WO2023075462A1 - 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지 - Google Patents

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지 Download PDF

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Definitions

  • the negative electrode 30 may include a negative electrode current collector 30f and a negative electrode active material layer 30m prepared by coating a negative electrode active material on the negative electrode current collector 30f.
  • a current path may be formed without a separate negative electrode tab by positioning a portion of the negative electrode current collector 30f on which the negative electrode active material is not coated in the lower direction d1.
  • the jelly roll structure may be wound while the cathode, the second separator, the anode, and the first separator are arranged in order.
  • 5 and 6 are diagrams schematically illustrating a process of winding an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
  • the attachment length of the first tape 510 and the second tape 520 is not particularly limited, but may be wound 0.5 to 4 times. If the first tape 510 and the second tape 520 are wound less than 0.5 times, they may be insufficient to withstand internal stress, and if they are wound more than 4 times, the attachment point of the positive electrode 200 or the negative electrode 300 may be insufficient. Overlapping with the input point, there is a problem that the battery capacity is reduced.
  • the first tape 510 or the second tape 520 is attached to cover the edge portion 200E of the anode 200. Since the portion of the positive electrode 200 equal to the area becomes an unreacted area, the battery capacity is reduced. In contrast, in the electrode assembly 100a according to the present embodiment, the first tape 510 or the second tape 520 is applied to the two or more layers of separators 400 covering the edge portion 200E of the anode 200. ) is not attached, the entire top surface of the positive electrode 200 can be configured as a reaction region and the capacity can be increased.
  • the jelly roll structure includes a first separator 410, an anode 200, a second separator 420, and It may be wound while being disposed in the order of the negative electrode 300 .
  • the first separator 410 and the second separator 410 are inserted into the winding core 10W.
  • the anode 200 was positioned between (420) and the cathode 300 was placed under the second separator 420.
  • the arrangement may correspond to an arrangement form when the winding core 10W is wound in a clockwise direction.
  • the electrode assembly 100b manufactured according to the above method on the basis of the radial direction with respect to the jelly roll structure, two or more layers of separators 400 are formed inside the edge portion 200E of the anode 200, In particular, an area overlapping three layers may be located.
  • the point indicated by L3 is located inside the edge portion 200E of the anode 200 based on the radial direction with respect to the jelly roll structure. That is, the region where the separators 400 are overlapped in three layers is located between the edge portion 200E of the anode 200 and the cathode 300, but the edge of the anode 200 from the center 100C of the jelly roll structure. It may be located closer than the part 200E.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 분리막들을 포함하고, 상기 분리막들은, 상기 양극의 일면에 위치하는 제1 분리막과 상기 음극의 일면에 위치하는 제2 분리막을 포함한다. 상기 양극, 상기 제1 분리막, 상기 음극 및 상기 제2 분리막이 함께 권취되어 젤리롤 구조체를 형성한다. 상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 2겹 이상 중첩되는 영역이 존재한다.

Description

전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2021년 10월 27일자 한국 특허 출원 제10-2021-0144428호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 젤리롤 형태의 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.
이차전지에는 예를 들어 니켈 카드뮴전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지, 전극 조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 각형 전지 및 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.
전지 케이스에 내장되는 상기 전극 조립체는 양극, 분리막, 음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 젤리롤형, 스택형 및 스택/폴딩형으로 분류된다. 젤리롤형은 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 형태이고, 스택형은 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 형태이며, 스택/폴딩형은 젤리롤형과 스택형의 복합 구조이다. 그 중 젤리롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 젤리롤 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 1를 참고하면, 이차 전지에 삽입되는 종래의 젤리롤 전극 조립체(10)는 양극(20), 음극(30), 양극(20)의 일면에 위치하는 제1 분리막(41)과 음극(30)의 일면에 위치하는 제2 분리막(42)을 포함한다.
양극(20)은, 양극 집전체(20f) 및 양극 집전체(20f) 상에 양극 활물질을 도포하여 마련된 양극 활물질층(20m)을 포함할 수 있다. 양극 집전체(20f) 중 상기 양극 활물질이 도포되지 않은 부분을 상부 방향(d2)에 위치하도록 하여, 별도의 양극탭 없이 전류 경로를 형성할 수 있다.
음극(30)는, 음극 집전체(30f) 및 음극 집전체(30f) 상에 음극 활물질을 도포하여 마련된 음극 활물질층(30m)을 포함할 수 있다. 음극 집전체(30f) 중 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 부분을 하부 방향(d1)에 위치하도록 하여, 별도의 음극탭 없이 전류 경로를 형성할 수 있다.
위와 같이, 양극탭이나 음극탭을 부착하지 않고, 양극 집전체(20f)와 음극 집전체(30f)를 전류 경로로 활용하는 방식의 탭리스(tab-less) 전극 조립체를 제조할 수 있다.
