이 구비되면, 금속 재질의 전극 리드(140)와 폴리머 재질의 전지 케이스(150)의 열융착 시 밀착력이 저하되는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 리드 필름(160)은 절연성 재질로 전극 리드(140)로부터 전지 케이스(150)로 전류가 인가되는 것을 차단할 수 있는 것이 바람직하다. 리드 필름(160)은 절연성 및 열 융착성을 갖는 필름으로 이루어진다. 리드 필름(160)은 예를 들어 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 리드 필름(160) 길이를 증가시켜 전지 케이스(150) 바깥으로 노출된 전극 리드(140) 부분의 단락을 방지하는 역할을 겸하게 할 수도 있다.

일부 실시예들에 있어서, 전극 리드(140)는 상기 전극 조립체에 포함된 양극 탭과 전기적으로 연결되는 양극 리드(141)와 상기 전극 조립체에 포함된 음극 탭과 전기적으로 연결되는 음극 리드(145)를 포함한다.

일부 실시예들에 있어서, 이차 전지(100)는 양극 리드(141) 및 음극 리드(145)가 전지 케이스(150)의 양 측면에 각각 돌출되어 있는 양방향 파우치 전지셀일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하고, 이차 전지(100)는 전지 케이스(150)의 동일한 측면에 양극 리드(141) 및 음극 리드(145)가 함께 배치되어 있는 단방향 파우치 전지셀일 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 이차 전지(100)는 각형 또는 원통형의 전지 케이스 내에 전극 조립체가 수납된 이차전지일 수 있다.

이하에서는, 양방향 파우치 전지셀을 기준으로 설명되나, 단방향 파우치 전지셀의 경우에도 동일하거나 유사하게 설명될 수 있다. 통상의 기술자는 이하의 설명 내용을 단방향 파우치 전지셀, 각형의 이차 전지, 및 원통형의 전지 케이스에도 적용할 수 있음을 이해할 것이다.

도 2는 도 1의 이차 전지(100)의 전지 케이스(150)의 내부에 수용되는 전극 조립체(101) 및 주요 구성부들을 나타낸 개략도이다. 도 3은 도 2의 전극 조립체(101) 및 주요 구성부들의 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 전극 조립체(101)는 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 적층된 제1군의 단위 셀들(111) 및 제2군의 단위 셀들(112)을 포함한다.

전극 조립체(101)는 전극 및 분리막을 교대로 적층하여 형성한다. 먼저 전극 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(101)를 형성할 수 있다.

구체적으로, 전극 조립체(101)는 양극 및 음극 등 두 종류의 전극과, 상기 전극들을 상호 절연시키기 위해 전극들 사이에 개재되는 분리막을 포함한다. 이러한 전극 조립체(101)는 스택형, 젤리롤형, 원통형, 스택 앤 폴딩형 등이 있다. 두 종류의 전극, 즉 양극과 음극은 각각 알루미늄과 구리를 포함하는 금속 포일 또는 금속 메쉬 형태의 전극 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조이다. 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조 도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. 용매는 후속 공정에서 제거된다.

본 명세서에서 '단위 셀' 또는 '셀'은 하나의 집전체의 일면 또는 양면에 활물질이 도포된 전극을 의미할 수도 있고, 한 쌍의 양극과 음극의 조합을 의미할 수도 있다. 나아가 '단위 셀' 또는 '셀'은 복수의 양극과 복수의 음극의 조합을 의미할 수도 있다.

전극 조립체(101)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 탭(electrode tab, 120)을 포함한다. 전극 탭(120)은 전극 조립체(101)의 양극 및 음극과 각각 연결되고, 전극 조립체(101)로부터 일측 외부로 돌출되어, 전극 조립체(101)의 내부와 외부 사이에 전자가 이동할 수 있는 경로가 된다. 전극 조립체(101)의 집전체는 유지부와 무지부를 포함할 수 있다. 상기 유지부는 전극 활물질이 도포된 부분이고 상기 무지부는 전극 활물질이 도포되지 않은 부분이다. 상기 전극 탭(120)은 무지부를 재단하여 형성되거나 무지부에 별도의 도전부재를 초음파 용접 등으로 연결하여 형성될 수도 있다. 이러한 전극 탭(120)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(10)의 일측으로부터 동일한 방향으로 나란히 돌출될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 각각 다른 방향으로 돌출될 수도 있다.

