WO2025023660A1 - 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀 - Google Patents

고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀 Download PDF

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안병선
원상연
노석인
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LG Energy Solution Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a cable-type cell without electrode tabs having high flexibility and low resistance. Specifically, due to the linear structure characteristic of a cable-type cell in which electrode tabs are formed at both ends, as the length of the battery increases, the distance that electrons move from the electrodes to the electrode tabs increases, which causes a problem of electron movement speed due to an increase in battery resistance. In order to solve this problem, the present invention relates to a cable-type cell without electrode tabs having high flexibility and low resistance, which can perform the function of electrode tabs without forming electrode tabs of the external electrodes by configuring the cable-type cell so that the external electrodes are exposed in the internal members forming the outermost part of the cable-type cell.
  • the lithium secondary battery is not only widely used as an energy source for small, multi-functional products such as wireless mobile devices or wearable devices worn on the body, but is also used as an energy source for electric vehicles and hybrid electric vehicles as alternatives to existing gasoline and diesel vehicles that cause air pollution, or as a medium- to large-sized battery pack for use as an energy storage device (ESS).
  • ESS energy storage device
  • the above lithium secondary battery is classified into cylindrical battery cells and square battery cells in which the electrode assembly is built into a cylindrical or square metal can, depending on the shape of the battery case, and pouch-type battery cells in which the electrode assembly is built into a pouch-type case made of aluminum laminate sheet.
  • pouch-type battery cells have the advantages of relatively large capacity and structural deformation.
  • linear cells which are cells with a very large ratio of length to cross-sectional diameter
  • Figure 1 is a cross-sectional view of a conventional cable-type cell.
  • the cable-type cell may include an internal electrode (200) including an internal electrode support (100), a first internal current collector (210) formed by being sequentially wound around the internal electrode support (100), and a first internal active material layer (220).
  • An external separation layer (300) can be formed outside the inner electrode (200).
  • An external electrode (400) including an external active material layer (420) and an external current collector (410) can be formed outside the external separation layer (300).
  • An internal member (600) including a first internal member layer (610), a second internal member layer (620), a third internal member layer (630), and a fourth internal member layer (640) can be formed outside the external electrode (400).
  • the first interior member layer (610) may be an adhesive layer for bonding the outer current collector (410) and the interior member (600).
  • the second internal member layer (620) may be formed with a metal layer for moisture and/or oxygen blocking.
  • the third internal member layer (630) and/or the fourth internal member layer (640) may be formed as an insulating layer for insulation.
  • the present invention comprises an internal member, which is an insulator and is formed on the outer surface of an external current collector to protect the electrode from moisture in the air and external impact.
  • a typical polymer resin including a moisture barrier layer can be used as the internal member.
  • aluminum or a liquid crystal polymer having excellent moisture barrier performance can be used as the moisture barrier layer.
  • the above polymer resin may include one or two or more selected from the group consisting of PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride), HDPE (high density polyethylene), and epoxy resin.
  • Figure 2 is a perspective view of a bidirectional electrode tab of a conventional cable-type cell.
  • electrode tabs are formed at both end sections of a conventional cable-type cell and can be connected to external terminals.
  • the electrode tab protruding at the lower part of Fig. 2 may be an internal electrode tab (230) of the internal electrode.
  • the electrode tab protruding at the upper part of Fig. 2 may be an external electrode tab (430) of an external electrode.
  • the inner electrode tab (230) may be formed to extend from the inner current collector.
  • the outer electrode tab (430) may be formed to extend from the outer electrode current collector. Accordingly, a unidirectional cable-type cell may be formed in which the inner electrode tab and the outer electrode tab are formed to protrude from one end of the cable-type cell.
  • a bidirectional cable-type cell can be formed in which internal electrode tabs (230) and/or external electrode tabs (430) are formed at both ends of the cable-type cell.
  • the above-mentioned built-in member can be added in a form that wraps around the inner electrode, the outer separation layer, and the entire outer electrode, which are sequentially wound around the inner electrode support.
  • the electrode tabs of the inner electrode (200) and the outer electrode (400) are formed in a strip shape by welding separately from the current collectors of the inner electrode (200) and the outer electrode (400) to protrude at both ends of the cable-type cell.
  • the electrode tabs of the electrodes can only be formed at both ends of the battery. Therefore, as the length of the battery increases, the distance that electrons travel from the electrodes to the electrode tabs increases, which causes a problem in that the rate characteristics related to electron mobility deteriorate due to an increase in battery resistance.
  • Korean Patent Publication No. 2259381 discloses a flexible secondary battery including an electrode support; a sheet-shaped inner electrode spirally wound around an outer side of the electrode support; a sheet-shaped first solid electrolyte layer spirally wound around an outer side of the inner electrode; a sheet-shaped bipolar electrode spirally wound around an outer side of the first solid electrolyte layer; a sheet-shaped second solid electrolyte layer spirally wound around an outer side of the bipolar electrode; and a sheet-shaped outer electrode spirally wound around an outer side of the second solid electrolyte layer, wherein the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer include an organic solid electrolyte, and wherein the inner electrode and the outer electrode have insulating coating portions at both longitudinal ends of one side facing the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer, respectively, and the bipolar electrode has insulating coating portions at both longitudinal ends of both side surfaces.
  • Korean Patent Publication No. 2128094 discloses a cable-type secondary battery including a cable-type electrode assembly including an inner electrode, a separation layer formed to surround the outer surface of the inner electrode and prevent short-circuiting of the electrode, and an outer electrode formed to surround the separation layer; and a sheet-shaped packaging formed to be spirally wound to surround the outer surface of the cable-type electrode assembly.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2016-066520 discloses a storage device having a structure in which a capacitor sheet composed of a positive electrode/separator/negative electrode is spirally wound around a wire structure, a structure in which a gap is formed between the wound capacitor sheets, and an exposed portion is formed on the positive and/or negative electrode sheets of the capacitor sheets and is exposed to the outside of the capacitor sheets and used as a terminal.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2021-026957 discloses a carbon fiber bundle comprising a carbon fiber bundle, a negative electrode having a metal wire inserted into the fiber bundle along the longitudinal direction of the fiber bundle, and a pin-type secondary battery including the same.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and when manufacturing a cable-type cell in which electrode tabs are formed at both ends, since the distance that electrons move from the electrodes to the electrode tabs increases as the length of the cell increases due to the linear structure characteristic of the cable-type cell, the resistance of the cell increases and the electron movement speed decreases.
  • the present invention provides a highly flexible and low-resistance electrode tab-less cable-type cell in which the internal member can function as an electrode tab without the need for forming an electrode tab of an external electrode by removing a non-conductive material of an internal member constituting the outermost part of the cable-type cell and forming the outermost part of the cable-type cell with a conductive layer.
  • the purpose is to provide the shortest path for electrons to move from the active material layer of the electrode to the electrode tab by forming a cable-type tabless structure in which a pouch-type inner member, which is the outermost packaging of the cable-type cell, is added to partially expose the external electrode and the exposed external electrode serves as an electrode tab.
  • the present invention aims to provide a cable-type cell including a cable-type tabless structure that can increase the length of the battery without restriction.
  • a cable-type cell without electrode tabs having high flexibility and low resistance comprises an inner electrode support, one or more inner electrodes sequentially spirally wound around the inner electrode support, an outer separation layer, and an outer electrode structure, and a laminated internal member spirally wound around the cable-type electrode assembly, wherein the internal member can be wound while exposing the outer electrode.
  • the above-mentioned built-in member may partially expose the above-mentioned external electrode.
  • the above-mentioned built-in member can expose the external electrode regularly or irregularly.
  • the exposed portion of the above external electrode can perform the function of an electrode tab.
  • the above-mentioned built-in member is configured as a strip structure extending in one direction and can be wound so that the external electrode is partially exposed.
  • the above inner electrode may include a first inner electrode including a first inner current collector and a first inner active material layer formed on one surface of the first inner current collector, and may be a cable-type cell in the form of a monocell including the first inner electrode, the outer separation layer, and the outer electrode.
  • the above external electrode may be a cable-type cell in the form of a monocell including an external current collector and an external active material layer formed on an inner surface of the external current collector, and including the first internal electrode, the external separation layer, and the external electrode.
  • the above inner electrode may include an inner separation layer formed by spiral winding on the outside of the first inner electrode and a second inner electrode formed by spiral winding on the outside of the inner separation layer, and may be a cable-type cell in the form of a bi-cell including the first inner electrode, the inner separation layer, the second inner electrode, the outer separation layer, and the outer electrode.
  • the above second internal electrode may include a second internal current collector and a second-first internal active material layer formed on each of both sides of the second internal current collector, and a second-second internal active material layer.
  • the first internal electrode and the external electrode may have the same pole, and the second internal electrode may have a different pole from the first internal electrode and the external electrode.
  • the second internal electrode may be a cathode, and if the first internal electrode and the external electrode are cathodes, the second internal electrode may be an anode.
  • the above inner separation layer and the above outer separation layer may each be an electrolyte layer or a separator.
  • a polymer layer formed in a spiral shape with a predetermined interval can be formed on the outer surface of the external current collector.
  • the above-mentioned built-in member can be spirally wound around the outer surface of the outer current collector so as to overlap at least a portion of the above-mentioned polymer layer.
  • the above polymer layer may be an adhesive layer for bonding the other surface of the outer collector and the inner member.
  • the above polymer layer may be formed of one or two or more selected from the group consisting of polypropylene, polycarbonate, polyethylene, styrene butadiene rubber, sodium carboxymethylcellulose, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polyimide, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, sodium alginate, polymethacrylic acid, and carboxymethyl chitosan.
  • the above-mentioned built-in member can be formed in a shape that wraps around both ends of the cable-shaped cell.
  • the first internal current collector may have internal electrode tabs formed to protrude outside the internal member
  • the second internal current collector may have internal electrode tabs formed to protrude outside the internal member
  • the cross-section of the above cable-shaped cell may be any one of a circular, oval, triangular, rectangular, square, rectangular, polygonal, and amorphous shape.
