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KR102798146B1 - Rechargeable battery - Google Patents

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KR102798146B1
KR102798146B1 KR1020240058066A KR20240058066A KR102798146B1 KR 102798146 B1 KR102798146 B1 KR 102798146B1 KR 1020240058066 A KR1020240058066 A KR 1020240058066A KR 20240058066 A KR20240058066 A KR 20240058066A KR 102798146 B1 KR102798146 B1 KR 102798146B1
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안동진
두재균
장인영
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 전극에 무지부를 복수로 구비하여 멀티 탭을 적용하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극, 세퍼레이터 및 제2전극을 순차적으로 배치하고 권취하여 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 및 상기 케이스의 개구에 개스킷을 개재하여 결합되는 캡 조립체를 포함하며, 상기 제1전극은 제1집전체에 활물질을 코팅하여 형성되는 제1코팅부들, 상기 제1집전체의 길이 방향에서 상기 제1코팅부들 사이에서 상기 제1집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1무지부들, 및 복수의 상기 제1무지부들에 각각 용접되어 상기 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1탭들을 포함한다.One embodiment of the present invention provides a secondary battery having a plurality of non-coated portions on an electrode and applying a multi-tab. A secondary battery according to one embodiment of the present invention includes an electrode assembly formed by sequentially arranging and winding a first electrode, a separator, and a second electrode, a case housing the electrode assembly, and a cap assembly coupled to an opening of the case with a gasket interposed therebetween, wherein the first electrode includes first coating portions formed by coating an active material on a first current collector, a plurality of first non-coated portions formed by exposing the first current collector between the first coating portions in the longitudinal direction of the first current collector and overlapping each other in a winding diameter direction within a range of a set winding direction, and a plurality of first tabs welded to each of the plurality of first non-coated portions and overlapping each other in the diameter direction.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}Secondary battery {RECHARGEABLE BATTERY}

본 기재는 원통형 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극의 무지부에 멀티 탭을 적용하는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical secondary battery, and more specifically, to a secondary battery applying a multi-tap to the non-conductive portion of an electrode.

이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 이차 전지는 전기자동차, 전동자전거, 전지전력 저장시스템, 휴대전자기기, 전동공구 및 정원공구 등의 다양한 어플리케이션에서 에너지원으로 사용되고 있다. Secondary batteries (rechargeable batteries) are batteries that perform repeated charging and discharging, unlike primary batteries. Secondary batteries are used as energy sources in various applications such as electric vehicles, electric bicycles, battery power storage systems, portable electronic devices, power tools, and garden tools.

최근에 이차 전지를 사용하는 전동공구, 정원공구, 전기자동자, 및 전동자전거는 보다 높은 출력의 셀을 요구하고 있다. 그러나 상기 분야에 사용되는 원통형 이차 전지는 가용 부피가 정해져 있기 때문에 용량 및 출력을 높이는 데에 많은 어려움이 있다.Recently, power tools, garden tools, electric vehicles, and electric bicycles using secondary batteries are demanding higher output cells. However, cylindrical secondary batteries used in the above fields have limited available volume, making it difficult to increase capacity and output.

출력을 높이는 방안으로 전지의 내부 저항을 낮추는 방법이 있을 수 있다. 일례로써 제한된 부피에서 전극의 탭(tab) 개수를 증가시키는 방법으로 전지의 내부 저항을 효과적으로 낮출 수 있다.One way to increase the output is to lower the internal resistance of the battery. For example, the internal resistance of the battery can be effectively lowered by increasing the number of tabs on the electrode in a limited volume.

본 발명의 일 실시예는 전극에 무지부를 복수로 구비하여 멀티 탭을 적용하는 이차 전지를 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention provides a secondary battery having a plurality of non-conductive parts on an electrode and applying a multi-tap.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극(캐소드), 세퍼레이터 및 제2전극(애노드)을 순차적으로 배치하고 권취하여 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 및 상기 케이스의 개구에 개스킷을 개재하여 결합되는 캡 조립체를 포함하며, 상기 제1전극은 제1집전체에 활물질을 코팅하여 형성되는 제1코팅부들, 상기 제1집전체의 길이 방향에서 상기 제1코팅부들 사이에서 상기 제1집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1무지부들, 및 복수의 상기 제1무지부들에 각각 용접되어 상기 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1탭들을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a secondary battery includes an electrode assembly formed by sequentially arranging and winding a first electrode (cathode), a separator, and a second electrode (anode), a case housing the electrode assembly, and a cap assembly coupled to an opening of the case with a gasket interposed therebetween, wherein the first electrode includes first coated portions formed by coating an active material on a first current collector, a plurality of first non-coated portions formed by exposing the first current collector between the first coated portions in the longitudinal direction of the first current collector and overlapping each other in a winding diameter direction within a range of a set winding direction, and a plurality of first tabs welded to each of the plurality of first non-coated portions and overlapping each other in the diameter direction.