상기 전극 탭(120)은 상기 제1군의 단위 셀들(111)의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2군의 단위 셀들(112)의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들(122)을 포함한다.

상기 제1 셀 탭들(121)은 제2 방향(예컨대 길이 방향)으로 연장되는 제1 수평부(1212)와 제2 수평부(1214), 및 상기 제1 수평부(1212)와 상기 제2 수평부(1214)를 연결하는 제1 연결부(1216)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 수평부(1212)와 상기 제2 수평부(1214)는 평행하게 연장될 수 있다. 상기 제1 수평부(1212)와 상기 제2 수평부(1214)는 제3 방향(예컨대 폭 방향)으로 소정 폭을 가지면서 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 수평부(1212)의 폭과 상기 제2 수평부(1214)의 폭은 서로 실질적으로 동일할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 수평부(1212)는 상기 제1 군의 단위 셀들(111)의 두께 방향으로 대체로 중심에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)는 상기 제1 군의 단위 셀들(111)과 상기 제2 군의 단위 셀들(112)의 경계 부근에 배치될 수 있다.

상기 제1 연결부(1216)는 상기 제1 수평부(1212)의 일단과 상기 제2 수평부(1214)의 일단을 연결할 수 있다. 상기 제1 연결부(1216)에 연결된 상기 제1 수평부(1212)의 단부는 상기 제1 수평부(1212)의 제2 방향(예컨대 길이 방향)의 양단 중 제1 셀 탭들(121)의 테라스로부터 먼 쪽의 단부일 수 있다. 상기 제1 연결부(1216)에 연결된 상기 제2 수평부(1214)의 단부는 상기 제2 수평부(1214)의 제2 방향(예컨대 길이 방향)의 양단 중 제1 셀 탭들(121)의 테라스로부터 가까운 쪽의 단부일 수 있다.

상기 제2 셀 탭들(122)은 제2 방향(예컨대 길이 방향)으로 연장되는 제3 수평부(1222)와 제4 수평부(1224), 및 상기 제3 수평부(1222)와 상기 제4 수평부(1224)를 연결하는 제2 연결부(1226)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제3 수평부(1222)와 상기 제4 수평부(1224)는 평행하게 연장될 수 있다. 상기 제3 수평부(1222)와 상기 제4 수평부(1224)는 제3 방향(예컨대 폭 방향)으로 소정 폭을 가지면서 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제3 수평부(1222)의 폭과 상기 제4 수평부(1224)의 폭은 서로 실질적으로 동일할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제3 수평부(1222)는 상기 제2 군의 단위 셀들(112)의 두께 방향으로 대체로 중심에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제4 수평부(1224)는 상기 제1 군의 단위 셀들(111)과 상기 제2 군의 단위 셀들(112)의 경계 부근에 배치될 수 있다.

상기 제2 연결부(1226)는 상기 제3 수평부(1222)의 일단과 상기 제4 수평부(1224)의 일단을 연결할 수 있다. 상기 제2 연결부(1226)에 연결된 상기 제3 수평부(1222)의 단부는 상기 제3 수평부(1222)의 제2 방향(예컨대 길이 방향)의 양단 중 제2 셀 탭들(122)의 테라스로부터 먼 쪽의 단부일 수 있다. 상기 제2 연결부(1226)에 연결된 상기 제4 수평부(1224)의 단부는 상기 제4 수평부(1224)의 제2 방향(예컨대 길이 방향)의 양단 중 제2 셀 탭들(122)의 테라스로부터 가까운 쪽의 단부일 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)의 폭은 상기 제4 수평부(1224)의 폭과 서로 실질적으로 동일할 수 있다.

상기 제1 수평부(1212)는 상기 제1 연결부(1216)와 예각을 사이에 두고 서로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 수평부(1212)와 상기 제1 연결부(1216)의 사잇각은 90도보다 작을 수 있다.

상기 제2 수평부(1214)는 상기 제1 연결부(1216)와 예각을 사이에 두고 서로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제1 연결부(1216)의 사잇각은 90도보다 작을 수 있다.

상기 제3 수평부(1222)는 상기 제2 연결부(1226)와 예각을 사이에 두고 서로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제3 수평부(1222)와 상기 제2 연결부(1226)의 사잇각은 90도보다 작을 수 있다.