이 때, 양극(20)의 경우, 끝단에 해당하는 엣지부가 양극 집전체만으로 구성된 것이 아니라, 양극 활물질이 도포된 된 양극 집전체로 구성되어, 소위 Free edge가 만들어 진다. 이러한 양극(20)과 음극(30)을 권취하여 형성한 젤리롤 전극 조립체(10)는 수 차례 충전과 방전을 반복하고, 이에 따라, 양극(20)과 음극(30)이 팽창과 수축을 반복한다. 이 때, 양극 활물질이 도포된 양극(20)의 엣지부는 단차를 형성함과 동시에 수축과 팽창으로 그 인근 부근에 압력을 가하게 된다. 즉, 양극(20)의 엣지부의 수축과 팽창이 반복되면서, 음극(30)이나 제1 및 제2 분리막(41, 42)에 손상을 가할 수 있다.
한편, 전극 조립체(10)의 중심(10C)에는 빈 공간이 형성되는데, 양극(20)과 음극(30)이 팽창과 수축을 반복함에 따라, 이러한 중심(10C)의 변형(deformation)이 일어날 수 있다. 특히 탭리스(tab-less) 전극 조립체(10)의 경우, 양극탭이나 음극탭과 같이 전극 조립체(10)의 중심(10C)을 지지할 부재가 따로 없기 때문에 중심(10C)의 변형(deformation)의 문제가 더욱 심각할 수 있다. 이러한 중심 변형(core deformation)이 크게 일어날 경우, 응력이 한 곳에 집중될 수 있고, 이는 양극(20)이나 음극(30)의 단선 및 크랙의 문제를 유발할 수 있다.
이에, 젤리롤 전극 조립체(10)가 가질 수 있는 상기의 문제점들을 해결할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 양극의 엣지부가 유발하는 문제나 중심 변형(core deformation)의 문제를 해결할 수 있는 젤리롤 형태의 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는, 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 분리막들을 포함하고, 상기 분리막들은, 상기 양극의 일면에 위치하는 제1 분리막과 상기 음극의 일면에 위치하는 제2 분리막을 포함한다. 상기 양극, 상기 제1 분리막, 상기 음극 및 상기 제2 분리막이 함께 권취되어 젤리롤 구조체를 형성한다. 상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 2겹 이상 중첩되는 영역이 존재한다.
상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 3겹으로 중첩되는 영역이 존재할 수 있다.
상기 제1 분리막의 일면과 상기 제2 분리막의 일면 각각에 제1 테이프와 제2 테이프가 부착될 수 있다. 상기 제1 테이프는, 상기 제1 분리막의 일 단부에서 상기 양극이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다. 상기 제2 테이프는, 상기 제2 분리막의 일 단부에서 상기 음극이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다.
상기 제1 테이프는, 상기 제1 분리막의 일 단부에서 이격된 영역에 부착될 수 있고, 상기 제2 테이프는, 상기 제2 분리막의 일 단부에서 이격된 영역에 부착될 수 있다.
상기 제1 테이프는, 상기 제1 분리막의 양면 중 상기 제2 분리막이 위치한 방향과 반대 방향의 일면에 부착될 수 있다.
상기 제2 테이프는, 상기 제2 분리막의 양면 중 상기 제1 분리막이 위치한 방향과 반대 방향의 일면에 부착될 수 있다.
상기 제1 테이프 및 상기 제2 테이프는 전기적 절연 소재를 포함할 수 있다.
상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 2겹의 상기 제1 분리막과 1겹의 상기 제2 분리막이 위치할 수 있다.
상기 제1 분리막은, 권취되는 방향으로 접힌 제1 폴딩부를 포함할 수 있고, 상기 제1 폴딩부가 상기 제1 분리막의 다른 부분과 중첩되어 함께 권취될 수 있다. 상기 제2 분리막은, 권취되는 방향으로 접힌 제2 폴딩부를 포함할 수 있고, 상기 제2 폴딩부가 상기 제2 분리막의 다른 부분과 중첩되어 함께 권취될 수 있다.
상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 3겹으로 중첩될 수 있고, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에서 중첩된 3겹의 상기 분리막들 중 2겹은 각각 상기 제1 폴딩부와 상기 제2 폴딩부일 수 있다.
상기 젤리롤 구조체에서, 상기 음극의 엣지부가 상기 양극의 엣지부보다 상기 젤리롤 구조체의 중심에 가까이 위치할 수 있다.
상기 젤리롤 구조체는, 상기 음극, 상기 제2 분리막, 상기 양극 및 상기 제1 분리막의 순서로 배치된 채 권취된 형태일 수 있다.
상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부보다 바깥쪽에 상기 분리막들이 2겹 이상으로 중첩된 영역이 위치할 수 있다.
상기 젤리롤 구조체는, 상기 제1 분리막, 상기 양극, 상기 제2 분리막 및 상기 음극의 순서로 배치된 채 권취된 형태일 수 있다.
