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KR20150059518A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20150059518A
KR20150059518A KR1020130143211A KR20130143211A KR20150059518A KR 20150059518 A KR20150059518 A KR 20150059518A KR 1020130143211 A KR1020130143211 A KR 1020130143211A KR 20130143211 A KR20130143211 A KR 20130143211A KR 20150059518 A KR20150059518 A KR 20150059518A
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KR
South Korea
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electrode
aluminum alloy
tab
secondary battery
aluminum
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020130143211A
Other languages
English (en)
Inventor
안정철
노성자
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020130143211A priority Critical patent/KR20150059518A/ko
Priority to US14/250,960 priority patent/US20150147635A1/en
Priority to CN201410232984.6A priority patent/CN104659329B/zh
Publication of KR20150059518A publication Critical patent/KR20150059518A/ko
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
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Abstract

본 발명에서는 양극 탭의 재질로 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물이 포함된 알루미늄 합금을 사용함으로써 인장강도 및 연신율을 개선하여 자유 낙하 시의 안정성을 확보할 수 있는 이차 전지가 개시된다.
일 예로, 제 1, 2 전극판 및 세퍼레이터가 적층 또는 권취된 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 및 상기 제 1, 2 전극판과 연결된 제 1, 2 전극 탭을 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 제 1 전극 탭은 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물을 포함하는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지가 개시된다.

Description

이차 전지 {Secondary Battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(Secondary Battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 전극 조립체 및 전해액을 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라 원통형 알루미늄 캔을 사용하는 원통형 전지, 각형의 알루미늄 캔을 사용하는 각형 전지 및 박판의 파우치 케이스에 수납되는 파우치형 전지로 구분할 수 있다. 이차 전지는 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 함께 케이스에 수용함으로써 구성된다. 그리고 양, 음극판에는 양극, 음극의 단자부로 사용되는 전극 탭이 연결되어 케이스 외부로 인출된다. 이러한 전극 탭은 이차 전지의 신뢰성을 판단하기 위한 낙하 테스트시 케이스와의 경계 영역에서 끊어짐으로써 단자부로서의 역할을 상실하는 경우가 발생될 수 있다.
본 발명은 전극 탭의 재질을 변경하여 인장강도 및 연신율을 개선함으로써 자유 낙하 시의 안정성을 확보할 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명에 따른 이차 전지는 제 1, 2 전극판 및 세퍼레이터가 적층 또는 권취된 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 및 상기 제 1, 2 전극판과 연결된 제 1, 2 전극 탭을 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 제 1 전극 탭은 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물을 포함하는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 알루미늄(Al)은 97 내지 98 wt%로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 불순물은 실리콘(Si) 및 구리(Cu) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 실리콘(Si)은 0.15 wt%보다 작을 수 있다.
또한, 상기 구리(Cu)는 0.05 wt%보다 작을 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 5 내지 10㎛의 결정립 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 80 내지 110 N/mm2의 인장강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 17 내지 38%의 연신율을 가질 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 180도 절곡시 최대 13 내지 30회 절곡 가능할 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 50 내지 65 %IACS의 전기 전도율을 가질 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 합금은 68 내지 85Ω/Km의 저항율을 가질 수 있다.
본 발명에 의한 이차 전지는 제 1 탭의 재질로 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물이 포함된 알루미늄 합금을 사용함으로써 인장강도 및 연신율을 개선하여 자유 낙하 시의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지에서 제 1 전극 탭에 적용되는 알루미늄 합금의 실시예와 비교예의 결정립 사이즈를 관찰한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지에서 제 1 전극 탭에 적용되는 알루미늄 합금의 실시에와 비교예의 절곡 후 표면 상태를 관찰한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)의 분리 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극조립체(110) 및 전극 조립체(110)를 수용하는 케이스(120)로 이루어질 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터(113)가 적층 또는 권취되어 형성된다. 여기서, 상기 제 1 전극판(111)은 양극일 수 있고, 상기 제 2 전극판(112)은 음극일 수 있다. 물론, 반대의 경우도 가능하다.
