WO2014200214A1 - 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈 - Google Patents

내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2014200214A1
WO2014200214A1 PCT/KR2014/004770 KR2014004770W WO2014200214A1 WO 2014200214 A1 WO2014200214 A1 WO 2014200214A1 KR 2014004770 W KR2014004770 W KR 2014004770W WO 2014200214 A1 WO2014200214 A1 WO 2014200214A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tab
negative electrode
positive electrode
electrochemical device
electrode tab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2014/004770
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤숙
구자훈
박선주
박필규
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority to JP2015542978A priority Critical patent/JP6128619B2/ja
Priority to CN201480003134.7A priority patent/CN104823320B/zh
Priority to EP14810537.2A priority patent/EP2905837B1/en
Priority to US14/541,336 priority patent/US9887398B2/en
Publication of WO2014200214A1 publication Critical patent/WO2014200214A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrochemical device and a battery module with improved vibration resistance, and more particularly, to external force applied to the positive and negative electrode tabs exposed to the outside of the battery case when vibration is generated in the electrochemical device.
  • the present invention relates to an electrochemical device and a battery module having improved vibration resistance to prevent external short circuits by fixing the positive electrode tab and the negative electrode tab.
  • the electrochemical device is the area that is receiving the most attention in this respect, and the development of a secondary battery capable of charging and discharging has been the focus of attention, and in recent years in the development of such a battery in order to improve the capacity density and specific energy R & D on the design of electrodes and batteries is underway.
  • lithium secondary batteries developed in the early 1990s have a higher operating voltage and greater energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd, and sulfuric acid-lead batteries that use an aqueous electrolyte solution. I am in the spotlight.
  • the electrochemical device for the power tool should have good vibration resistance. This is because when the external force due to the vibration generated when the power tool is used acts on the electrode tab of the electrochemical device, breakage of the electrode tab may occur, which may cause a short circuit between the positive electrode tab and the negative electrode tab.
  • the present invention by mounting a tab holder for imparting vibration resistance on the outer surface of the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the electrochemical device used in the power tool or other equipment,
  • the present invention provides an electrochemical device and a battery module with improved vibration resistance to distribute external force applied to the tab and the negative electrode tab and to prevent the external short circuit by fixing the positive electrode tab and the negative electrode tab.
  • an electrode assembly includes a positive electrode including a protruding positive electrode tab, a negative electrode including a protruding negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode;
  • a battery case accommodating the electrode assembly inside such that the positive electrode tab and the negative electrode tab are exposed to the outside;
  • a tab holder formed on the outer surfaces of the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the battery case to impart vibration resistance.
  • the tab holder may be heat-sealed with the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the battery case.
  • the tab holder may include a fitting groove, and the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the battery case may be fitted into the fitting groove, respectively.
  • the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the battery case may be exposed to the same side of the battery case or to another side thereof.
  • the tab holder may be integrally formed on an outer surface of the positive electrode tab and an outer surface of the negative electrode tab.
  • the tab holder may include a first tab holder formed on an outer surface of the positive electrode tab and a second tab holder formed on an outer surface of the negative electrode tab, wherein the first tab holder and the second tab holder are separated from each other. It may be formed.
  • the tab holder may include a heat resistant resin.
  • the heat resistant resin polypropylene (PP), thermoplastic polyester elastomer (TPEE), polybutylene terephthalate (polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PSS), Any one or two or more selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP), and perfluoroalkoxy (PFA) It may be a mixture.
  • PP polypropylene
  • TPEE thermoplastic polyester elastomer
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PSS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FEP fluorinated ethylene propylene copolymer
  • PFA perfluoroalkoxy
  • the tab holder may have a thickness of about 0.1 mm to about 15 mm.
  • the positive electrode may be provided with a positive electrode active material containing a lithium-containing oxide.
  • the lithium-containing oxide may be a lithium-containing transition metal oxide.
  • the negative electrode may include a negative electrode active material including a lithium metal, a carbon material, a metal compound, or a mixture thereof.
  • the metal compound is Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, and Ba It may be any one selected from the group consisting of or a mixture of two or more thereof.
  • the electrochemical device may be a lithium secondary battery.
  • the electrochemical device may be cylindrical, square or pouch type.
  • an electrode assembly comprising a positive electrode including a protruding positive electrode tab, a negative electrode comprising a protruding negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, the positive electrode tab and the Two or more electrochemical devices including a battery case accommodating the electrode assembly therein so that the negative electrode tab is exposed to the outside, and a nonaqueous electrolyte solution impregnated with the electrode assembly and injected into the battery case are in a width direction or a height direction thereof.
  • the battery module is stacked and includes a tab holder formed on an outer surface of at least two positive electrode tabs and at least two negative electrode tabs exposed to the outside of the battery case to impart vibration resistance.
  • the tab holder includes a first tab holder formed on an outer surface of the at least two positive electrode tabs and a second tab holder formed on an outer surface of the at least two negative electrode tabs, wherein the first tab holder and the second tab are formed. Holders may be formed separated from each other.
  • the external force applied to the negative electrode tab may be dispersed to prevent the positive electrode tab and the negative electrode tab from being damaged, and the positive electrode tab and the negative electrode tab may be fixed to prevent external short circuits, thereby improving the safety of the electrochemical device or the battery module.
  • FIG. 1 is a perspective view showing that the tab holder is integrally formed on the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the same side of the electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating tab holders respectively formed on positive and negative electrode tabs exposed to different sides of an electrochemical device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating tab holders formed on positive and negative electrode tabs exposed to the same side of an electrochemical device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a battery module in which a tab holder is integrally formed on outer surfaces of a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically illustrating a battery module in which a tab holder is formed on each of outer surfaces of a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs, according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a battery module in which a tab holder is integrally formed on an outer surface of a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a battery module in which a tab holder is formed on each of outer surfaces of a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • electrochemical device 110 battery case
  • FIG. 1 to 3 are perspective views showing tab holders formed on the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the electrochemical device according to the embodiment of the present invention.
  • the electrochemical device 100 of the present invention includes a positive electrode including a protruding positive electrode tab 130, a negative electrode including a protruding negative electrode tab 140, and the positive electrode and the negative electrode.
  • An electrode assembly 120 including a separator interposed therebetween;
  • a battery case 110 accommodating the electrode assembly 120 inside such that the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 are exposed to the outside;
  • tab holders 150, 151, and 152 formed on outer surfaces of the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 exposed to the outside of the battery case 110 to impart vibration resistance.
  • Electrochemical devices mounted and used should have particularly good vibration resistance.
  • the positive electrode tab and the negative electrode tab are mounted on the positive electrode tab and the negative electrode tab by mounting a tab holder for imparting vibration resistance to the outer surface of the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the electrochemical device to enhance the vibration resistance characteristics of the electrochemical device
  • the external force applied is dispersed to prevent the breakdown of the positive electrode tab and the negative electrode tab, and the positive electrode tab and the negative electrode tab are fixed to prevent external short circuits, thereby improving the safety of the electrochemical device.