  • a cable-type cell without electrode tabs having high flexibility and low resistance comprises a cable-type electrode assembly having a structure of two or more inner electrodes, an outer separation layer and an outer electrode, which are formed to surround the outer surfaces of the two or more inner electrodes and are spirally wound in that order, and a laminated inner member spirally wound around the cable-type electrode assembly, wherein the inner member may be a cable-type cell wound while exposing the outer electrodes.
  • the above internal electrodes may be arranged such that two or more internal electrodes are in contact with each other in parallel, or two or more internal electrodes may be arranged in a twisted form with each other.
  • the present invention can also be provided in a form in which various means for solving the above problems are combined.
  • the cable-type cell without electrode tabs having high flexibility and low resistance can implement low resistance characteristics by providing the shortest path through which electrons can pass from the active material layer of the electrode to the electrode tabs.
  • the resistance of the battery can be minimized regardless of the length of the cable-type cell, thereby minimizing the deterioration of electron transfer characteristics even when the length of the battery increases.
  • the length of the cable-type cell can be increased without any performance restrictions in response to various length change requests according to the morphological requirements of the electric device, customized battery production is possible to fit the shape of various electronic devices.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of a conventional cable-type cell.
  • Figure 2 is a perspective view of a bidirectional electrode tab of a conventional cable-type cell.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a cable-type cell in which an internal member is reflected while exposing an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a cable-type cell with an internal member exposed to an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view A-A of a cable-type monocell in which an internal member exposes an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of an internal electrode tab of a cable-type cell in which an internal member is reflected while exposing an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a B-B cross-sectional view of a cable-type bicell in which an internal member exposes an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a cable-type cell including a plurality of internal electrodes in which the internal member exposes the external current collector so that the exposed external electrodes serve as electrode tabs according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph showing the resistance between the external electrode and the external electrode tab according to the length of a conventional cable-type cell, a cable-type cell having an internal member as a metal layer, and a cable-type cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing the change in resistance (R/R 0 ) according to the number of bendings of a conventional cable-type cell, a cable-type cell having an internal member as a metal layer, and a cable-type cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a cable-type cell with an internal member that exposes an external collector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view of a cable-type cell with an internal member that exposes an external collector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view A-A of a cable-type monocell with an internal member that exposes an external collector according to an embodiment of the present invention.
  • a cable-type cell includes an inner electrode support (100), a cable-type electrode assembly (500) having a structure in which one or more inner electrodes (200), an outer separation layer (300), and an outer electrode (400) are sequentially spirally wound around the inner electrode support (100), and a strip-shaped internal member (600) spirally winding the cable-type electrode assembly (500), and the internal member (600) can be formed to expose at least a portion of the outer electrode.
  • the above spiral is expressed as spiral or helix in English, and is a general term for a shape similar to the shape of a general spring, with a shape that is twisted and turned over a certain range.
  • the inner electrode (200), the outer separation layer (300), and the outer electrode (400) may have a strip structure extending in one direction.
  • a gap may be created between the spiral strips of the built-in member (600) and the external electrode (400) may be exposed through the gap.
  • the built-in member (600) can be used as a battery case for a conventional pouch-type battery cell by cutting a laminate sheet having a multiple layered structure into a strip shape. Therefore, the material and structure of the built-in member will be described separately.
  • the above internal electrode may include a first internal current collector (210), a first internal active material layer (220) formed on the first internal current collector, and an internal electrode tab (230).
  • the internal electrode tab (230) is formed to protrude outward from both ends in the longitudinal direction of the cable-type cell.
  • the above inner electrode includes a first inner electrode including a first inner electrode, a first inner current collector (210), a first inner active material layer (220), and an inner electrode tab (230), and can form a cable-type cell in the form of a monocell comprising the first inner electrode, an outer separation layer (300), and an outer electrode (400).
  • the external current collector (410) of the external electrode (400) configured in a cylindrical shape is partially exposed and functions as an external electrode tab (430).
  • Each outer separation layer (300) may be an electrolyte layer or a separator.
  • the external electrode (400) may include an external current collector (410) and an external active material layer (420) formed on the external current collector (410).
  • An external active material layer (420) may be formed on the inner surface of the external current collector (410), and an internal member (600) may be added to contact the outer surface of the external current collector (410).
  • the internal member (600) can partially expose the external electrode (400).
  • the built-in member (600) can expose the external electrode (400) regularly or irregularly.
  • the exposed portion of the external electrode (400) can perform the function of an electrode tab.
  • the exposed portion of the external electrode (400) may be the external current collector (410) of the external electrode (400). That is, the external current collector (410) located at the outermost side of the external electrode (400) may be exposed to the outside through a gap formed between the internal members (600).
  • the external current collector (410) has an external active material layer (420) formed on the inner surface, and the external active material layer (420) is in contact with the external separation layer (300) wound on the inner side of the external electrode (400), and the outer surface of the external current collector (410) is exposed to the outside by the built-in member (500), so that the exposed portion of the external current collector (410) can perform the function of an external electrode tab (430).
  • the cable-type cell has an internal electrode support (100) positioned at the very center; a first internal electrode having a first internal active material layer (220) formed on a first internal current collector (210) is spirally wound around the outside of the internal electrode support (100); an external separation layer (300) is spirally wound around the outside of the first internal electrode; an external electrode (400) having an external active material layer (420) formed on an external current collector (410) is spirally wound around the outside of the external separation layer (300); and an internal member (600) is spirally wound while being in close contact with the external electrode (400) so that a portion of the external current collector (410) of the external electrode (400) is exposed.
  • the internal member (600) can be formed by wrapping around the external current collector (410), the external active material layer (420), the external separation layer (300), and the first internal active material layer (220).
  • the inner electrode tab (230) is formed by welding with the inner current collector (210), and an inner electrode tab welding portion (231) connecting the end of the inner current collector (210) and the inner electrode tab (230) can be formed.
  • An internal electrode tab weld sealant layer (232) can be formed to non-conductively seal the above internal electrode tab weld.
  • the end of the internal electrode support (100) can also be wrapped by the built-in member (600).
  • a sealant layer may be additionally formed at the end of the internal electrode support (100).
  • the internal electrode support (100) may be an open structure with a space formed inside.
  • the internal electrode support (100) may be one or more spirally wound wires, one or more spirally wound sheets, a twisted wire, a linear wire, a hollow fiber, or a mesh-shaped support.
  • the above hollow fiber can be formed of at least one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyimide, polyethylene terephthalate, polyamide imide, polyester imide, polyether sulfone, and polysulfone.
  • the internal electrode support (100) may include two or more wire-shaped internal electrode supports wound in a spiral manner so as to intersect each other.
  • An internal electrode current collector core part, a lithium ion supply core part including an electrolyte, or a filling core part can be formed in a space formed inside the internal electrode support (100).
  • the above internal electrode current collector core part can be manufactured from carbon nanotubes, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon or copper; stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium or silver; aluminum-cadmium alloy; non-conductive polymer surface-treated with a conductive material; or conductive polymer.
  • the above lithium ion supply core part may include a gel-type polymer electrolyte and a support.
  • the above electrolyte may be a non-aqueous electrolyte using ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), methyl formate (MF), gamma-butyrolactone ( ⁇ -BL), sulfolane, methyl acetate (MA), or methyl propionate (MP).
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • BC butylene carbonate
  • VEC vinylene carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • MF methyl formate
  • ⁇ -BL gamma-butyrolactone
  • sulfolane methyl acetate
  • MA methyl acetate
  • MP methyl propionate
  • the above electrolyte may include an electrolyte selected from among solid electrolytes using PEO (polyethyleneoxide), PPO (polypropylene oxide), PEI (polyethylene imine), PES (polyethylene sulphide), or PVAc (polyvinyl acetate).
  • PEO polyethyleneoxide
  • PPO polypropylene oxide
  • PEI polyethylene imine
  • PES polyethylene sulphide
  • PVAc polyvinyl acetate
  • the above electrolyte may further contain a lithium salt.
  • the above lithium salt may be any one selected from the group consisting of LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, lithium chloroborane, lithium lower aliphatic carboxylic acid, and lithium tetraphenylborate, or a mixture of two or more thereof.
  • the above gel-type polymer electrolyte can use PEO (polyethyleneoxide), PVdF (polyvinylidene fluoride), PVdF-HFP (poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PMMA (polymethymetacrylate), PAN (polyacrylonitrile), or PVAc (polyvinyl acetate).
  • PEO polyethyleneoxide
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PVdF-HFP poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene
  • PMMA polymethymetacrylate
  • PAN polyacrylonitrile
  • PVAc polyvinyl acetate
  • the first internal electrode may include a first internal current collector (210) and a first internal active material layer (220) formed on one surface of the first internal current collector (210), and the external electrode (400) may include an external current collector (410) and an external active material layer (420) formed on one surface of the external current collector (410).
  • a polymer film layer formed on at least one of the other surfaces of the first inner current collector (210) and the other surfaces of the outer current collector (410).
  • the above polymer film layer can be formed of one selected from the group consisting of polyolefin, polyester, polyimide, and polyamide, or a mixture of two or more thereof.
  • a polymer layer (440) may be further formed on the surface of at least one of the first internal active material layer (220) and the external active material layer (420).
  • the above polymer layer may be a porous polymer layer having a pore size of 0.01 ⁇ m to 10 ⁇ m and a porosity of 5 to 95%.
  • the above polymer layer may include a polar linear polymer, an oxide-based linear polymer, or a mixture thereof.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of an internal electrode tab of a cable-type cell in which an internal member is reflected while exposing an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • the built-in member (600) has a strip structure extending in one direction, and the built-in member (600) can be wound around the external electrode (400) with a predetermined exposure width.
  • the above exposure width refers to the spacing between spirally wound internal member strips so that a portion of the external electrode is exposed.