상기 제1전극은 상기 제1탭들을 통하여 상기 캡 조립체에 전기적으로 연결되고, 상기 제2전극은 제2탭을 통하여 상기 케이스에 전기적으로 연결될 수 있다.The first electrode may be electrically connected to the cap assembly through the first tabs, and the second electrode may be electrically connected to the case through the second tabs.

복수의 상기 제1무지부들은 권취된 상기 전극 조립체의 내측에 배치되는 내측 무지부와 외측에 배치되는 외측 무지부를 포함할 수 있다. The plurality of first uncoated portions may include an inner uncoated portion disposed on the inside of the rolled electrode assembly and an outer uncoated portion disposed on the outside.

복수의 상기 제1탭들은 상기 내측 무지부에 용접되는 내측 탭과 상기 외측 무지부에 용접되는 외측 탭을 포함하며, 상기 내측 탭과 상기 외측 탭은 직경 방향으로 서로 중첩될 수 있다.The plurality of first tabs include an inner tab welded to the inner plain portion and an outer tab welded to the outer plain portion, wherein the inner tab and the outer tab can overlap each other in the diametric direction.

상기 제2전극에서 복수의 제2무지부들은 권취된 상기 전극 조립체의 내측 단에 배치되어 내측 탭이 용접되는 내측 무지부와 외측 단에 배치되어 외측 탭이 용접되는 외측 무지부를 포함할 수 있다.In the second electrode, the plurality of second plain portions may include an inner plain portion arranged on an inner end of the wound electrode assembly to which an inner tab is welded, and an outer plain portion arranged on an outer end to which an outer tab is welded.

상기 내측 무지부는 상기 권취 방향에서 상기 외측 무지부의 길이보다 길고 1턴보다 작은 길이로 설정될 수 있다.The inner plain portion may be set to a length longer than the outer plain portion in the winding direction and shorter than one turn.

상기 외측 무지부는 상기 권취 방향에서 상기 내측 무지부의 길이보다 길고 1턴보다 작은 길이로 설정될 수 있다.The outer plain portion may be set to a length longer than the inner plain portion in the winding direction and shorter than one turn.

상기 내측 무지부의 최소 각도(θ1)는 상기 외측 무지부의 각도(θ2)를 포함할 수 있다.The minimum angle (θ1) of the inner unlined portion may include the angle (θ2) of the outer unlined portion.

상기 외측 무지부의 최소 각도는 상기 내측 무지부의 각도를 포함할 수 있다.The minimum angle of the above outer unlined portion may include the angle of the above inner unlined portion.

상기 외측 무지부의 최대 각도는 1턴으로 형성될 수 있다.The maximum angle of the above outer lateral ridge can be formed in one turn.

상기 제2전극은 제2집전체에 활물질을 코팅하여 형성되는 제2코팅부들, 상기 제2집전체의 길이 방향에서 상기 제2코팅부들 사이에서 상기 제2집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 상기 제1무지부들 중 적어도 하나에 대응하는 제2무지부, 및 상기 제2무지부에 용접되는 제2탭을 포함한다.The second electrode includes second coating portions formed by coating an active material on a second current collector, a second plain portion formed by exposing the second current collector between the second coating portions in the longitudinal direction of the second current collector and corresponding to at least one of the first plain portions in the direction of the winding diameter within a range of the set winding direction, and a second tab welded to the second plain portion.

상기 제1전극의 상기 제1무지부의 양면 중 한 면은 상기 제2전극의 상기 제2무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성될 수 있다.One side of the first non-woven portion of the first electrode may be formed to have a length equal to or longer than the length of the second non-woven portion of the second electrode plus one turn.

상기 제1전극의 제1무지부 중 권취 상태의 외면 무지부는 상기 제2전극의 내면 무지부의 길이와 동일하거나 길게 형성되고, 상기 제1전극 무지부 중 권취 상태의 내면 무지부는 상기 제2전극 무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성될 수 있다.Among the first plain portion of the first electrode, the outer plain portion in the wound state may be formed to have a length equal to or longer than the inner plain portion of the second electrode, and among the first electrode plain portion, the inner plain portion in the wound state may be formed to have a length equal to or longer than the length of the second electrode plain portion plus one turn.

상기 제1전극 무지부 중 권취 상태의 내면 무지부는 상기 제2전극 외면 무지부의 길이와 동일하거나 길게 형성되고, 상기 제1전극 무지부 중 권취 상태의 외면 무지부는 상기 제2전극 외면 무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성될 수 있다.Among the first electrode plain portions, the inner plain portion in the rolled state may be formed to have a length equal to or longer than the outer plain portion of the second electrode, and among the first electrode plain portions, the outer plain portion in the rolled state may be formed to have a length equal to or longer than the length of the second electrode outer plain portion plus one turn.