  • the tab holders 150, 151, and 152 may be heat-sealed with the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 exposed to the outside of the battery case 110.
  • the tab holder 150 , 151 and 152 may be attached to one surface or both surfaces of the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 in the form of a film or a tape, and may be heat-sealed, but is not limited thereto.
  • the tab holders 150 and 151 , 152 may be fixed in such a manner that the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 are fitted.
  • the tab holders 150, 151, and 152 are formed on the outer surfaces of the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 in a state of being located close to the battery case 110, and the positive electrode tab ( 130 and the negative exposure of the negative electrode tab 140 is more advantageous to the improvement of vibration resistance.
  • the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140 exposed to the outside of the battery case 110 may be exposed to the same side surface of the battery case 110, and as shown in FIG. 2. Likewise, it can be exposed to other aspects.
  • the tab holder 150 is integrally formed with the positive electrode tab 130 and the negative electrode tab 140.
  • the first tab holder 151 may be disposed on the outer surface of the positive electrode tab 130, and the second tab holder 152 may be separated from each other on the outer surface of the negative electrode tab 140. It may be formed.
  • the tab holders 150, 151, and 152 may include a heat resistant resin.
  • the heat-resistant resin polypropylene (PP), thermoplastic polyester elastomer (TPEE), polybutylene terephthalate (polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PSS), Any one or two or more selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP), and perfluoroalkoxy (PFA) It may be a mixture.
  • PP polypropylene
  • TPEE thermoplastic polyester elastomer
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PSS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FEP fluorinated ethylene propylene copolymer
  • PFA perfluoroalkoxy
  • the thickness of the tab holders 150, 151, and 152 may be 0.1 mm to 15 mm, but is not limited thereto. The thickness of the tab holders 150, 151 and 152 is not limited thereto.
  • the positive electrode according to the present invention has a structure in which a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, a conductive material and a binder is supported on one or both sides of the current collector.
  • the cathode active material may include a lithium-containing oxide.
  • the conductive material is not particularly limited as long as it is an electronic conductive material that does not cause chemical change in the electrochemical device.
  • carbon black, graphite, carbon fiber, carbon nanotubes, metal powder, conductive metal oxide, organic conductive materials, and the like can be used, and currently commercially available products as acetylene black series (Chevron Chemical) Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company, etc., Ketjen Black EC series (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company) (Cabot Company) and Super P (MMM).
  • acetylene black, carbon black, graphite, etc. are mentioned.
  • the negative electrode has a structure in which a negative electrode active material layer including a negative electrode active material and a binder is supported on one or both surfaces of a current collector.
  • a lithium metal As the negative electrode active material, a lithium metal, a carbon material, a metal compound, or a mixture thereof, which may normally occlude and release lithium ions, may be used.
  • both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used.
  • Soft crystalline carbon and hard carbon are typical low crystalline carbon
  • high crystalline carbon is natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch-based carbon fiber.
  • High temperature calcined carbon such as (mesophase pitch based carbon fiber), meso-carbon microbeads, Mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes.
  • metal elements such as Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, Ba, etc.
  • the compound containing 1 or more types is mentioned.
  • These metal compounds may be used in any form, such as single, alloys, oxides (TiO 2 , SnO 2, etc.), nitrides, sulfides, borides, and alloys with lithium. High capacity can be achieved.
  • one or more elements selected from Si, Ge, and Sn may be contained, and one or more elements selected from Si and Sn may further increase the capacity of the battery.
  • the binder used for the positive electrode and the negative electrode has a function of maintaining a positive electrode active material and a negative electrode active material in a current collector and connecting the active materials, and a binder commonly used may be used without limitation.
  • PVDF-co-HFP polyvinylidene fluoride-hexafluorofluoropropylene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDF polyacrylonitrile
  • binders such as (polymethyl methacrylate), styrene-butadiene rubber (SBR), and carboxyl methyl cellulose (CMC).
  • the current collectors used for the positive electrode and the negative electrode are metals having high conductivity, and metals to which the slurry of the active material can easily adhere can be used as long as they are not reactive in the voltage range of the battery.
  • a non-limiting example of a positive electrode current collector is a foil prepared by aluminum, nickel or a combination thereof
  • a non-limiting example of a negative electrode current collector is copper, gold, nickel or a copper alloy or a combination thereof
  • the current collector may be used by stacking substrates made of the materials.
  • the positive electrode and the negative electrode are kneaded using an active material, a conductive material, a binder, and a high boiling point solvent to form an electrode mixture, and then the mixture is applied to a copper foil of a current collector, dried, and press-molded, to about 50 to 250 ° C It may be produced respectively by heat treatment under vacuum at a temperature for about 2 hours.
  • the thickness of the positive electrode active material layer (per surface of the current collector) may be 30 to 120 ⁇ m, or 50 to 100 ⁇ m, and the thickness of the negative electrode active material layer may be 1 to 100 ⁇ m, or 3 to 70 ⁇ m.
  • the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer satisfy this thickness range, the amount of active material in the active material layer is sufficiently secured, and the battery capacity can be prevented from being reduced, and the cycle characteristics and the rate characteristics can be improved.
  • any porous substrate used in an electrochemical device may be used.
  • a polyolefin-based porous membrane or a nonwoven fabric may be used, but is not particularly limited thereto.
  • polyolefin-based porous membrane examples include polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, respectively, or a mixture thereof
  • polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, respectively, or a mixture thereof
  • polyethylene such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polypentene, such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, respectively, or a mixture thereof
  • polypentene such as high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, respectively, or a mixture thereof
  • the nonwoven fabric may be, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, or polycarbonate. ), Polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenyleneoxide, polyphenylenesulfide, polyethylenenaphthalene, etc., alone or separately
  • the nonwoven fabric formed from the polymer which mixed these is mentioned.
  • the structure of the nonwoven can be a spunbond nonwoven or melt blown nonwoven composed of long fibers.
  • the thickness of the porous substrate is not particularly limited, but may be 5 to 50 ⁇ m, and the pore size and pore present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 to 50 ⁇ m and 10 to 95%, respectively.
  • a porous coating layer having inorganic particles and a polymer binder may be further included on at least one surface of the porous substrate.
  • the polymer binder is attached to each other (that is, the polymer binder is connected and fixed between the inorganic particles) so that the inorganic particles are bound to each other, and the porous coating layer is bound to the porous substrate by the polymer binder.
  • the inorganic particles of the porous coating layer are present in the closest-filled structure substantially in contact with each other, and the interstitial volume generated when the inorganic particles are in contact with each other becomes pores of the porous coating layer.
  • the inorganic particles used are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles are not particularly limited as long as the inorganic particles are not oxidized and / or reduced in the operating voltage range (for example, 0 to 5 V on the basis of Li / Li + ). In particular, in the case of using the inorganic particles having the ion transport ability, it is possible to improve the performance by increasing the ion conductivity in the electrochemical device.