상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부보다 안쪽에 상기 분리막들이 2겹 이상으로 중첩된 영역이 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전극 조립체가 형성하는 젤리롤 구조체의 반경 방향을 기준으로, 양극의 엣지부 인근에 분리막이 2겹 이상으로 위치하도록 설정함으로써, 양극의 엣지부가 유발하는 손상의 문제나 중심 변형(core deformation)의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 각 분리막 중 젤리롤 구조체의 중심과 인접한 영역에 테이프를 부착함으로써, 중심 변형(core deformation)에 대비한 구조적 강성을 보완할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 젤리롤 전극 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 권취하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 과정으로 제조된 전극 조립체의 중심 영역을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 조립체를 권취하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 7은 도 5 및 도 6의 과정으로 제조된 전극 조립체의 중심 영역을 확대하여 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 권취하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 도 4는 도 2 및 도 3의 과정으로 제조된 전극 조립체의 중심 영역을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100a)는, 양극(200), 음극(300) 및 양극(200)과 음극(300) 사이에 위치하는 분리막(400)들을 포함한다. 분리막(400)들은, 양극(200)의 일면에 위치하는 제1 분리막(410)과 음극(300)의 일면에 위치하는 제2 분리막(420)을 포함한다. 양극(200), 제1 분리막(410), 음극(300) 및 제2 분리막(420)이 함께 권취되어 젤리롤 구조체를 형성한다. 즉, 본 실시예에 따른 전극 조립체(100a)는 젤리롤형 전극 조립체이다.
양극(200)과 음극(300)에 대해서는 구체적으로 도시하지 않았으나, 앞서 설명한 것처럼, 양극(200)은 양극 집전체 및 양극 집전체의 양면에 양극 활물질을 도포하여 마련된 양극 활물질층을 포함할 수 있고, 음극(300)은 음극 집전체 및 음극 집전체의 양면에 음극 활물질을 도포하여 마련된 음극 활물질층을 포함할 수 있다.
제1 분리막(410)의 일면과 제2 분리막(420)의 일면 각각에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)가 부착될 수 있다. 제1 테이프(510)는, 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)에서 양극(200)이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다. 제2 테이프(520)는, 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서 음극(300)이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다. 본 명세서 상에서, 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)는 권심(10W)에 가장 먼저 투입되는 제1 분리막(410) 부분을 의미하고, 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)는 권심(10W)에 가장 먼저 투입되는 제2 분리막(420) 부분을 의미한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 권심(10W)에 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)을 먼저 투입하면서, 제1 분리막(410)의 일면과 제2 분리막(420)의 일면 각각에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)를 부착한다. 이후 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)을 접어 각각 제1 폴딩부(410F)와 제2 폴딩부(420F)를 형성하고, 음극(300)과 양극(200)을 차례로 투입하여 최종 권취를 진행한다. 상술한 것처럼, 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)와 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)는 권심(10W)에 가장 먼저 투입되는 부분에 해당한다. 제1 폴딩부(410F)와 제2 폴딩부(420F)에 대해서는 아래에서 다시 설명하도록 한다.
양극(200)은 제1 분리막(410)보다 나중에 투입되어 권취되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 제1 테이프(510)는, 양극(200)이 투입되기 이전에 제1 분리막(410)에 부착될 수 있다. 따라서, 권취된 젤리롤 구조체를 기준으로, 제1 테이프(510)는 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)에서부터 양극(200)이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다. 다시 말하면, 제1 테이프(510)는 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)에서 양극(200)의 엣지부(200E)와 대응하는 제1 분리막(410) 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다.
위와 유사하게, 음극(300)은 제2 분리막(420)보다 나중에 투입되어 권취되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 제2 테이프(520)는, 음극(300)이 투입되기 이전에 제2 분리막(420)에 부착될 수 있다. 따라서, 권취된 젤리롤 구조체를 기준으로, 제2 테이프(520)는 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서부터 음극(300)이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다. 다시 말하면, 제2 테이프(520)는 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서 음극(300)의 엣지부(300E)와 대응하는 제2 분리막(420) 지점 사이의 일 영역에 부착될 수 있다.
만일, 위와 달리, 제1 테이프(510)가 양극(200)이 투입된 지점과 중첩되거나 제2 테이프(520)가 음극(300)이 투입된 지점과 중첩될 경우, 중첩된 부분은 분리막(400)들을 덮고 있기 때문에 그와 대응하는 양극(200) 부분이나 음극(300) 부분은 미반응 구역이 되고, 이는 그만큼 전지 용량이 감소되는 문제로 이어진다.