상기 제2전극은 상기 제2집전체의 길이 방향에서 양단에 구비되는 내측단 무지부와 외측단 무지부, 및 상기 내측단 무지부와 상기 외측단 무지부에 각각 용접되는 내측 탭과 외측 탭을 더 포함할 수 있다.The second electrode may further include an inner end uncoated portion and an outer end uncoated portion provided at both ends in the longitudinal direction of the second current collector, and an inner tab and an outer tab welded to the inner end uncoated portion and the outer end uncoated portion, respectively.

상기 제2전극은 상기 제2집전체의 길이 방향에서 양단에 구비되는 내측단 무지부와 외측단 무지부를 더 포함할 수 있다.The above second electrode may further include an inner end uncoated portion and an outer end uncoated portion provided at both ends in the longitudinal direction of the second current collector.

본 발명의 일 실시예는 제1전극에 복수 제1무지부들을 구비하고 제1무지부들 각각에 제1탭을 구비하는 멀티 탭 구조를 전극 조립체에 적용함으로써 전지의 내부 저항을 낮출 수 있다. 따라서 제한된 부피에서 이차 전지의 용량 및 출력이 향상될 수 있다.One embodiment of the present invention can lower the internal resistance of a battery by applying a multi-tab structure having a plurality of first non-conductive portions on a first electrode and a first tab on each of the first non-conductive portions to an electrode assembly. Accordingly, the capacity and output of a secondary battery can be improved in a limited volume.

또한, 제1전극의 제1전극 중간 무지부에 대응하여 제2전극의 제2전극 중간 무지부를 구비하고, 제2전극 중간 무지부에 제2탭을 구비함으로써, 제2집전체에서 제2탭으로 전자의 이동 거리를 줄임으로써 저항을 줄일 수 있다.In addition, by providing a second electrode middle unlined portion of the second electrode corresponding to the first electrode middle unlined portion of the first electrode and providing a second tab in the second electrode middle unlined portion, the resistance can be reduced by reducing the travel distance of electrons from the second current collector to the second tab.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지의 일부를 전단하여 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 전극 조립체의 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 도시한 전극 조립체의 횡 단면도이다.
도 4는 도 3의 전극 조립체에 적용되는 제1전극과 제2전극의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 절단한 횡 단면도이다.
도 6은 도 5의 전극 조립체에 적용되는 제1전극과 제2전극의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제7실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체에 적용되는 제1전극과 제2전극의 평면도이다.
도 12는 제1전극과 제2전극의 내측 무지부 관계를 도시한 단면도이다.
도 13은 도 12의 제1전극과 제2전극의 권취 상태를 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제8실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제1전극과 제2전극의 내측 무지부 관계를 도시한 단면도이다.
도 15는 도 14의 제1전극과 제2전극의 권취 상태를 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제9실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극의 중간에 무지부를 구비하는 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제10실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극의 중간에 무지부를 구비하는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 제11실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극의 중간에 무지부를 구비하는 평면도이다.FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view illustrating a portion of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of an electrode assembly applied to Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view of the electrode assembly taken along line III-III of Figure 2.
Figure 4 is a plan view of the first electrode and the second electrode applied to the electrode assembly of Figure 3.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an electrode assembly cut transversely in a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
Figure 6 is a plan view of the first electrode and the second electrode applied to the electrode assembly of Figure 5.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a third embodiment of the present invention, cut transversely.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention, cut transversely.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention, cut transversely.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a sixth embodiment of the present invention, cut transversely.
FIG. 11 is a plan view of a first electrode and a second electrode applied to an electrode assembly of a secondary battery according to the seventh embodiment of the present invention.
Figure 12 is a cross-sectional view showing the relationship between the inner uncoated portions of the first electrode and the second electrode.
Fig. 13 is a cross-sectional view showing the winding state of the first electrode and the second electrode of Fig. 12.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the relationship between the inner uncoated portions of the first electrode and the second electrode applied to a secondary battery according to the eighth embodiment of the present invention.
Fig. 15 is a cross-sectional view showing the winding state of the first electrode and the second electrode of Fig. 14.
FIG. 16 is a plan view showing a non-conductive portion provided in the middle of a second electrode applied to a secondary battery according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a non-conductive portion provided in the middle of a second electrode applied to a secondary battery according to the 10th embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a plan view showing a non-conductive portion provided in the middle of a second electrode applied to a secondary battery according to the 11th embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, in order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지의 일부를 전단하여 도시한 부분 단면 사시도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(20), 및 케이스(20)의 개구에 개스킷(30)을 개재하여 결합되는 캡 조립체(40)를 포함한다.FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view illustrating a portion of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the secondary battery according to the first embodiment includes an electrode assembly (10) that performs charging and discharging, a case (20) housing the electrode assembly (10), and a cap assembly (40) that is coupled to an opening of the case (20) through a gasket (30).

