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JP6693649B2 - 電極組立体及びその製造方法 - Google Patents

電極組立体及びその製造方法 Download PDF

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Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2016年11月8日付韓国特許出願第10−2016−0147929号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、電極組立体及びその製造方法に関する。
二次電池は、一次電池とは違って再充電が可能であり、また、小型及び大容量化の可能性によって最近多く研究/開発されている。モバイル機器に対する技術の開発と需要の増加に伴い、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加している。
二次電池は、電池ケースの形状に従って、コイン型電池、円筒状電池、角形電池及びパウチ型電池に分類される。二次電池において、電池ケースの内部に取り付けられる電極組立体は、電極及び分離膜の積層構造でなる充放電が可能な発電素子である。
電極組立体は、活物質が塗布されているシート状の正極と負極の間に分離膜を介在して巻き取ったゼリーロール(Jelly−roll)型、多数の正極と負極を分離膜が介在された状態で順次積層したスタック型、及びスタック型の単位セル等を長い長さの分離フィルムで巻き取ったスタック/フォールディング型におおよそ分類することができる。このうちゼリーロール型の電極組立体は、製造が容易でありつつも、重量当たりエネルギー密度が高いという利点を有しているので、広く用いられている。
本発明の一つの観点は、複数個の単位セルを分離フィルムと折り畳んで形成する時、分離フィルムの展開が防止されて電極が露出されない電極組立体及びその製造方法を提供するためのものである。
本発明の実施形態に係る電極組立体は、少なくとも一つの正極、及び少なくとも一つの負極、少なくとも一つの分離膜をそれぞれ含む複数個の単位セル、並びに複数個の前記単位セルの間に位置するように折り畳まれている分離フィルムを含み、前記複数個の単位セルのうち、前記分離フィルムの初期位置にある第1単位セルを接しながら包囲するよう、前記分離フィルムが2回以上折り畳まれた形態で備えられてよい。
また、本発明の実施形態に係る電極組立体の製造方法は、少なくとも一つの正極、少なくとも一つの負極、少なくとも一つの分離膜をそれぞれ含む複数個の単位セル及び分離フィルムを準備する準備過程と、複数個の前記単位セルを前記分離フィルムの一面に定着させる定着過程と、複数個の前記単位セルの間に前記分離フィルムが位置するよう、複数個の前記単位セルが定着された前記分離フィルムを順次折り畳む折畳過程とを含んでなり、前記折畳過程は、複数個の前記単位セルのうち、前記分離フィルムの初期位置にある第1単位セルを接しながら包囲するよう、前記分離フィルムを2回以上折り畳むことができる。
本発明によれば、複数個の単位セルを分離フィルムと折り畳んで形成される電極組立体において、分離フィルムの初期位置にある単位セルを包囲する分離フィルムの展開が防止され、電極が露出されない形態で形成することで、電極積層体の安定性を向上させることができる。
本発明の第1実施例に係る電極組立体の一具現例を概略的に示した断面図である。 本発明の第1実施例に係る電極組立体の他の具現例を概略的に示した断面図である。 本発明の第2実施例に係る電極組立体を概略的に示した断面図である。 本発明の第3実施例に係る電極組立体の製造方法を概略的に示した断面図である。 本発明の第4実施例に係る電極組立体の製造方法を概略的に示した断面図である。 本発明の第5実施例に係る電極組立体の製造方法を概略的に示した断面図である。
本発明の目的、特定の利点等及び新規の特徴等は、図面等と関連付けられる以下の詳細な説明と好ましい実施形態等からさらに明らかになるはずである。本明細書で各図面の構成要素等に参照番号を付け加えることにおいて、同一の構成要素等に限っては、たとえ別の図面上に表示されるとしても、できるだけ同一の番号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明は幾多の異なる形態に具現されてよく、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、本発明の説明において、本発明の要旨を不要にぼやかし得る関連した公知技術に対する詳細な説明は省略する。
図1は、本発明の第1実施例に係る電極組立体の一具現例を概略的に示した断面図であり、図2は、本発明の第1実施例に係る電極組立体の他の具現例を概略的に示した断面図である。
図1に示す通り、本発明の第1実施例に係る電極組立体100は、複数個の単位セル110、120、130、140、150、及び複数個の単位セル110、120、130、140、150の間に位置するように折り畳まれた(folding)分離フィルム160を含む。