한편, 제1 테이프(510)는, 제1 분리막(410)의 양면 중 제2 분리막(420)이 위치한 방향과 반대 방향의 일면에 부착될 수 있고, 제2 테이프(520)는, 제2 분리막(420)의 양면 중 제1 분리막(410)이 위치한 방향과 반대 방향의 일면에 부착될 수 있다. 즉, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)이 투입됨에 있어서, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)는, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)이 서로 마주하는 면이 아닌, 그 반대 면에 각각 부착될 수 있다. 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)를 부착하는 별도의 공정을 마련하는 것이 아니라, 도 2에 도시된 것처럼 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)을 권심에 투입하면서, 동시에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)를 부착하는 방식이다. 따라서, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)를 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)의 서로 마주하는 면이 아닌 그 반대 면에 부착하는 것이 공정상 바람직하다.
제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)의 부착 방식에 특별한 제한은 없으나, 일례로, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)를 컷팅한 이후에 진공 또는 저압을 이용한 흡착기로 이송하여 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)에 각각 부착하는 방식이 적용될 수 있다.
제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)는, 전기적 절연 소재를 포함할 수 있으며, 아울러 열 수축에 강한 소재가 바람직하다. 일례로, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 소재를 포함할 수 있다.
상술한 것처럼, 충, 방전 과정에서 양극(200)과 음극(300)이 팽창과 수축을 반복하고, 젤리롤 구조체의 중심(100C)의 변형(deformation)이 발생할 수 있다. 여기서, 젤리롤 구조체의 중심(100C)은, 도 4에 도시된 것처럼, 젤리롤 형태의 전극 조립체(100a)를 높이 방향에서 바라봤을 때 그 원형 구조의 중심을 의미한다.
특히 본 실시예에 따른 전극 조립체가 탭리스(tab-less) 전극 조립체일 경우, 양극탭과 음극탭과 같이 젤리롤 구조체의 중심(100C)을 지지할 부재가 따로 없기 때문에 중심 변형(deformation)의 문제가 더욱 심각할 수 있다. 또한, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)이 먼저 투입됨에 따라 젤리롤 구조체의 중심(100C)은 주로 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)으로 구성되는데, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)은 소정의 강도를 갖기 어려운 얇은 막이기 때문에 응력을 버틸 수 있는 구조가 아니다.
이에 본 실시예에 따른 전극 조립체(100a)는, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)를 각각 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420) 중 젤리롤 구조체의 중심(100C)과 인접한 영역에 부착함으로써, 중심 변형(core deformation)에 대한 젤리롤 구조체의 구조적 강성을 보완하고자 하였다.
이러한 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)의 부착 길이에 특별한 제한은 없으나, 0.5회 내지 4회 권취될 수 있다. 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)가, 0.5 회 미만으로 권취되면 내부 응력을 버티기에 미흡할 수 있고, 4회 초과하여 권취되면 부착 지점이 양극(200)이나 음극(300)의 투입 지점과 중첩되어, 전지 용량이 감소되는 문제가 있다.
한편, 도 4를 다시 참고하면, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 분리막(400)들이 2겹 이상 중첩되는 영역이 존재한다. 보다 구체적으로, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 분리막(400)들이 3겹으로 중첩되는 영역이 존재한다. 도 4에서 분리막(400)이 3겹으로 중첩되는 지점을 L3로 표시하였다. 도 4에 도시된 것과 다르게, 제1 분리막(410)이나 제2 분리막(420) 중 어느 하나를 상대적으로 짧게 형성하여 2겹이 중첩되도록 할 수 있고, 또 추가적인 분리막을 개재하여, 분리막들이 4겹 이상 중첩되도록 할 수 있다.
본 명세서 상에서 양극(200)의 엣지부(200E)는, 권취를 위해 가장 먼저 투입되는 양극(200)의 일 단부를 의미하고, 음극(300)의 엣지부(300E)는, 권취를 위해 가장 먼저 투입되는 음극(300)의 일 단부를 의미한다. 또한 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향은, 젤리롤 구조체의 중심(100C)에서 젤리롤 구조체의 외곽 지점까지의 방향을 의미한다.
젤리롤 구조체에서, 음극(300)의 엣지부(300E)가 양극(200)의 엣지부(200E)보다 젤리롤 구조체의 중심(100C)에 가까이 위치할 수 있다. 다시 말해, 도 3에 도시된 것처럼, 권취 과정에서 음극(300)은 양극(200)에 비해 상대적으로 먼저 투입된다. 이에 따라, 음극(300)의 엣지부(300E)가 상대적으로 젤리롤 구조체의 중심(100C)에 더 가까이 위치할 수 있다.
리튬 이차 전지의 충전 과정에서, 양극(200) 내부의 리튬 이온이 전해액에 유입되고 이후 농도 구배에 의해 음극(300) 내부 인터칼레이션(intercalation)을 통해 삽입된다. 즉, 리튬 이온이 양극(200)으로부터 음극(300)으로 이동하는 과정이므로, 음극(300)의 면적이 양극(200)의 면적보다 넓게 형성되어야 바람직하다. 만일, 양극(200)이 음극(300)보다 넓은 면적을 가진다면, 리튬 이온이 대응되는 표면에서 리튬 석출 반응이 일어날 수 있다. 석출된 리튬은 양, 음극 내부에 쇼트를 유발하는 원인이 될 수 있다. 이에, 음극(300)이 양극(200)보다 넓은 면적을 갖고, 젤리롤 구조체에서도, 음극(300)이 양극(200)보다 먼저 투입되는 것이 바람직하다. 또한, 양극(200)의 양면에 모두 양극 활물질층이 마련되어 있으므로, 도 4에 도시된 것처럼, 양극(200)의 양면 모두에는 그와 대응하는 음극(300)이 위치되는 것이 바람직하다.