  • the above exposure width is not limited if the entire external collector is exposed.
  • the above exposure width can be from 50% to 200% of the width of the external electrode being wound.
  • electrode terminal connection is possible at the longitudinal outer surface of the cable-type cell and at both ends of the cable-type cell.
  • the internal electrode (200) forming the opposite pole to the external electrode (400) can be connected to the electrode terminal by an internal electrode tab (230) extended from the internal electrode current collector (210) through the internal electrode tab welding portion.
  • FIG. 7 is a B-B cross-sectional view of a cable-type bicell in which an internal member exposes an external collector according to one embodiment of the present invention.
  • the cable-type cell has an internal electrode support (100) positioned at the very center, a first internal electrode having a first internal active material layer (220) formed on a first internal current collector (210) is spirally wound around the outside of the internal electrode support (100), an internal separation layer (800) is spirally wound around the outside of the first internal electrode, a second internal electrode (700) having a second-second internal active material layer (730) and a second-first internal active material layer (710) formed on each of both sides of a second internal current collector (720) is spirally wound around the outside of the internal separation layer (800), an external separation layer (300) is spirally wound around the outside of the second internal electrode (700), and an external active material layer (420) is formed on an external current collector (410).
  • a first internal electrode having a first internal active material layer (220) formed on a first internal current collector (210) is spirally wound around the outside of the internal electrode support (100)
  • an internal separation layer (800) is spirally wound around the outside of the first internal electrode
  • the external electrode (400) is spirally wound around the outside of the external separation layer (300), and the internal member (600) is spirally wound while being in close contact with the external electrode (400) so that a part of the external current collector (410) of the external electrode (400) is exposed.
  • the cable-type electrode assembly (500) illustrated in FIG. 7 may be a cable-type cell in the form of a bi-cell in which a first inner electrode, an inner separation layer (800), a second inner electrode (700), an outer separation layer (300), and an outer electrode (400) are sequentially wound in a spiral shape around an inner electrode support (100).
  • the inner electrode (200) includes an inner separation layer (800) that is wound in a spiral shape on the outside of the first inner electrode, and a second inner electrode (700) that is wound in a spiral shape on the outside of the inner separation layer (800).
  • the first internal electrode is configured in the same manner as the internal electrode (200) illustrated in Fig. 5.
  • the second internal electrode (700) may include a second-first internal active material layer (710) and a second-second internal active material layer (730) formed on both sides of the second internal current collector (720) and the second internal current collector (720), respectively.
  • the first internal electrode and the external electrode (400) above may have the same pole, and the second internal electrode (700) may have a different pole from the first internal electrode and the external electrode (400).
  • the second internal electrode (700) may be a cathode, and if the first internal electrode and external electrode (400) are cathodes, the second internal electrode (700) may be anode.
  • the inner separation layer (800) and the outer separation layer (300) may each be an electrolyte layer or a separator.
  • a polymer layer (440) may be formed that is wound in a spiral shape and spaced apart at a predetermined interval to create a gap.
  • An internal member (600) may be formed on the outer surface of the external current collector (410) so as to overlap at least partly with the polymer layer (440).
  • the polymer layer (440) may be an adhesive layer for bonding the outer surface of the external collector (410) and the internal member (600).
  • the polymer layer (440) may be formed of one or more selected from the group consisting of polypropylene, polycarbonate, polyethylene, styrene butadiene rubber, sodium carboxymethylcellulose, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polyimide, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, sodium alginate, polymethacrylic acid, and carboxymethyl chitosan.
  • the polymer material of the adhesive layer is not limited as long as it can combine the outer member and the inner member.
  • the above adhesive layer can be replaced with an adhesive.
  • the built-in member (600) may be in a form that wraps around both ends of the cable-type cell.
  • the first internal current collector (210) may be formed such that the internal electrode tab (230) protrudes out of the internal member (600)
  • the first internal current collector (210) may be formed such that the internal electrode tab (230) protrudes out of the internal member (600)
  • the second internal current collector (720) may be formed such that the internal electrode tab (230) protrudes out of the internal member (600).
  • the cross-section of the above cable-shaped cell may be any one of a circular, oval, triangular, rectangular, square, rectangular, polygonal, and amorphous shape.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a cable-type cell including a plurality of internal electrodes in which the internal member exposes the external current collector so that the exposed external electrodes serve as electrode tabs according to one embodiment of the present invention.
  • a cable-type cell includes a cable-type electrode assembly having a structure of two or more inner electrodes (200), an outer separation layer (300) formed to surround the outer surfaces of two or more inner electrodes (200) and spirally wound in sequence, and an outer electrode (400); and a laminated inner member (600) spirally wound around the cable-type electrode assembly, and the inner member (600) may be a cable-type cell formed while exposing the outer electrode (400).
  • the internal electrodes (200) may be arranged such that two or more internal electrodes (200) are in contact with each other in parallel, or two or more internal electrodes (200) may be arranged in a twisted form.
  • the above-mentioned twisted form is not limited to a specific twisted form, but can be twisted by placing multiple electrode strands side by side so that they are parallel to each other and then twisting them together, or can be used by twisting multiple electrode strands one by one like braiding long hair.
  • Such a cable-type cell can be made thinner than a conventional cable-type cell, so that the cable-type cells can be connected in series in a long form, or multiple cells can be connected horizontally to form a sheet-type structure, and can be introduced to smart fabrics or wearable applications.
  • the internal diameter of the cable-type cell according to the present invention can be made small.
  • the present invention studied a method for solving the electrolyte injection problem when the internal electrode is not hollow, especially when non-hollow internal electrodes are densely packed together.
  • the inventors of the present invention devised a method of passing an electrode assembly through an electrolyte bath so that the electrolyte is absorbed into the inside of the battery, and then encapsulating the electrode assembly by performing a polymer coating after electrolyte bath impregnation so that the electrolyte does not escape to the outside.
  • the polymer electrolyte layer used for encapsulation absorbs the electrolyte like a polymer electrolyte and has ion conductivity.
  • a cable-type secondary battery manufactured through this method can facilitate electrolyte injection in a cable-type secondary battery having a non-hollow, densely packed internal electrode.
  • a sheet-shaped internal member composed of a plurality of layered structures was attached to cover the entire outer surface of a pristine cable cell in the form of a monocell, and the resistance between the external electrode and the external electrode tab was measured.
  • the external electrode was configured as an anode.
  • the electrode tab extended to one of the two ends of the cable cell functions as the external electrode tab.
  • a sheet-shaped internal member made of a single-layer metal structure was attached to cover the entire outer surface of a monocell-shaped cable-shaped cell (Tabless cable cell), and the resistance between the external electrode and the external electrode tab was measured.
  • the external electrode was configured as an anode.
  • the external electrode tab performs its function as the internal member.
  • the cable-type cell (Table 2) in the form of a monocell was wound in a spiral shape so that the internal member consisting of a multilayer structure of the present invention partially exposes the external electrode, and the resistance between the external electrode and the external electrode tab was measured.
  • the external electrode was configured as an anode.
  • the external electrode tab performs its function as an external electrode exposed to the outside.
  • FIG. 9 is a graph showing the resistance between the external electrode and the external electrode tab according to the length of a conventional cable-type cell, a cable-type cell having an internal member as a metal layer, and a cable-type cell according to an embodiment of the present invention.
  • the conventional cable-type cell is indicated as a Pristine cable cell
  • the cable-type cell whose internal member is a metal layer is indicated as a Tabless cable cell
  • the cable-type cell of the present invention is indicated as a Tabless cable cell 2.
  • the resistance between the positive electrode and the positive electrode tab is measured to be 12.5 mOhm or less even when the length of the cable-type cell is 500 mm as the length of the cable-type cell increases.
  • the cable-type cell (Tabless cable cell 2) partially exposing external electrodes and fixing both ends of the multilayered internal member of the present invention was repeatedly subjected to external force at the center, and the change in resistance (R/R 0 ) of the assembly according to an increase in the number of bendings was measured.
  • FIG. 10 is a graph showing the change in resistance (R/R 0 ) according to the number of bendings of a conventional cable-type cell, a cable-type cell having an internal member composed of only a single metal layer, and a cable-type cell according to an embodiment of the present invention.
  • the conventional cable-type cell is indicated as a Pristine cable cell
  • the cable-type cell whose internal member is composed of only a single metal layer is indicated as Tabless cable cell 1
  • the cable-type cell of the present invention is indicated as Tabless cable cell 2.

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Abstract

본원발명은 케이블형 셀의 선형 구조 특성상 양단에 전극탭이 형성되도록 전지셀을 제작할 경우, 전지의 길이가 증가함에 따라 전극에서 전극탭까지 전자의 이동거리가 증가하기 때문에 전지 저항 증가에 따른 전자이동 속도 저하의 문제가 생기는데, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 케이블형 셀의 최외곽을 구성하는 내장부재에서 외부전극이 노출되도록 케이블형 셀의 최외곽을 구성함으로써 외부전극의 전극탭을 형성할 필요없이 전극탭의 기능을 할 수 있는 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀에 관한 것으로, 전극의 활물질층에서 전극탭까지 전자가 통과할 수 있는 최단거리 통로를 제공함으로써 고유연성 및 저저항 특성을 확인할 수 있다. (대표도) 도 5

Description

고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀
본 출원은 2023년 7월 21일자 한국 특허 출원 제 2023-0095050 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본원발명은 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀에 관한 것이다. 구체적으로, 전극탭이 양 끝단에 형성되는 케이블형 셀의 선형 구조 특성상, 전지의 길이가 증가함에 따라 전극에서 전극탭까지의 전자의 이동거리가 증가하기 때문에 전지 저항 증가에 따른 전자이동 속도문제가 생긴다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 케이블형 셀의 최외곽을 구성하는 내장부재에서 외부전극이 노출되도록 케이블형 셀을 구성함으로써 외부전극의 전극탭을 형성할 필요없이 전극탭의 기능을 할 수 있는 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀에 관한 것이다.