以下で、図1及び図2を参照しながら、本発明の第1実施例である電極組立体に対してより詳しく説明する。
単位セル110、120、130、140、150は充放電が可能な発電素子であって、少なくとも一つの電極113と少なくとも一つの分離膜114が結集されて交互に積層された構造を形成する。
電極113は、正極111と負極112を含むことができる。そして、分離膜114は、正極111と負極112を分離して電気的に絶縁させる。
したがって、複数個の単位セル110、120、130、140、150のうち一つの単位セル110、120、130、140、150は、少なくとも一つの正極111と、少なくとも一つの負極112、及び少なくとも一つの分離膜114を含むことができる。
分離膜114は、絶縁材質からなって正極111及び負極112と交互に積層される。
また、分離膜114は、一例として、正極111及び負極112の間に位置されてよい。
併せて、分離膜114は、他の例として、正極111及び負極112の間に位置され、正極111及び負極112の外側面に位置されてよい。
一方、分離膜114は、例えば、微細多孔性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせによって製造される多層フィルムや、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルまたはポリビニリデンフルオリドヘキサフルオロプロピレン共重合体などの固体高分子電解質用またはゲル型高分子電解質用高分子フィルムであってよい。
分離フィルム160は、複数個の単位セル110、120、130、140、150の間に位置されるように折り畳まれてよい。
また、分離フィルム160は、複数個の単位セル110、120、130、140、150のうち、分離フィルム160の初期位置にある第1単位セル110を接しながら包囲するよう、分離フィルム160が2回以上折り畳まれてよい。これに伴い、分離フィルム160が第1単位セル110の電極113の露出部位を完全に包囲して電極113の損傷を防止することができる。また、第1単位セル110が取り囲む分離フィルム160の展開を防止することができる。
一方、分離フィルム160は、第1単位セル110を1回折り畳みながら取り囲む第1折畳部161、及び第1単位セル110をさらに1回折り畳みながら取り囲む第2折畳部162を含むことができる。
ここで、第1折畳部161は第1単位セル110の一面と一側面を包囲し、第2折畳部162は第2単位セル120の他面と他側面を包囲するように備えられてよい。このとき、例えば、第1折畳部161は、図1に示されている第1単位セル110の上側面及び左側面を包囲し、第2折畳部162は下側面と右側面を包囲するように備えられてよい。
併せて、第1折畳部161は、折り畳み方向を中心に外側面に粘着層161aが塗布され、折り畳みの際に対向する分離フィルム160の部分と接着されてよい。これに伴い、第1単位セル110が取り囲む分離フィルム160の展開をより効果的に防止することができる。
そして、第1折畳部161及び第2折畳部162は、第1単位セル110の外側周縁を全部包囲するように備えられてよい。参考として、図1で第1折畳部161及び第2折畳部162が分離した形態のように示されているが、第1折畳部161及び第2折畳部162は一つに連結された長い分離フィルム160の部分等を意味するのである。
一方、図1に示す通り、本発明の第1実施例に係る電極組立体100は、分離フィルム160の折り畳みの展開を防止する固定テープ170をさらに含むことができる。ここで、固定テープ170は、分離フィルム160の折り畳み後の端部と、これに隣接した分離フィルム160の部分とにかけて貼付されてよい。
一方、分離フィルム160は、一例として、図1に示す通り、分離フィルム160が複数個の単位セル110、120、130、140、150を同一方向に包囲しながら備えられた形態で備えられてよい。すなわち、複数個の単位セル110、120、130、140、150は分離フィルム160の一側面に順次備えられ、一方向を順次折り畳まれて備えられてよい。このとき、例えば、分離フィルム160が複数個の単位セル110、120、130、140、150を包囲しながら複数個の単位セル110、120、130、140、150が折り畳まれる方向は、時計方向または反時計方向であってよい。
また、分離フィルム260は、他の例として、図2に示す通り、分離フィルム260が複数個の単位セル110、120、130、140、150を順次別の方向に交互に包囲しながら備えられた形態で備えられてよい。すなわち、分離フィルム260が一方向に配列された複数の単位セル110、120、130、140、150を、それぞれ時計方向及び反時計方向に順次交互に包囲するように備えられてよい。例えば、分離フィルム260が、一番目に配列されている第1単位セル110を反時計方向に包囲し、二番目に配列されている第2単位セル120を時計方向に包囲し、三番目に配列されている第3単位セル130を再度反時計方向に包囲することで、複数の単位セル110、120、130、140、150を順次包囲するように備えられてよい。このとき、分離フィルム260で第1折畳部261及び第2折畳部262を含む部分が、第1単位セル110を包囲することができる。そして、さらに、分離フィルム260が複数の単位セル110、120、130、140、150の周縁を全体的に一回り包囲しながら電極組立体200を形成させることができる。