상기 제4 수평부(1224)는 상기 제2 연결부(1226)와 예각을 사이에 두고 서로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제4 수평부(1224)와 상기 제2 연결부(1226)의 사잇각은 90도보다 작을 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 서로 오버랩되지 않도록 제3 방향(예컨대 폭 방향)으로 서로 이격될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)는 대체로 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)는 상기 이차 전지(100)의 제1 방향(예컨대 두께 방향)에 있어서 실질적으로 서로 동일한 레벨 상에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)는 상기 제1군의 단위 셀들(111)과 상기 제2군의 단위 셀들(112) 사이의 계면의 평면 상에 배치될 수 있다.

상기 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2 셀 탭들(122)은 전극 리드(140)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2 셀 탭들(122)은 공통된 하나의 전극 리드(140)에 전기적으로 연결된다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2 셀 탭들(122)은 공통 전극부(130)를 통하여 상기 전극 리드(140)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)은 제2 수평부(1214)에서 상기 공통 전극부(130)와 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 셀 탭들(122)은 제4 수평부(1224)에서 상기 공통 전극부(130)와 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)의 상부면에 접합될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)의 하부면에 접합될 수 있다. 여기서 '상부면'은 도 3에 도시된 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)의 보이는 표면을 지칭할 수 있다. 또, 여기서 '하부면'은 도 3에 도시된 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)의 상기 '상부면'의 반대쪽 표면을 지칭할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)는 공통 평면 상에 배치될 수 있다. 나아가, 상기 공통 전극부(130)는 평판 형태를 가질 수 있으며, 상기 공통 평면 상에 배치될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 상기 제2 수평부(1214)와 적어도 부분적으로 오버랩될 수 있다. 또한 상기 공통 전극부(130)는 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 상기 제4 수평부(1224)와 적어도 부분적으로 오버랩될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 전극 조립체(101)와 주요 구성부들의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 셀 탭들(121)의 단면은 Z자 단면 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 셀 탭들(121)이 Z자 형태의 단면을 갖도록 제1 셀 탭들(121)의 상기 제1 수평부(1212), 상기 제2 수평부(1214), 및 상기 제1 연결부(1216)가 서로 연결될 수 있다.

또한, 제2 셀 탭들(122)의 단면은 Z자 단면 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 셀 탭들(122)이 Z자 형태의 단면을 갖도록 제2 셀 탭들(122)의 상기 제3 수평부(1222), 상기 제4 수평부(1224), 및 상기 제2 연결부(1226)가 서로 연결될 수 있다.

상기 제1 연결부(1216)는 평면일 수도 있지만 소정의 곡률을 갖는 곡면을 포함할 수 있다. 상기 제2 연결부(1226)는 평면일 수도 있지만 소정의 곡률을 갖는 곡면을 포함할 수 있다.

상기 제2 수평부(1214)의 내측의 단부는 상기 제1 수평부(1212)의 외측의 단부보다 더 안쪽에 위치될 수 있다. 여기서 '안쪽'은 제2 방향(예컨대 길이 방향)으로 단위 셀들에 더 가까운 쪽을 의미한다.또, 상기 제4 수평부(1224)의 내측의 단부는 상기 제3 수평부(1222)의 외측의 단부보다 더 안쪽에 위치될 수 있다.

도 5에서는 제2 수평부(1214) 및 제4 수평부(1224)와 상기 전극 리드(140)의 사이에 공통 전극부(130)가 개재되는 것으로 도시되었으나, 일부 실시예에서 상기 공통 전극부(130)는 생략될 수 있다.

이차전지의 고용량화가 요구됨에 따라 다수의 단위 셀들이 적층되고, 그에 따라 전극 조립체의 두께가 증가하게 된다. 두께 방향의 양단에 가까이 위치하는 단위 셀들의 셀 탭들이 급격하게 절곡되면 기계적 특성이 열화될 수 있기 때문에 종래와 같은 기울기로 절곡하면 측방향의 데드 스페이스(dead space)가 증가하게 된다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 셀 탭들이 Z자 형태의 단면을 갖도록 하고, 전극 리드를 셀 탭들의 Z자 단면 형태의 말단 부분에 결합되도록 함으로써 이차전지의 측방향의 데드 스페이스를 크게 줄일 수 있으며, 그에 의하여 에너지 밀도가 향상될 수 있다.