이 때, 상술한 것처럼, 양극(200)의 엣지부(200E)에 양극 활물질부가 형성되는, 소위 Free edge가 만들어질 수 있다. 양극(200)의 엣지부(200E)는 단차 구조를 만들고, 양극(200)이 팽창과 수축을 반복함에 따라 양극(200)의 엣지부(200E)가 인근 부근에 압력을 가할 수 있다. 즉, 양극(200)의 엣지부(200E)에 의해, 분리막(400)들과 먼저 권취된 음극(300)에 손상이 가해질 수 있다. 이는 분리막(400)들이나 음극(300)의 단선 및 크랙 발생을 유발할 수 있고, 나아가 양극(200)과 음극(300) 간의 내부 쇼트를 일으키는 문제를 유발할 수 있다.
이에 본 실시예에 따른 전극 조립체(100a)는, 양극(200)의 엣지부(200E)의 인접 영역에 분리막(400)들이 2겹 이상, 특히 3겹으로 중첩하도록 구성하여 상기 문제를 해결하고자 하였다. 즉, 양극(200)의 엣지부(200E)를 분리막(400)들이 3겹으로 커버하도록 설정하여, 양극(200)의 엣지부(200E)에서 유발되는 가압력으로부터 다른 분리막(400)들이나 음극(300)을 보호하고자 하였다.
구체적으로, 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100a)에 있어서, 젤리롤 구조체는, 음극(300), 제2 분리막(420), 양극(200) 및 제1 분리막(410)의 순서로 배치된 채 권취된 형태일 수 있다. 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 분리막(400)들이 3겹으로 중첩하는 영역을 만들기 위해서, 권심(10W)에 투입 시, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420) 사이에 양극(200)이 위치하도록 투입하고 제2 분리막(420)의 위쪽에 음극(300)이 위치하도록 투입할 수 있다. 상기 배치는 권심(10W)이 시계 방향으로 권취할 때의 배치 형태에 해당할 수 있다.
보다 구체적으로, 음극(300), 제2 분리막(420), 양극(200) 및 제1 분리막(410)의 순서로 배치된 채 권취되는 형태의 전극 조립체(100a)를 제조함에 있어, 도 3에 도시된 것처럼, 먼저 투입된 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)을 각각 권취되는 방향으로 접어, 제1 폴딩부(410F)와 제2 폴딩부(420F)를 형성할 수 있다. 이 때, 권취되는 방향은, 권심(10W)이 회전하는 방향으로, 일례로 도 3에 도시된 것처럼 시계 방향일 수 있다.
제1 분리막(410)을 제1 경계부(410B)를 기준으로 시계 방향으로 접어서 제1 폴딩부(410F)를 형성할 수 있다. 제1 경계부(410B)는 제1 분리막(410)이 권심(10W) 사이를 통과한 이후 구부러지는 경계 부분에 해당하고, 제1 폴딩부(410F)는 이러한 제1 경계부(410B)와 제1 분리막(410)의 일 단부(410E) 사이의 영역에 해당한다. 즉, 제1 분리막(410)은, 권취되는 방향으로 접힌 제1 폴딩부(410F)를 포함할 수 있고, 이러한 제1 폴딩부(410F)는 제1 분리막(410)의 다른 부분과 중첩된 채 함께 권취될 수 있다.
마찬가지로, 제2 분리막(420)을 제2 경계부(420B)를 기준으로 시계 방향으로 접어서 제2 폴딩부(420F)를 형성할 수 있다. 제2 경계부(420B)는 제2 분리막(420)이 권심(10W) 사이를 통과한 이후 구부러지는 경계 부분에 해당하고, 제2 폴딩부(420F)는 이러한 제2 경계부(420B)와 제2 분리막(420)의 일 단부(420E) 사이의 영역에 해당한다. 즉, 제2 분리막(420)은, 권취되는 방향으로 접힌 제2 폴딩부(420F)를 포함할 수 있고, 이러한 제2 폴딩부(420F)는 제2 분리막(420)의 다른 부분과 중첩된 채 함께 권취될 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시된 것처럼, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 2겹의 제1 분리막(410)과 1겹의 제2 분리막(420)이 위치할 수 있다. 즉, 상기 형태로 분리막(400)들이 총 3겹으로 위치할 수 있다. 보다 구체적으로는, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에서 중첩된 3겹의 분리막(400)들 중 2겹은 각각 제1 폴딩부(410F)와 제2 폴딩부(420F)일 수 있다. 나머지 1겹은, 제1 폴딩부(410F)가 아닌 제1 분리막(410)의 영역일 수 있다.