상기 제 1 전극판(111)이 양극일 경우, 상기 제 1 전극판(111)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄(Al) 호일로 이루어진 제 1 집전체의 양면에 제 1 활물질층을 코팅하여 형성된다. 여기서 제 1 활물질은 칼코게나이트(chalcogenide) 화합물이 사용될 수 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용될 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1 전극판(111)의 제 1 활물질층이 형성되지 않은 제 1 무지부에는 제 1 전극 탭(114)이 형성된다. 상기 제 1 전극 탭(114)의 일단은 제 1 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 케이스(120)의 외부로 인출된다. 상기 제 1 전극 탭(114)은 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물을 포함하는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 알루미늄(Al)은 97 내지 98 wt%로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 불순물은 0.15 wt%보다 작은 실리콘(Si) 및 0.05 wt%보다 작은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전극 탭(114)은 연신율과 인장강도가 향상되어 이차 전지의 자유 낙하 시 안정성을 확보하는 것이 가능하다. 한편, 상기 제 1 전극 탭(114)의 상기 케이스(120)와 접촉하는 영역에는 절연을 위한 절연 테이프(116)가 부착된다. 상기 절연 테이프(116)는 PPS(polyphenylene sulfide), PI(polyimide) 또는 PP(polypropylene)로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2 전극판(112)이 음극일 경우, 상기 제 2 전극판(112)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 제 2 집전체의 양면에 제 2 활물질층을 코팅하여 형성된다. 여기서, 제 2 활물질은 탄소 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체, 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이트 또는 금속 산화물 등이 사용될 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 2 집전체에 제 2 활물질층이 형성되지 않은 제 2 무지부에는 제 2 전극 탭(115)이 형성된다. 상기 제 2 전극 탭(115)의 일단은 제 2 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 케이스(120)의 외부로 인출된다. 상기 제 2 전극 탭(115)은 니켈(Ni) 합금으로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 제 2 전극 탭(115)의 상기 케이스(120)와 접촉하는 영역에는 절연을 위한 절연 테이프(116)가 부착된다.
상기 세퍼레이터(113)는 상기 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 사이에 개재되어 상기 제 1, 2 전극판(111, 112) 사이의 단락을 방지한다. 상기 세퍼레이터(113)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 상기 세퍼레이터(113)는 상기 제 1, 2 전극판(111, 112)의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1, 2 전극판(111, 112)보다 폭을 넓게 형성할 수 있다.
상기 케이스(120)는 일체로 형성된 직방형의 파우치막을 한 변의 길이 방향을 기준으로 중간을 절곡하여 상부 케이스(121)와 하부 케이스(122)를 이루도록 한다. 그리고 상기 하부 케이스(122)에는 프레스(press) 가공 등을 통해 전극 조립체(110)가 수용될 홈(123)이 형성되고, 상기 상부 케이스(121)와 실링을 위한 실링부(122a)가 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 상기 제 1 전극 탭(114)의 재질로 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe), 1 wt%보다 작은 불순물이 포함된 알루미늄 합금을 사용하였다. 따라서, 인장강도 및 연신율이 향상되어 자유 낙하 시의 이차 전지의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
상술한 제 1 전극 탭(114)에 적용된 알루미늄 합금의 물리적 특성을 테스트하였다.
표 1은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전극 탭에 적용된 알루미늄 합금 및 비교예에 따른 알루미늄 합금의 조성이다. (단위:wt%)
Si Fe Cu Mn Mg Zn Al
실시예1 ≤0.15 1-3 ≤0.05 - - - 97.0-98.5
비교예1 ≤0.7 ≤0.1 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.1 ≥99.3
비교예2 ≤0.7 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.1 ≥99.3
이하에서는 표1의 실시예1과 비교예1, 2를 참조하여 결정립 크기, 인장 강도 및 연신율, 낙하 테스트 결과에 대하여 살펴보도록 한다.