図3は、本発明の第2実施例に係る電極組立体を概略的に示した断面図である。
図3に示す通り、本発明の第2実施例に係る電極組立体300は、複数個の単位セル110、120、130、140、150、及び複数個の単位セル110、120、130、140、150の間に位置されるように折り畳まれた分離フィルム360を含む。
本発明の第2実施例に係る電極組立体300は、前述した第1実施例に係る電極組立体100に比べた時、分離フィルム360の第1折畳部361が第1単位セル110を包囲する形態の違いがある。
したがって、本実施例は、第1実施例と重複される内容は簡単に記述し、相違点を中心に記述する。
本発明の第2実施例に係る電極組立体300において、分離フィルム360は、複数個の単位セル110、120、130、140、150のうち、分離フィルム360の初期位置にある第1単位セル110の一部を包囲する第1折畳部361及び第2折畳部362を含む。
ここで、第1折畳部361は、第1単位セル110の一面端部(または上面一部)と一側面を包囲するように備えられてよい。すなわち、例えば、図3に示されている図面を基準に、第1折畳部361は、第1単位セル110の上面一側端部と左側面を包囲するように備えられてよい。
また、第1折畳部361の折り畳み方向を中心に内側面に接着剤を塗布して接着層361bを形成することができる。これに伴い、第1折畳部361が前記接着層361bを介して前記第1単位セル110に接着されてよい。よって、第1折畳部361が第1単位セル110で展開されることを防止することができ、電極組立体300を包囲する分離フィルム360の展開を防止することができる。
一方、第2折畳部362は、第2単位セル120の他面と他側面を包囲するように備えられてよい。すなわち、例えば、図3に示されている図面を基準に、第2折畳部362は、第1単位セル110の下面と右側面を包囲するように備えられてよい。
図4は、本発明の第3実施例に係る電極組立体の製造方法を概略的に示した断面図である。
図4に示す通り、本発明の第3実施例に係る電極組立体の製造方法は、複数個の単位セル110、120、130、140、150及び分離フィルム160を準備する準備過程と、複数個の単位セル110、120、130、140、150を分離フィルム160に定着させる定着過程と、折畳過程とを含んでなる。
以下で、図1及び図4を参照しながら、本発明の第3実施例に係る電極組立体の製造方法に対してより詳しく説明する。
より詳しく、図4に示す通り、準備過程は、少なくとも一つの正極111、少なくとも一つの負極112、少なくとも一つの分離膜114をそれぞれ含む複数個の単位セル110、120、130、140、150及び分離フィルム160を準備する。ここで、分離膜114は絶縁材質からなって正極111及び負極112と交互に積層されてよい。
定着過程は、複数個の単位セル110、120、130、140、150を分離フィルム160に一方向に順次定着させる。
また、定着過程は、分離フィルム160上に複数個の単位セル110、120、130、140、150を順次配列することができる。このとき、複数個の単位セル110、120、130、140、150のうち、第1単位セル110と第1単位セル110に隣接した第2単位セル120との間の間隔をa1、第1単位セル110の幅をw1、第1単位セル110の高さをh1とする時、2*w1+4*h1<a1の条件式を満足するように単位セル110、120、130、140、150を位置させることができる。
併せて、折畳過程は、第1単位セル110を360度以上回転させながら、分離フィルム160が第1単位セル110の周縁を包囲するように形成させることができる。
折畳過程は、複数個の単位セル110、120、130、140、150の間に分離フィルム160が位置するよう、複数個の単位セル110、120、130、140、150が定着された分離フィルム160を順次折り畳む。
また、折畳過程は、複数個の単位セル110、120、130、140、150のうち、分離フィルム160の初期位置にある第1単位セル110を接しながら包囲するよう、分離フィルム160を2回以上折り畳むことができる。ここで、分離フィルム160は、1回折り畳まれて前記第1単位セル110を取り囲む第1折畳部161、及びさらにもう1回折り畳まれて前記第1単位セル110を取り囲む第2折畳部162を含むことができる。