  • the ionic conductivity of the electrolyte may be improved by contributing to an increase in the dissociation degree of the electrolyte salt such as lithium salt in the liquid electrolyte.
  • the inorganic particles may include high dielectric constant inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more, or 10 or more, inorganic particles having a lithium ion transfer ability, or a mixture thereof.
  • Non-limiting examples of inorganic particles having a dielectric constant of 5 or more include BaTiO 3 , Pb (Zr x Ti 1-x ) O 3 (PZT, where 0 ⁇ x ⁇ 1), Pb 1-x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT, where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1), (1-x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -xPbTiO 3 (PMN-PT, where 0 ⁇ x ⁇ 1), hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiC, TiO 2, etc. Or two or more kinds thereof may be mixed.
  • the inorganic particles having a lithium ion transfer capacity refers to inorganic particles containing lithium elements but having a function of transferring lithium ions without storing lithium, and the inorganic particles having lithium ion transfer ability are present in the particle structure. Since the lithium ions can be transferred and moved due to a kind of defect, the lithium ion conductivity in the battery is improved, thereby improving battery performance.
  • Non-limiting examples of the inorganic particles having a lithium ion transfer capacity is lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , 0 ⁇ x ⁇ 2, 0 ⁇ y ⁇ 3) , Lithium aluminum titanium phosphate (Li x Al y Ti z (PO 4 ) 3 , 0 ⁇ x ⁇ 2, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ z ⁇ 3), 14Li 2 O-9Al 2 O 3 -38TiO 2 -39P (LiAlTiP) x O y series glass such as 2 O 5 (0 ⁇ x ⁇ 4, 0 ⁇ y ⁇ 13), lithium lanthanum titanate (Li x La y TiO 3 , 0 ⁇ x ⁇ 2, 0 ⁇ y ⁇ 3 ), Li germanium thiophosphate such as Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 (Li x Ge y P z S
  • the polymer binder used for forming the porous coating layer a polymer commonly used in forming a porous coating layer in the art may be used.
  • a polymer having a glass transition temperature (T g ) of ⁇ 200 to 200 ° C. may be used because it may improve mechanical properties such as flexibility and elasticity of the finally formed porous coating layer.
  • T g glass transition temperature
  • Such a polymeric binder faithfully plays a role of a binder for stably connecting and stably separating inorganic particles, thereby contributing to preventing mechanical property degradation of the separator into which the porous coating layer is introduced.
  • the polymer binder does not necessarily have an ion conducting ability, but when a polymer having an ion conducting ability is used, the performance of the electrochemical device may be further improved. Therefore, it is possible to use a polymer binder as high as possible dielectric constant.
  • the degree of dissociation of the salt in the electrolyte depends on the permittivity constant of the electrolyte solvent, the higher the dielectric constant of the polymer, the higher the dissociation of salt in the electrolyte.
  • the polymer binder may have a feature that can exhibit a high degree of swelling of the electrolyte by gelling upon impregnation of the liquid electrolyte.
  • the solubility index of the polymeric binder ranges from 15 to 45 MPa 1/2 or from 15 to 25 MPa 1/2 and from 30 to 45 MPa 1/2 . Therefore, hydrophilic polymers having more polar groups may be used than hydrophobic polymers such as polyolefins. This is because when the solubility index is less than 15 MPa 1/2 and more than 45 MPa 1/2 , it may be difficult to swell by a conventional battery liquid electrolyte.
  • Non-limiting examples of such polymeric binders include polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, and polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene.
  • the weight ratio of the inorganic particles and the polymer binder may be 50:50 to 99: 1, or 60:40 to 90:10, or 70:30 to 80:20.
  • the thickness of the porous coating layer composed of inorganic particles and a polymer binder is not particularly limited, but may be in the range of 0.01 to 20 ⁇ m.
  • pore size and porosity is also not particularly limited, pore size may range from 0.01 to 10 ⁇ m, porosity may range from 5 to 90%.
  • the electrochemical device includes all devices that undergo an electrochemical reaction, and specific examples thereof include capacitors such as all kinds of secondary batteries, fuel cells, solar cells, or super capacitor devices.
  • a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery among the secondary batteries is preferable.
  • the external shape of the electrochemical device is not particularly limited, and may be cylindrical and square, or pouch type using a can.
  • the nonaqueous electrolyte may include an electrolyte salt and an organic solvent, and the electrolyte salt is a lithium salt.
  • the lithium salt may be used without limitation those conventionally used in the non-aqueous electrolyte for lithium secondary batteries.
  • lithium salt anion F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, ( CF 3 SO 2) 3 C - , CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N -It may be any one selected from the group consisting of.
  • organic solvent included in the nonaqueous electrolyte solution described above those conventionally used in the nonaqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery may be used without limitation, and for example, ethers, esters, amides, linear carbonates, and cyclic carbonates may be used alone or in combination. It can mix and use the above.
  • carbonate compounds which are typically cyclic carbonates, linear carbonates, or mixtures thereof may be included.
  • cyclic carbonate compound examples include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate and any one selected from the group consisting of halides thereof or mixtures of two or more thereof.
  • halides include, for example, fluoroethylene carbonate (FEC), but are not limited thereto.
  • linear carbonate compounds may be any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate and ethylpropyl carbonate. Mixtures of two or more of them may be representatively used, but are not limited thereto.
  • ethylene carbonate and propylene carbonate which are cyclic carbonates among the carbonate-based organic solvents, are high viscosity organic solvents and have a high dielectric constant, so that they can dissociate lithium salts in the electrolyte better, and cyclic carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
  • cyclic carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
  • any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methylethyl ether, methylpropyl ether, and ethylpropyl ether, or a mixture of two or more thereof may be used. It is not limited to this.
  • esters in the organic solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -valerolactone and One or a mixture of two or more selected from the group consisting of ⁇ -caprolactone may be used, but is not limited thereto.
  • the injection of the nonaqueous electrolyte may be performed at an appropriate step in the manufacturing process of the electrochemical device, depending on the manufacturing process and the required physical properties of the final product. That is, it may be applied before the electrochemical device assembly or the final step of the electrochemical device assembly.
  • a battery module including a tab holder is provided.
  • 4 to 7 are perspective views schematically illustrating a battery module in which a tab holder is formed on outer surfaces of a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the battery module 200 of the present invention includes a positive electrode including a protruding positive electrode tab 230, a negative electrode including a protruding negative electrode tab 240, and between the positive electrode and the negative electrode.
  • An electrode assembly including a separator interposed therebetween, a battery case accommodating the electrode assembly inside such that the positive electrode tab 230 and the negative electrode tab 240 are exposed to the outside, and the electrode assembly is impregnated with the electrode case.
  • Two or more electrochemical devices including the injected nonaqueous electrolyte are stacked in the width direction or the height direction thereof, and are disposed on the outer surfaces of the two or more positive electrode tabs 230 and the two or more negative electrode tabs 240 exposed to the outside of the battery case.
  • tab holders 250, 251 and 252 which are formed to impart vibration resistance.