(제2 실시예)

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(100)의 전극 조립체(101) 및 주요 구성부들을 나타낸 개략도이다. 도 6에 도시된 실시예는 도 2 및 도 3에 도시된 실시예와 대비하여 제1 셀 탭들(121)과 제2 셀 탭들(122)의 상대적인 위치에서 차이가 있다. 따라서 이하에서는 이러한 차이점을 중심으로 도 6에 도시된 실시예를 설명하고 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

도 6을 참조하면, 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 이차 전지(100)의 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 서로 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 이차 전지(100)의 제3 방향(예컨대 폭 방향)에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)이 갖는 폭 방향 위치와 상기 제2 셀 탭들(122)이 갖는 폭방향 위치가 서로 적어도 부분적으로 오버랩될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)이 갖는 폭 방향 위치와 상기 제2 셀 탭들(122)이 갖는 폭방향 위치가 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 도 6에서는 상기 제1 셀 탭들(121)이 갖는 폭 방향 위치와 상기 제2 셀 탭들(122)이 갖는 폭방향 위치가 서로 동일한 예가 도시된다.

일부 실시예들에 있어서, 제1 수평부(1212)와 제3 수평부(1222)는 이차 전지(100)의 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 서로 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 이차 전지(100)의 제3 방향(예컨대 폭 방향)에 있어서, 상기 제1 수평부(1212)가 갖는 폭 방향 위치와 상기 제3 수평부(1222)가 갖는 폭방향 위치가 서로 적어도 부분적으로 오버랩될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 제2 수평부(1214)와 제4 수평부(1224)는 이차 전지(100)의 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 서로 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 이차 전지(100)의 제3 방향(예컨대 폭 방향)에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)가 갖는 폭 방향 위치와 상기 제4 수평부(1224)가 갖는 폭방향 위치가 서로 적어도 부분적으로 오버랩될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 전극 리드(140)는 상기 제1 셀 탭들(121)의 단부와 상기 제2 셀 탭들(122)의 단부 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드(140)는 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제4 수평부(1224)의 사이에 배치될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드(140)는 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)와 직접 접촉할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드(140)는 상기 제2 수평부(1214)의 하부면 및 제4 수평부(1224)의 상부면에 접합될 수 있다.

(제3 실시예)

도 7a 내지 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)의 제조 방법을 나타낸 개략도들이다. 특히 도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 10a, 및 도 11a는 전극 조립체(101)의 일측의 단부의 제조 과정을 나타낸 사시도들이다. 도 7b, 도 8b, 도 9b, 도 10b, 및 도 11b는 전극 조립체(101)의 일측의 단부의 제조 과정을 나타낸 측단면도들이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 적층된 제1군의 단위 셀들(111) 및 제2군의 단위 셀들(112)을 제공할 수 있다.

상기 제1군의 단위 셀들(111)은 대체로 동일한 구조를 갖는 바이 셀들 및/또는 모노 셀들일 수 있다. 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 정렬되어 적층된 상기 제1군의 단위 셀들(111)은 제3 방향(예컨대 폭 방향)에 있어서 동일한 위치에 제1 셀 탭들(121)을 가질 수 있다. 상기 제1 셀 탭들(121)은 상기 제1군의 단위 셀들(111)의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지될 수 있다.

상기 제2군의 단위 셀들(112)은 대체로 동일한 구조를 갖는 바이 셀들 및/또는 모노 셀들일 수 있다. 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 정렬되어 적층된 상기 제2군의 단위 셀들(112)은 제3 방향(예컨대 폭 방향)에 있어서 동일한 위치에 제2 셀 탭들(122)을 가질 수 있다. 상기 제2 셀 탭들(122)은 상기 제2군의 단위 셀들(112)의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지될 수 있다.

상기 제1군의 단위 셀들(111)과 제2군의 단위 셀들(112)은 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 정렬되어 적층될 수 있다.