そして、折畳過程は、分離フィルム160の端部が第1単位セル110の方向を向けるように折り畳んで、分離フィルム160の第1折畳部161が第1単位セル110の一面及び一側面を包囲するように折り畳む第1折畳過程、及び、その後、第1単位セル110を180度回転させながら、分離フィルム160の第2折畳部162が第1単位セル110の周縁をさらに包囲するように折り畳ませる第2折畳過程を含むことができる。ここで、第1折畳過程は、第1折畳部161と第1単位セル110が共に回転されて折り畳まれてよい。このとき、第1折畳部161は第1単位セル110を包囲しながら折り畳まれてよい。
一方、折畳過程は、第1折畳部161の折り畳み方向を中心に外側面に粘着層161aを塗布する粘着層塗布過程、及び折り畳みの際に粘着層161aに第1折畳部161と対向する前記分離フィルム160の部分を接着する接着過程をさらに含むことができる。これに伴い、第1単位セル110を包囲する第1折畳部161の展開を効果的に防止することができる。
図1及び図4に示す通り、前記のような構成を有する本発明の第3実施例に係る電極組立体の製造方法は、分離フィルム160と複数の単位セル110、120、130、140、150を折り畳む際に、分離フィルム160の初期位置にある第1単位セル110を、2回の折畳過程を介して分離フィルム160で第1単位セル110の外側周縁を全部包囲するように備え、最も頻繁に起こる、分離フィルム160の初期位置にある第1単位セル110を取り囲む分離フィルム160の展開を防止することができ、既存によく発生していた第1単位セル110の電極113の露出を防止することができる。また、強い折り畳み結合構造を介し、電極組立体100、及び電極組立体100が取り付けられる二次電池の安定性を向上させることができる。
図5は、本発明の第4実施例に係る電極組立体の製造方法を概略的に示した断面図である。
図5に示す通り、本発明の第4実施例に係る電極組立体の製造方法は、複数個の単位セル110、120、130、140、150及び分離フィルム160を準備する準備過程と、定着過程及び折畳過程を含む。
本発明の第4実施例に係る電極組立体の製造方法は、前述した第3実施例に係る電極組立体の製造方法に比べた時、分離フィルム160の第1折畳部161が、第1単位セル110が回転する前に、先に第1単位セル110を包囲するという点で違いがある。
したがって、本実施例は、第3実施例と重複される内容は簡単に記述し、相違点を中心に記述する。
図1及び図5に示す通り、定着過程は、複数個の前記単位セル110、120、130、140、150を分離フィルム160の一面に定着させる。ここで、分離フィルム160は、1回折り畳まれて第1単位セル110を取り囲む第1折畳部161、及びさらにもう1回折り畳まれて第1単位セル110を取り囲む第2折畳部162を含む。このとき、第1単位セル110を分離フィルム160に定着させる時、分離フィルム160の初期位置にある第1単位セル110と分離フィルム160の末端との間に分離フィルム160の第1折畳部161が位置するよう、第1単位セル110を分離フィルム160の末端から所定の距離ほど離隔された距離に定着させることができる。
また、図5(a)に示す通り、定着過程は、分離フィルム160上に複数個の単位セル110、120、130、140、150を順次配列することができる。このとき、複数個の前記単位セル110、120、130、140、150のうち、前記第1単位セル110と前記第1単位セル110に隣接した第2単位セル120との間の間隔をa2、前記分離フィルム160の端部と前記第1単位セル110との距離をa3、前記第1単位セル110の幅をw1、前記第1単位セル110の高さをh1とする時、1*w1+3*h1<a2及び1*w1+1*h1<a3の条件式を満足するように前記単位セル110、120、130、140、150を位置させることができる。
折畳過程は、第1折畳部161を第1単位セル110に折り畳む第1折畳過程、及び第1単位セル110を180度回転させながら、第2折畳部162が第1単位セル110の周縁を包囲する第2折畳過程を含む。
ここで、第1折畳過程は、分離フィルム160の第1折畳部161を、第1単位セル110を包囲するように折り畳む。このとき、第1折畳部161は、例えば、第1折畳部161の側面と一面を包囲するように折り畳まれてよい。すなわち、例えば、第1折畳部161は、図5に示されている第1単位セル110の右側面と上面を包囲するように折り畳まれてよい。
図6は、本発明の第5実施例に係る電極組立体の製造方法を概略的に示した断面図である。
図6に示す通り、本発明の第5実施例に係る電極組立体の製造方法は、複数個の単位セル110、120、130、140、150及び分離フィルム360を準備する準備過程と、定着過程及び折畳過程を含む。ここで、折畳過程は、1回折り畳む第1折畳過程、及び2回折り畳む第2折畳過程を含む。
本発明の第5実施例に係る電極組立体の製造方法は、前述した第3実施例に係る電極組立体の製造方法、及び第4実施例に係る電極組立体の製造方法に比べた時、分離フィルム360の第1折畳部361が第1単位セル110の一面端部と側面に折り畳まれるという違いがある。
したがって、本実施例は、第3実施例及び第4実施例と重複される内容は簡単に記述し、相違点を中心に記述する。