  • the tab holder 250 may be integrally formed on the positive electrode tab 230 and the negative electrode tab 240, but as shown in FIG. 5, the first tab holder may be formed on the outer surface of the positive electrode tab 230. 251 may be formed on the outer surface of the negative electrode tab 240 with the second tab holder 252 separated from each other.
  • tab holder 250 may be integrally formed on the outer surface of the plurality of positive electrode tabs 230 and the plurality of negative electrode tabs 240 as shown in Figure 6, a plurality of positive electrode tabs as shown in Figure 7
  • the first tab holder 251 may be formed on the outer surface of the 230
  • the second tab holder 252 may be formed on the outer surface of the plurality of negative electrode tabs 240 separated from each other.
  • the tab holders 250, 251, and 252 may include a heat resistant resin as described above, and may be heat-sealed with the positive electrode tabs 230 and the negative electrode tabs 240, respectively.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동공구 또는 기타 장비에 탑재되어 사용되는 전기화학소자의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭의 외면에 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더를 장착함으로써, 양극탭과 음극탭에 가해지는 외력을 분산시켜 양극탭과 음극탭이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 양극탭과 음극탭을 고정시켜 외부단락을 방지하여 전기화학소자 또는 전지 모듈의 안전성을 향상시킬 수 있다.

Description

내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈
본 발명은 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기화학소자에 진동이 발생될 때 전지케이스의 외측으로 노출된 양극탭과 음극탭에 가해지는 외력을 분산시키며, 상기 양극탭과 상기 음극탭을 고정시켜 외부단락을 방지하는 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈에 관한 것이다.
본 출원은 2013년 6월 11일에 출원된 한국 특허출원 제10-2013-0066734호에 기초하여 우선권주장을 하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 기재된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목을 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.
현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.
한편, 전동공구용 전원으로서 전동공구에 탑재되어 사용되는 전기화학소자의 사용 환경을 고려하면 전동공구용 전기화학소자는 내진동 특성이 좋아야 한다. 전동공구의 사용시에 발생된 진동으로 인한 외력이 전기화학소자의 전극탭에 작용하게 되면, 전극탭의 파손이 발생할 수 있고, 그로 인해 양극탭과 음극탭의 단락이 발생할 수 있기 때문이다.
따라서, 전동공구 또는 기타 장비에 탑재되어 사용되는 전기화학소자로서, 내진동 특성이 강화된 전기화학소자에 대한 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전동공구 또는 기타 장비에 탑재되어 사용되는 전기화학소자의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭의 외면에 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더를 장착함으로써, 양극탭과 음극탭에 가해지는 외력을 분산시키며, 양극탭과 음극탭을 고정시켜 외부단락을 방지하는 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 돌출된 양극탭을 포함하는 양극, 돌출된 음극탭을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 양극탭과 상기 음극탭이 외부로 노출되도록 상기 전극조립체를 내측에 수용하는 전지케이스; 상기 전극조립체를 함침시키며 상기 전지케이스에 주입되는 비수 전해액; 및 상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭의 외면에 형성되어 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더;를 포함하는 전기화학소자가 제공된다.
이때, 상기 탭 홀더는, 상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭과 열융착되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 탭 홀더는, 끼움 홈을 구비하며, 상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭이 상기 끼움 홈에 각각 끼워지는 것일 수 있다.
그리고, 상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭은, 상기 전지케이스의 동일한 측면으로 노출되거나, 또는 다른 측면으로 노출되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 탭 홀더는, 상기 양극탭의 외면과, 상기 음극탭의 외면에 일체로써 형성된 것일 수 있다.
그리고, 상기 탭 홀더는, 상기 양극탭의 외면에 형성되는 제1 탭 홀더 및 상기 음극탭의 외면에 형성되는 제2 탭 홀더를 포함하며, 상기 제1 탭 홀더와 상기 제2 탭 홀더가 서로 분리되어 형성된 것일 수 있다.
그리고, 상기 탭 홀더는, 내열성 수지를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내열성 수지는, 폴리프로필렌 (polypropylene, PP), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 (thermoplastic polyester elastomer, TPEE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate, PBT), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide, PSS), 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetrafluoroethylene, PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌 공중합체 (fluorinated ethylene propylene copolymer, FEP) 및 퍼플루오로알콕시 (perfluoroalkoxy, PFA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 탭 홀더의 두께는, 0.1 mm 내지 15 mm일 수 있다.
한편, 상기 양극은, 리튬 함유 산화물을 포함하는 양극 활물질을 구비하는 것일 수 있다.
이때, 상기 리튬 함유 산화물은, 리튬 함유 전이금속 산화물일 수 있다.
여기서, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 음극은, 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 음극 활물질을 구비하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 금속 화합물은, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, 및 Ba로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지일 수 있다.
그리고, 상기 전기화학소자는, 원통형, 각형 또는 파우치형일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 돌출된 양극탭을 포함하는 양극, 돌출된 음극탭을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 양극탭과 상기 음극탭이 외부로 노출되도록 상기 전극조립체를 내측에 수용하는 전지케이스, 및 상기 전극조립체를 함침시키며 상기 전지케이스에 주입되는 비수 전해액을 포함하는 2 이상의 전기화학소자들이 그것의 폭 방향 또는 높이 방향으로 적층되며, 상기 전지케이스의 외부로 노출된 2 이상의 양극탭 및 2 이상의 음극탭의 외면에 형성되어 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더를 포함하는 전지 모듈이 제공된다.
여기서, 상기 탭 홀더는, 상기 2 이상의 양극탭의 외면에 형성되는 제1 탭 홀더 및 상기 2 이상의 음극탭의 외면에 형성되는 제2 탭 홀더를 포함하며, 상기 제1 탭 홀더와 상기 제2 탭 홀더가 서로 분리되어 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동공구 또는 기타 장비에 탑재되어 사용되는 전기화학소자의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭의 외면에 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더를 장착함으로써, 양극탭과 음극탭에 가해지는 외력을 분산시켜 양극탭과 음극탭이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 양극탭과 음극탭을 고정시켜 외부단락을 방지하여 전기화학소자 또는 전지 모듈의 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학소자의 동일한 측면으로 노출된 양극탭 및 음극탭에 탭 홀더가 일체로 형성된 것을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학소자의 서로 다른 측면으로 노출된 양극탭 및 음극탭에 탭 홀더가 각각 형성된 것을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학소자의 동일한 측면으로 노출된 양극탭 및 음극탭에 탭 홀더가 각각 형성된 것을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 양극탭 및 다수의 음극탭의 외면에 탭 홀더가 일체로 형성된 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수의 양극탭 및 다수의 음극탭의 외면 각각에 탭 홀더가 형성된 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수개 모인 양극탭들 및 다수개 모인 음극탭들의 외면에 탭 홀더가 일체로 형성된 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수개 모인 양극탭들 및 다수개 모인 음극탭들의 외면 각각에 탭 홀더가 형성된 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
[부호의 설명]
100: 전기화학소자 110: 전지케이스
120: 전극조립체 130, 230: 양극탭
140, 240: 음극탭
150, 151, 152, 250, 251, 252: 탭 홀더
200: 전지 모듈
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기화학소자의 외측으로 노출된 양극탭과 음극탭에 탭 홀더가 형성된 것을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 전기화학소자(100)는, 돌출된 양극탭(130)을 포함하는 양극, 돌출된 음극탭(140)을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체(120); 상기 양극탭(130)과 상기 음극탭(140)이 외부로 노출되도록 상기 전극조립체(120)를 내측에 수용하는 전지케이스(110); 상기 전극조립체(120)를 함침시키며 상기 전지케이스(110)에 주입되는 비수 전해액; 및 상기 전지케이스(110)의 외부로 노출된 양극탭(130) 및 음극탭(140)의 외면에 형성되어 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더(150, 151, 152);를 포함한다.