충방전이 가능한 리튬 이차전지의 안전성 향상과 용량 증가가 빠르게 이루어지고 있는 바, 상기 리튬 이차전지를 에너지원으로 사용하는 디바이스의 종류가 증가하고 있다.
예를 들어, 상기 리튬 이차전지는, 다기능 소형 제품인 와이어리스 모바일 기기(wireless mobile device) 또는 신체에 착용하는 웨어러블 기기(wearable device)의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 대기 오염을 유발하는 기존의 가솔린 차량 및 디젤 차량에 대한 대안으로 제시되는 전기자동차와 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원이나 전력저장장치(ESS)로 사용하기 위한 중대형 전지팩으로도 이용되고 있다.
상기 리튬 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 원통형 또는 각형의 금속 캔에 전극조립체가 내장되어 있는 원통형 전지셀 및 각형 전지셀과, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 파우치형 전지셀로 분류된다. 그 중 파우치형 전지셀은 상대적으로 용량이 크고 구조 변형이 가능하다는 장점이 있다.
이러한 이차전지를 전원 공급원으로 사용하는 다양한 입는 컴퓨터(wearable computer) 기술과 그 응용 사례들이 개발 및 발표되고 있고, 또한, 휴대폰, 노트북 컴퓨터 등과 같은 전자 기기는 인체공학적인 설계를 위해 소정의 곡면을 갖는 디자인을 포함하도록 설계되고 있다. 이에, 이러한 전자 기기들을 동작시키기 위한 이차전지 역시, 전자 기기들의 형상에 따라 소정의 곡면 등 다양한 형태를 갖도록 형성될 필요가 있다.
이러한 형태의 기기의 스펙에 맞도록 용량 및 전압을 맞추기 위해 여러 파우치 전지를 병렬 또는 직렬연결하여 팩을 구성할 수 있다. 그러나 이에 따라 전체 파우치 전지의 두께 및 부피가 증가하여 전지 자체의 유연성이 감소하고 기계적 변형시 전지 구성요소에 직접 기계적 스트레스가 가해져 파우치 전지의 손상에 의한 성능 퇴화가 발생하는 문제점이 있다.
이에 대응하여 단면적 직경에 대하여 길이의 비가 매우 큰 전지인 선형전지의 개념이 제안되었다.
도 1은 종래의 케이블형 셀의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 케이블형 셀은 내부전극지지체(100), 내부전극지지체(100)를 중심으로 순서대로 권취되어 형성되는 제1내부집전체(210) 와 제1내부활물질층(220)을 포함하는 내부전극(200)을 포함할 수 있다.
내부전극(200) 바깥쪽으로 외부분리층(300)이 형성될 수 있다.
외부분리층(300) 바깥쪽으로 외부활물질층(420), 외부집전체(410)을 포함하는 외부전극(400)이 형성될 수 있다.
외부전극(400) 바깥쪽으로 제1내장부재층(610), 제2내장부재층(620), 제3내장부재층(630) 및 제4내장부재층(640)을 포함하는 내장부재(600)가 형성될 수 있다.
제1내장부재층(610)은 외부집전체(410)와 내장부재(600)의 접착을 위한 접착층일 수 있다.
제2내장부재층(620)은 수분 및/또는 산소 차단을 위한 금속층이 형성될 수 있다.
제3내장부재층(630) 및/또는 제4내장부재층(640)은 절연을 위한 절연층이 형성될 수 있다.
본 발명의 내장부재를 구비하는데, 내장부재는 절연체로서 공기 중의 수분 및 외부충격에 대하여 전극을 보호하기 위해 외부집전체의 외면에 형성한다. 상기 내장부재로는 수분 차단층을 포함하는 통상의 고분자 수지를 사용할 수 있다. 이때, 상기 수분 차단층으로 수분 차단 성능이 우수한 알루미늄이나 액정고분자 등이 사용될 수 있다.
상기 고분자 수지는, PET(polyethylene terephthalate), PVC(polyvinyl chloride), HDPE(High Density Polyethylene) 및 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.
도 2는 종래의 케이블형 셀의 양방향 전극탭의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 케이블형 셀의 양끝 단면에 전극탭이 형성되어 외부 단자와 연결될 수 있다.
도 2의 하단부에 돌출 형성된 전극탭은 내부전극의 내부전극탭(230)일 수 있다.
도 2의 상단부에 돌출 형성된 전극탭은 외부전극의 외부전극탭(430)일 수 있다.
내부전극탭(230)은 상기 내부집전체에서 연장 형성될 수 있다. 외부전극탭(430)은 상기 외부전극집전체에서 연장 형성될 수 있다. 따라서, 상기 케이블형 셀의 일측 끝단에서 상기 내부전극탭 및 상기 외부전극탭이 돌출되도록 형성되는 단방향 케이블형 셀을 형성할 수 있다.
상기 케이블형 셀의 양측 끝단에 내부전극탭(230) 및/또는 외부전극탭(430)이 형성되는 양방향 케이블형 셀을 형성할 수 있다.
상기 내장부재는, 내부전극 지지체를 중심으로 순서대로 권취된 내부전극, 외부분리층, 및 외부전극 전체를 감싸는 형태로 부가될 수 있다.
따라서, 내부전극(200) 및 외부전극(400)의 전극탭은 스트립(strip) 형태로 내부전극(200)과 외부전극(400)의 집전체와는 별도로 용접을 통하여 케이블형 셀의 양 끝단에 돌출 형성되는 구조이다.
이러한 케이블형 셀의 선형구조 특성상 전극의 전극탭을 전지의 양끝에만 형성할 수 있어 전지의 길이가 증가함에 따라 전극에서 전극탭까지의 전자의 이동거리가 증가하기 때문에 전지 저항 증가에 따른 전자이동성과 관련된 rate 특성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 단방향 케이블형 셀의 경우, 상기 내부전극탭과 상기 외부전극탭이 인접하게 형성되므로 양 전극탭의 접촉으로 인한 쇼트의 문제점이 있다.
따라서, 케이블형 셀의 최외곽 패키징에 양극탭 역할을 하는 전기전도성 소재를 적용한 탭리스 구조를 이용하여, 전극의 활물질층에서 전극탭까지 전자가 통할 수 있는 최단거리 통로를 마련하고자 하며, 선형 전지의 길이에 상관없이 케이블형 셀의 저항을 최소화하여 전지의 길이와 전자이동 특성 저하의 균형을 맞추고자 한다.
한국 등록특허공보 제2259381호에서는 전극 지지체; 상기 전극 지지체의 외측에 나선형으로 권취되어 있는 시트형의 내부전극; 상기 내부전극의 외측에 나선형으로 권취되어 있는 시트형의 제1 고체전해질층; 상기 제1 고체전해질층의 외측에 나선형으로 권취되어 있는 시트형의 바이폴라(bipolar) 전극; 상기 바이폴라 전극의 외측에 나선형으로 권취되어 있는 시트형의 제2 고체전해질층; 및 상기 제2 고체전해질층의 외측에 나선형으로 권취되어 있는 시트형의 외부전극을 포함하고, 상기 제1 고체전해질층 및 제2 고체전해질층은 유기 고체전해질을 포함하며, 상기 내부전극 및 외부전극은 상기 제1 고체전해질층 및 제2 고체전해질층에 각각 대면하는 일 측면의 길이 방향의 양 단부에 절연 코팅부를 구비하고, 상기 바이폴라 전극은 양 측면의 길이 방향의 양 단부에 절연 코팅부를 구비하는 플렉시블 이차전지가 개시되어 있다.
그러나, 본원 발명의 케이블형 셀의 최외곽을 외부전극의 전극탭으로 적용하기 위한 내장부재가 상기 외부전극을 노출하는 구조를 적용한 케이블형 셀 기술이 적용된 적이 없다.
한국 등록특허공보 제2128094호에서는 내부전극, 상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 전극의 단락을 방지하는 분리층 및 상기 분리층을 둘러싸며 형성된 외부전극을 포함하는 케이블형 전극 조립체; 및 상기 케이블형 전극 조립체의 외면을 둘러싸며 나선형으로 권취되어 형성된 시트형의 패키징을 포함하는 케이블형 이차전지가 개시되어 있다.
그러나, 본원 발명의 외부전극을 노출하는 내장부재가 형성된 케이블형 셀 기술에 대한 것은 개시된 바 없다.
일본 공개특허공보 제2016-066520호에서는 양극부/분리막/음극부로 구성된 축전 시트가 와이어 구조체에 나선형으로 권취되는 구조, 상기 권취된 축전 시트 사이에 간극이 형성되는 구조, 상기 축전 시트의 양극 및/또는 음극 시트에 노출부가 형성되며 축전 시트 외측으로 노출되어 단자로 사용되는 축전장치가 개시되어 있다.
그러나, 본원 발명의 외부전극을 노출하는 내장부재가 형성된 케이블형 셀 기술에 대한 것은 개시된 바 없다.
일본 공개특허공보 제2021-026957호에서는 탄소섬유를 묶은 섬유 다발과 섬유 다발의 길이 방향을 따라 섬유 다발에 삽입된 금속 와이어를 구비한 음극 및 이를 포함한 핀형 이차전지가 개시되어 있다.
그러나, 본원 발명의 케이블형 셀의 최외곽을 외부전극의 전극탭으로 적용하기 위하여 부분적으로 간격을 가지고 권취되는 내장부재를 적용한 케이블형 셀 기술이 적용된 적이 없다.
따라서, 케이블형 셀의 선형 구조 특성상 전극탭이 형성된 양단을 이용하여 전지셀을 제작할 경우, 전지의 길이가 증가함에 따라 전극에서 전극탭까지의 전자의 이동거리가 증가하기 때문에 전지 저항 증가에 따른 전자이동 속도문제를 해결하기 위하여 케이블형 셀의 최외곽을 구성하는 내장부재의 비도전성 물질을 제거하고 도전성층으로 케이블형 셀의 최외곽을 구성함으로써 외부전극의 전극탭을 형성할 필요없이 내장부재가 전극탭의 기능을 할 수 있는 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀의 개발이 요구된다.