図3及び図6に示す通り、本発明の第5実施例に係る電極組立体の製造方法において、第1折畳過程は、分離フィルム360の第1折畳部361を、第1単位セル110の一面端部(または上面一部)及び一側面を包囲するように折り畳むことができる。これに伴い、既存に脆弱であった第1単位セル110の電極113の露出を防止することができ、折り畳み後の分離フィルム360の展開を防止することができる。
また、第1折畳過程は、第1折畳部361の折り畳み方向を中心に内側面に接着剤を塗布して接着層361bを形成する接着剤塗布過程、及び第1折畳部361を前記接着層361bを介して第1単位セル110に接着する接着過程をさらに含むことができる。これに伴い、第1折畳部361が第1単位セル110で展開されることを防止することができ、電極組立体300を包囲する分離フィルム360の展開を防止することができる。
一方、第1折畳過程は、一例として、分離フィルム360の第1折畳部361にエア(air)を噴射することで、第1折畳部361を第1単位セル110に折り畳ませることができる。このとき、空気圧縮機などによってエアを噴射することができる。
また、第1折畳過程は、他の例として、第1折畳部361を、ジグ(Zig)を介して前記第1単位セル110に折り畳ませることができる。
併せて、第1折畳過程は、また他の例として、第1折畳部361を、挿入器具部を介して前記第1単位セル110に折り畳ませることができる。
そして、第1折畳過程は、また他の例として、第1折畳部361を重力の力で折り畳ませることができる。このとき、第1折畳部361を水平方向に位置させ、第1折畳部を除いた部分を固定すれば、重力に力によって第1折畳部361を折り畳ませることができる。すなわち、折畳部位を除いた部位を固定し、折り畳まれる部分を水平に位置させることで、重力の力で折り畳ませることができる。
以上、本発明を具体的な実施形態を介して詳しく説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであって、本発明に係る電極組立体及びその製造方法はこれに限定されない。本発明の技術的思想内で、当該分野の通常の知識を有する者によって多様な実施が可能であるといえるものである。
また、発明の具体的な保護の範囲は、特許請求の範囲によって明確になるはずである。
100 電極組立体
110 単位セル(第1単位セル)
111 正極
112 負極
113 電極
114 分離膜
120 単位セル(第2単位セル)
130 単位セル(第3単位セル)
140 単位セル
150 単位セル
160 分離フィルム
161 第1折畳部
161a 粘着層
162 第2折畳部
170 固定テープ
200 電極組立体
260 分離フィルム
261 第1折畳部
262 第2折畳部
300 電極組立体
360 分離フィルム
361 第1折畳部
361b 接着層
362 第2折畳部

Claims (14)

  1. 少なくとも一つの正極、少なくとも一つの負極、及び少なくとも一つの分離膜をそれぞれ含む複数個の単位セル、並びに分離フィルムを準備する準備過程と、
    複数個の前記単位セルを前記分離フィルムの一面に定着させる定着過程と、
    複数個の前記単位セルの間に前記分離フィルムが位置するよう、複数個の前記単位セルが定着された前記分離フィルムを順次折り畳む折畳過程と、を含んでなり、
    前記分離フィルムは、第1折畳部と、第2折畳部と、を有し、
    前記折畳過程において前記第1折畳部が、複数個の前記単位セルのうち、前記分離フィルムの初期位置にある第1単位セル接しながら前記第1単位セルの一面および一側面を包囲し、前記第2折畳部が前記第1単位セルに接しながら前記第1単位セルの他面および他側面を包囲するよう、前記分離フィルムを2回以上折り畳み、
    前記第1単位セルの一面を取り囲む第1折畳部の外側の面が、前記単位セルが定着された前記分離フィルムの一面側と接している電極組立体の製造方法。
  2. 前記定着過程は、
    前記分離フィルム上に複数個の前記単位セルを順次配列し、
    複数個の前記単位セルのうち、前記第1単位セルと前記第1単位セルに隣接した第2単位セルとの間の間隔をa1、前記第1単位セルの幅をw1、前記第1単位セルの高さをh1とする時、2*w1+4*h1<a1の条件式を満足するように前記単位セルを位置させる請求項1に記載の電極組立体の製造方法。
  3. 前記折畳過程は、
    前記第1単位セルを360度以上回転させながら、前記分離フィルムが前記第1単位セルの周縁を包囲するように形成させる請求項1に記載の電極組立体の製造方法。
  4. 前記定着過程は、
    前記分離フィルム上に複数個の前記単位セルを順次配列し、
    複数個の前記単位セルのうち、前記第1単位セルと前記第1単位セルに隣接した第2単位セルとの間の間隔をa2、前記分離フィルムの端部と前記第1単位セルとの距離をa3、前記第1単位セルの幅をw1、前記第1単位セルの高さをh1とする時、1*w1+3*h1<a2及び1*w1+1*h1<a3の条件式を満足するように前記単位セルを位置させる請求項1に記載の電極組立体の製造方法。