전동공구의 사용시에 발생된 진동으로 인한 외력이 전기화학소자의 전극탭에 작용하게 되면, 전극탭의 파손이 발생할 수 있고, 그로 인해 양극탭과 음극탭의 단락이 발생할 수 있기 때문에, 전동공구에 탑재되어 사용되는 전기화학소자는 내진동 특성이 특히 우수해야 한다.
따라서 본 발명에서는, 전기화학소자의 내진동 특성의 강화를 위해 전기화학소자의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭의 외면에 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더를 장착함으로써, 양극탭과 음극탭에 가해지는 외력을 분산시켜 양극탭 및 음극탭의 파손을 방지하며, 양극탭과 음극탭을 고정시켜 외부단락을 방지하여 전기화학소자의 안전성을 향상시키게 된다.
여기서, 상기 탭 홀더(150, 151, 152)는, 상기 전지케이스(110)의 외부로 노출된 양극탭(130) 및 음극탭(140)과 열융착되는 것일 수 있으며, 이때 상기 탭 홀더(150, 151, 152)는 필름이나 테이프 형태로 상기 양극탭(130) 및 음극탭(140)의 일면 또는 양면에 부착되어 열융착될 수도 있으나, 이에만 한정하는 것은 아니고, 상기 탭 홀더(150, 151, 152)에 형성된 끼움 홈에 상기 양극탭(130) 및 음극탭(140)이 끼워지는 방식으로 고정될 수도 있다.
이때, 상기 탭 홀더(150, 151, 152)는, 상기 전지케이스(110)와 근접하게 위치해 있는 상태로 상기 양극탭(130) 및 음극탭(140)의 외면에 형성될수록, 그리고 상기 양극탭(130) 및 음극탭(140)을 최소한으로 노출시킬수록 내진동 특성의 향상에 더욱 유리하다.
한편, 도 1에서와 같이 상기 전지케이스(110)의 외부로 노출된 양극탭(130) 및 음극탭(140)은, 상기 전지케이스(110)의 동일한 측면으로 노출될 수도 있고, 도 2에서와 같이 다른 측면으로 노출될 수도 있다.
특히 양극탭(130)과 음극탭(140)이 전지케이스(110)의 동일한 측면으로 노출된 경우, 도 1에서와 같이 양극탭(130)과 음극탭(140)에 탭 홀더(150)가 일체로 형성될 수도 있지만, 도 3에서와 같이 양극탭(130)의 외면에는 제1 탭 홀더(151)가, 음극탭(140)의 외면에는 제2 탭 홀더(152)가 각각 서로 분리된 상태로 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 탭 홀더(150, 151, 152)는, 내열성 수지를 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 내열성 수지는, 폴리프로필렌 (polypropylene, PP), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 (thermoplastic polyester elastomer, TPEE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate, PBT), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide, PSS), 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetrafluoroethylene, PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌 공중합체 (fluorinated ethylene propylene copolymer, FEP) 및 퍼플루오로알콕시 (perfluoroalkoxy, PFA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 탭 홀더(150, 151, 152)의 두께는, 0.1 mm 내지 15 mm일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 내진동 특성이 발휘되는 두께라면 제한되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 양극은, 양극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 양극 활물질층이 집전체의 일면 또는 양면에 담지된 구조를 갖는다.
이때, 상기 양극 활물질은, 리튬 함유 산화물을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 리튬 함유 산화물은, 리튬 함유 전이금속 산화물일 수 있고, 이러한 예로는, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 등도 사용될 수 있다.
상기 도전재는, 전기화학소자에서 화학변화를 일으키지 않는 전자 전도성 물질이면 특별한 제한이 없다. 일반적으로 카본블랙(carbon black), 흑연, 탄소섬유, 카본 나노튜브, 금속분말, 도전성 금속산화물, 유기 도전재 등을 사용할 수 있고, 현재 도전재로 시판되고 있는 상품으로는 아세틸렌 블랙계열 (쉐브론 케미컬 컴퍼니(Chevron Chemical Company) 또는 걸프 오일 컴퍼니 (Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙 (Ketjen Black) EC 계열(아르막 컴퍼니 (Armak Company) 제품), 불칸 (Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼 P (엠엠엠(MMM)사 제품)등이 있다. 예를 들면 아세틸렌블랙, 카본블랙, 흑연 등을 들 수 있다.
그리고, 상기 음극은, 음극 활물질 및 바인더를 포함하는 음극 활물질층이 집전체의 일면 또는 양면에 담지된 구조를 갖는다.
상기 음극 활물질로는 통상적으로 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기 탄소재로는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.
상기 금속 화합물로는 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, Ba 등의 금속 원소를 1종 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 이들 금속 화합물은 단체, 합금, 산화물(TiO2, SnO2 등), 질화물, 황화물, 붕화물, 리튬과의 합금 등, 어떤 형태로도 사용할 수 있지만, 단체, 합금, 산화물, 리튬과의 합금은 고용량화될 수 있다. 그 중에서도, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유할 수 있고, Si 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 것이 전지를 더 고용량화할 수 있다.
상기 양극 및 음극에 사용되는 바인더는, 양극 활물질 및 음극 활물질을 집전체에 유지시키고, 또 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 것으로서, 통상적으로 사용되는 바인더가 제한 없이 사용될 수 있다.
예를 들면, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴 풀루오라이드 (polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR, styrene butadiene rubber), 카르복실 메틸 셀룰로오스 (CMC, carboxyl methyl cellulose) 등의 다양한 종류의 바인더가 사용될 수 있다.
상기 양극 및 상기 음극에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 상기 활물질의 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속으로 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 양극용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극용 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.
상기 양극 및 음극은, 활물질, 도전재, 바인더, 고비점 용제를 이용해 혼련하여 전극 합제로 한 후, 이 합제를 집전체의 동박 등에 도포하여, 건조, 가압 성형한 후, 50 내지 250 ℃ 정도의 온도로 2 시간 정도 진공 하에서 가열 처리함으로써 각각 제조될 수 있다.