도 7a에는 전극 조립체(101)의 일측만 도시되었지만 통상의 기술자는 전극 조립체(101)의 반대쪽도 동일하게 구성될 수 있음을 이해할 것이다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 수평부(1212), 제2 수평부(1214), 및 제1 연결부(1216)를 형성하기 위하여 서로 합지된 상기 제1 셀 탭들(121)을 절곡시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 수평부(1212)와 상기 제1 연결부(1216)의 사잇각은 90도보다 더 클 수 있다. 예컨대 상기 제1 수평부(1212)와 상기 제1 연결부(1216)의 사잇각은 약 95도 내지 약 140도일 수 있다. 또, 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제1 연결부(1216)의 사잇각은 90도보다 더 클 수 있다. 예컨대 상기 제2 수평부(1214)와 상기 제1 연결부(1216)의 사잇각은 약 95도 내지 약 140도일 수 있다.

또, 제3 수평부(1222), 제4 수평부(1224), 및 제2 연결부(1226)를 형성하기 위하여 서로 합지된 상기 제2 셀 탭들(122)을 절곡시킬 수 있다. 이때, 상기 제3 수평부(1222)와 상기 제2 연결부(1226)의 사잇각은 90도보다 더 클 수 있다. 예컨대 상기 제3 수평부(1222)와 상기 제2 연결부(1226)의 사잇각은 약 95도 내지 약 140도일 수 있다. 또, 상기 제4 수평부(1224)와 상기 제2 연결부(1226)의 사잇각은 90도보다 더 클 수 있다. 예컨대 상기 제4 수평부(1224)와 상기 제2 연결부(1226)의 사잇각은 약 95도 내지 약 140도일 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 동시에 절곡될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 순차적으로 절곡될 수 있다. 이때 상기 제1 셀 탭들(121)을 먼저 절곡시킨 후 상기 제2 셀 탭들(122)을 절곡시킬 수 있다. 또는 상기 제2 셀 탭들(122)을 먼저 절곡시킨 후 상기 제1 셀 탭들(121)을 절곡시킬 수 있다.

상기 제1군의 단위 셀들(111)과 상기 제2군의 단위 셀들(112)의 사이의 계면은 가상의 평면(IP)의 일부일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214)가 상기 가상의 평면(IP) 상에 위치하도록 상기 제1 셀 탭들(121)이 절곡될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 제4 수평부(1224)가 상기 가상의 평면(IP) 상에 위치하도록 상기 제2 셀 탭들(122)이 절곡될 수 있다.

이상에서는 제1군의 단위 셀들(111)과 제2군의 단위 셀들(112)을 적층한 후 제1 셀 탭들(121)과 제2 셀 탭들(122)을 절곡시키는 예를 설명하였지만, 통상의 기술자는 절곡된 제1 셀 탭들(121)을 갖는 제1군의 단위 셀들(111) 및 절곡된 제2 셀 탭들(122)을 갖는 제2군의 단위 셀들(121)을 준비하고 상기 제1군의 단위 셀들(111) 및 상기 제2군의 단위 셀들(121)을 적층할 수도 있음을 이해할 것이다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)을 연결하는 공통 전극부(130)를 제공할 수 있다.

상기 공통 전극부(130)는 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)을 전기적으로 연결하는 전기적 도체를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 또는 이들 중 1종 이상을 포함하는 합금을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 제3 방향(예컨대 폭 방향)으로 연장되는 스트립 형태를 가질 수 있다. 상기 공통 전극부(130)는 상기 제1 셀 탭들(121)의 제2 수평부(1214)와 상기 제2 셀 탭들의 제4 수평부(1224)에 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 용접에 의해 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)에 동시에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)에 순차적으로 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)는 상기 공통 전극부(130)의 동일 표면 상에 나란히 접합될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214)의 상부면 및 상기 제4 수평부(1224)의 상부면에 접합될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214)의 하부면 및 상기 제4 수평부(1224)의 하부면에 접합될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)는 상기 공통 전극부(130)의 상이한 표면 상에 나란히 접합될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214)의 상부면 및 상기 제4 수평부(1224)의 하부면에 접합될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)는 상기 제2 수평부(1214)의 하부면 및 상기 제4 수평부(1224)의 상부면에 접합될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 공통 전극부(130)를 제공하는 단계는 생략될 수 있다. 예컨대 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 전극 조립체(101)의 두께 방향으로 적어도 부분적으로 중첩될 수 있으며, 이러한 경우에는 공통 전극부(130)를 생략할 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 상기 공통 전극부(130)에 전극 리드(140)를 연결한다. 상기 전극 리드(140)는 당 업계에 알려진 통상의 전극 리드일 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.