결정립 크기 및 절곡 후 표면의 상태
도 2는 표 1의 실시예1과 비교예1의 결정립 크기를 비교한 것이다. 도 3은 표 1의 실시예1과 비교예1을 절곡한 뒤 표면 상태를 관찰한 것이다. 도 2 및 도 3의 (a)는 실시예1을 관찰한 것이고, (b)는 비교예1을 관찰한 것이다. 실시예1과 비교예1의 결정립 크기 및 표면 상태는 고분해능의 주사 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscopy)으로 관찰되었다.
도 2를 참조하면, 실시예1의 결정립 크기가 비교예1의 결정립 크기에 비하여 미세한 것을 알 수 있다. 즉, 실시예1의 결정립 크기는 5 내지 10㎛를 갖고, 비교예1의 결정립 크기는 30 내지 90㎛를 갖는다. 결국, 결정립 크기가 상대적으로 작은 실시예1의 경우가 절곡 특성이 더욱 우수하며, 자유 낙하나 외부 충격에 더욱 안정성을 나타낸다는 것을 알 수 있다.
특히, 도 3을 참조하면, 절곡 후의 표면 상태는 실시예1의 경우가 비교예1의 경우보다 매끈하다. 비교예1은 절곡 후 표면에 크랙(crack)이 발생한 것을 확인할 수 있다.
인장강도 및 연신율
표 2는 표 1의 실시예1과 비교예1의 인장강도 및 연신율을 측정한 것이다. 시편 길이는 200mm이며, 실시예1과 비교예1의 조성비를 갖는 각각 25개의 시편을 이용하여 측정하였다. 인장강도의 측정은 인장강도 측정기(orientec사 RTC-1210)로 이루어졌으며, 이 때 시험속도는 50mm/min, 평점거리는 100mm로 하였다. 또한, 연신율은 평점거리인 게이지 라인(gage line)의 간격 100mm를 A라 하고, 시편을 인장했을 때 파열되는 평점거리를 A’이라고 했을 때 다음의 식으로 정의될 수 있다.
Figure pat00001
인장강도(N/mm2) 연신율(%)
N=25 비교예1 실시예1 비교예1 실시예1
1 74.1 94.9 17.8 26.2
2 74.8 96.6 20.4 24.8
3 73.5 95.7 17.8 26.4
4 74.4 97.7 16.5 26.8
5 74.8 94.9 17 20.2
6 72.6 96.2 14.5 24.8
7 72.4 97.7 15.5 25
8 74.6 96.3 16.6 23.6
9 74.4 97.3 19.1 24
10 73.1 95.2 18.9 28.3
11 74 95.6 18.7 25
12 73.4 94.9 19.8 23.6
13 73.4 94.9 19.4 26.3
14 73.8 94.7 18.7 25.2
15 73.7 96.9 17.2 19.9
16 73.9 94.3 17.9 26.8
17 73.7 94.8 18.3 26.3
18 74.4 95.2 18.5 25.5
19 73.3 98.4 14.6 24.5
20 72.7 94.4 16.5 22.2
21 73.2 95 16.8 23.2
22 73.1 95.4 18.4 24
23 72.5 95 15 24.8
24 74.5 94.7 19.4 24.5
25 73 95.2 17.7 25.3
최대값 74.8 98.4 20.4 28.3
최소값 72.4 94.3 14.5 19.9
평균 73.625 95.676 17.64 24.688
표 2를 참조하면, 실시예1의 인장강도 평균값은 95.676 N/mm2로 비교예1의 인장강도 평균값인 73.625 N/mm2보다 우수한 결과를 나타냄을 확인할 수 있다. 또한, 실시예1의 연신율 평균값은 24.688%이고, 비교예1의 연신율 평균값은 17.64%로 실시예1이 보다 우수한 연신율 특성을 가짐을 알 수 있다. 이로부터 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금은 우수한 인장강도 및 연신율 특성으로 자유 낙하나 외부 충격에 쉽게 절단되지 않으므로 안정성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
자유 낙하 테스트
표 3 및 표 4는 실시예1과 비교예1,2의 조성비에 따른 제 1 전극 탭을 적용한 이차 전지의 자유 낙하 테스트 결과를 나타낸 것이다. 연질 탭1,2,3,4,5는 표 1의 실시예1의 조성비를 가지며, 경질 탭1,2,3,4,5는 표 1의 비교예1,2 중 선택된 하나의 조성비를 갖는다. 테스트는 각각의 탭들이 적용된 이차 전지를 60℃, 90% RH의 고온고습 조건에 72시간 노출시킨 후 이루어졌다. 표 3, 4에는 고온고습 조건에서 72시간 노출시킨 후의 초기 OCV(open circuit voltage)를 측정하고, 이후 이차 전지를 단계별로 낙하시키며 낙하가 끝날 시마다 OCV를 측정하여 그 값을 기록하였다. 낙하 단계는 (1)전면 1250회, (2)후면 1250회, (3)왼쪽 750회, (4)오른쪽 750회, (5)하부 250회, (6)하부 500회, (7)하부 750회, (8)상부 250회, (9)상부 500회, (10)상부 750회로 총 7000회에 걸쳐 이루어진다. 초기 OCV와 각각의 낙하 단계 후에 측정한 OCV를 비교하여 정상 전압인지를 확인함으로써 이차 전지의 불량 여부를 확인할 수 있다. 즉, 초기 OCV와 단계별 OCV를 비교함으로써, 일정 전압을 나타내면 정상으로 판단하고, 전압값에 변화가 있다면 제 1 전극 탭이 끊어진 것으로 예측할 수 있어 불량으로 판단한다.
단계(누적횟수) 초기 OCV (0) (1)(1250) (2)(2500) (3)(3250) (4)(4000) (5)(4250)
연질 탭1 3.8392 3.8393 3.8393 3.8391 3.8392 3.8392
연질 탭2 3.8396 3.8397 3.8397 3.8396 3.8396 3.8396
연질 탭3 3.8395 3.8396 3.8395 3.8395 3.8395 3.8394
연질 탭4 3.8402 3.8403 3.8403 3.8402 3.8402 3.8402
연질 탭5 3.8389 3.8391 3.8391 3.839 3.839 3.8389
경질 탭1 3.8409 3.8409 3.8409 3.8409 3.8408 3.8408
경질 탭2 3.8431 3.8431 3.8431 3.8431 3.8431 3.8431
경질 탭3 3.8439 3.8438 3.8438 3.8438 3.8438 3.8438
경질 탭4 3.8454 3.8454 3.8454 3.8453 3.8453 3.8453
경질 탭5 3.8424 3.8423 3.8423 3.8423 3.8422 3.8422
단계(누적횟수) (6)(4750) (7)(5500) (8)(5750) (9)(6250) (10)(7000) 결과
연질 탭1 3.8391 3.8391 3.8391 3.8391 3.8391 OK
연질 탭2 3.8395 3.8395 3.8395 3.8395 3.8395 OK
연질 탭3 3.8394 3.8394 3.8394 3.8394 0.7377(NG) NG
연질 탭4 3.8401 3.8401 3.8402 3.8402 3.8402 OK
연질 탭5 3.8389 3.8389 3.8389 3.8389 3.8389 OK
경질 탭1 3.8408 0.8556 - - - NG
경질 탭2 3.843 0.9182 - - - NG
경질 탭3 3.8438 3.8438 3.8438 3.8437 3.8438 OK
경질 탭4 3.8453 0.7505(NG) - - - NG
경질 탭5 0.732(NG) - - - - NG
표 3, 4를 참조하면, 연질 탭1,2,3,4,5가 적용된 이차 전지의 경우 5500회 낙하 단계까지 일정한 전압으로 양호한 상태를 보인 반면, 경질 탭1,2,4,5가 적용된 이차 전지는 5500회 낙하 단계에서 전압이 크게 감소하여 불량인 것으로 판정되었다. 특히, 경질 탭5가 적용된 이차 전지는 4750회 낙하 단계에서 불량이 발생하여 더욱 취약한 특성을 가진 것을 확인할 수 있다. 더불어, 7000회 낙하 단계까지 테스트를 시행하였을 때에도 연질 탭의 경우 연질 탭3만이 불량을 나타내었으며, 경질 탭의 경우 경질 탭1,2,4,5에서 불량이 발생하여 실시예1의 조성비를 갖는 연질 탭이 더욱 우수한 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
주요 특성치
표 5는 표 1의 실시예1 및 비교예1의 주요 특성치를 나타낸 것이다. 여기서, 절곡성은 실시예1 및 비교예1을 180도 절곡하였을 때 파단이 일어나지 않고 절곡이 이루어질 수 있는 최대 횟수를 의미한다. 또한, 전기전도율인 IACS(International Annealed Copper Standard)는 순수 구리의 전도율인 1.73X10-8Ωm를 100%IACS라 할 때 그것과의 비를 나타낸 것이다.
인장강도(N/mm2) 연신율(%) 절곡성(회) 전기전도율(%IACS) 저항율(Ω/Km)
실시예1 90-100 20-28 16-20 55-60 73-77
비교예1 70-80 15-23 10-14 59-61 75-78
표 5를 참조하면, 실시예1은 50 내지 65 %IACS의 전기전도율, 보다 바람직하게는 55 내지 60 %IACS의 전기전도율을 가짐으로써 59 내지 61 %IACS를 갖는 비교예1과 유사한 전기전도율을 갖는다. 또한, 실시예1은 68 내지 85 Ω/Km의 저항율, 보다 바람직하게는 73 내지 77 Ω/Km의 저항율을 가짐으로써 75 내지 78 Ω/Km의 저항율을 갖는 비교예1과 유사한 저항율을 갖는다. 하지만 실시예1은 80 내지 110 N/mm2의 인장강도, 17 내지 38%의 연신율, 보다 바람직하게는 90 내지 100 N/mm2의 인장강도, 20 내지 28%의 연신율을 가짐으로써 70 내지 80 N/mm2의 인장강도, 15 내지 23%의 연신율을 갖는 비교예1에 비하여 인장강도 및 연신율 특성이 우수하다. 또한, 실시예1의 경우 180도 절곡시 13 내지 30회, 보다 바람직하게는 16 내지 20회 절곡 가능하므로, 10 내지 14회 절곡 가능한 비교예1에 비하여 절곡 특성도 보다 우수함을 알 수 있다. 따라서 실시예1이 비교예1에 비하여 연질의 재질을 가지므로 이차 전지의 자유 낙하시 전극 탭의 절단이 발생하지 않고 유연하게 충격을 받음으로써 이차 전지의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 제 1 전극 탭(114)에 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물을 포함하는 알루미늄 합금을 사용한다. 따라서, 인장강도, 연신율 및 절곡성이 우수한 제 1 전극 탭(114)을 제공하여 이차 전지(100)의 자유 낙하시 전극 탭(114)의 절단을 방지하고, 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 이차 전지 110; 전극 조립체
111; 제 1 전극판 112; 제 2 전극판
113; 세퍼레이터 114; 제 1 전극 탭
115; 제 2 전극 탭 120; 케이스

Claims (11)

  1. 제 1, 2 전극판 및 세퍼레이터가 적층 또는 권취된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 및
    상기 제 1, 2 전극판과 연결된 제 1, 2 전극 탭을 포함하는 이차 전지에 있어서,
    상기 제 1 전극 탭은 97 내지 98.5 wt%의 알루미늄(Al), 1 내지 3 wt%의 철(Fe) 및 1 wt%보다 작은 불순물을 포함하는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄(Al)은 97 내지 98 wt%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 불순물은 실리콘(Si) 및 구리(Cu) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘(Si)은 0.15 wt%보다 작은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 구리(Cu)는 0.05 wt%보다 작은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 5 내지 10㎛의 결정립 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 80 내지 110 N/mm2의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 17 내지 38%의 연신율을 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 180도 절곡시 최대 13 내지 30회 절곡 가능한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 50 내지 65 %IACS의 전기 전도율을 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 68 내지 85Ω/Km의 저항율을 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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