한편, 상기와 같은 방식에 따라 제조된 전극 조립체(100a)는, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)보다 바깥쪽에 분리막(400)들이 2겹 이상, 특히 3겹으로 중첩된 영역이 위치할 수 있다. L3로 표시된 지점은, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)보다 바깥쪽에 위치한다. 즉, 분리막(400)들이 3겹으로 중첩된 영역은, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 위치하되, 젤리롤 구조체의 중심(100C)으로부터 양극(200)의 엣지부(200E)보다 멀리 위치할 수 있다.
양극(200)의 양면 모두에 양극 활물질층이 형성되는데, 양극(200)의 양면 중 젤리롤 구조체의 중심(100C) 방향의 면은 백면(back surface)에 해당하고, 그 반대면은 탑면(top surface)에 해당한다. 본 실시예에 따른 전극 조립체(100a)는, 분리막(400)들이 3겹으로 겹쳐지는 영역이 양극(200)의 상기 탑면에 위치하는 형태인, 양극(200) 탑면 보강 설계에 해당한다.
한편, 제1 테이프(510)는, 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)에서 이격된 영역에 부착될 수 있고, 제2 테이프(520)는, 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서 이격된 영역에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 것처럼, 양극(200)의 엣지부(200E)를 커버하는 2겹 이상의 분리막(400)들 부분(L3로 표시)에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)가 부착되지 않도록, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)는 각각 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)와 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서 소정의 간격만큼 이격된 영역에 부착될 수 있다. 양극(200)의 엣지부(200E)와 그 바깥쪽의 음극(300) 사이에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)없이, 분리막(400)들만 위치하는 것이 바람직하다.
만일, 양극(200)의 엣지부(200E) 부분까지 제1 테이프(510)나 제2 테이프(520)가 커버하도록 부착될 경우, 제1 테이프(510)나 제2 테이프(520)가 부착된 영역만큼의 양극(200)부분은 미반응 영역이 되기 때문에 전지 용량이 감소하게 된다. 이와 달리, 본 실시예에 따른 전극 조립체(100a)는, 양극(200)의 엣지부(200E)를 커버하는 2겹 이상의 분리막(400)들 부분에 제1 테이프(510)나 제2 테이프(520)가 부착되지 않도록 하여, 양극(200)의 탑면 모두를 반응 영역으로 구성하고 용량을 증대시킬 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 기준으로 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 조립체에 대해 자세히 설명하도록 한다. 다만, 앞서 설명한 내용과 중복되는 부분은 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 조립체를 권취하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 도 7은 도 5 및 도 6의 과정으로 제조된 전극 조립체의 중심 영역을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 4 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 조립체(100b)는 양극(200), 음극(300) 및 양극(200)과 음극(300) 사이에 위치하는 분리막(400)들을 포함한다. 분리막(400)들은, 양극(200)의 일면에 위치하는 제1 분리막(410)과 음극(300)의 일면에 위치하는 제2 분리막(420)을 포함한다. 양극(200), 제1 분리막(410), 음극(300) 및 제2 분리막(420)이 함께 권취되어 젤리롤 구조체를 형성한다. 제1 분리막(410)의 일면과 제2 분리막(420)의 일면 각각에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)가 부착될 수 있다. 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)의 부착 형태는 앞서 설명한 내용과 중복이므로 생략하도록 한다.
젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 분리막(400)들이 2겹 이상 중첩되는 영역이 존재한다. 도 7에서 분리막(400)들이 3겹으로 중첩되는 지점을 L3로 표시하였다.
이 때, 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100b)에 있어서, 젤리롤 구조체는, 제1 분리막(410), 양극(200), 제2 분리막(420) 및 음극(300)의 순서로 배치된 채 권취된 형태일 수 있다. 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 분리막(400)들이 3겹으로 중첩하는 영역을 만들기 위해서, 권심(10W)에 투입 시, 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420) 사이에 양극(200)이 위치하도록 투입하고 제2 분리막(420)의 아래쪽에 음극(300)이 위치하도록 투입하였다. 상기 배치는 권심(10W)이 시계 방향으로 권취할 때의 배치 형태에 해당할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 분리막(410), 양극(200), 제2 분리막(420) 및 음극(300)의 순서로 배치된 채 권취되는 형태의 전극 조립체(100b)를 제조함에 있어, 도 6에 도시된 것처럼, 먼저 투입된 제1 분리막(410)과 제2 분리막(420)을 각각 권취되는 방향으로 접어, 제1 폴딩부(410F)와 제2 폴딩부(420F)를 형성할 수 있다. 이 때, 권취되는 방향은, 권심(10W)이 회전하는 방향으로, 일례로 도 6에 도시된 것처럼 시계 방향일 수 있다.