본원발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 전극탭이 양단에 형성되는 케이블형 셀을 제작할 경우, 케이블형 셀의 선형 구조 특성상 전지의 길이가 증가함에 따라 전극에서 전극탭까지의 전자의 이동거리가 증가하기 때문에 전지의 저항이 증가하여 전자이동 속도가 저하되는 문제를 해결하기 위하여, 케이블형 셀의 최외곽을 구성하는 내장부재의 비도전성 물질을 제거하고 도전성층으로 케이블형 셀의 최외곽을 구성함으로써 외부전극의 전극탭을 형성할 필요없이 내장부재가 전극탭의 기능을 할 수 있는 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 케이블형 셀의 최외각 패키징인 파우치형 내장부재가 외부전극을 부분적으로 노출하도록 부가되고, 노출된 외부전극이 전극탭 역할을 하는 케이블형 탭리스 구조를 형성함으로써, 전극의 활물질층에서 전극탭까지 전자가 이동할 수 있는 최단거리 통로를 마련하는 것을 목적으로 한다.
또한, 기존 케이블형 셀의 길이가 길어 짐에 따라 전자의 이동 특성이 저하되는 문제를 해결하기 위하여, 전지의 길이를 제약없이 늘릴 수 있는 케이블형 탭리스 구조를 포함하는 케이블형 셀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원발명에 따른 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀은 내부전극 지지체, 상기 내부전극 지지체에 순서대로 나선형으로 권취되는 1 이상의 내부전극, 외부분리층 및 외부전극 구조의 케이블형 전극조립체 및 상기 케이블형 전극조립체를 나선형으로 권취하는 라미네이트형 내장부재를 포함하고, 상기 내장부재는 상기 외부전극을 노출시키며 권취될 수 있다.
상기 내장부재는 상기 외부전극을 부분적으로 노출시킬 수 있다.
상기 내장부재는 상기 외부전극을 규칙적 또는 불규칙적으로 노출시킬 수 있다.
상기 외부전극 중 노출된 부분은 전극탭 기능을 수행할 수 있다.
상기 내장부재는 일측 방향으로 연장된 스트립 구조로 구성되고, 상기 외부전극이 부분적으로 노출되도록 권취될 수 있다.
상기 내부전극은 제1내부집전체 및 상기 제1내부집전체의 일면에 형성된 제1내부활물질층을 포함하는 제1내부전극을 포함하고, 상기 제1내부전극, 상기 외부분리층 및 상기 외부전극을 포함하는 모노셀 형태인 케이블형 셀일 수 있다.
상기 외부전극은 외부집전체 및 상기 외부집전체의 내면에 형성된 외부활물질층을 포함하고, 상기 제1내부전극, 상기 외부분리층 및 상기 외부전극을 포함하는 모노셀 형태인 케이블형 셀일 수 있다.
상기 내부전극은 상기 제1내부전극의 외측에 나선형으로 권취 형성된 내부분리층 및 상기 내부분리층 외측에 나선형으로 권취 형성된 제2내부전극을 포함하고, 상기 제1내부전극, 상기 내부분리층, 상기 제2내부전극, 상기 외부분리층 및 상기 외부전극을 포함하는 바이셀 형태인 케이블형 셀일 수 있다.
상기 제2내부전극은 제2내부집전체 및 상기 제2내부집전체의 양면에 각각 형성된 제2-1내부활물질층, 및 제2-2내부활물질층을 포함할 수 있다.
상기 제1내부전극 및 상기 외부전극은 같은 극이고, 상기 제2내부전극은 상기 제1내부전극 및 상기 외부전극과 다른 극일 수 있다.
상기 제1내부전극 및 상기 외부전극이 양극이면, 상기 제2내부전극은 음극이고, 상기 제1내부전극 및 상기 외부전극이 음극이면, 상기 제2내부전극은 양극일 수 있다.
상기 내부분리층 및 상기 외부분리층은, 각각 전해질층 또는 세퍼레이터일 수 있다.
상기 외부전극에서 상기 외부집전체의 외면에는 소정 간격을 가지며 나선형으로 형성된 고분자층이 형성될 수 있다.
상기 내장부재는 상기 고분자층과 적어도 일부가 중첩되도록 상기 외부집전체의 외면에 나선형으로 권취될 수 있다.
상기 고분자층은 상기 외부집전체의 타면과 상기 내장부재를 접착하기 위한 접착층 일 수 있다.
상기 고분자층은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 스티렌 부타디엔 고무, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 폴리불화비닐리덴, 폴리불화 비닐리덴 공중합체, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴로 니트릴, 폴리이미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산나트륨, 폴리비닐알코올, 알긴산나트륨, 폴리메타크릴산 및 카르복시메틸키토산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상으로 형성될 수 있다.
상기 내장부재는 상기 케이블형 셀의 양측 끝단을 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
상기 케이블형 셀이 모노셀 형태인 경우, 상기 제1내부집전체는 내부전극탭이 상기 내장부재 밖으로 돌출 형성되며, 상기 케이블형 셀이 바이셀 형태인 경우, 상기 제2내부집전체는 내부전극탭이 상기 내장부재 밖으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 케이블형 셀의 단면은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 정사각형, 직사각형, 다각형, 및 무정형 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
본원발명에 따른 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀은 2개 이상의 내부전극, 상기 2개 이상의 내부전극의 외면을 둘러싸도록 형성되며 순서대로 나선형으로 권취되는 외부분리층 및 외부전극 구조의 케이블형 전극조립체, 및 상기 케이블형 전극조립체를 나선형으로 권취하는 라미네이트형 내장부재를 포함하고, 상기 내장부재는 상기 외부전극을 노출시키며 권취되는 케이블형 셀일 수 있다.
상기 내부전극은 2개 이상의 내부전극이 서로 평행하게 접촉하여 배치되거나, 2개 이상의 내부전극이 서로 꼬여진 형태로 배치될 수 있다.
본원발명은 또한, 상기 과제의 해결 수단을 다양하게 조합한 형태로도 제공이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원발명에 따른 고유연성 및 저저항성의 전극탭이 없는 케이블형 셀은 전극의 활물질층에서 전극탭까지 전자가 통과할 수 있는 최단거리 통로를 제공함으로써 저저항 특성을 구현할 수 있다.
또한, 케이블형 셀의 길이에 관계없이 전지의 저항을 최소화하여 전지의 길이 증가에도 전자 이동 특성이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 전기 디바이스의 형태적 요구에 따른 다양한 길이 변경요구에 대하여 케이블형 셀의 성능에 제약없이 길이를 늘릴 수 있으므로, 다양한 전자기기의 형상에 맞게 맞춤형으로 전지 제작이 가능하다.
도 1은 종래의 케이블형 셀의 단면도이다.
도 2는 종래의 케이블형 셀의 양방향 전극탭의 사시도이다.
도 3은 본원 발명의 일실시예에 따른 외부집전체를 노출시킨 내장부재가 반영된 케이블형 셀의 모식도이다.
도 4는 본원 발명의 일실시예에 따른 외부집전체를 노출시킨 내장부재가 반영된 케이블형 셀의 사시도이다.
도 5는 본원 발명의 일실시예에 따른 내장부재가 외부집전체를 노출시킨 케이블형 모노셀의 A-A단면도이다.
도 6은 본원 발명의 일실시예에 따른 외부집전체를 노출시킨 내장부재가 반영된 케이블형 셀의 내부전극탭의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본원 발명의 일실시예에 따른 내장부재가 외부집전체를 노출시킨 케이블형 바이셀의 B-B단면도이다.
도 8은 본원 발명의 일실시예에 따른 노출된 외부전극이 전극탭 역할을 수행하도록 내장부재가 외부집전체를 노출시킨 복수개의 내부전극을 포함하는 케이블형 셀의 모식도이다.
도 9는 종래의 케이블형 셀, 내장부재가 금속층인 케이블형 셀, 및 본원 발명의 일실시예에 따른 케이블형 셀의 길이에 따른 외부전극과 외부전극탭 사이의 저항을 나타낸 그래프이다.
도 10은 종래의 케이블형 셀, 내장부재가 금속층인 케이블형 셀, 및 본원 발명의 일실시예에 따른 케이블형 셀의 밴딩 횟수에 따른 저항(R/R0)변화 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 구성요소를 한정하거나 부가하여 구체화하는 설명은, 특별한 제한이 없는 한 모든 발명에 적용될 수 있으며, 특정한 발명에 대한 설명으로 한정되지 않는다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 "또는"은 별도로 언급되지 않는 한 "및"을 포함하는 것이다. 그러므로 "A 또는 B를 포함하는"은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는 상기 3가지 경우를 모두 의미한다.
본원발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 3은 본원 발명의 일실시예에 따른 외부집전체를 노출시킨 내장부재가 반영된 케이블형 셀의 모식도이고. 도 4는 본원 발명의 일실시예에 따른 외부집전체를 노출시킨 내장부재가 반영된 케이블형 셀케이블형 셀의 사시도이며, 도 5는 본원 발명의 일실시예에 따른 내장부재가 외부집전체를 노출시킨 케이블형 모노셀의 A-A단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 케이블형 셀은 내부전극 지지체(100), 내부전극 지지체(100)에 순서대로 1 이상의 내부전극(200), 외부분리층(300), 및 외부전극(400)이 나선형으로 권취되는 구조의 케이블형 전극조립체(500), 케이블형 전극조립체(500)를 나선형으로 권취하는 스트립 형태의 내장부재(600)를 포함하고, 내장부재(600)는 상기 외부전극의 적어도 일부를 노출시키며 형성될 수 있다.