또한, 상기 양극 활물질층의 두께(집전체 한 면당)는 30 내지 120 ㎛, 또는 50 내지 100 ㎛일 수 있고, 상기 음극 활물질층의 두께는 1 내지 100 ㎛, 또는 3 내지 70 ㎛일 수 있다. 상기 양극 활물질층 및 상기 음극 활물질층이 이러한 두께 범위를 만족하는 경우, 활물질층에서의 활물질량이 충분히 확보되어, 전지 용량이 작아지는 것을 방지할 수 있고, 사이클 특성이나 레이트 특성이 개선될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 세퍼레이터로는, 전기화학소자에 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.
상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르 (polyester), 폴리아세탈 (polyacetal), 폴리아미드 (polyamide), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylenesulfide), 폴리에틸렌나프탈렌 (polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.
상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50 ㎛일 수 있고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50 ㎛ 및 10 내지 95 %일 수 있다.
한편, 상기 다공성 기재로 구성된 세퍼레이터의 기계적 강도 향상 및 양극과 음극 사이의 단락 억제를 위해, 상기 다공성 기재의 적어도 일면에, 무기물 입자 및 고분자 바인더를 구비하는 다공성 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 다공성 코팅층에서는 고분자 바인더가 무기물 입자들이 서로 결착된 상태를 유지할 수 있도록 이들을 서로 부착(즉, 고분자 바인더가 무기물 입자 사이를 연결 및 고정)시키고 있으며, 또한 다공성 코팅층은 고분자 바인더에 의해 다공성 기재와 결착된 상태를 유지한다. 다공성 코팅층의 무기물 입자들은 실질적으로 서로 접촉한 상태로 최밀 충전된 구조로 존재하며, 무기물 입자들이 접촉된 상태에서 생기는 틈새 공간(interstitial volume)이 다공성 코팅층의 기공이 된다.
이때, 사용되는 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 무기물 입자는 적용되는 전기화학소자의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는 경우 전기화학소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있다.
또한, 무기물 입자로서 유전율이 높은 무기물 입자를 사용하는 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.
전술한 이유들로 인해, 상기 무기물 입자는 유전율 상수가 5 이상, 또는 10 이상인 고유전율 무기물 입자, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
유전율 상수가 5 이상인 무기물 입자의 비제한적인 예로는 BaTiO3, Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, SiC, TiO2 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
특히, 전술한 BaTiO3, Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT, 여기서 0 < x < 1), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT, 여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1임), (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT, 여기서 0 < x < 1), 하프니아(HfO2)와 같은 무기물 입자들은 유전율 상수 100 이상인 고유전율 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 일정 압력을 인가하여 인장 또는 압축되는 경우 전하가 발생하여 양쪽 면 간에 전위차가 발생하는 압전성(piezoelectricity)을 가짐으로써, 외부 충격에 의한 양 전극의 내부 단락 발생을 방지하여 전기화학소자의 안전성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 전술한 고유전율 무기물 입자와 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자들을 혼용할 경우 이들의 상승 효과는 배가될 수 있다.
상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 리튬 원소를 함유하되 리튬을 저장하지 아니하고 리튬 이온을 이동시키는 기능을 갖는 무기물 입자를 지칭하는 것으로서, 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자는 입자 구조 내부에 존재하는 일종의 결함(defect)으로 인해 리튬 이온을 전달 및 이동시킬 수 있기 때문에, 전지 내 리튬 이온 전도도가 향상되고, 이로 인해 전지 성능 향상을 도모할 수 있다. 상기 리튬 이온 전달 능력을 갖는 무기물 입자의 비제한적인 예로는 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬티타늄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LixAlyTiz(PO4)3, 0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), 14Li2O-9Al2O3-38TiO2-39P2O5 등과 같은 (LiAlTiP)xOy 계열 glass (0 < x < 4, 0 < y < 13), 리튬란탄티타네이트(LixLayTiO3, 0 < x < 2, 0 < y < 3), Li3.25Ge0.25P0.75S4 등과 같은 리튬게르마니움티오포스페이트(LixGeyPzSw, 0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li3N 등과 같은 리튬나이트라이드(LixNy, 0 < x < 4, 0 < y < 2), Li3PO4-Li2S-SiS2 등과 같은 SiS2 계열 글래스(LixSiySz, 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), LiI-Li2S-P2S5 등과 같은 P2S5 계열 글래스(LixPySz, 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7) 또는 이들의 혼합물 등이 있다.
그리고, 상기 다공성 코팅층 형성에 사용되는 고분자 바인더로는 당 업계에서 다공성 코팅층 형성에 통상적으로 사용되는 고분자를 사용할 수 있다. 특히, 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 -200 내지 200℃인 고분자를 사용할 수 있는데, 이는 최종적으로 형성되는 다공성 코팅층의 유연성 및 탄성 등과 같은 기계적 물성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이러한 고분자 바인더는 무기물 입자들 사이를 연결 및 안정하게 고정시켜주는 바인더 역할을 충실히 수행함으로써, 다공성 코팅층이 도입된 세퍼레이터의 기계적 물성 저하 방지에 기여한다.
또한, 고분자 바인더는 이온 전도 능력을 반드시 가질 필요는 없으나, 이온 전도 능력을 갖는 고분자를 사용할 경우 전기화학소자의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 고분자 바인더는 가능한 유전율 상수가 높은 것을 사용할 수 있다. 실제로 전해액에서 염의 해리도는 전해액 용매의 유전율 상수에 의존하기 때문에, 상기 고분자의 유전율 상수가 높을수록 전해질에서의 염 해리도를 향상시킬 수 있다. 이러한 고분자 바인더의 유전율 상수는 1.0 내지 100 (측정 주파수 = 1 kHz) 범위가 사용 가능하며, 특히 10 이상일 수 있다.
전술한 기능 이외에, 고분자 바인더는 액체 전해액 함침시 겔화됨으로써 높은 전해액 팽윤도(degree of swelling)를 나타낼 수 있는 특징을 가질 수 있다. 이에 따라, 고분자 바인더의 용해도 지수는 15 내지 45 MPa1/2 또는 15 내지 25 MPa1/2 및 30 내지 45 MPa1/2 범위이다. 따라서, 폴리올레핀류와 같은 소수성 고분자들보다는 극성기를 많이 갖는 친수성 고분자들이 더 사용될 수 있다. 용해도 지수가 15 MPa1/2 미만 및 45 MPa1/2를 초과할 경우, 통상적인 전지용 액체 전해액에 의해 팽윤(swelling)되기 어려울 수 있기 때문이다.
이러한 고분자 바인더의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌 (polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌 (polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트 (polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트 (polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트 (cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란 (cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스 (cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스 (cyanoethylsucrose), 풀루란 (pullulan) 및 카르복실 메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose)등을 들 수 있다.
그리고, 상기 무기물 입자와 고분자 바인더의 중량비는 50:50 내지 99:1, 또는 60:40 내지 90:10, 또는 70:30 내지 80:20일 수 있다.