상기 전극 리드(140)는 상기 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2 셀 탭들(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드(140)는 상기 공통 전극부(130)를 통해 상기 제2 수평부(1214)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드(140)는 상기 공통 전극부(130)를 통해 상기 제4 수평부(1224)와 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 전극 리드(140)는, 예컨대 용접에 의하여 상기 공통 전극부(130)에 연결될 수 있다. 만일 상기 전극 리드(140)의 제1 방향(예컨대 폭 방향)의 치수가 충분히 크다면 상기 전극 리드(140)는 공통 전극부(130) 없이 상기 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2 셀 탭들(122)에 직접 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 상기 전극 조립체(101)의 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 즉, 제1 방향(예컨대 두께 방향)으로 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)을 투영했을 때 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)은 서로 중첩될 수 있다. 이 경우 상기 전극 리드(140)는 상기 제1 셀 탭들(121)과 상기 제2 셀 탭들(122)의 사이로 삽입될 수 있다. 즉, 상기 전극 리드(140)는 상기 제1 셀 탭들(121)의 제2 수평부(1214)와 상기 제2 셀 탭들(122)의 제4 수평부(1224)의 사이로 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 전극 리드(140)는 상기 제2 수평부(1214)의 하부면 및 상기 제4 수평부(1224)의 상부면과 직접 접합될 수 있다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)에 제2 방향(예컨대 길이 방향)으로 힘(F)을 인가하여 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)를 전극 조립체(101)를 향하여 밀어 넣을 수 있다. 이를 위하여 상기 전극 리드(140)에 제2 방향(예컨대 길이 방향)으로 힘(F)을 인가할 수 있다. 그러나 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)에 직접 힘(F)이 인가될 수도 있다.

통상의 기술자는 상기 제1 셀 탭들(121) 및 상기 제2 셀 탭들(122)의 기계적 성질 등을 고려하여 상기 힘(F)의 크기를 결정할 수 있을 것이다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)에 상기 힘(F)을 인가하는 단계는 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)를 상기 전극 리드(140)와 전기적으로 연결한 이후에 수행될 수 있다.

상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)를 밀어 넣음으로써 상기 제2 수평부(1214)와 제1 연결부(1216)의 사잇각 및 상기 제4 수평부(1224)와 제2 연결부(1226)의 사잇각은 각각 90도 미만이 될 수 있다. 또한 상기 제2 수평부(1214) 및 상기 제4 수평부(1224)를 밀어 넣음으로써 상기 제1 수평부(1212)와 제1 연결부(1216)의 사잇각 및 상기 제3 수평부(1222)와 제2 연결부(1226)의 사잇각도 각각 90도 미만이 될 수 있다.

그 결과 제1 셀 탭들(121) 및 제2 셀 탭들(122)은 각각 Z자 모양의 단면 형태를 갖게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

100: 이차 전지
101: 전극 조립체
111: 제1군의 단위 셀들
112: 제2군의 단위 셀들
121: 제1 셀 탭들
122: 제2 셀 탭들
130: 공통 전극부
140: 전극 리드
141: 양극 리드
145: 음극 리드
150: 전지 케이스
155: 실링부
160: 리드 필름
1212: 제1 수평부
1214: 제2 수평부
1216: 제1 연결부
1222: 제3 수평부
1224: 제4 수평부
1226: 제2 연결부

Claims (21)