여기서, 상기 나선형이란 영문상으로 스파이럴(spiral) 또는 헬릭스(helix)로 표현되며, 일정 범위를 비틀려 돌아간 모양으로, 일반적인 스프링의 형상과 유사한 형상을 통칭한다.
내부전극(200), 외부분리층(300) 및, 외부전극(400)은, 일측 방향으로 연장된 스트립(strip, 띠) 구조일 수 있다.
즉, 내장부재(600)는 케이블형 전극조립체(500)의 최외측에 위치하는 외부전극(400)을 느슨한 나선형으로 감싸도록 부가되기 때문에, 내장부재(600)의 나선형 스트립 사이가 벌어져서 틈이 생기고 상기 틈 사이로 외부전극(400)이 노출될 수 있다.
내장부재(600)는 종래의 파우치형 전지셀의 전지케이스로서 복수의 층상 구조로 이루어진 라미네이트 시트를 스트립 형태로 절단하여 사용할 수 있으므로, 상기 내장부재의 소재 및 구조에 대해서는 별도의 설명을 설명한다.
상기 내부전극은 제1내부집전체(210), 상기 제1내부집전체상에 형성되는 제1내부활물질층(220), 및 내부전극탭(230)을 포함할 수 있다.
내부전극탭(230)은 상기 케이블형 셀의 길이방향으로 양 끝단에서 외측으로 돌출되도록 형성된다.
상기 내부전극은 제1내부전극, 제1내부집전체(210), 제1내부활물질층(220) 및 내부전극탭(230)을 포함하는 제1내부전극을 포함하고, 상기 제1내부전극, 외부분리층(300), 및 외부전극(400)으로 구성되는 모노셀 형태의 케이블형 셀을 구성할 수 있다.
상기 케이블형 셀은 원통형상으로 구성된 외부전극(400)의 외부집전체(410)가 부분적으로 노출된 부분이 외부전극탭(430)으로 기능한다.
외부분리층(300)은 각각 전해질층 또는 세퍼레이터일 수 있다.
외부전극(400)은 외부집전체(410)와 외부집전체(410)상에 형성되는 외부활물질층(420)을 포함할 수 있다.
외부집전체(410)의 내면에 외부활물질층(420)이 형성되고 외부집전체(410)의 외면에 접촉하도록 내장부재(600)가 부가될 수 있다.
내장부재(600)는 외부전극(400)을 부분적으로 노출시킬 수 있다.
내장부재(600)는 외부전극(400)을 규칙적 또는 불규칙적으로 노출시킬 수 있다.
외부전극(400) 중 노출된 부분은 전극탭 기능을 수행할 수 있다.
외부전극(400) 중 노출된 부분은 외부전극(400)의 외부집전체(410)일 수 있다. 즉, 외부전극(400)의 최외측에 위치하는 외부집전체(410)가 내장부재(600) 사이에 형성되는 틈을 통해 외부로 노출될 수 있다.
외부집전체(410)는 내측면에 외부활물질층(420)이 형성되며 외부활물질층(420)은 외부전극(400)의 내측에 권취된 외부분리층(300)과 접하고, 외부집전체(410)의 외면이 내장부재(500)에 의해 외부로 노출되는 바, 외부집전체(410)에서 노출되는 부분이 외부전극탭(430)의 기능을 수행할 수 있다.
이에, 도 4에서 상기 외부집전체(410)에 종래 발명의 외부전극탭(430)의 도면번호를 병기한 것임을 확인한다.
도 5를 참조하면, 본원발명에 따른 케이블형 셀은 제일 중심부에 내부전극 지지체(100)가 위치하고; 제1내부집전체(210) 상에 제1내부활물질층(220)이 형성된 제1내부전극이 내부전극 지지체(100)의 외측에 나선형으로 권취되며, 외부분리층(300)이 제1내부전극의 외측에 나선형으로 권취되고, 외부집전체(410) 상에 외부활물질층(420)이 형성된 외부전극(400)이 외부분리층(300)의 외측에 나선형으로 권취되며, 내장부재(600)가 외부전극(400)의 외부집전체(410)의 일부가 노출되도록 외부전극(400)에 밀착되면서 나선형으로 권취된다.
내장부재(600)를 상기 케이블형 셀의 길이방향 단면도로 살펴보면 요철 형태의 요부와 홈부가 반복하는 형태를 확인할 수 있다.
상기 케이블형 셀의 끝단면을 살펴보면, 내장부재(600)가 외부집전체(410), 외부활물질층(420), 외부분리층(300), 제1내부활물질층(220)까지 감싸면서 형성될 수 있다.
내부전극탭(230)은 내부집전체(210)와 용접으로 형성되는 바, 내부집전체(210)의 끝단과 내부전극탭(230)을 연결하는 내부전극탭 용접부(231)이 형성될 수 있다.
상기 내부전극탭 용접부를 비도전성 실링하기 위한 내부전극탭 용접부 실란트층(232)이 형성될 수 있다.
내부전극 지지체(100)의 끝단도 내장부재(600)가 감쌀 수 있다.
내부전극 지지체(100)의 끝단에 실란트층이 추가로 형성될 수 있다.
내부전극 지지체(100)는, 내부에 공간이 형성되어 있는 열린 구조일 수 있다.
내부전극 지지체(100)는, 나선형으로 권취된 하나 이상의 와이어, 나선형으로 권취된 하나 이상의 시트, 꼬인 와이어, 선형의 와이어, 중공사, 또는 메쉬형 지지체일 수 있다.
상기 중공사는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드 이미드, 폴리에스테르 이미드, 폴리에테르 설폰, 및 폴리설폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있다.
내부전극 지지체(100)는, 서로 교차하도록 나선형으로 권취된 2개 이상의 와이어형의 내부전극 지지체를 포함할 수 있다.
내부전극 지지체(100)의 내부에 형성되어 있는 공간에, 내부전극 집전체 코어부, 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부, 또는 충진 코어부가 형성될 수 있다.
상기 내부전극 집전체 코어부는, 카본나노튜브, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소 또는 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 알루미늄-카드뮴합금; 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자; 또는 전도성 고분자로 제조될 수 있다.
상기 리튬이온 공급 코어부는, 겔형 폴리머 전해질 및 지지체를 포함할 수 있다.
상기 전해질은, 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 비닐렌카보네이트(VC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸포르메이트(MF), 감마-부티로락톤(γ-BL;butyrolactone), 설포레인(sulfolane), 메틸아세테이트(MA; methylacetate), 또는 메틸프로피오네이트(MP; methylpropionate)를 사용한 비수전해액일 수 있다.
상기 전해질은 PEO(polyethyleneoxide), PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질을 포함할 수 있다.
상기 전해질은, 리튬염을 더 포함할 수 있다.
상기 리튬염은, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 겔형 폴리머 전해질은 PEO(polyethyleneoxide), PVdF(polyvinylidene fluoride), PVdF-HFP(poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PMMA(polymethymetacrylate), PAN(polyacrylonitrile) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용할 수 있다.
제1내부전극은, 제1내부집전체(210) 및 제1내부집전체(210)의 일면에 형성된 제1내부활물질층(220)을 포함하고, 외부전극은(400), 외부집전체(410) 및 외부집전체(410)의 일면에 형성된 외부활물질층(420)을 포함할 수 있다.
제1내부집전체(210)의 타면 및 외부집전체(410)의 타면 중 1 이상에 형성된 고분자 필름층을 더 포함할 수 있다. 상기 고분자 필름층을 부가함으로써 얇은 제1내부집전체(210) 및 외부집전체(410)의 두께를 보완하여 활물질층을 지지할 수 있다. 또한, 제1내부집전체(210) 및 외부집전체(410) 자체의 두께를 증가하는 것 보다, 연성이 있는 고분자 필름층이 부가되기 때문에 나선형으로 권취하는 과정에서 제1내부집전체(210) 및 외부집전체(410)가 용이하게 변형될 수 있다.
상기 고분자 필름층은, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리이미드 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 형성될 수 있다.
제1내부활물질층(220) 및 외부활물질층(420) 중 1종 이상의 표면에 고분자층(440)이 더 형성될 수 있다.
상기 고분자층은, 0.01 ㎛ 내지 10 ㎛의 기공 크기 및 5 내지 95 %의 기공도를 갖는 다공성 고분자층일 수 있다.
상기 고분자층은, 극성 선형 고분자, 옥사이드계 선형 고분자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
도 6은 본원 발명의 일실시예에 따른 외부집전체를 노출시킨 내장부재가 반영된 케이블형 셀의 내부전극탭의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 내장부재(600)는 일측 방향으로 연장된 스트립 구조이며, 내장부재(600)는 외부전극(400)에 소정 노출폭을 가지며 권취될 수 있다.
상기 노출폭은, 상기 외부전극의 일부가 노출되도록 나선형으로 권취된 내장부재 스트립의 이격 간격을 의미한다.
상기 노출폭은 상기 외부집전체를 노출시킨다면 그 폭이 제한되지 않는다.
상기 노출폭은 상기 권취되는 상기 외부전극의 폭의 50%에서 200%일 수 있다.
즉, 상기 외부전극이 전극탭 기능을 수행하도록 노출된 형태의 외부집전체(410)가 형성됨으로써, 상기 케이블형 셀의 길이방향 외면 및 상기 케이블형 셀의 양 끝단에서 전극 단자 연결이 가능하게 된다.
외부전극(400)과 반대극을 형성하는 내부전극(200)은 내부전극집전체(210)에서 내부전극탭용접부를 통해 연장된 내부전극탭(230)으로 전극 단자연결이 가능하게 된다.
도 7은 본원 발명의 일실시예에 따른 내장부재가 외부집전체를 노출시킨 케이블형 바이셀의 B-B단면도이다.