제1 분리막(410)을 제1 경계부(410B)를 기준으로 시계 방향으로 접어서 제1 폴딩부(410F)를 형성할 수 있다. 제1 경계부(410B)는 제1 분리막(410)이 권심(10W) 사이를 통과한 이후 구부러지는 경계 부분에 해당하고, 제1 폴딩부(410F)는 이러한 제1 경계부(410B)와 제1 분리막(410)의 일 단부(410E) 사이의 영역에 해당한다. 즉, 제1 분리막(410)은, 권취되는 방향으로 접힌 제1 폴딩부(410F)를 포함할 수 있고, 이러한 제1 폴딩부(410F)는 제1 분리막(410)의 다른 부분과 중첩된 채 함께 권취될 수 있다.
마찬가지로, 제2 분리막(420)을 제2 경계부(420B)를 기준으로 시계 방향으로 접어서 제2 폴딩부(420F)를 형성할 수 있다. 제2 경계부(420B)는 제2 분리막(420)이 권심(10W) 사이를 통과한 이후 구부러지는 경계 부분에 해당하고, 제2 폴딩부(420F)는 이러한 제2 경계부(420B)와 제2 분리막(420)의 일 단부(420E) 사이의 영역에 해당한다. 즉, 제2 분리막(420)은, 권취되는 방향으로 접힌 제2 폴딩부(420F)를 포함할 수 있고, 이러한 제2 폴딩부(420F)는 제2 분리막(420)의 다른 부분과 중첩된 채 함께 권취될 수 있다.
이에 따라, 도 7에 도시된 것처럼, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 2겹의 제1 분리막(410)과 1겹의 제2 분리막(420)이 위치할 수 있다. 즉, 상기 형태로 분리막(400)들이 총 3겹으로 위치할 수 있다. 보다 구체적으로는, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에서 중첩된 3겹의 분리막(400)들 중 2겹은 각각 제1 폴딩부(410F)와 제2 폴딩부(420F)일 수 있다. 나머지 1겹은, 제1 폴딩부(410F)가 아닌 제1 분리막(410)의 영역일 수 있다.
한편, 상기와 같은 방식에 따라 제조된 전극 조립체(100b)는, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)보다 안쪽에 분리막(400)들이 2겹 이상, 특히 3겹으로 중첩된 영역이 위치할 수 있다. L3로 표시된 지점은, 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 양극(200)의 엣지부(200E)보다 안쪽에 위치한다. 즉, 분리막(400)들이 3겹으로 중첩된 영역은, 양극(200)의 엣지부(200E)와 음극(300) 사이에 위치하되, 젤리롤 구조체의 중심(100C)으로부터 양극(200)의 엣지부(200E)보다 가까이 위치할 수 있다.
상술한 바 대로, 양극(200)의 양면 모두에 양극 활물질층이 형성되는데, 양극(200)의 양면 중 젤리롤 구조체의 중심(100C) 방향의 면은 백면(back surface)에 해당하고, 그 반대면은 탑면(top surface)에 해당한다. 본 실시예에 따른 전극 조립체(100b)는, 분리막(400)들이 3겹으로 겹쳐지는 영역이 양극(200)의 상기 백면에 위치하는 형태인, 양극(200) 백면 보강 설계에 해당한다.
종합하면, 양극(200)의 엣지부(200E)를 분리막(400)들이 3겹으로 커버하도록 설정하여 다른 분리막(400)들이나 음극(300)을 보호하는 형태는 공통되나, 도 2 내지 도 4의 실시예의 전극 조립체(100a)는 분리막(400)들이 2겹 이상 겹쳐지는 영역이 양극(200)의 엣지부(200E)의 바깥쪽에 마련되고, 도 5 내지 도 6의 실시예의 전극 조립체(100b)는 분리막(400)들이 2겹 이상 겹쳐지는 영역이 양극(200)의 엣지부(200E)의 안쪽에 마련되는 점에 차이가 있다.
한편, 제1 테이프(510)는, 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)에서 이격된 영역에 부착될 수 있고, 제2 테이프(520)는, 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서 이격된 영역에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 7에 도시된 것처럼, 양극(200)의 엣지부(200E)를 커버하는 2겹 이상의 분리막(400)들 부분(L3로 표시)에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)가 부착되지 않도록, 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520)는 각각 제1 분리막(410)의 일 단부(410E)와 제2 분리막(420)의 일 단부(420E)에서 소정의 간격만큼 이격된 영역에 부착될 수 있다. 다시 말해, 양극(200)의 엣지부(200E)와 안쪽의 음극(300) 사이에 제1 테이프(510)와 제2 테이프(520) 없이, 분리막(400)들만 위치하는 것이 바람직하다.