  5. 前記折畳過程は、
    前記分離フィルムの端部が前記第1単位セルの方向を向けるように折り畳んで、前記第1折畳部が前記第1単位セルの一面及び一側面を包囲するように折り畳む第1折畳過程と、
    その後、前記第1単位セルを180度回転させながら、前記第2折畳部が前記第1単位セルの周縁をさらに包囲するように折り畳ませる第2折畳過程と、を含んでなる請求項1に記載の電極組立体の製造方法。
  6. 前記第1折畳過程は、
    前記分離フィルムの前記第1折畳部にエアを噴射し、
    前記第1折畳部を前記第1単位セルに折り畳ませる請求項に記載の電極組立体の製造方法。
  7. 前記第1折畳過程は、
    前記第1折畳部を、ジグを介して前記第1単位セルに折り畳ませる請求項に記載の電極組立体の製造方法。
  8. 前記折畳過程は、
    前記第1折畳部の折り畳み方向を中心に外側面に粘着層を塗布する粘着層塗布過程と、折り畳みの際に前記粘着層に前記第1折畳部と対向する前記分離フィルムの部分を接着する接着過程と、をさらに含んでなる請求項1に記載の電極組立体の製造方法。
  9. 前記折畳過程は、
    前記第1折畳部の折り畳み方向を中心に内側面に接着剤を塗布して接着層を形成する接着剤塗布過程と、
    前記第1折畳部を、前記接着層を介して前記第1単位セルに接着する接着過程と、をさらに含んでなる請求項5から請求項のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。
  10. 少なくとも一つの正極、少なくとも一つの負極、少なくとも一つの分離膜をそれぞれ含む複数個の単位セルと、
    複数個の前記単位セルの間に位置するように折り畳まれている分離フィルムと、を含み、
    前記分離フィルムは、第1折畳部と、第2折畳部と、を有し、
    前記第1折畳部が、前記複数個の単位セルのうち、前記分離フィルムの初期位置にある第1単位セル接しながら前記第1単位セルの一面および一側面を包囲し、前記第2折畳部が前記第1単位セルに接しながら前記第1単位セルの他面および他側面を包囲するよう、前記分離フィルムが2回以上折り畳まれた形態で備えられ
    前記第1単位セルの一面を取り囲む第1折畳部の外側の面が、前記単位セルが定着された前記分離フィルムの一面側と接している電極組立体。
  11. 前記分離フィルムは、前記第1折畳部において1回折り畳まれており、前記第2折畳部においてさらに1回折り畳まれている、請求項10に記載の電極組立体。
  12. 前記第1折畳部は、折り畳み方向を中心に外側面に粘着層が設けられ、折り畳みの際に対向する前記分離フィルムの部分と接着される請求項11に記載の電極組立体。
  13. 前記第1折畳部及び前記第2折畳部は、前記第1単位セルの外側周縁を全部包囲する請求項11に記載の電極組立体。
  14. 前記第1折畳部は、折り畳み方向を中心に内側面に接着層が形成され、前記第1折畳部が前記接着層を介して前記第1単位セルに接着されている請求項11に記載の電極組立体。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7448357B2 (ja) * 2017-09-29 2024-03-12 株式会社Aescジャパン 二次電池
CN111934026B (zh) * 2020-07-30 2021-11-30 宁德新能源科技有限公司 电芯结构及电化学装置
KR20220040361A (ko) 2020-09-23 2022-03-30 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조방법 및 이차전지
JP7618787B2 (ja) 2020-09-23 2025-01-21 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池の製造方法および二次電池
WO2022197048A1 (ko) * 2021-03-15 2022-09-22 주식회사 엘지에너지솔루션 플라즈마 발생장치 및 그를 포함하는 전극조립체 제조설비
KR20230025274A (ko) * 2021-08-13 2023-02-21 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지용 전극 조립체 및 그 제조방법
CN117413390A (zh) * 2021-12-23 2024-01-16 株式会社Lg新能源 电极组件及其制造方法
KR20230108138A (ko) * 2022-01-10 2023-07-18 에스케이온 주식회사 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100515572B1 (ko) * 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조 방법