도 7을 참조하면, 본원발명에 따른 케이블형 셀은 제일 중심부에 내부전극 지지체(100)가 위치하고, 제1내부집전체(210) 상에 제1내부활물질층(220)이 형성된 제1내부전극이 내부전극 지지체(100)의 외측에 나선형으로 권취되며, 내부분리층(800)이 상기 제1내부전극의 외측에 나선형으로 권취되고, 제2내부집전체(720)의 양면 각각에 제2-2내부활물질층(730) 및 제2-1내부활물질층(710)이 형성된 제2내부전극(700)이 내부분리층(800)의 외측에 나선형으로 권취되며, 외부분리층(300)이 제2내부전극(700)의 외측에 나선형으로 권취되고, 및 외부집전체(410) 상에 외부활물질층(420)이 형성된 외부전극(400)이 외부분리층(300)의 외측에 나선형으로 권취되며, 내장부재(600)가 외부전극(400)의 외부집전체(410)의 일부가 노출되도록 외부전극(400)에 밀착되면서 나선형으로 권취된다.
도 7에 도시된 케이블형 전극조립체(500)는 내부전극 지지체(100)를 중심으로, 순차적으로 제1내부전극, 내부분리층(800), 제2내부전극(700), 외부분리층(300) 및 외부전극(400)이 나선형으로 권취된 형태로 구성되는 바이셀 형태의 케이블형 셀일 수 있다. 내부전극(200)은 제1내부전극의 외측에 나선형으로 권취 형성된 내부분리층(800) 및 내부분리층(800) 외측에 나선형으로 권취 형성된 제2내부전극(700)을 포함한다.
상기 제1내부전극은 도 5에 도시된 내부전극(200)과 동일하게 구성된다. 제2내부전극은(700) 제2내부집전체(720) 및 제2내부집전체(720)의 양면에 각각 형성된 제2-1내부활물질층(710), 제2-2내부활물질층(730)을 포함할 수 있다.
상기 제1내부전극 및 외부전극(400)은 같은 극이고, 제2내부전극(700)은 상기 제1내부전극 및 외부전극(400)과 다른 극일 수 있다.
상기 제1내부전극 및 외부전극(400)이 양극이면, 제2내부전극(700)은 음극이고, 상기 제1내부전극 및 외부전극(400)이 음극이면, 제2내부전극(700)은 양극일 수 있다.
내부분리층(800) 및 외부분리층(300)은, 각각 전해질층 또는 세퍼레이터일 수 있다.
노출된 상기 외부전극(400)에서 외부집전체(410)의 외면에는 소정 간격으로 이격되며 틈이 생기도록 나선형으로 권취된 고분자층(440)이 형성될 수 있다.
고분자층(440)과 적어도 일부가 중첩되도록 내장부재(600)가 외부집전체(410)의 외면에 형성될 수 있다.
고분자층(440)은 외부집전체(410)의 외면과 내장부재(600)를 접착하기 위한 접착층일 수 있다.
고분자층(440)은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 스티렌 부타디엔 고무, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 폴리불화비닐리덴, 폴리불화 비닐리덴 공중합체, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴로 니트릴, 폴리이미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산나트륨, 폴리비닐알코올, 알긴산나트륨, 폴리메타크릴산 및 카르복시메틸키토산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상으로 형성될 수 있다.
상기 접착층은 상기 외장부재와 상기 내장부재를 결합할 수 있다면 그 접착층의 고분자 소재가 제한되지 않는다.
상기 접착층은 점착제로 대체될 수 있다.
내장부재(600)는 상기 케이블형 셀의 양측 끝단을 감싸는 형태일 수 있다.
상기 케이블형 셀이 상기 모노셀인 경우, 제1내부집전체(210)는 내부전극탭(230)이 내장부재(600) 밖으로 돌출 형성되며, 상기 케이블형 셀이 상기 바이셀인 경우, 상기 제1내부집전체(210)는 내부전극탭(230)이, 제2내부집전체(720)는 내부전극탭(230)이 내장부재(600) 밖으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 케이블형 셀의 단면은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 정사각형, 직사각형, 다각형, 무정형 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
도 8은 본원 발명의 일실시예에 따른 노출된 외부전극이 전극탭 역할을 수행하도록 내장부재가 외부집전체를 노출시킨 복수개의 내부전극을 포함하는 케이블형 셀의 모식도이다.
도 8을 참조하면, 케이블형 셀은, 2개 이상의 내부전극(200), 2개 이상의 내부전극(200)의 외면을 둘러싸도록 형성되며 순서대로 나선형으로 권취되는 외부분리층(300), 및 외부전극(400) 구조의 케이블형 전극조립체; 상기 케이블형 전극조립체를 나선형으로 권취하는 라미네이트형 내장부재(600)를 포함하고, 내장부재(600)는 외부전극(400)을 노출시키며 형성된 케이블형 셀일 수 있다.
내부전극(200)은 2개 이상의 내부전극(200)이 서로 평행하게 접촉하여 배치되거나, 2개 이상의 내부전극(200)이 서로 꼬여진 형태로 배치될 수 있다.
상기 서로 꼬여진 형태는, 특정의 꼬인 형태로 한정하는 것은 아니지만, 여러 가닥의 전극을 서로 평행이 되도록 나란히 놓은 다음에 함께 비틀어서 꼴 수도 있고, 또는 여러 가닥의 전극을 서로 하나씩 엇갈려 놓으면서, 마치 긴 머리를 땋듯이 꼰 것을 사용할 수도 있다.
내부전극(200)이 복수 개일 경우 서로 조밀하게 패킹되어 있는 형태를 가짐으로써, 본 발명에 따른 케이블형 셀의 직경을 작게 만들 수 있다. 이와 같은 케이블형 셀은 종래의 케이블형 셀보다 얇게 만들 수 있어, 케이블형 셀을 직렬로 길게 연결하거나, 여러 개의 전지를 수평으로 연결시켜 시트 타입의 구조체를 형성하여 스마트 패브릭 혹은 웨어러블 어플리케이션에 도입할 수 있다.
상기와 같이 내부전극이 서로 조밀하게 패킹되어 있는 형태를 가짐으로써, 본 발명에 따른 케이블형 셀의 내부 직경을 작게 만들 수 있다.
다만, 내부 전극에 중공이 있는 구조라면 니들(needle)을 통하여 전해액을 주액할 수 있지만, 상기와 같이 내부 전극이 중공 없이 조밀하게 패킹되어 있는 구조라면, 앞선 방법과 같이 니들을 이용하여 전해액을 주액하기가 용이하지 않다. 따라서, 본 발명은 내부전극이 중공형이 아닌 경우, 특히 비중공형의 내부전극이 서로 조밀하게 패킹되어 있는 경우에 있어 전해액 주액 해결을 위한 방법을 연구하였다. 이를 위하여, 본 발명자들은 전극조립체를 전해액 배쓰(Bath)에 통과시켜 전해액이 전지 내부로 흡수되도록 하고, 전해액 배쓰 함침 이후, 전해액이 외부로 빠져나가지 않도록 고분자 코팅을 진행하여 상기 전극조립체를 캡슐레이션 시키는 방안을 고안하였다.
이때 캡슐레이션에 사용한 고분자 전해질층은 폴리머 전해질과 같이 전해액이 흡수되어 이온 전도성을 가진다.
이러한 방법을 통하여 제조된 케이블형 이차전지는, 비중공형의 조밀하게 패킹되어 있는 내부전극을 가진 케이블형 이차전지에서, 전해액 주입을 용이하게 할 수 있다.
(비교예 1)
복수의 층상 구조로 이루어진 시트형 내장부재를 모노셀 형태의 케이블형 셀(Pristine cable cell)의 외면 전체를 감싸도록 부착하고 외부전극과 외부전극탭간의 저항을 측정하였다. 실험에서 외부전극은 양극으로 구성하였다. 본 비교예 1에서 케이블형 셀의 양 끝단 중 일측 끝단으로 연장된 전극 탭이 외부전극탭으로 기능을 수행한다.
(비교예 2)
금속 단일층 구조로 이루어진 시트형 내장부재를 모노셀 형태의 케이블형 셀(Tabless cable cell)의 외면 전체를 감싸도록 부착하고 외부전극과 외부전극탭간의 저항을 측정하였다. 실험에서 외부전극은 양극으로 구성하였다. 본 비교예 2에서 외부전극탭은 상기 내장부재가 그 기능을 수행한다.
(실시예 1)
본원 발명의 다층구조로 이루어진 내장부재가 부분적으로 외부전극을 노출시키도록 모노셀 형태의 케이블형 셀(Tabless cable cell2)을 나선형으로 권취하고 외부전극과 외부전극탭간의 저항을 측정하였다. 실험에서 외부전극은 양극으로 구성하였다. 본 실시예 1에서 외부전극탭은 외부로 노출된 외부전극이 그 기능을 수행한다.
도 9는 종래의 케이블형 셀, 내장부재가 금속층인 케이블형 셀, 및 본원 발명의 일실시예에 따른 케이블형 셀의 길이에 따른 외부전극과 외부전극탭 사이의 저항을 나타낸 그래프이다.
도 9의 그래프에서 종래의 케이블형 셀은 Pristine cable cell로, 내장부재가 금속층인 케이블형 셀은 Tabless cable cell로, 본원 발명의 케이블형 셀은 Tabless cable cell 2로 표시하였다.
도 9를 참조하면, 비교예 1의 다층구조로 이루어진 내장부재를 포함하는 케이블형 셀(Pristine cable cell)의 경우, 케이블형 셀의 길이가 증가함에 따라 양극과 양극탭간의 저항이 300 mm의 케이블형 셀의 길이에서 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있다.
비교예 2의 금속 단일층 구조로 이루어진 내장부재를 포함하는 케이블형 셀(Tabless cable cell)의 경우, 케이블형 셀의 길이 증가에 따라 양극과 양극탭간의 저항이 케이블형 셀의 길이가 500 mm인 경우에도 12.5 mOhm이하로 측정되는 것을 확인할 수 있다.