또한, 무기물 입자와 고분자 바인더로 구성되는 다공성 코팅층의 두께는 특별한 제한이 없으나, 0.01 내지 20 ㎛ 범위일 수 있다. 또한, 기공 크기 및 기공도 역시 특별한 제한이 없으나, 기공 크기는 0.01 내지 10 ㎛ 범위일 수 있고, 기공도는 5 내지 90 % 범위일 수 있다.
이때, 상기 전기화학소자는, 전기화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 이차 전지, 연료 전지, 태양 전지 또는 슈퍼 커패시터 소자와 같은 커패시터(capacitor) 등이 있다. 특히, 상기 이차 전지 중 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차전지가 바람직하다.
그리고, 전기화학소자의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형 및 각형, 또는 파우치(pouch)형 등이 될 수 있다.
한편, 상기 비수 전해액은 전해질 염과 유기용매를 포함할 수 있으며, 상기 전해질 염은 리튬염이다. 상기 리튬염은 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
전술한 비수 전해액에 포함되는 유기용매로는 리튬 이차전지용 비수 전해액에 통상적으로 사용되는 것들을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 에테르, 에스테르, 아미드, 선형 카보네이트, 환형 카보네이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
그 중에서 대표적으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 또는 이들의 혼합물인 카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.
상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트 및 이들의 할로겐화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다. 이들의 할로겐화물로는 예를 들면, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 상기 카보네이트계 유기용매 중 환형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 보다 더 잘 해리시킬 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 보다 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있다.
또한, 상기 유기용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 상기 유기용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 비수 전해액의 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전기화학소자의 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전기화학소자 조립 전 또는 전기화학소자 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 탭 홀더를 포함하는 전지 모듈이 제공된다. 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 양극탭 및 다수의 음극탭의 외면에 탭 홀더가 형성된 전지 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 전지 모듈(200)은, 돌출된 양극탭(230)을 포함하는 양극, 돌출된 음극탭(240)을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 양극탭(230)과 상기 음극탭(240)이 외부로 노출되도록 상기 전극조립체를 내측에 수용하는 전지케이스, 및 상기 전극조립체를 함침시키며 상기 전지케이스에 주입되는 비수 전해액을 포함하는 2 이상의 전기화학소자들이 그것의 폭 방향 또는 높이 방향으로 적층되며, 상기 전지케이스의 외부로 노출된 2 이상의 양극탭(230) 및 2 이상의 음극탭(240)의 외면에 형성되어 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더(250, 251, 252)를 포함한다.
이때, 도 4에서와 같이 양극탭(230)과 음극탭(240)에 탭 홀더(250)가 일체로 형성될 수도 있지만, 도 5에서와 같이 양극탭(230)의 외면에는 제1 탭 홀더(251)가, 음극탭(240)의 외면에는 제2 탭 홀더(252)가 각각 서로 분리된 상태로 형성될 수도 있다.
그리고 도 6에서와 같이 다수개 모인 양극탭(230)들 및 다수개 모인 음극탭(240)들의 외면에 탭 홀더(250)가 일체로 형성될 수도 있지만, 도 7에서와 같이 다수개 모인 양극탭(230)들의 외면에는 제1 탭 홀더(251)가, 다수개 모인 음극탭(240)들의 외면에는 제2 탭 홀더(252)가 각각 서로 분리된 상태로 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 탭 홀더(250, 251, 252)는, 전술한 바와 같이 내열성 수지를 포함할 수 있으며, 각각의 양극탭(230)들 및 음극탭(240)들과 열융착되는 것일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 돌출된 양극탭을 포함하는 양극, 돌출된 음극탭을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
    상기 양극탭과 상기 음극탭이 외부로 노출되도록 상기 전극조립체를 내측에 수용하는 전지케이스;
    상기 전극조립체를 함침시키며 상기 전지케이스에 주입되는 비수 전해액; 및
    상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭의 외면에 형성되어 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더;를 포함하는 전기화학소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탭 홀더는, 상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭과 열융착되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탭 홀더는, 끼움 홈을 구비하며,
    상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭이 상기 끼움 홈에 각각 끼워지는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전지케이스의 외부로 노출된 양극탭 및 음극탭은, 상기 전지케이스의 동일한 측면으로 노출되거나, 또는 다른 측면으로 노출되는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탭 홀더는, 상기 양극탭의 외면과, 상기 음극탭의 외면에 일체로써 형성된 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탭 홀더는, 상기 양극탭의 외면에 형성되는 제1 탭 홀더 및 상기 음극탭의 외면에 형성되는 제2 탭 홀더를 포함하며, 상기 제1 탭 홀더와 상기 제2 탭 홀더가 서로 분리되어 형성된 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탭 홀더는, 내열성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내열성 수지는, 폴리프로필렌 (polypropylene, PP), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 (thermoplastic polyester elastomer, TPEE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybutylene terephthalate, PBT), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide, PSS), 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetrafluoroethylene, PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌 공중합체 (fluorinated ethylene propylene copolymer, FEP) 및 퍼플루오로알콕시 (perfluoroalkoxy, PFA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탭 홀더의 두께는, 0.1 mm 내지 15 mm인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 양극은, 리튬 함유 산화물을 포함하는 양극 활물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리튬 함유 산화물은, 리튬 함유 전이금속 산화물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 리튬 함유 전이금속 산화물은, LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 음극은, 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 음극 활물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 금속 화합물은, Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, 및 Ba로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 전기화학소자는, 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전기화학소자는, 원통형, 각형 또는 파우치형인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.