만일, 양극(200)의 엣지부(200E) 부분까지 제1 테이프(510)나 제2 테이프(520)가 커버하도록 부착될 경우, 제1 테이프(510)나 제2 테이프(520)가 부착된 영역만큼의 양극(200)부분은 미반응 영역이 되기 때문에 전지 용량이 감소하게 된다. 이와 달리, 본 실시예에 따른 전극 조립체(100b)는, 양극(200)의 엣지부(200E)를 커버하는 2겹 이상의 분리막(400)들 부분에 제1 테이프(510)나 제2 테이프(520)가 부착되지 않도록 하여, 양극(200)의 백면 모두를 반응 영역으로 구성하고 용량을 증대시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 전극 조립체(100a, 100b)는, 원통형 캔, 각형 캔 또는 파우치 케이스에 수납되어 이차 전지를 형성할 수 있다.
본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.
본 실시예에 따른 이차전지가 다수로 모여 전지 모듈을 형성할 수 있다. 상기 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
상기 이차전지, 상기 전지 모듈 또는 상기 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
부호의 설명
100a, 100b: 전극 조립체
200: 양극
300: 음극
410: 제1 분리막
420: 제2 분리막
510: 제1 테이프
520: 제2 테이프

Claims (16)

  1. 양극;
    음극; 및
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 분리막들을 포함하고,
    상기 분리막들은, 상기 양극의 일면에 위치하는 제1 분리막과 상기 음극의 일면에 위치하는 제2 분리막을 포함하며
    상기 양극, 상기 제1 분리막, 상기 음극 및 상기 제2 분리막이 함께 권취되어 젤리롤 구조체를 형성하며,
    상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 2겹 이상 중첩되는 영역이 존재하는 전극 조립체.
  2. 제1항에서,
    상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 3겹으로 중첩되는 영역이 존재하는 전극 조립체.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 분리막의 일면과 상기 제2 분리막의 일면 각각에 제1 테이프와 제2 테이프가 부착되고,
    상기 제1 테이프는, 상기 제1 분리막의 일 단부에서 상기 양극이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착되며,
    상기 제2 테이프는, 상기 제2 분리막의 일 단부에서 상기 음극이 투입된 지점 사이의 일 영역에 부착되는 전극 조립체.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 테이프는, 상기 제1 분리막의 일 단부에서 이격된 영역에 부착되고, 상기 제2 테이프는, 상기 제2 분리막의 일 단부에서 이격된 영역에 부착되는 전극 조립체.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 테이프는, 상기 제1 분리막의 양면 중 상기 제2 분리막이 위치한 방향과 반대 방향의 일면에 부착되는 전극 조립체.
  6. 제3항에서,
    상기 제2 테이프는, 상기 제2 분리막의 양면 중 상기 제1 분리막이 위치한 방향과 반대 방향의 일면에 부착되는 전극 조립체.
  7. 제3항에서,
    상기 제1 테이프 및 상기 제2 테이프는 전기적 절연 소재를 포함하는 전극 조립체.
  8. 제1항에서,
    상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 2겹의 상기 제1 분리막과 1겹의 상기 제2 분리막이 위치하는 전극 조립체.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 분리막은, 권취되는 방향으로 접힌 제1 폴딩부를 포함하고, 상기 제1 폴딩부가 상기 제1 분리막의 다른 부분과 중첩되어 함께 권취되며,
    상기 제2 분리막은, 권취되는 방향으로 접힌 제2 폴딩부를 포함하고, 상기 제2 폴딩부가 상기 제2 분리막의 다른 부분과 중첩되어 함께 권취되는 전극 조립체.
  10. 제9항에서,
    상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에 상기 분리막들이 3겹으로 중첩되고,
    상기 양극의 엣지부와 상기 음극 사이에서 중첩된 3겹의 상기 분리막들 중 2겹은 각각 상기 제1 폴딩부와 상기 제2 폴딩부인 전극 조립체.
  11. 제1항에서,
    상기 젤리롤 구조체에서, 상기 음극의 엣지부가 상기 양극의 엣지부보다 상기 젤리롤 구조체의 중심에 가까이 위치하는 전극 조립체.
  12. 제1항에서,
    상기 젤리롤 구조체는, 상기 음극, 상기 제2 분리막, 상기 양극 및 상기 제1 분리막의 순서로 배치된 채 권취된 형태인 전극 조립체.
  13. 제12항에서,
    상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부보다 바깥쪽에 상기 분리막들이 2겹 이상으로 중첩된 영역이 위치하는 전극 조립체.
  14. 제1항에서,
    상기 젤리롤 구조체는, 상기 제1 분리막, 상기 양극, 상기 제2 분리막 및 상기 음극의 순서로 배치된 채 권취된 형태인 전극 조립체.
  15. 제14항에서,
    상기 젤리롤 구조체에 대한 반경 방향을 기준으로, 상기 양극의 엣지부보다 안쪽에 상기 분리막들이 2겹 이상으로 중첩된 영역이 위치하는 전극 조립체.
  16. 제1항에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차 전지.
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