실시예 1의 본원 발명의 다층구조로 이루어진 내장부재가 부분적으로 외부전극을 노출시킨 케이블형 셀(Tabless cable cell 2)의 경우, 케이블형 셀의 길이 증가에 따라 양극과 양극탭간의 저항이 케이블형 셀의 길이가 500 mm인 경우에도 12.5 mOhm이하로 측정되는 것을 확인할 수 있다.
(비교예 3)
상기 비교예 1의 종래의 다층구조로 이루어진 내장부재를 포함하는 모노셀 형태의 케이블형 셀(Pristine cable cell)의 양 끝단을 고정하고 중심부에 외력을 반복적으로 가하면서 밴딩 횟수 증가에 따른 어셈블리의 저항변화(R/R0)를 측정하였다.
(비교예 4)
상기 비교예 2의 금속 단일층으로만 내장부재를 구성하는 케이블형 셀(Tabless cable cell 1)의 양 끝단을 고정하고 중심부에 외력을 반복적으로 가하면서 밴딩 횟수 증가에 따른 어셈블리의 저항변화(R/R0)를 측정하였다.
(실시예 2)
본원 발명의 다층구조로 이루어진 내장부재가 부분적으로 외부전극을 노출시킨 케이블형 셀(Tabless cable cell 2)의 양 끝단을 고정하고 중심부에 외력을 반복적으로 가하면서 밴딩 횟수 증가에 따른 어셈블리의 저항변화(R/R0)를 측정하였다.
도 10은 종래의 케이블형 셀, 금속 단일층으로만 내장부재를 구성하는 케이블형 셀 및 본원 발명의 일실시예에 따른 케이블형 셀의 밴딩 횟수에 따른 저항(R/R0)변화 그래프이다.
도 10의 그래프에서 종래의 케이블형 셀은 Pristine cable cell로, 금속 단일층으로만 내장부재를 구성하는 케이블형 셀은 Tabless cable cell 1로, 본원 발명의 케이블형 셀은 Tabless cable cell 2로 표시하였다.
도 10을 살펴보면, 비교예 3의 종래의 다층구조로 이루어진 내장부재를 포함하는 케이블형 셀(Pristine cable cell)의 경우, 밴딩 횟수(Bending cycle)가 증가함에 따라 저항변화가 선형 증가하는 것을 확인할 수 있다.
비교예 4의 금속 단일층 구조로 이루어진 내장부재를 포함하는 케이블형 셀(Tabless cable cell 1)의 경우, 밴딩 횟수(Bending cycle)가 증가함에 따라 저항변화가 미미하게 있는 것을 확인할 수 있다. 1,000번의 밴딩 후 저항변화는 비교예 3의 1/3 수준으로 확인되었다.
실시예 2의 본원 발명의 다층구조로 이루어진 내장부재가 부분적으로 외부전극을 노출시킨 케이블형 셀(Tabless cable cell 2)의 경우, 밴딩 횟수 1,000회까지 저항변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.
본원발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
(부호의 설명)
100: 내부전극 지지체
200: 내부전극
210: 제1내부집전체
220: 제1내부활물질층
230: 내부전극탭
231: 내부전극탭 용접부
232: 내부전극탭 용접부 실란트층
300: 외부 분리층
400: 외부전극
410: 외부집전체
420: 외부활물질층
430: 외부전극탭
440: 고분자층
500: 케이블형 전극조립체
600: 내장부재
610: 제1내장부재층
620: 제2내장부재층
630: 제3내장부재층
640: 제4내장부재층
700: 제2내부전극
710: 제2-1내부활물질층
720: 제2내부집전체
730: 제2-2내부활물질층
800: 내부 분리층

Claims (21)

  1. 내부전극 지지체, 상기 내부전극 지지체에 순서대로 나선형으로 권취되는 1 이상의 내부전극, 외부분리층 및 외부전극 구조의 케이블형 전극조립체; 및
    상기 케이블형 전극조립체를 나선형으로 권취하는 라미네이트형 내장부재를 포함하고,
    상기 내장부재는 상기 외부전극을 노출시키며 권취되는 케이블형 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내장부재는 상기 외부전극을 부분적으로 노출시키는 케이블형 셀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내장부재는 상기 외부전극을 규칙적 또는 불규칙적으로 노출시키는 케이블형 셀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부전극 중 노출된 부분은 전극탭 기능을 수행하는 케이블형 셀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내장부재는 일측 방향으로 연장된 스트립 구조로 구성되고, 상기 외부전극이 부분적으로 노출되도록 권취된 케이블형 셀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부전극은 제1내부집전체 및 상기 제1내부집전체의 일면에 형성된 제1내부활물질층을 포함하는 제1내부전극을 포함하고,
    상기 제1내부전극, 상기 외부분리층 및 상기 외부전극을 포함하는 모노셀 형태인 케이블형 셀.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외부전극은 외부집전체 및 상기 외부집전체의 내면에 형성된 외부활물질층을 포함하고,
    상기 제1내부전극, 상기 외부분리층 및 상기 외부전극을 포함하는 모노셀 형태인 케이블형 셀.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 내부전극은 상기 제1내부전극의 외측에 나선형으로 권취 형성된 내부분리층 및
    상기 내부분리층 외측에 나선형으로 권취 형성된 제2내부전극을 포함하고,
    상기 제1내부전극, 상기 내부분리층, 상기 제2내부전극, 상기 외부분리층 및 상기 외부전극을 포함하는 바이셀 형태인 케이블형 셀.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2내부전극은 제2내부집전체 및 상기 제2내부집전체의 양면에 각각 형성된 제2-1내부활물질층, 및 제2-2내부활물질층을 포함하는 케이블형 셀.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1내부전극 및 상기 외부전극은 같은 극이고, 상기 제2내부전극은 상기 제1내부전극 및 상기 외부전극과 다른 극인 케이블형 셀.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1내부전극 및 상기 외부전극이 양극이면, 상기 제2내부전극은 음극이고,
    상기 제1내부전극 및 상기 외부전극이 음극이면, 상기 제2내부전극은 양극인 케이블형 셀.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 내부분리층 및 상기 외부분리층은, 각각 전해질층 또는 세퍼레이터인 케이블형 셀.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 외부전극에서 상기 외부집전체의 외면에는 소정 간격을 가지며 나선형으로 형성된 고분자층이 형성된 케이블형 셀.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 내장부재는 상기 고분자층과 적어도 일부가 중첩되도록 상기 외부집전체의 외면에 나선형으로 권취되는 케이블형 셀.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 고분자층은 상기 외부집전체의 타면과 상기 내장부재를 접착하기 위한 접착층인 케이블형 셀.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 고분자층은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 스티렌 부타디엔 고무, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 폴리불화비닐리덴, 폴리불화 비닐리덴 공중합체, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴로 니트릴, 폴리이미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산나트륨, 폴리비닐알코올, 알긴산나트륨, 폴리메타크릴산 및 카르복시메틸키토산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상으로 형성되는 케이블형 셀.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 내장부재는 상기 케이블형 셀의 양측 끝단을 감싸는 케이블형 셀.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 케이블형 셀이 모노셀 형태인 경우, 상기 제1내부집전체는 내부전극탭이 상기 내장부재 밖으로 돌출 형성되며,
    상기 케이블형 셀이 바이셀 형태인 경우, 상기 제2내부집전체는 내부전극탭이 상기 내장부재 밖으로 돌출 형성되는 케이블형 셀.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 케이블형 셀의 단면은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 정사각형, 직사각형, 다각형, 및 무정형 중 어느 하나의 형태인 케이블형 셀.
  20. 2개 이상의 내부전극, 상기 2개 이상의 내부전극의 외면을 둘러싸도록 형성되며 순서대로 나선형으로 권취되는 외부분리층 및 외부전극 구조의 케이블형 전극조립체, 및
    상기 케이블형 전극조립체를 나선형으로 권취하는 라미네이트형 내장부재를 포함하고,
    상기 내장부재는 상기 외부전극을 노출시키며 권취되는 케이블형 셀.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 내부전극은 2개 이상의 내부전극이 서로 평행하게 접촉하여 배치되거나,
    2개 이상의 내부전극이 서로 꼬여진 형태로 배치된 케이블형 셀.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016066520A (ja) 2014-09-25 2016-04-28 昭和電工パッケージング株式会社 蓄電デバイス
KR20160098095A (ko) * 2015-02-09 2016-08-18 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR20170093753A (ko) * 2016-02-05 2017-08-16 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR102128094B1 (ko) 2016-02-05 2020-06-29 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지 및 그의 제조방법
JP2021026957A (ja) 2019-08-07 2021-02-22 株式会社豊田中央研究所 二次電池用負極及びそれを用いた二次電池
KR102259381B1 (ko) 2017-12-21 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 바이폴라 전극을 포함하는 플렉서블 이차전지
KR102343691B1 (ko) * 2014-11-28 2021-12-27 삼성에스디아이 주식회사 아연공기전지 및 이의 제조방법
KR102455351B1 (ko) * 2020-10-13 2022-10-18 한국기계연구원 신축성 배터리
KR20230095050A (ko) 2015-03-10 2023-06-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016066520A (ja) 2014-09-25 2016-04-28 昭和電工パッケージング株式会社 蓄電デバイス
KR102343691B1 (ko) * 2014-11-28 2021-12-27 삼성에스디아이 주식회사 아연공기전지 및 이의 제조방법
KR20160098095A (ko) * 2015-02-09 2016-08-18 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR20230095050A (ko) 2015-03-10 2023-06-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20170093753A (ko) * 2016-02-05 2017-08-16 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR102128094B1 (ko) 2016-02-05 2020-06-29 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지 및 그의 제조방법
KR102259381B1 (ko) 2017-12-21 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 바이폴라 전극을 포함하는 플렉서블 이차전지
JP2021026957A (ja) 2019-08-07 2021-02-22 株式会社豊田中央研究所 二次電池用負極及びそれを用いた二次電池
KR102455351B1 (ko) * 2020-10-13 2022-10-18 한국기계연구원 신축성 배터리

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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