  17. 돌출된 양극탭을 포함하는 양극, 돌출된 음극탭을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 양극탭과 상기 음극탭이 외부로 노출되도록 상기 전극조립체를 내측에 수용하는 전지케이스, 및 상기 전극조립체를 함침시키며 상기 전지케이스에 주입되는 비수 전해액을 포함하는 2 이상의 전기화학소자들이 그것의 폭 방향 또는 높이 방향으로 적층되며,
    상기 전지케이스의 외부로 노출된 2 이상의 양극탭 및 2 이상의 음극탭의 외면에 형성되어 내진동 특성을 부여하는 탭 홀더를 포함하는 전지 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 탭 홀더는, 상기 2 이상의 양극탭의 외면에 형성되는 제1 탭 홀더 및 상기 2 이상의 음극탭의 외면에 형성되는 제2 탭 홀더를 포함하며, 상기 제1 탭 홀더와 상기 제2 탭 홀더가 서로 분리되어 형성된 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
PCT/KR2014/004770 2013-06-11 2014-05-28 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈 Ceased WO2014200214A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015542978A JP6128619B2 (ja) 2013-06-11 2014-05-28 電池モジュール
CN201480003134.7A CN104823320B (zh) 2013-06-11 2014-05-28 具有提高的耐振动性的电化学装置和电池模块
EP14810537.2A EP2905837B1 (en) 2013-06-11 2014-05-28 Electrochemical device and battery module having improved anti-vibration- resistance
US14/541,336 US9887398B2 (en) 2013-06-11 2014-11-14 Electrochemical device and battery module having improved vibration-resistance

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0066734 2013-06-11
KR1020130066734A KR101591691B1 (ko) 2013-06-11 2013-06-11 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/541,336 Continuation US9887398B2 (en) 2013-06-11 2014-11-14 Electrochemical device and battery module having improved vibration-resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014200214A1 true WO2014200214A1 (ko) 2014-12-18

Family

ID=52022460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/004770 Ceased WO2014200214A1 (ko) 2013-06-11 2014-05-28 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9887398B2 (ko)
EP (1) EP2905837B1 (ko)
JP (1) JP6128619B2 (ko)
KR (1) KR101591691B1 (ko)
CN (1) CN104823320B (ko)
WO (1) WO2014200214A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102663722B1 (ko) * 2016-09-05 2024-05-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP2018049823A (ja) * 2016-09-14 2018-03-29 旭化成株式会社 耐振接続構造を有する蓄電モジュール
WO2018220201A2 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Cell assembly, cell sub-module, energy storage module and method for assembling the same
US11552356B2 (en) 2017-06-02 2023-01-10 Sumitomo Electric Fine Polymer, Inc. Electricity storage device member, method of manufacturing the same, and electricity storage device
EP4234515A3 (de) 2018-03-13 2023-09-06 TDK Electronics AG Polykristalliner keramischer festkörper und verfahren zur herstellung eines polykristallinen keramischen festkörpers
CN118749159A (zh) * 2022-01-19 2024-10-08 大日本印刷株式会社 金属端子用粘接性膜及其制造方法、带有金属端子用粘接性膜的金属端子、使用该金属端子用粘接性膜的蓄电器件、包括金属端子用粘接性膜和蓄电器件用外包装材料的套件、以及蓄电器件的制造方法
KR102810454B1 (ko) 2022-07-04 2025-05-21 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
WO2026084506A1 (ko) * 2024-10-18 2026-04-23 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 조립체, 배터리 셀, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002329493A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Mitsubishi Cable Ind Ltd シート型電池
KR20070049553A (ko) * 2005-11-08 2007-05-11 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20110053836A (ko) * 2009-11-16 2011-05-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 폴리머 이차 전지
KR20120015905A (ko) * 2010-08-13 2012-02-22 주식회사 엘지화학 파우치형 이차 전지의 전극 보호를 위한 커버 캡
KR20120059731A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 현대자동차주식회사 단자대 보강 구조를 갖는 파우치형 이차 전지

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001093491A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Mitsubishi Electric Corp 板状電池および携帯無線端末
JP2001102014A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Mitsubishi Electric Corp 板状電池および携帯無線端末
KR100560483B1 (ko) * 2004-05-04 2006-03-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100932227B1 (ko) * 2005-09-02 2009-12-16 주식회사 엘지화학 이차전지 및 이를 포함하는 전지모듈
JP4979465B2 (ja) * 2007-05-31 2012-07-18 Ｆｄｋ株式会社 非水系蓄電デバイス及びその製造方法、組電池
JP2009032451A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Sanyo Electric Co Ltd ラミネート外装電池
DE102009043127A1 (de) * 2009-09-25 2011-03-31 Li-Tec Battery Gmbh Profilleiste für eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung
KR101089168B1 (ko) * 2010-02-10 2011-12-02 주식회사 엘지화학 파우치형 리튬 2차전지
JP5830953B2 (ja) * 2010-11-17 2015-12-09 ソニー株式会社 二次電池、バッテリユニットおよびバッテリモジュール
US8980465B2 (en) * 2011-01-05 2015-03-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US8609266B2 (en) * 2011-02-18 2013-12-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US20130149586A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002329493A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Mitsubishi Cable Ind Ltd シート型電池
KR20070049553A (ko) * 2005-11-08 2007-05-11 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20110053836A (ko) * 2009-11-16 2011-05-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 폴리머 이차 전지
KR20120015905A (ko) * 2010-08-13 2012-02-22 주식회사 엘지화학 파우치형 이차 전지의 전극 보호를 위한 커버 캡
KR20120059731A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 현대자동차주식회사 단자대 보강 구조를 갖는 파우치형 이차 전지

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2905837A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104823320B (zh) 2017-12-15
KR101591691B1 (ko) 2016-02-04
EP2905837A1 (en) 2015-08-12
JP6128619B2 (ja) 2017-05-17
EP2905837B1 (en) 2018-02-28
CN104823320A (zh) 2015-08-05
KR20140144586A (ko) 2014-12-19
EP2905837A4 (en) 2016-03-16
US20150072216A1 (en) 2015-03-12
JP2016501429A (ja) 2016-01-18
US9887398B2 (en) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014200214A1 (ko) 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈
WO2017135792A1 (ko) 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2012074300A2 (ko) 리튬 이차전지
WO2010076989A2 (ko) 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2015065118A1 (ko) 전극조립체 및 그를 포함하는 리튬 이차전지
WO2015065127A1 (ko) 스택-폴딩형 전극 조립체
WO2013133572A1 (ko) 무기입자를 이용한 리튬 이차전지용 기재의 코팅방법 및 상기 방법에 의해 코팅된 기재를 포함하는 리튬 이차전지
WO2015047034A1 (ko) 리튬 이차전지용 세퍼레이터의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 세퍼레이터, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101631250B1 (ko) 내식성이 향상된 전기화학소자
WO2014084681A1 (ko) 표면 특성이 다른 무기물 입자의 이중 다공성 코팅층을 포함하는 이차전지용 분리막, 이를 포함하는 이차전지, 및 상기 분리막의 제조방법
WO2014157955A1 (ko) 애노드 활물질 슬러리, 그 슬러리를 이용한 애노드 및 그를 포함하는 전기화학소자
WO2016060521A1 (ko) 전기절연층이 코팅되어 있는 전극탭 및 이를 포함하는 이차전지
WO2014088270A1 (ko) 리튬 이차전지용 고용량 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함한 리튬 이차전지
WO2014046521A1 (ko) 리튬 이차전지용 세퍼레이터의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 세퍼레이터, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2013100653A1 (ko) 리튬 이차전지 및 그 제조방법
WO2015037867A1 (ko) 리튬 전극 및 그를 포함하는 리튬 이차전지
WO2014073937A1 (ko) 세퍼레이터의 제조방법, 그에 의해 제조된 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자
WO2015065086A1 (ko) 전극 조립체
WO2012165758A1 (ko) 리튬 이차전지
WO2014112812A1 (ko) 전극조립체의 제조장치
WO2021085798A1 (ko) 가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법
WO2015002390A1 (ko) 도전성이 개선된 양극 합제, 그를 구비하는 양극 및 전기화학소자
WO2018182216A9 (ko) 다층 구조의 복합전해질 및 이를 이용한 이차전지
WO2019203571A1 (ko) 비대칭 구조의 이차전지용 난연 분리막
WO2015072753A1 (ko) 젤리-롤형 전극 조립체 및 이를 구비한 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14810537

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015542978

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014810537

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE