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KR20260017591A - Secondary battery, and battery module, battery pack and vehicle comprising same - Google Patents

Secondary battery, and battery module, battery pack and vehicle comprising same

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Publication number
KR20260017591A
KR20260017591A KR1020240100633A KR20240100633A KR20260017591A KR 20260017591 A KR20260017591 A KR 20260017591A KR 1020240100633 A KR1020240100633 A KR 1020240100633A KR 20240100633 A KR20240100633 A KR 20240100633A KR 20260017591 A KR20260017591 A KR 20260017591A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
collector plate
secondary battery
electrode tabs
tabs
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020240100633A
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Korean (ko)
Inventor
정영훈
위연화
정수희
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to PCT/KR2025/011148 priority Critical patent/WO2026029506A1/en
Publication of KR20260017591A publication Critical patent/KR20260017591A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는, 케이스, 케이스에 수용되고, 각각 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 포함하는 복수의 전극 조립체, 제1 전극에 결합된 복수의 제1 전극 탭, 상기 제2 전극에 결합된 복수의 제2 전극 탭, 복수의 제1 전극 탭과 결합하는 제1 집전판, 복수의 제2 전극 탭과 결합하는 제2 집전판, 케이스를 밀봉하며, 제1 집전판 및 제2 집전판과 각각 연결되는 제1 단자 및 제2 단자가 위치하는 캡 어셈블리를 포함하고, 복수의 전극 조립체 중 인접한 한 쌍의 전극 조립체 각각의 제1 전극 탭은 서로 반대 방향으로 기울어질 수 있다. According to one aspect of the present invention, a secondary battery comprises a case, a plurality of electrode assemblies accommodated in the case, each of the electrode assemblies including a first electrode, a separator, and a second electrode, a plurality of first electrode tabs coupled to the first electrodes, a plurality of second electrode tabs coupled to the second electrodes, a first collector plate coupled to the plurality of first electrode tabs, a second collector plate coupled to the plurality of second electrode tabs, a cap assembly sealing the case and having a first terminal and a second terminal respectively connected to the first collector plate and the second collector plate, wherein the first electrode tabs of each of an adjacent pair of electrode assemblies among the plurality of electrode assemblies can be inclined in opposite directions.

Description

이차 전지, 및 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 운송 수단 {SECONDARY BATTERY, AND BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND VEHICLE COMPRISING SAME}Secondary battery, and battery module, battery pack and vehicle including the same {SECONDARY BATTERY, AND BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND VEHICLE COMPRISING SAME}

본 발명은 이차 전지, 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 운송 수단에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery, a battery module including the same, a battery pack, and a transportation means.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and mobile phones has rapidly increased, and the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites has been in full swing, research on high-performance secondary batteries capable of repeated charging and discharging is actively being conducted.

현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercially available secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries are attracting attention for their advantages, including virtually no memory effect compared to nickel-based batteries, free charging and discharging, a very low self-discharge rate, and high energy density.

이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차전지는 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판, 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체 및 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.These lithium secondary batteries primarily use lithium oxide and carbon materials as the positive and negative electrode active materials, respectively. Furthermore, the lithium secondary battery comprises a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with the positive and negative electrode active materials, an electrode assembly in which the positive and negative electrode plates are positioned with a separator between them, and an outer case that seals and houses the electrode assembly together with an electrolyte.

한편, 리튬 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 이차전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다.Meanwhile, lithium secondary batteries can be classified into can-type secondary batteries, in which the electrode assembly is housed in a metal can, and pouch-type secondary batteries, in which the electrode assembly is housed in a pouch made of aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. Can-type secondary batteries can be further classified into cylindrical batteries and square batteries, depending on the shape of the metal can.

각형 전지의 경우, 극판에 연결된 복수의 박막 탭을 하나로 모아 사전 용접(pre-welding)한 후 집전부재에 다시 용접하는 과정을 거치게 된다. 전극 조립체의 두께가 커짐에 따라, 사전 용접에 필요한 박막 탭의 길이가 길어지게 되고, 각형 전지 내부에서 사전 용접된 박막 탭의 두께가 차지하는 공간이 커서 전지의 단위 부피당 에너지 밀도를 증가시키기 어렵다.For square batteries, multiple thin-film tabs connected to the electrode plates are assembled into a single, pre-welded assembly, then re-welded to the current collector. As the electrode assembly thickness increases, the length of the thin-film tabs required for pre-welding increases. Furthermore, the space occupied by the pre-welded thin-film tabs within the square battery increases, making it difficult to increase the energy density per unit volume of the battery.

또한, 외부 단자를 통해 전극 조립체에 전류가 도달하는 과정에서, 박막 탭의 길이 등이 커짐에 따라 저항이 증가할 수 있다.Additionally, as current reaches the electrode assembly through the external terminal, resistance may increase as the length of the thin film tab, etc., increases.

상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 케이스 내부에서 박막 탭 등이 차지하는 공간을 줄여 단위 부피당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 이차 전지, 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 운송 수단을 제공하는 것이다.In order to solve the above problem, the purpose of the present invention is to provide a secondary battery, a battery module including the same, a battery pack, and a means of transportation that can increase energy density per unit volume by reducing the space occupied by a thin film tab, etc., inside a case.

본 발명의 다른 목적은 외부 단자를 통해 전극 조립체에 전류가 도달하는 과정에서 박막 탭의 길이 증가에 따른 전류에 대한 저항을 감소시킬 수 있는 이차 전지, 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 운송 수단을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a secondary battery, a battery module including the same, a battery pack, and a means of transportation capable of reducing resistance to current due to an increase in the length of a thin film tab in a process in which current reaches an electrode assembly through an external terminal.

본 발명의 또 다른 목적은 이차 전지를 제조하는 과정에서 부품 증가에 따른 비용 상승, 제조 시간이 증가하는 것을 방지할 수 있는 이차 전지, 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 운송 수단을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a secondary battery, a battery module including the same, a battery pack, and a means of transportation, which can prevent an increase in cost and an increase in manufacturing time due to an increase in parts in the process of manufacturing the secondary battery.

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는, 케이스, 상기 케이스에 수용되고, 각각 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 포함하는 복수의 전극 조립체, 상기 제1 전극에 결합된 제1 전극 탭, 상기 제2 전극에 결합된 제2 전극 탭, 상기 제1 전극 탭과 결합하는 제1 집전판, 상기 제2 전극 탭과 결합하는 제2 집전판, 상기 케이스를 밀봉하며, 상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판과 각각 연결되는 제1 단자 및 제2 단자가 위치하는 캡 어셈블리를 포함하고, 상기 복수의 전극 조립체 중 인접한 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제1 전극 탭은 서로 반대 방향으로 기울어질 수 있다. According to one aspect of the present invention, a secondary battery comprises a case, a plurality of electrode assemblies accommodated in the case, each of the plurality of electrode assemblies including a first electrode, a separator, and a second electrode, a first electrode tab coupled to the first electrode, a second electrode tab coupled to the second electrode, a first current collector plate coupled to the first electrode tab, a second current collector plate coupled to the second electrode tab, a cap assembly sealing the case and having a first terminal and a second terminal respectively connected to the first current collector plate and the second current collector plate, wherein the first electrode tabs of each of adjacent pairs of electrode assemblies among the plurality of electrode assemblies can be inclined in opposite directions.

상기 제1 전극 탭은 서로 마주보도록 기울어질 수 있다.The above first electrode tabs can be tilted to face each other.

상기 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 기울어질 수 있다. The second electrode tabs of each of the pair of electrode assemblies can be tilted in opposite directions.

상기 제2 전극 탭은 서로 마주보도록 기울어질 수 있다.The second electrode tabs can be tilted to face each other.

상기 제1 집전판의 하면에 홈이 형성될 수 있다.A groove may be formed on the lower surface of the first collector plate.

상기 제1 집전판의 상기 홈은 상기 한 쌍의 전극 조립체의 서로 마주보는 측면을 따라 위치할 수 있다.The groove of the first collector plate may be located along opposite sides of the pair of electrode assemblies.

상기 제1 집전판의 상면은 상기 홈에 대응되어 볼록한 형상일 수 있다.The upper surface of the above first collector plate may have a convex shape corresponding to the groove.

상기 제2 집전판의 하면에 홈이 형성될 수 있다.A groove may be formed on the lower surface of the second collector plate.

상기 제2 집전판의 상기 홈은 상기 한 쌍의 전극 조립체의 서로 마주보는 측면을 따라 위치할 수 있다. The groove of the second collector plate may be located along opposite sides of the pair of electrode assemblies.

상기 제2 집전판의 상면은 상기 홈에 대응되어 볼록한 형상일 수 있다. The upper surface of the second collector plate may have a convex shape corresponding to the groove.

상기 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제1 전극 탭은 일렬로 배열될 수 있다. The first electrode tabs of each of the pair of electrode assemblies may be arranged in a row.

상기 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제2 전극 탭은 일렬로 배열될 수 있다. The second electrode tabs of each of the pair of electrode assemblies may be arranged in a row.

상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은 각각 상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판 하면에 결합될 수 있다. The first electrode tab and the second electrode tab may be coupled to the lower surfaces of the first current collector plate and the second current collector plate, respectively.

상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은 각각 상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판에 용접에 의해 결합될 수 있다. The first electrode tab and the second electrode tab can be joined to the first collector plate and the second collector plate by welding, respectively.

상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판 상면에는 복수의 용접 라인이 형성될 수 있다. A plurality of welding lines can be formed on the upper surfaces of the first collector plate and the second collector plate.

상기 전극 조립체는 스택형 또는 권취형일 수 있다. The above electrode assembly may be stacked or wound.

상기 복수의 전극 조립체 각각의 제1 전극 탭은 복수개를 포함하고, 상기 복수의 제1 전극 탭은 길이가 서로 동일할 수 있다. Each of the plurality of electrode assemblies may include a plurality of first electrode tabs, and the plurality of first electrode tabs may have the same length.

상기 복수의 전극 조립체 각각의 제2 전극 탭은 복수개를 포함하고, 상기 복수의 제1 전극 탭 중 일부는 나머지 일부보다 길이가 작을 수 있다.Each of the plurality of electrode assemblies may include a plurality of second electrode tabs, and some of the plurality of first electrode tabs may have a shorter length than others.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은 이차 전지를 포함할 수 있다. A battery module according to one aspect of the present invention may include a secondary battery.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은 배터리 모듈을 포함할 수 있다.A battery pack according to one aspect of the present invention may include a battery module.

본 발명의 일 측면에 따른 운송 수단은 배터리 팩을 포함할 수 있다. A means of transport according to one aspect of the present invention may include a battery pack.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 케이스 내부에서 박막 탭 등이 차지하는 공간을 줄여 단위 부피당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다. As described above, according to one aspect of the present invention, the space occupied by the thin film tab or the like inside the case can be reduced, thereby increasing the energy density per unit volume.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 외부 단자를 통해 전극 조립체에 전류가 도달하는 과정에서 박막 탭의 길이 증가에 따른 전류에 대한 저항을 감소시킬 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, in the process of current reaching the electrode assembly through the external terminal, resistance to current can be reduced due to an increase in the length of the thin film tab.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 이차 전지를 제조하는 과정에서 부품 증가에 따른 비용 상승, 제조 시간이 증가하는 것을 방지할 수 있다. In addition, according to one aspect of the present invention, it is possible to prevent an increase in cost and an increase in manufacturing time due to an increase in parts in the process of manufacturing a secondary battery.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지의 일부 구성을 분해한 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 전극 조립체와 제1 및 제2 집전판이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체를 위에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 6의 전극 조립체의 변형예이다.
도 8은 전극 조립체의 제1 전극 탭에 제1 집전판이 결합되기 전 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 제1 집전판이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 제1 집전판의 변형예들이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 제1 집전판이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체의 제1 전극 탭을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체의 제1 전극 탭을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 제1 집전판이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 18은 도 17의 전극 조립체의 변형예이다.
도 19는 도 1의 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈을 도시한 사시도이다.
도 20은 도 19의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing a partially disassembled configuration of the secondary battery of Fig. 1.
Figure 3 is a perspective view showing a state in which the electrode assembly and the first and second collector plates are combined.
Figure 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of Figure 3.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a first current collector plate of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a top view of an electrode assembly of a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a modified example of the electrode assembly of Fig. 6.
Figure 8 is a drawing showing a state before the first collector plate is coupled to the first electrode tab of the electrode assembly.
FIG. 9 is a drawing showing a state in which an electrode assembly and a first current collector plate of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention are combined.
Fig. 10 is a perspective view illustrating a first collector plate of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 11 shows modified examples of the first collector plate of Fig. 10.
FIG. 12 is a drawing showing a state in which an electrode assembly and a first current collector plate of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention are combined.
Fig. 13 is a perspective view illustrating a first collector plate of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a drawing illustrating a first electrode tab of an electrode assembly of a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a drawing illustrating a first electrode tab of an electrode assembly of a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention.
Fig. 16 is a perspective view illustrating a first current collector plate of a secondary battery according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a drawing showing a state in which an electrode assembly and a first collector plate of a secondary battery according to a seventh embodiment of the present invention are combined.
Fig. 18 is a modified example of the electrode assembly of Fig. 17.
FIG. 19 is a perspective view illustrating a battery module including the secondary battery of FIG. 1.
FIG. 20 is a perspective view illustrating a battery pack including the battery module of FIG. 19.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is susceptible to various modifications and embodiments. Specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but rather to encompass all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is merely used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, it should be understood that the terms "comprise" or "have" indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Please note that, where possible, identical components are represented by identical reference numerals throughout the drawings. Furthermore, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the attached drawings are exaggerated, omitted, or schematically depicted.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지에 대해 설명한다. Hereinafter, a secondary battery according to the first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 이차 전지의 일부 구성을 분해한 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 전극 조립체와 제1 및 제2 집전판이 결합된 상태를 도시한 사시도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a part of the secondary battery of FIG. 1 is disassembled, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which an electrode assembly and first and second current collector plates are combined.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 볼 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(10)는, 제1 전극(317)과 제2 전극(319) 사이에 분리막(316)이 개재된 전극 조립체(300), 전극 조립체(300)와 전기적으로 연결된 제1 집전판(510) 및 제2 집전판(530), 전극 조립체(300)가 수용되는 케이스(100) 및 케이스(100)를 밀봉하는 캡 어셈블리(700)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 to 3, a secondary battery (10) according to a first embodiment of the invention includes an electrode assembly (300) having a separator (316) interposed between a first electrode (317) and a second electrode (319), a first collector plate (510) and a second collector plate (530) electrically connected to the electrode assembly (300), a case (100) in which the electrode assembly (300) is accommodated, and a cap assembly (700) sealing the case (100).

전극 조립체(300)는 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)를 포함하는 복수개로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는, 전극 조립체(300)는 2개의 전극 조립체를 포함하는 것으로 설명되나, 반드시 이에 제한되지 않고 3개 이상의 전극 조립체를 포함할 수 있다. The electrode assembly (300) may be composed of a plurality of electrode assemblies including a first electrode assembly (310) and a second electrode assembly (330). In the present embodiment, the electrode assembly (300) is described as including two electrode assemblies, but is not necessarily limited thereto and may include three or more electrode assemblies.

각각의 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)는 교대로 배치되는 제1 전극(317)과 제2 전극(319) 사이에 분리막(316)이 개재되어 형성될 수 있다. 즉, 제1 전극(317)과 제2 전극(319) 사이에 분리막(316)이 위치하도록 배치되어, 제1 전극(317), 분리막(316), 제2 전극(319), 분리막(316) 순으로 교대로 적층되어 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)가 형성될 수 있다. 여기에서, 제1 전극(317) 및 제2 전극(319)은 각각 양극 및 음극일 수 있고, 반대로 제1 전극(317) 및 제2 전극(319)은 각각 음극 및 양극으로 서로 다른 극성의 전극일 수 있다.Each of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) may be formed by interposing a separator (316) between the first electrode (317) and the second electrode (319) that are alternately arranged. That is, the separator (316) may be positioned between the first electrode (317) and the second electrode (319), so that the first electrode (317), the separator (316), the second electrode (319), and the separator (316) may be alternately stacked in this order to form the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330). Here, the first electrode (317) and the second electrode (319) may be an anode and a cathode, respectively, and conversely, the first electrode (317) and the second electrode (319) may be electrodes having different polarities, such as a cathode and an anode, respectively.

제1 전극(317) 및 제2 전극(319)은 금속 포일(foil)로 형성되는 박판에 활물질이 도포된 영역인 전극 활성부(312, 314)와 활물질이 도포되지 않은 영역인 전극 탭(311, 315)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)는 동일한 구조로 이루어질 수 있다. The first electrode (317) and the second electrode (319) may include an electrode active portion (312, 314), which is a region where an active material is applied to a thin plate formed of a metal foil, and an electrode tab (311, 315), which is a region where an active material is not applied. In the present embodiment, the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) may have the same structure.

제1 전극 활성부(312)는 알루미늄과 같은 금속 포일에 전이 금속 산화물 등의 활물질이 도포되고, 제2 전극 활성부(314)는 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일에 흑연 또는 탄소 등의 활물질이 도포될 수 있다. The first electrode active portion (312) may be formed by applying an active material such as a transition metal oxide to a metal foil such as aluminum, and the second electrode active portion (314) may be formed by applying an active material such as graphite or carbon to a metal foil such as copper or nickel.

제1 전극 탭(311, 331)은 제1 전극 활성부(312)의 일측으로 돌출되고, 제2 전극 탭(315, 335)은 제2 전극 활성부(314)의 일측으로 돌출될 수 있다. 이때, 제1 전극 탭(311, 331) 및 제2 전극 탭(315, 335)은 캡 어셈블리(700)를 향해 나란하게 돌출될 수 있다. 또는, 제1 전극 탭(311, 331) 및 제2 전극 탭(315, 335)은 서로 다른 방향으로 돌출될 수도 있다. The first electrode tab (311, 331) may protrude toward one side of the first electrode active portion (312), and the second electrode tab (315, 335) may protrude toward one side of the second electrode active portion (314). At this time, the first electrode tab (311, 331) and the second electrode tab (315, 335) may protrude in parallel toward the cap assembly (700). Alternatively, the first electrode tab (311, 331) and the second electrode tab (315, 335) may protrude in different directions.

제1 전극 탭(311, 331) 및 제2 전극 탭(315, 335)은 금속 포일로부터 돌출되도록 절단하여 형성되므로, 각각 제1 전극 활성부(312) 및 제2 전극 활성부(314)의 금속 포일과 일체로 형성될 수 있다. The first electrode tab (311, 331) and the second electrode tab (315, 335) are formed by cutting so as to protrude from the metal foil, so that they can be formed integrally with the metal foil of the first electrode active portion (312) and the second electrode active portion (314), respectively.

제1 전극 탭(311, 331)과 제2 전극 탭(315, 335)은 서로 다른 극성으로 거리를 두고 이격 배치될 수 있다.The first electrode tab (311, 331) and the second electrode tab (315, 335) can be spaced apart from each other with different polarities.

전극 조립체(300)의 제1 전극 탭(311, 331) 및 제2 전극 탭(315, 335) 각각은 복수의 박막이 겹쳐져서 형성되고, 전류의 이동을 용이하게 하기 위해 초음파 용접, 레이저 용접 등으로 박막과 박막이 접촉되도록 연결될 수 있다.Each of the first electrode tabs (311, 331) and the second electrode tabs (315, 335) of the electrode assembly (300) is formed by overlapping a plurality of thin films, and can be connected so that the thin films come into contact with each other by ultrasonic welding, laser welding, or the like to facilitate the movement of current.

분리막(316)은 제1 전극(317)과 제2 전극(319) 사이에, 보다 자세히 제1 전극 활성부(312)와 제2 전극 활성부(314) 사이에 위치하여 서로 단락을 방지하고 이온의 이동을 가능하게 한다. 예를 들어, 분리막(316)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이들의 복합 필름 등 다양한 소재가 적용될 수 있다. The separator (316) is positioned between the first electrode (317) and the second electrode (319), more specifically between the first electrode active portion (312) and the second electrode active portion (314), to prevent short-circuiting between them and to enable the movement of ions. For example, the separator (316) can be made of various materials, such as polyethylene, polypropylene, or a composite film thereof.

본 실시예에서는, 전극 조립체(300)는 제1 전극(317) 및 제2 전극(319)이 권취되어 형성되거나(권취형), 제1 전극(317) 및 제2 전극(319)이 서로 평행하게 겹쳐서 형성될 수 있다(스택형), In this embodiment, the electrode assembly (300) may be formed by winding the first electrode (317) and the second electrode (319) (winding type), or may be formed by overlapping the first electrode (317) and the second electrode (319) in parallel with each other (stack type).

한편, 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)는 전기적으로 서로 연결될 수 있다. Meanwhile, the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) can be electrically connected to each other.

제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 같은 극성의 전극 탭은 집전판(500)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극 조립체(310)의 제1 전극 탭(311)과 제2 전극 조립체(330)의 제1 전극 탭(331)은 제1 집전판(510)에 의해 전기적으로 연결되고, 제1 전극 조립체(310)의 제2 전극 탭(315)과 제2 전극 조립체(330)의 제2 전극 탭(335)은 제2 집전판(530)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. The electrode tabs of the same polarity of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) can be electrically connected by the current collector plate (500). Specifically, the first electrode tab (311) of the first electrode assembly (310) and the first electrode tab (331) of the second electrode assembly (330) can be electrically connected by the first current collector plate (510), and the second electrode tab (315) of the first electrode assembly (310) and the second electrode tab (335) of the second electrode assembly (330) can be electrically connected by the second current collector plate (530).

제1 집전판(510)은 캡 어셈블리(700)의 외부에 노출된 제1 단자(710)와 제1 전극 탭(311, 331)을 전기적으로 서로 연결시키고, 제2 집전판(530)은 캡 어셈블리(700)의 외부에 노출된 제2 단자(730)와 제2 전극 탭(315, 335)을 전기적으로 서로 연결시킬 수 있다. The first collector plate (510) can electrically connect the first terminal (710) exposed to the outside of the cap assembly (700) and the first electrode tab (311, 331), and the second collector plate (530) can electrically connect the second terminal (730) exposed to the outside of the cap assembly (700) and the second electrode tab (315, 335).

제1 집전판(510)의 일측은 제1 전극 탭(311, 331)과 연결되고, 제1 집전판(510)의 타측은 제1 단자(710)와 연결될 수 있다. 이때, 제1 집전판(510)은 제1 단자(710)와 직접 연결될 수도 있고, 제1 연결 단자(511) 등을 통해 간접적으로 제1 단자(710)와 연결될 수도 있다. One side of the first collector plate (510) may be connected to the first electrode tab (311, 331), and the other side of the first collector plate (510) may be connected to the first terminal (710). At this time, the first collector plate (510) may be directly connected to the first terminal (710), or may be indirectly connected to the first terminal (710) through a first connection terminal (511), etc.

제2 집전판(530)의 일측은 제2 전극 탭(315, 335)과 연결되고, 제2 집전판(530)의 타측은 제2 단자(730)와 연결될 수 있다. 이때, 제1 집전판(510)과 동일하게, 제2 집전판(530)은 직접 연결되거나 제2 연결 단자(531) 등을 통해 간접적으로 제2 단자(730)와 연결될 수도 있다. One side of the second collector plate (530) may be connected to the second electrode tab (315, 335), and the other side of the second collector plate (530) may be connected to the second terminal (730). At this time, similar to the first collector plate (510), the second collector plate (530) may be directly connected or indirectly connected to the second terminal (730) through a second connection terminal (531), etc.

제1 집전판(510) 및 제2 집전판(530)의 구체적인 구조와 제1 전극 탭(311, 331)과 제2 전극 탭(315, 335) 각각의 구체적인 결합 구조는 후술하기로 한다.The specific structures of the first collector plate (510) and the second collector plate (530) and the specific bonding structures of each of the first electrode tabs (311, 331) and the second electrode tabs (315, 335) will be described later.

캡 어셈블리(700)는 내부에 전극 조립체(300)가 수용되는 케이스(100)의 개구를 밀봉하는 것으로, 캡 플레이트(750), 제1 단자(710) 및 제2 단자(730)를 포함할 수 있다. The cap assembly (700) seals the opening of the case (100) in which the electrode assembly (300) is accommodated, and may include a cap plate (750), a first terminal (710), and a second terminal (730).

캡 플레이트(750)는 케이스(100)의 개구를 덮는 판재 형상일 수 있다. 캡 플레이트(750)는 케이스(100)의 개구의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 캡 플레이트(750)는 케이스(100)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 캡 플레이트(750)는 레이저 용접에 의해 케이스(100)에 고정될 수 있다. The cap plate (750) may be a plate shape that covers the opening of the case (100). The cap plate (750) may have a shape corresponding to the shape of the opening of the case (100). The cap plate (750) may be formed of the same material as the case (100), and the cap plate (750) may be fixed to the case (100) by laser welding.

캡 플레이트(750)는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(770), 제1 연결 단자(511)가 삽입되는 제1 단자 구멍(711), 제2 연결 단자(531)가 삽입되는 제2 단자 구멍(731), 케이스(100) 내부의 압력이 미리 정해진 압력값을 초과하는 경우 개방되는 벤트홀(740)이 형성될 수 있다. 그러나, 벤트홀(740)의 위치는 반드시 이에 제한되지 않고, 케이스(100)의 일측, 예를 들어 케이스(100)의 측면 또는 바닥면에 형성될 수도 있다. The cap plate (750) may be formed with an electrolyte injection port (770) for injecting an electrolyte, a first terminal hole (711) into which a first connection terminal (511) is inserted, a second terminal hole (731) into which a second connection terminal (531) is inserted, and a vent hole (740) that opens when the pressure inside the case (100) exceeds a predetermined pressure value. However, the position of the vent hole (740) is not necessarily limited thereto, and may be formed on one side of the case (100), for example, on the side or bottom surface of the case (100).

제1 단자(710) 및 제2 단자(730)는 캡 플레이트(750)에 돌출 형성될 수 있다. 제1 단자(710)는 제1 집전판(510)을 통해 제1 전극(317)과 전기적으로 연결되고, 제2 단자(730)는 제2 집전판(530)을 통해 제2 전극(319)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때,제1 단자(710)는 제1 연결 단자(511)를 통해 제1 집전판(510)과 전기적으로 연결될 수도 있고, 제2 단자(730) 또한 제2 연결 단자(531)를 통해 제2 집전판(530)과 전기적으로 연결될 수 있다. A first terminal (710) and a second terminal (730) may be formed to protrude from the cap plate (750). The first terminal (710) may be electrically connected to the first electrode (317) through the first collector plate (510), and the second terminal (730) may be electrically connected to the second electrode (319) through the second collector plate (530). At this time, the first terminal (710) may be electrically connected to the first collector plate (510) through the first connection terminal (511), and the second terminal (730) may also be electrically connected to the second collector plate (530) through the second connection terminal (531).

제1 단자(710) 및 제2 단자(730)는 원형 또는 사각형 형상의 판재 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 단자(710) 및 제2 단자(730)는 버스바 등에 연결될 수 있다. The first terminal (710) and the second terminal (730) may be formed in a plate shape having a circular or rectangular shape. The first terminal (710) and the second terminal (730) may be connected to a bus bar or the like.

제1 단자(710)와 캡 플레이트(750) 사이에는 제1 절연부재(715)가 배치되어, 제1 단자(710)와 캡 플레이트(750)를 서로 절연시킬 수 있다, 또한, 제2 단자(730)와 캡 플레이트(750) 사이에는 제2 절연부재(735)가 배치되어, 제2 단자(730)와 캡 플레이트(750)를 서로 절연시킬 수 있다. A first insulating member (715) is arranged between the first terminal (710) and the cap plate (750), so that the first terminal (710) and the cap plate (750) can be insulated from each other. In addition, a second insulating member (735) is arranged between the second terminal (730) and the cap plate (750), so that the second terminal (730) and the cap plate (750) can be insulated from each other.

제1 연결 단자(511)는 기둥 형상으로 제1 단자 구멍(711)에 삽입되어, 제1 단자(710)와 제1 집전판(510)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제1 연결 단자(511)와 동일하게 제2 단자(730)는 기둥 형상으로 제2 단자 구멍(731)에 삽입되어, 제2 단자(730)와 제2 집전판(530)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. The first connecting terminal (511) is inserted into the first terminal hole (711) in a pillar shape, so as to electrically connect the first terminal (710) and the first collector plate (510). Similarly to the first connecting terminal (511), the second terminal (730) is inserted into the second terminal hole (731) in a pillar shape, so as to electrically connect the second terminal (730) and the second collector plate (530).

케이스(100)는 이차 전지(10)의 외관을 형성하는 것으로, 내부에 전극 조립체(300)를 수용할 수 있는 공간이 형성되고, 일면에 개구가 형성될 수 있다. 케이스(100)는 직육면체 형상을 가질 수 있고, 내부에 수용된 전극 조립체(300)를 보호할 수 있는 견고한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 케이스(100)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등 금속으로 이루어질 수 있다. The case (100) forms the exterior of the secondary battery (10), and has a space formed therein to accommodate an electrode assembly (300), and an opening may be formed on one side. The case (100) may have a rectangular parallelepiped shape and may be made of a sturdy material capable of protecting the electrode assembly (300) accommodated therein. For example, the case (100) may be made of a metal such as aluminum or stainless steel.

케이스(100) 내부에는 전극 조립체(300)와 함께 전해액이 함께 수용될 수 있다. 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.An electrolyte may be accommodated together with the electrode assembly (300) inside the case (100). The electrolyte may be composed of a lithium salt such as LiPF 6 or LiBF 4 in an organic solvent such as EC, PC, DEC, EMC, or DMC. The electrolyte may be liquid, solid, or gel-like.

한편, 본 실시예에 따른 복수의 이차 전지(10)를 포함하여 배터리 모듈(M)을 구성할 수 있다(도 19 참조). 복수의 이차 전지(10)는 버스바(B) 등에 의해 서로 연결되어 배터리 모듈(M)을 구성할 수 있다. 또한, 복수의 배터리 모듈(M)을 포함하여 배터리 팩(P)을 구성할 수 있다(도 20 참조). 배터리 팩(P)은 복수의 배터리 모듈(M)을 팩 하우징(C)을 구성하는 상부 팩 하우징(VC)과 하부 팩 하우징(LC) 내에 배치하여 구성할 수 있다. 또한, 배터리 팩(P)은 짐, 사람 등을 이동시키거나 이동하며 작업하는 운송 수단에 제공될 수 있다. 이러한 운송 수단은 자전거, 중장비, 농어장비, 자동차, 버스, 비행기 등을 포함할 수 있다. 여기에서 자동차는 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 플러그인 하이브리드 자동차일 수 있다. 자동차는 4륜 또는 2륜 자동차를 포함할 수 있다. 운송수단은 배터리 팩(P)으로부터 전력을 공급 받아 동작할 수 있다.Meanwhile, a battery module (M) can be configured by including a plurality of secondary batteries (10) according to the present embodiment (see FIG. 19). The plurality of secondary batteries (10) can be connected to each other by bus bars (B) or the like to configure a battery module (M). In addition, a battery pack (P) can be configured by including a plurality of battery modules (M) (see FIG. 20). The battery pack (P) can be configured by arranging a plurality of battery modules (M) within an upper pack housing (VC) and a lower pack housing (LC) that configure a pack housing (C). In addition, the battery pack (P) can be provided to a means of transportation that moves or works while moving loads, people, etc. Such means of transportation can include bicycles, heavy equipment, agricultural and fishing equipment, automobiles, buses, airplanes, etc. Here, the automobile can be an electric automobile, a hybrid automobile, or a plug-in hybrid automobile. The automobile can include a four-wheeled or two-wheeled automobile. The means of transportation can operate by receiving power from the battery pack (P).

도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 절개한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체를 위에서 바라본 도면이고, 도 7은 도 6의 전극 조립체의 변형예이고, 도 8은 전극 조립체의 제1 전극 탭에 제1 집전판이 결합되기 전 상태를 도시한 도면이다.Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of Fig. 3, and Fig. 5 is a perspective view illustrating a first collector plate of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention. Fig. 6 is a view of an electrode assembly of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention as seen from above, Fig. 7 is a modified example of the electrode assembly of Fig. 6, and Fig. 8 is a view illustrating a state before the first collector plate is coupled to the first electrode tab of the electrode assembly.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따르면, 제1 전극 조립체(310)의 복수의 제1 전극 탭(311)과 제2 전극 조립체(330)의 복수의 제1 전극 탭(331)이 서로 반대 방향으로 기울어질 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 전극 조립체(310)의 제1 전극 탭(311)과 제2 전극 조립체(330)의 제1 전극 탭(331)이 각각 복수개로 설명되나, 경우에 따라 제1 전극 탭(311)과 제2 전극 탭(331) 중 적어도 하나는 단수일 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 8, according to the present embodiment, a plurality of first electrode tabs (311) of the first electrode assembly (310) and a plurality of first electrode tabs (331) of the second electrode assembly (330) can be inclined in opposite directions. In the present embodiment, the first electrode tabs (311) of the first electrode assembly (310) and the first electrode tabs (331) of the second electrode assembly (330) are described as being plural, but in some cases, at least one of the first electrode tabs (311) and the second electrode tabs (331) may be singular.

보다 구체적으로, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 서로 마주보도록 기울어질 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)은 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 측면이 만나는 영역을 향해 기울어질 수 있다. 즉, 복수의 제1 전극 탭(311)은 복수의 제1 전극 탭(331)을 향해 기울어지고, 복수의 제1 전극 탭(331)은 복수의 제1 전극 탭(311)을 향해 기울어질 수 있다. 본 실시예에서, 전극 탭이 기울어진다는 것은, 전극 탭이 일측으로 절곡되거나, 휘어지거나, 눕혀지거나, 구부러지는 등 전극 탭이 일측으로 치우치는 모든 상태를 포함한다.More specifically, the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) may be inclined to face each other. As illustrated in FIG. 4, the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) may be inclined toward an area where the sides of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) meet. That is, the plurality of first electrode tabs (311) may be inclined toward the plurality of first electrode tabs (331), and the plurality of first electrode tabs (331) may be inclined toward the plurality of first electrode tabs (311). In the present embodiment, the tilting of the electrode tabs includes all states in which the electrode tabs are biased to one side, such as being bent, curved, laid down, or bent to one side.

이때, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331) 각각은 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 상면과 이루는 각이 0도 ~ 50도일 수 있다. 이에 의해, 제1 집전판(510)과 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330) 사이의 간격을 최소화할 수 있다. 또한, 이를 통해 이차 전지(10)의 크기를 줄일 수 있고, 이러한 복수의 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩의 크기도 줄일 수 있다. 이차 전지의 단위 부피당 에너지 밀도도 증가시킬 수 있다.At this time, the angle formed by each of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) with the upper surfaces of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) may be 0 to 50 degrees. Accordingly, the gap between the first current collector (510) and the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) can be minimized. In addition, through this, the size of the secondary battery (10) can be reduced, and the size of the battery module and battery pack including the plurality of secondary batteries can also be reduced. The energy density per unit volume of the secondary battery can also be increased.

복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)의 상부에는 제1 집전판(510)이 결합될 수 있다. 즉, 제1 집전판(510) 하부에 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 결합될 수 있다. 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)은 하나의 제1 집전판(510)을 통해 제1 단자(710)로 연결될 수 있다. 또한, 복수의 제2 전극 탭(315) 및 복수의 제2 전극 탭(335)은 하나의 제2 집전판(530)을 통해 제2 단자(730)로 연결될 수 있다. A first current collector plate (510) may be coupled to the upper portion of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331). That is, a plurality of first electrode tabs (311) and a plurality of first electrode tabs (331) may be coupled to the lower portion of the first current collector plate (510). The plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) may be connected to a first terminal (710) through one first current collector plate (510). In addition, the plurality of second electrode tabs (315) and the plurality of second electrode tabs (335) may be connected to a second terminal (730) through one second current collector plate (530).

제1 집전판(510)과 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331)은 용접에 의해 서로 결합될 수 있다. 이때, 용접은 레이저 용접, 초음파 용접 등이 적용될 수 있다. 제1 집전판(510)의 하부에 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 결합되고, 제1 집전판(510)의 상면에 복수의 용접 라인이 형성될 수 있다. 즉, 제1 집전판(510) 상면에 레이저를 조사하여 제1 집전판(510)과 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331)을 서로 결합시킬 수 있다.The first current collector plate (510) and the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) can be joined to each other by welding. At this time, laser welding, ultrasonic welding, etc. can be applied as the welding. The plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are joined to the lower portion of the first current collector plate (510), and a plurality of welding lines can be formed on the upper surface of the first current collector plate (510). That is, by irradiating the upper surface of the first current collector plate (510) with a laser, the first current collector plate (510) and the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) can be joined to each other.

도 5에서와 같이, 제1 집전판(510)은 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331)과의 용접이 용이하도록 하부가 평평한 판재 형상일 수 있다. 이에 의해, 제1 집전판(510)과 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)의 상면은 일정한 간격을 유지할 수 있다. 또한, 제1 집전판(510)과 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331)은 균일하게 용접하여 결합될 수 있다. As shown in Fig. 5, the first collector plate (510) may have a flat plate shape at the bottom to facilitate welding with the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331). Accordingly, the upper surfaces of the first collector plate (510) and the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) can maintain a constant gap. In addition, the first collector plate (510) and the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) can be uniformly welded and joined.

제1 집전판(510)의 상면에는 제1 단자(710)와 전기적으로 연결되는 제1 연결 단자(511)가 결합될 수 있다. 제1 연결 단자(511)는 기둥 형상으로 제1 집전판(510)과 일체로 형성될 수 있다. 제1 연결 단자(511)는 대략 제1 집전판(510)의 중앙에 위치할 수 있다. 제1 연결 단자(511) 하부에는 서로 마주보는 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 측면이 위치할 수 있다. 본 실시예에서는, 제2 집전판(530)의 구조는 제1 집전판(510)과 동일한 구조인 바, 제2 집전판(530)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.A first connection terminal (511) electrically connected to a first terminal (710) may be coupled to the upper surface of the first current collector plate (510). The first connection terminal (511) may be formed integrally with the first current collector plate (510) in a pillar shape. The first connection terminal (511) may be positioned approximately at the center of the first current collector plate (510). Side surfaces of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) facing each other may be positioned below the first connection terminal (511). In the present embodiment, the structure of the second current collector plate (530) is the same as that of the first current collector plate (510), and therefore, a description of the structure of the second current collector plate (530) will be omitted.

도 6에서와 같이, 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)를 위에서 바라볼 때, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)은 가운데를 향해 기울어져 있다. 여기에서, 화살표 방향은 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 기울어진 방향을 나타낸다. 이때, 복수의 제2 전극 탭(315)과 복수의 제2 전극 탭(335)도 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)과 동일하게 가운데를 향해 기울어져 있다. As shown in Fig. 6, when the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) are viewed from above, the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are inclined toward the center. Here, the direction of the arrow indicates the direction in which the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are inclined. At this time, the plurality of second electrode tabs (315) and the plurality of second electrode tabs (335) are also inclined toward the center in the same way as the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331).

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 기울어진 방향은 복수의 제2 전극 탭(315)과 복수의 제2 전극 탭(335)이 기울어진 방향과 반대일 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)는 서로 마주보도록 기울어지나, 복수의 제2 전극 탭(315)과 복수의 제2 전극 탭(335)은 각각 외측 방향으로 기울어질 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 7, the direction in which the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are inclined may be opposite to the direction in which the plurality of second electrode tabs (315) and the plurality of second electrode tabs (335) are inclined. For example, the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) may be inclined to face each other, but the plurality of second electrode tabs (315) and the plurality of second electrode tabs (335) may be inclined outward, respectively.

한편, 도 6 및 도 7에서와 같이, 본 실시예에서는 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)은 일렬로 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)은 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)의 폭 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 6 and 7, in the present embodiment, a plurality of first electrode tabs (311) and a plurality of first electrode tabs (331) may be arranged in a row. A plurality of first electrode tabs (311) and a plurality of first electrode tabs (331) may be arranged in a row along the width direction of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330).

복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)과 마찬가지로, 복수의 제2 전극 탭(315)과 복수의 제2 전극 탭(335)도 일렬로 배치될 수 있다. As with the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331), the plurality of second electrode tabs (315) and the plurality of second electrode tabs (335) may also be arranged in a row.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 집전판(510)에 결합하기 전에, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)은 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)의 상면에 대해 수직으로 정렬된다. 이후, 눌림판이 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331) 각각의 측면을 향해 이동하면서 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)을 서로 마주보도록 기울인다. 눌려진 상태에서, 제1 집전판(510)이 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)과 용접될 수 있다. 제2 집전판(530)과 복수의 제2 전극 탭(315)과 복수의 제2 전극 탭(335)도 동일한 방식으로 결합될 수 있다. As illustrated in FIG. 8, before being coupled to the first collector plate (510), the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are vertically aligned with respect to the upper surfaces of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330). Thereafter, the pressing plate moves toward the side surfaces of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331), respectively, and tilts the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) so as to face each other. In the pressed state, the first collector plate (510) can be welded to the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331). The second collector plate (530), the plurality of second electrode tabs (315), and the plurality of second electrode tabs (335) can also be coupled in the same manner.

복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)의 길이는 10mm 이하일 수 있다. 여기에서, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)의 길이는 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 수직으로 정렬된 상태에서의 길이를 의미한다. The length of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) may be 10 mm or less. Here, the length of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) means the length when the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are vertically aligned.

복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)의 상기 길이에 의해, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 제1 집전판(510) 하부에 직접 결합될 수 있다. 만약, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 상기 길이보다 큰 경우에는, 도 4에서와 같이 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)을 기울인 후 제1 집전판(510)에 용접하면 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)의 일부는 용접이 되지 않을 수 있다. 길이가 긴 경우, 일부의 제1 전극 탭(311)과 제1 전극 탭(331)이 다른 제1 전극 탭(311)과 제1 전극 탭(331)을 누르게 되어, 눌려진 제1 전극 탭(311)과 제1 전극 탭(331)이 제1 집전판(510) 하부에 접촉되지 않게 된다. Due to the above lengths of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331), the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) can be directly coupled to the lower portion of the first collector plate (510). If the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are longer than the above lengths, as in FIG. 4, when the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are tilted and then welded to the first collector plate (510), some of the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) may not be welded. When the length is long, some of the first electrode tabs (311) and the first electrode tabs (331) press against other first electrode tabs (311) and the first electrode tabs (331), so that the pressed first electrode tabs (311) and the first electrode tabs (331) do not come into contact with the lower portion of the first current collector (510).

또한, 상기 길이의 범위 이상에서 용접이 되지 않는 것을 해결하기 위해, 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331)을 미리 용접(pre-welding)한 후, 제1 집전판(510)에 용접하여 결합시킬 수도 있다. 그러나 이 경우, 본 실시예와 비교할 때, 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)의 상면과 제1 집전판(510)의 간격이 크게 증가한다. 이에 따라, 이차 전지(10)의 크기가 증가하고, 이러한 복수의 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩의 크기도 증가될 수 있다. 이차 전지의 단위 부피당 에너지 밀도도 감소하게 된다.In addition, in order to solve the problem of welding not being performed beyond the above-mentioned length range, a plurality of first electrode tabs (311) and a plurality of first electrode tabs (331) may be pre-welded and then welded to the first collector plate (510) to be joined. However, in this case, compared to the present embodiment, the gap between the upper surfaces of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) and the first collector plate (510) is greatly increased. Accordingly, the size of the secondary battery (10) increases, and the size of the battery module and battery pack including the plurality of secondary batteries may also increase. The energy density per unit volume of the secondary battery also decreases.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명한다.Below, a secondary battery according to a second embodiment of the present invention is described.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 제1 집전판이 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이고, 도 11은 도 10의 제1 집전판의 변형예들이다.FIG. 9 is a drawing showing a state in which an electrode assembly and a first collector plate of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention are combined, FIG. 10 is a perspective view showing a first collector plate of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows modified examples of the first collector plate of FIG. 10.

도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지는 제1 집전판(510) 및 제2 집전판(530)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는, 제2 집전판(530)의 구조도 제1 집전판(510)과 동일한 구조인 바, 제2 집전판(530)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIGS. 9 to 11, a secondary battery according to a second embodiment of the present invention has the same structure as the secondary battery according to the first embodiment described above, except for the first collector plate (510) and the second collector plate (530), and therefore, a duplicate description of the same configuration will be omitted. In this embodiment, the structure of the second collector plate (530) is also the same as that of the first collector plate (510), and therefore, a description of the structure of the second collector plate (530) will be omitted.

본 실시예에 따르면, 제1 집전판(510) 하면에는 홈(521)이 형성될 수 있다. 제1 집전판(510)의 홈(521)은 대략 제1 집전판(510)의 중앙에 위치할 수 있다. 홈(521) 하부에는 서로 마주보는 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 측면이 위치할 수 있다. 홈(521)은 제1 전극 조립체(310) 및 제2 전극 조립체(330)의 길이 방향과 나란하게 형성될 수 있다. According to the present embodiment, a groove (521) may be formed on the lower surface of the first collector plate (510). The groove (521) of the first collector plate (510) may be located approximately at the center of the first collector plate (510). Side surfaces of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) facing each other may be located below the groove (521). The groove (521) may be formed parallel to the longitudinal direction of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330).

제1 집전판(510)의 홈(521) 내부에는 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331) 중 일부가 위치할 수 있다. 보다 자세히, 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 마주보는 측면 주변에 위치한 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)의 단부가 홈(521) 내부에 위치할 수 있다.A plurality of first electrode tabs (311) and some of a plurality of first electrode tabs (331) may be positioned inside the groove (521) of the first current collector plate (510). More specifically, the first electrode tabs (311) and the ends of the first electrode tabs (331) located around the facing sides of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) may be positioned inside the groove (521).

도 9에서와 같이, 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331)이 서로 마주보도록 기울어지는 경우, 기울어지는 각도가 커짐에 따라 서로 인접한 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)은 서로 간섭될 수 있다. 즉, 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 서로 부딪히게 되어, 경우에 따라 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331) 중 일부는 제1 집전판(510)과 결합되지 않는 경우가 발생할 수도 있다. 이에 의해, 일부 전극이 충전 및 방전에 참여하지 못하는 문제를 초래할 수도 있다. As shown in Fig. 9, when a plurality of first electrode tabs (311) and a plurality of first electrode tabs (331) are tilted to face each other, as the tilting angle increases, the adjacent first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) may interfere with each other. That is, the first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) may collide with each other, and in some cases, some of the first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) may not be coupled with the first collector plate (510). This may result in a problem in which some electrodes cannot participate in charging and discharging.

본 실시예에서는, 인접한 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 제1 집전판(510)의 홈(521)에 삽입됨에 따라, 전술한 바와 같이 일부 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 결합되지 않는 것을 방지할 수 있다. 즉, 일부 전극이 충전 및 방전에 참여하지 않는 것을 방지할 수 있다.In this embodiment, as the adjacent first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) are inserted into the grooves (521) of the first current collector (510), it is possible to prevent some of the first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) from being coupled as described above. That is, it is possible to prevent some electrodes from not participating in charging and discharging.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 홈(521)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 홈(521)의 단면 형상은, 반원, 타원, 사각형, 삼각형, 이외의 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 홈(521) 내면에 복수의 요철이 형성될 수도 있다. 홈(521) 내면의 복수의 요철 마다 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 위치하여 제1 집전판(510)과 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)을 견고하게 결합시킬 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 11, the groove (521) may have various shapes. The cross-sectional shape of the groove (521) may have various shapes such as a semicircle, an ellipse, a square, a triangle, and other polygons. In addition, a plurality of protrusions may be formed on the inner surface of the groove (521). The first electrode tab (311) and the first electrode tab (331) are positioned on each of the plurality of protrusions on the inner surface of the groove (521), so that the first current collector (510) and the first electrode tab (311) and the first electrode tab (331) can be firmly connected.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명한다.Below, a secondary battery according to a third embodiment of the present invention is described.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 제1 집전판이 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다.FIG. 12 is a drawing showing a state in which an electrode assembly and a first collector plate of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention are combined, and FIG. 13 is a perspective view showing a first collector plate of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.

도 12 및 도 13을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지는 제1 집전판(510) 및 제2 집전판(530)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는, 제2 집전판(530)의 구조도 제1 집전판(510)과 동일한 구조인 바, 제2 집전판(530)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIGS. 12 and 13, a secondary battery according to a third embodiment of the present invention has the same structure as the secondary battery according to the first embodiment described above, except for the first collector plate (510) and the second collector plate (530), and therefore, a duplicate description of the same configuration will be omitted. In this embodiment, the structure of the second collector plate (530) is also the same as that of the first collector plate (510), and therefore, a description of the structure of the second collector plate (530) will be omitted.

본 실시예에 따르면, 제1 집전판(510) 하면에는 홈(521)이 형성되고, 제1 집전판(510) 상면은 홈(521)에 대응되어 볼록한 형상(523)을 가질 수 있다. According to this embodiment, a groove (521) is formed on the lower surface of the first collector plate (510), and the upper surface of the first collector plate (510) may have a convex shape (523) corresponding to the groove (521).

이때, 제1 집전판(510)은 평평한 금속 판재를 홈 형상에 대응되는 지그로 가압하여 형성할 수 있다. At this time, the first collector plate (510) can be formed by pressing a flat metal plate with a jig corresponding to the groove shape.

제1 집전판(510)의 홈(521) 내부에는 복수의 제1 전극 탭(311) 및 복수의 제1 전극 탭(331) 중 일부가 위치할 수 있다. 보다 자세히, 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 마주보는 측면 주변에 위치한 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)의 단부가 홈(521) 내부에 위치할 수 있다.A plurality of first electrode tabs (311) and some of a plurality of first electrode tabs (331) may be positioned inside the groove (521) of the first current collector plate (510). More specifically, the first electrode tabs (311) and the ends of the first electrode tabs (331) located around the facing sides of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) may be positioned inside the groove (521).

따라서, 인접한 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 제1 집전판(510)의 홈(521)에 삽입됨에 따라, 전술한 바와 같이 일부 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 결합되지 않는 것을 방지할 수 있다. 즉, 일부 전극이 충전 및 방전에 참여하지 않는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, as the adjacent first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) are inserted into the grooves (521) of the first current collector (510), it is possible to prevent some of the first electrode tabs (311) and first electrode tabs (331) from being coupled as described above. That is, it is possible to prevent some electrodes from not participating in charging and discharging.

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명한다.Below, a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention is described.

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체의 제1 전극 탭을 도시한 도면이다. FIG. 14 is a drawing illustrating a first electrode tab of an electrode assembly of a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention.

도 14를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극 탭(311, 331) 및 제2 전극 탭(315, 335)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는, 제2 전극 탭(315, 335)의 구조는 제1 전극 탭(311, 331)과 동일한 구조인 바, 제2 전극 탭(315, 335)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 14, the secondary battery according to the fourth embodiment of the present invention has the same structure as the secondary battery according to the first embodiment described above, except for the first electrode tabs (311, 331) and the second electrode tabs (315, 335), and therefore, a duplicate description of the same configuration will be omitted. In this embodiment, the structure of the second electrode tabs (315, 335) is the same as that of the first electrode tabs (311, 331), and therefore, a description of the structure of the second electrode tabs (315, 335) will be omitted.

본 실시예에 따르면, 복수의 제1 전극 탭(311)은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 제1 전극 탭(311) 중 제1 전극 탭(331)에 인접한 제1 전극 탭(311b)의 길이가, 제1 전극 탭(331)으로부터 다소 이격된 제1 전극 탭(311a) 보다 작다. 길이가 작은 제1 전극 탭(311b)은 전체 제1 전극 탭(311) 중에서 차지하는 비율은 대략 20% 이하일 수 있다. 즉, 제1 전극 탭(331)에 인접한 일부의 제1 전극 탭(311b)가 나머지 일부의 제1 전극 탭(311a)보다 길이가 작다. According to the present embodiment, the plurality of first electrode tabs (311) may have different lengths. More specifically, the length of the first electrode tab (311b) adjacent to the first electrode tab (331) among the plurality of first electrode tabs (311) is smaller than the length of the first electrode tab (311a) that is somewhat spaced apart from the first electrode tab (331). The proportion of the first electrode tabs (311b) having a smaller length among the entire first electrode tabs (311) may be approximately 20% or less. That is, some of the first electrode tabs (311b) adjacent to the first electrode tab (331) are smaller in length than the remaining some of the first electrode tabs (311a).

마찬가지로, 복수의 제1 전극 탭(331)은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 제1 전극 탭(331) 중 제1 전극 탭(311)에 인접한 제1 전극 탭(331b)의 길이가, 제1 전극 탭(311)으로부터 다소 이격된 제1 전극 탭(331a) 보다 작다. 길이가 작은 제1 전극 탭(331b)은 전체 제1 전극 탭(331) 중에서 차지하는 비율은 대략 20% 이하일 수 있다. 즉, 제1 전극 탭(311)에 인접한 일부의 제1 전극 탭(331b)가 나머지 일부의 제1 전극 탭(331a)보다 길이가 작다.Likewise, the plurality of first electrode tabs (331) may have different lengths. More specifically, the length of a first electrode tab (331b) adjacent to the first electrode tab (311) among the plurality of first electrode tabs (331) is smaller than that of a first electrode tab (331a) that is somewhat spaced apart from the first electrode tab (311). The proportion of the first electrode tabs (331b) having a smaller length among the entire first electrode tabs (331) may be approximately 20% or less. That is, some of the first electrode tabs (331b) adjacent to the first electrode tab (311) are smaller in length than the remaining some of the first electrode tabs (331a).

본 실시예에서, 서로 인접한 제1 전극 탭(311b)과 제1 전극 탭(331b)의 길이가 제1 전극 탭(311a)과 제1 전극 탭(331a) 보다 작게 형성되면, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)을 서로 마주보도록 기울여서 제1 집전판(510)에 결합시킬 때, 서로 인접한 제1 전극 탭(311b)과 제1 전극 탭(331b)이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 전술한 바와 같이 일부 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 결합되지 않는 것을 방지할 수 있다. 즉, 일부 전극이 충전 및 방전에 참여하지 않는 것을 방지할 수 있다.In the present embodiment, if the lengths of the first electrode tabs (311b) and the first electrode tabs (331b) that are adjacent to each other are formed to be smaller than the lengths of the first electrode tabs (311a) and the first electrode tabs (331a), when the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are tilted to face each other and coupled to the first current collector (510), the adjacent first electrode tabs (311b) and the first electrode tabs (331b) can be prevented from interfering with each other. As a result, as described above, it is possible to prevent some of the first electrode tabs (311) and the first electrode tabs (331) from being coupled. In other words, it is possible to prevent some of the electrodes from not participating in charging and discharging.

이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명한다.Below, a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention is described.

도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체의 제1 전극 탭을 도시한 도면이다.FIG. 15 is a drawing illustrating a first electrode tab of an electrode assembly of a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention.

도 15를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극 탭(311, 331) 및 제2 전극 탭(315, 335)을 제외하고는 상기한 제4 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는, 제2 전극 탭(315, 335)의 구조는 제1 전극 탭(311, 331)과 동일한 구조인 바, 제2 전극 탭(315, 335)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 15, the secondary battery according to the fifth embodiment of the present invention has the same structure as the secondary battery according to the fourth embodiment described above except for the first electrode tabs (311, 331) and the second electrode tabs (315, 335), and therefore, a duplicate description of the same configuration will be omitted. In this embodiment, the structure of the second electrode tabs (315, 335) is the same as that of the first electrode tabs (311, 331), and therefore, a description of the structure of the second electrode tabs (315, 335) will be omitted.

본 실시예에 따르면, 복수의 제1 전극 탭(311)의 길이가 점진적으로 작아질 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 제1 전극 탭(311)은 외측에서 내측으로 갈수록 길이가 작아진다. 여기에서, 내측은 제1 전극 조립체(310)와 제2 전극 조립체(330)의 측면이 서로 마주보는 측이고, 외측은 제1 전극 조립체(310) 또는 제2 전극 조립체(330)를 중심으로 반대 측일 수 있다.According to the present embodiment, the lengths of the plurality of first electrode tabs (311) may gradually decrease. More specifically, the lengths of the plurality of first electrode tabs (311) decrease from the outer side to the inner side. Here, the inner side may be the side where the sides of the first electrode assembly (310) and the second electrode assembly (330) face each other, and the outer side may be the opposite side with the first electrode assembly (310) or the second electrode assembly (330) as the center.

마찬가지로, 복수의 제1 전극 탭(331)의 길이가 점진적으로 작아질 수 있다. 복수의 제1 전극 탭(311)과 동일하게, 복수의 제1 전극 탭(331)은 외측에서 내측으로 갈수록 길이가 작아진다. Similarly, the lengths of the plurality of first electrode tabs (331) can be gradually reduced. Similar to the plurality of first electrode tabs (311), the lengths of the plurality of first electrode tabs (331) become smaller as they go from the outside to the inside.

본 실시예에서, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)이 내측으로 갈수록 길이가 점진적으로 작아지면, 복수의 제1 전극 탭(311)과 복수의 제1 전극 탭(331)을 서로 마주보도록 기울여서 제1 집전판(510)에 결합시킬 때, 서로 인접한 제1 전극 탭(311b)과 제1 전극 탭(331b)이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 전술한 바와 같이 일부 제1 전극 탭(311) 및 제1 전극 탭(331)이 결합되지 않는 것을 방지할 수 있다. 즉, 일부 전극이 충전 및 방전에 참여하지 않는 것을 방지할 수 있다.In the present embodiment, when the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are gradually reduced in length as they go inward, when the plurality of first electrode tabs (311) and the plurality of first electrode tabs (331) are tilted to face each other and coupled to the first current collector (510), the adjacent first electrode tabs (311b) and the first electrode tabs (331b) can be prevented from interfering with each other. As a result, as described above, it is possible to prevent some of the first electrode tabs (311) and the first electrode tabs (331) from being coupled. In other words, it is possible to prevent some of the electrodes from not participating in charging and discharging.

이하에서는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명한다.Below, a secondary battery according to the sixth embodiment of the present invention is described.

도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전판을 도시한 사시도이다.Fig. 16 is a perspective view illustrating a first collector plate of a secondary battery according to a sixth embodiment of the present invention.

도 16을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지는 제1 집전판(510) 및 제2 집전판(530)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는, 제2 집전판(530)의 구조는 제1 집전판(510)과 동일한 구조인 바, 제2 집전판(530)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 16, the secondary battery according to the sixth embodiment of the present invention has the same structure as the secondary battery according to the first embodiment described above, except for the first collector plate (510) and the second collector plate (530), and therefore, a duplicate description of the same configuration will be omitted. In this embodiment, the structure of the second collector plate (530) is the same as that of the first collector plate (510), and therefore, a description of the structure of the second collector plate (530) will be omitted.

본 실시예에 따르면, 제1 연결 단자(511)는 제1 집전판(510)에 용접 등에 의해 결합될 수 있다. 전술한 제1 실시예에서는 제1 연결 단자(511)와 제1 집전판(510)이 일체로 형성되는 것에 반해, 제1 연결 단자(511)와 제1 집전판(510)는 서로 분리된 부재를 용접하여 형성할 수 있다. According to the present embodiment, the first connection terminal (511) can be connected to the first collector plate (510) by welding or the like. While in the first embodiment described above, the first connection terminal (511) and the first collector plate (510) are formed integrally, the first connection terminal (511) and the first collector plate (510) can be formed by welding separate members.

제1 연결 단자(511)는 제1 집전판(510)의 결홉홈(511a)에 삽입되어 용접되거나, 제1 집전판(510)의 상면에 직접 용접되어 고정될 수도 있다. The first connecting terminal (511) may be inserted into and welded to the groove (511a) of the first collector plate (510), or may be fixed by being directly welded to the upper surface of the first collector plate (510).

이하에서는 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명한다.Below, a secondary battery according to the seventh embodiment of the present invention is described.

도 17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 제1 집전판이 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 18은 도 17의 전극 조립체의 변형예이다.FIG. 17 is a drawing showing a state in which an electrode assembly and a first current collector plate of a secondary battery according to a seventh embodiment of the present invention are combined, and FIG. 18 is a modified example of the electrode assembly of FIG. 17.

도 17을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차 전지는 제3 전극 조립체(350)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 17, the secondary battery according to the seventh embodiment of the present invention has the same structure as the secondary battery according to the first embodiment described above, except for the third electrode assembly (350), and therefore, a duplicate description of the same configuration will be omitted.

본 실시예에 따르면, 케이스(100) 내부에는 제1 전극 조립체(310), 제2 전극 조립체(330) 및 제3 전극 조립체(350)가 순서대로 나란하게 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 인접한 제1 전극 조립체(310)의 복수의 제1 전극 탭(311)과 제2 전극 조립체(330)의 복수의 제1 전극 탭(331)은 서로 반대 방향, 즉 서로 마주보는 방향으로 기울어져 배치될 수 있다. According to the present embodiment, a first electrode assembly (310), a second electrode assembly (330), and a third electrode assembly (350) may be sequentially arranged in parallel inside the case (100). As described above, a plurality of first electrode tabs (311) of adjacent first electrode assemblies (310) and a plurality of first electrode tabs (331) of adjacent second electrode assemblies (330) may be arranged to be inclined in opposite directions, i.e., in directions facing each other.

또한, 인접한 제2 전극 조립체(330)의 복수의 제1 전극 탭(331)과 제3 전극 조립체(350)의 복수의 제1 전극 탭(351)은 서로 반대 방향으로 기울어져 배치될 수 있다. 다만, 복수의 제1 전극 탭(331)과 복수의 제1 전극 탭(351)는 서로 멀어지는 방향으로 기울어져 배치될 수 있다. 이와 같이, 복수의 제1 전극 탭(331)과 복수의 제1 전극 탭(351)는 서로 멀어지는 방향으로 기울어짐에 따라, 복수의 제1 전극 탭(331)과 복수의 제1 전극 탭(351)이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the plurality of first electrode tabs (331) of the adjacent second electrode assembly (330) and the plurality of first electrode tabs (351) of the third electrode assembly (350) may be arranged to be inclined in opposite directions. However, the plurality of first electrode tabs (331) and the plurality of first electrode tabs (351) may be arranged to be inclined in a direction away from each other. In this way, as the plurality of first electrode tabs (331) and the plurality of first electrode tabs (351) are inclined in a direction away from each other, the plurality of first electrode tabs (331) and the plurality of first electrode tabs (351) can be prevented from interfering with each other.

한편, 도 18에서는, 인접한 제1 전극 조립체(310)의 복수의 제1 전극 탭(311)과 제2 전극 조립체(330)의 복수의 제1 전극 탭(331)은 서로 반대 방향, 즉 서로 마주보는 방향으로 기울어져 배치될 수 있다. 제3 전극 조립체(350)의 제1 전극 탭(351)이 제2 전극 조립체(330)를 향해 기울어져 배치될 수 있다. 즉, 제3 전극 조립체(350)의 제1 전극 탭(351)과 제2 전극 조립체(330)의 제1 전극 탭(331)은 동일한 방향으로 기울어져 배치될 수 있다. Meanwhile, in FIG. 18, the plurality of first electrode tabs (311) of the adjacent first electrode assembly (310) and the plurality of first electrode tabs (331) of the second electrode assembly (330) may be arranged to be inclined in opposite directions, i.e., in a direction facing each other. The first electrode tab (351) of the third electrode assembly (350) may be arranged to be inclined toward the second electrode assembly (330). That is, the first electrode tab (351) of the third electrode assembly (350) and the first electrode tab (331) of the second electrode assembly (330) may be arranged to be inclined in the same direction.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, one embodiment of the present invention has been described, but a person having ordinary skill in the art will be able to modify and change the present invention in various ways by adding, changing, deleting or adding components, etc., within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims, and this will also be considered to be included within the scope of the rights of the present invention.

10 이차 전지
100 전극 조립체
310 제1 전극 조립체
312 제1 전극 활성부
311, 331 제1 전극 탭
314 제2 전극 활성부
315, 335 제2 전극 탭
316 분리막
317제1 전극
319 제2 전극
330 제2 전극 조립체
350 제3 전극 조립체
500 집전판
510 제1 집전판
511 제1 연결 단자
530 제2 집전판
531 제2 연결 단자
700 캡 어셈블리
710 제1 단자
711 제1 단자 구멍
715 제1 절연부재
731 제2 단자 구멍
730 제2 단자
735 제2 절연부재
740 벤트홀
750 캡 플레이트
770 전해액 주입구
M 배터리 모듈
P 배터리 팩10 Secondary batteries
100 electrode assembly
310 First electrode assembly
312 First electrode active part
311, 331 first electrode tab
314 Second electrode active part
315, 335 second electrode tab
316 membrane
317 First electrode
319 Second electrode
330 Second electrode assembly
350 Third electrode assembly
500 collector plate
510 No. 1 collector plate
511 First connection terminal
530 Second collector plate
531 Second connecting terminal
700 cap assembly
710 Terminal 1
711 First terminal hole
715 First insulating member
731 Second terminal hole
730 Terminal 2
735 Second insulating member
740 vent hole
750 cap plate
770 electrolyte inlet
M battery module
P battery pack

Claims (21)

케이스;
상기 케이스에 수용되고, 각각 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 포함하는 복수의 전극 조립체;
상기 제1 전극에 결합된 제1 전극 탭;
상기 제2 전극에 결합된 제2 전극 탭;
상기 제1 전극 탭과 결합하는 제1 집전판;
상기 제2 전극 탭과 결합하는 제2 집전판;
상기 케이스를 밀봉하며, 상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판과 각각 연결되는 제1 단자 및 제2 단자가 위치하는 캡 어셈블리를 포함하고,
상기 복수의 전극 조립체 중 인접한 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제1 전극 탭은 서로 반대 방향으로 기울어진, 이차 전지.case;
A plurality of electrode assemblies each of which is housed in the case and includes a first electrode, a separator, and a second electrode;
A first electrode tab coupled to the first electrode;
A second electrode tab coupled to the second electrode;
A first collector plate coupled to the first electrode tab;
A second collector plate coupled to the second electrode tab;
The case is sealed, and includes a cap assembly having first and second terminals respectively connected to the first collector plate and the second collector plate.
A secondary battery, wherein the first electrode tabs of each pair of adjacent electrode assemblies among the plurality of electrode assemblies are inclined in opposite directions. 제1 항에 있어서,
상기 제1 전극 탭은 서로 마주보도록 기울어진, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery wherein the first electrode tabs are inclined to face each other. 제1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 기울어진, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery, wherein the second electrode tabs of each of the pair of electrode assemblies are inclined in opposite directions. 제3 항에 있어서,
상기 제2 전극 탭은 서로 마주보도록 기울어진, 이차 전지.In the third paragraph,
A secondary battery wherein the second electrode tabs are inclined to face each other. 제1 항에 있어서,
상기 제1 집전판의 하면에 홈이 형성된, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery having a groove formed on the lower surface of the first collector plate. 제5 항에 있어서,
상기 제1 집전판의 상기 홈은 상기 한 쌍의 전극 조립체의 서로 마주보는 측면을 따라 위치하는, 이차 전지.In paragraph 5,
A secondary battery, wherein the groove of the first collector plate is located along opposite sides of the pair of electrode assemblies. 제5 항에 있어서,
상기 제1 집전판의 상면은 상기 홈에 대응되어 볼록한 형상인, 이차 전지.In paragraph 5,
A secondary battery, wherein the upper surface of the first collector plate has a convex shape corresponding to the groove. 제5 항에 있어서,
상기 제2 집전판의 하면에 홈이 형성된, 이차 전지.In paragraph 5,
A secondary battery having a groove formed on the lower surface of the second collector plate. 제8 항에 있어서,
상기 제2 집전판의 상기 홈은 상기 한 쌍의 전극 조립체의 서로 마주보는 측면을 따라 위치하는, 이차 전지.In paragraph 8,
A secondary battery, wherein the groove of the second collector plate is located along the facing sides of the pair of electrode assemblies. 제8 항에 있어서,
상기 제2 집전판의 상면은 상기 홈에 대응되어 볼록한 형상인, 이차 전지.In paragraph 8,
A secondary battery, wherein the upper surface of the second collector plate has a convex shape corresponding to the groove. 제1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제1 전극 탭은 일렬로 배열되는, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery, wherein the first electrode tabs of each of the pair of electrode assemblies are arranged in a row. 제11 항에 있어서,
상기 한 쌍의 전극 조립체 각각의 상기 제2 전극 탭은 일렬로 배열되는, 이차 전지.In Article 11,
A secondary battery, wherein the second electrode tabs of each of the pair of electrode assemblies are arranged in a row. 제1 항에 있어서,
상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은 각각 상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판 하면에 결합되는, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery, wherein the first electrode tab and the second electrode tab are respectively coupled to the lower surfaces of the first current collector plate and the second current collector plate. 제1 항에 있어서,
상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은 각각 상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판에 용접에 의해 결합되는, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery, wherein the first electrode tab and the second electrode tab are respectively joined to the first current collector plate and the second current collector plate by welding. 제14 항에 있어서,
상기 제1 집전판 및 상기 제2 집전판 상면에는 복수의 용접 라인이 형성되는, 이차 전지.In Article 14,
A secondary battery in which a plurality of welding lines are formed on the upper surfaces of the first collector plate and the second collector plate. 제1 항에 있어서,
상기 전극 조립체는 스택형 또는 권취형인, 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery wherein the electrode assembly is of a stacked or wound type. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 전극 조립체 각각의 제1 전극 탭은 복수개를 포함하고,
상기 복수의 제1 전극 탭은 길이가 서로 동일한, 이차 전지.In the first paragraph,
Each of the plurality of electrode assemblies includes a plurality of first electrode tabs,
A secondary battery wherein the plurality of first electrode tabs have the same length. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 전극 조립체 각각의 제2 전극 탭은 복수개를 포함하고,
상기 복수의 제1 전극 탭 중 일부는 나머지 일부보다 길이가 작은, 이차 전지.In the first paragraph,
Each of the plurality of electrode assemblies includes a plurality of second electrode tabs,
A secondary battery, wherein some of the plurality of first electrode tabs are shorter in length than the remaining some. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지를 포함하는, 배터리 모듈.A battery module comprising a secondary battery according to any one of claims 1 to 18. 제19 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는, 배터리 팩.A battery pack comprising a battery module according to Article 19. 제20 항에 따른 배터리 팩을 포함하는, 운송 수단.
A means of transportation comprising a battery pack according to Article 20.
KR1020240100633A 2024-07-30 2024-07-30 Secondary battery, and battery module, battery pack and vehicle comprising same Pending KR20260017591A (en)

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