1. 제1 방향으로 적층된 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들;
   상기 제1군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들;
   상기 제2군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들; 및
   상기 제1 셀 탭들 및 상기 제2 셀 탭들과 전기적으로 연결된 전극 리드;
   를 포함하고,
   상기 제1 셀 탭들은 제1 수평부, 상기 제1 수평부에 평행한 제2 수평부, 및 상기 제1 수평부와 상기 제2 수평부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제1 연결부는 Z자 단면 형태로 연결되고,
   상기 Z자 단면 형태로 연결되기 위하여 상기 제2 수평부의 내측 단부는 상기 제1 수평부의 외측 단부보다 더 단위 셀들에 근접하는 이차 전지.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 셀 탭들은 제3 수평부, 상기 제3 수평부에 평행한 제4 수평부, 및 상기 제3 수평부와 상기 제4 수평부를 연결하는 제2 연결부를 포함하고, 상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제2 연결부는 Z자 단면 형태로 연결된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 이차 전지의 두께 방향에 있어서, 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부는 실질적으로 서로 동일한 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부에 연결된 공통 전극부를 더 포함하고,
   상기 제1 셀 탭들과 상기 제2 셀 탭들은 상기 공통 전극부를 통하여 상기 전극 리드에 연결된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부는 실질적으로 동일한 평면 상에 위치되고, 상기 공통 전극부는 상기 평면 상에 배치된 평판 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 전극 리드는 상기 공통 전극부에 결합되고,
   상기 전극 리드는 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부와 적어로 부분적으로 오버랩되도록 배치된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 제4 수평부의 내측 단부는 상기 제3 수평부의 외측 단부보다 더 단위 셀들에 근접하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 셀 탭들과 상기 제2 셀 탭들은 상기 이차 전지의 두께 방향으로 서로 중첩되지 않도록 배치된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 셀 탭들과 상기 제2 셀 탭들은 상기 이차 전지의 두께 방향으로 적어도 부분적으로 중첩된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전극 리드는 상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전극 리드는 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 셀 탭들의 폭과 상기 제2 셀 탭들의 폭은 서로 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제3 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 작고,
    상기 제4 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 작은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 작고,
    상기 제2 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 작은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
15. 제1 방향으로 적층된 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계로서, 상기 제1군의 단위 셀들은 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들을 포함하고, 상기 제2군의 단위 셀들은 일측 단부로부터 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들을 포함하고, 상기 제1 셀 탭들은 제1 수평부, 상기 제1 수평부에 평행한 제2 수평부, 및 상기 제1 수평부와 상기 제2 수평부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제2 셀 탭들은 제3 수평부, 상기 제3 수평부에 평행한 제4 수평부, 및 상기 제3 수평부와 상기 제4 수평부를 연결하는 제2 연결부를 포함하는, 상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계;
    상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부를 전극 리드와 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 제1 셀 탭들 및 상기 제2 셀 탭들이 각각 Z자 단면 형태를 갖도록 상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부에 상기 제1 셀 탭들의 연장 방향 및 상기 제2 셀 탭들의 연장 방향과 평행한 방향으로 상기 단위 셀들을 향하여 힘을 인가하는 단계;
    를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계에서 상기 제1 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 크고, 상기 제2 수평부와 상기 제1 연결부의 사잇각이 90도보다 큰 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계에서 상기 제3 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 크고, 상기 제4 수평부와 상기 제2 연결부의 사잇각이 90도보다 큰 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2 수평부 및 상기 제4 수평부를 전극 리드와 전기적으로 연결하는 단계는:
    상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부를 연결하는 공통 전극부를 제공하는 단계; 및
    상기 공통 전극부에 상기 전극 리드를 연결하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2 수평부와 상기 제4 수평부는 상기 공통 전극부의 동일 표면 상에 나란히 접합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들을 제공하는 단계는:
    상기 제1 수평부, 상기 제2 수평부, 및 상기 제1 연결부를 형성하기 위하여 상기 서로 합지된 제1 셀 탭들을 절곡하는 단계; 및
    상기 제3 수평부, 상기 제4 수평부, 및 상기 제2 연결부를 형성하기 위하여 상기 서로 합지된 제2 셀 탭들을 절곡하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
    
21. 제1 방향으로 적층된 제1군의 단위 셀들 및 제2군의 단위 셀들;
    상기 제1군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 서로 합지된 제1 셀 탭들;
    상기 제2군의 단위 셀들의 일측 단부로부터 상기 제2 방향으로 연장되어 서로 합지된 제2 셀 탭들; 및
    상기 제1 셀 탭들 및 상기 제2 셀 탭들과 전기적으로 연결된 전극 리드;
    를 포함하고,
    상기 제1 셀 탭들은 상기 제2 방향으로 연장되는 제1 부분, 상기 제1 부분에 평행한 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 및 상기 제1 연결부는 Z자 단면 형태로 연결되고,
    상기 Z자 단면 형태로 연결되기 위하여 상기 제2 부분의 내측 단부는 상기 제1 부분의 외측 단부보다 더 단위 셀들에 근접하는 이차 전지.
    
    
    
    
    
    

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