KR20010008205A (ko) * 2000-11-15 2001-02-05 유성림 컴퓨터 네트워크를 이용한 의료 서비스 방법과 시스템 및이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체
KR100388648B1 (ko) * 2001-05-23 2003-06-25 주식회사 코캄엔지니어링 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템
KR100646535B1 (ko) * 2005-03-23 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 전지용 전극조립체와 이를 이용한 리튬 이온이차전지
KR100948972B1 (ko) * 2005-11-03 2010-03-23 주식회사 엘지화학 폴딩부가 형성되어 있는 분리막으로 구성된 이차전지
KR100861705B1 (ko) * 2006-05-29 2008-10-06 주식회사 엘지화학 구조적 안정성과 전해액의 젖음성이 우수한 전극조립체 및이를 포함하는 이차전지
KR100987300B1 (ko) * 2007-07-04 2010-10-12 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법
KR101150265B1 (ko) * 2007-07-16 2012-06-12 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법
KR101014817B1 (ko) * 2007-12-14 2011-02-14 주식회사 엘지화학 안전 부재를 포함하고 있는 스택/폴딩형 전극조립체 및그것의 제조방법
KR101278739B1 (ko) * 2008-11-07 2013-06-25 주식회사 엘지화학 중첩 전기화학소자
KR101367754B1 (ko) * 2011-07-07 2014-02-27 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 전극 조립체 및 이를 구비한 전기화학소자
KR101332282B1 (ko) * 2012-03-14 2013-11-22 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀
CN104247141B (zh) * 2012-05-07 2018-04-27 株式会社Lg 化学 电极组件和包括该电极组件的锂二次电池
KR20130135017A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 주식회사 엘지화학 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
DE102012019975B3 (de) * 2012-10-04 2013-11-14 Jonas & Redmann Automationstechnik Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Elektrodenstapeln
KR101668356B1 (ko) * 2013-10-08 2016-10-21 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극 조립체 및 그 제조 방법
KR101645065B1 (ko) * 2013-10-21 2016-08-02 주식회사 엘지화학 스택 폴딩형 전극조립체 및 그 제조방법
KR101676406B1 (ko) * 2013-10-31 2016-11-15 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극 조립체
KR101826894B1 (ko) * 2013-11-04 2018-02-07 주식회사 엘지화학 전극 조립체 및 이를 제조하는 장치
KR101692776B1 (ko) * 2014-05-15 2017-01-17 주식회사 엘지화학 테트라 셀을 포함하고 있는 전지셀
KR101706319B1 (ko) * 2014-05-22 2017-02-13 주식회사 엘지화학 계단 구조의 복합 전극 조립체
KR101684283B1 (ko) 2014-07-18 2016-12-08 주식회사 엘지화학 젤리롤형 전극 조립체
KR101710060B1 (ko) * 2014-08-13 2017-02-24 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극조립체 및 그 제조방법
JP6490190B2 (ja) * 2014-08-13 2019-03-27 エルジー・ケム・リミテッド 積層/折畳み型電極組立体及びその製造方法

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