도 2는 도 1에 적용되는 전극 조립체의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 전극 조립체(10)는 순차적으로 배치되는 제1전극(11)(예를 들면, 양극(cathode)), 세퍼레이터(13) 및 제2전극(12)(예를 들면, 음극(anode))을 포함한다. 전극 조립체(10)는 제1전극(11)과 제2전극(12) 및 이들 사이에 배치되는 절연체인 세퍼레이터(13)를 젤리롤(Jelly Roll) 상태로 권취하여 형성된다.FIG. 2 is a perspective view of an electrode assembly applied to FIG. 1. Referring to FIGS. 1 and 2, the electrode assembly (10) includes a first electrode (11) (e.g., a cathode), a separator (13), and a second electrode (12) (e.g., an anode) that are sequentially arranged. The electrode assembly (10) is formed by winding the first electrode (11), the second electrode (12), and the separator (13), which is an insulator arranged therebetween, into a jelly roll state.

제1전극(11)은 제1탭들(51)을 통하여 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 제2전극(12)은 제2탭들(52)을 통하여 케이스(20)에 전기적으로 연결된다. 도시하지 않았으나 제1전극이 제1탭들로 케이스에 연결되고 제2전극이 제2탭들로 캡 조립체에 연결될 수도 있다.The first electrode (11) is electrically connected to the cap assembly (40) through the first tabs (51), and the second electrode (12) is electrically connected to the case (20) through the second tabs (52). Although not shown, the first electrode may be connected to the case through the first tabs, and the second electrode may be connected to the cap assembly through the second tabs.

전극 조립체(10)는 원통으로 형성될 수 있다. 원통형 전극 조립체(10)는 중심에 센터 핀(14)을 구비한다. 센터 핀(14)은 전극 조립체(10)의 강도보다 고강도의 재질로 형성되어 전극 조립체(10)를 원통 형상으로 유지시키며, 충전 및 방전으로 발생되는 내부 가스를 중간 통로로 배출시킨다.The electrode assembly (10) may be formed in a cylindrical shape. The cylindrical electrode assembly (10) has a center pin (14) at its center. The center pin (14) is formed of a material having a higher strength than that of the electrode assembly (10) to maintain the electrode assembly (10) in a cylindrical shape and to discharge internal gas generated by charging and discharging through a middle passage.

도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 도시한 전극 조립체의 횡 단면도이고, 도 4는 도 3의 전극 조립체에 적용되는 제1전극과 제2전극의 평면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of an electrode assembly taken along line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a plan view of a first electrode and a second electrode applied to the electrode assembly of FIG. 3.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1전극(11)은 금속박(예를 들면, Al 포일)으로 형성되는 제1집전체의 양면에 활물질이 도포된 영역의 제1코팅부들(11a), 및 제1집전체의 길이 방향에서 제1코팅부들(11a) 사이에 활물질이 도포되지 않아 제1집전체가 노출된 영역으로 설정되는 복수의 제1무지부들(11b)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, the first electrode (11) includes first coated portions (11a) in an area where an active material is applied to both sides of a first current collector formed of a metal foil (e.g., Al foil), and a plurality of first uncoated portions (11b) set as an area where the first current collector is exposed because the active material is not applied between the first coated portions (11a) in the longitudinal direction of the first current collector.

제1전극(11)에서 복수의 제1무지부들(11b)은 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 서로 중첩된다. 제1탭들(51)은 복수의 제1무지부들(11b)에 각각 용접되어 전극 조립체(10)의 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다.In the first electrode (11), a plurality of first non-coated portions (11b) overlap each other in the direction of the winding diameter within the range of the set winding direction. The first tabs (51) are welded to each of the plurality of first non-coated portions (11b) and overlap and align each other in the direction of the diameter of the electrode assembly (10).

예를 들면, 제1전극(11)에서 복수의 제1무지부들(11b)은 권취된 전극 조립체(10)의 직경 방향에서 내측에 배치되는 내측 무지부(111)와 외측에 배치되는 외측 무지부(112)를 포함한다. For example, in the first electrode (11), the plurality of first uncoated portions (11b) include an inner uncoated portion (111) arranged on the inner side in the diametric direction of the wound electrode assembly (10) and an outer uncoated portion (112) arranged on the outer side.

내측 무지부(111)의 제1길이(L11)는 권취 방향에서 외측 무지부(112)의 제2길이(L12)보다 길고 1턴보다 작은 길이로 설정된다(L12<L11<1턴). 즉 내측 무지부(111)와 외측 무지부(112)는 권취 직경 방향으로 서로 중첩된다. 내, 외측 무지부(111, 112)는 서로의 길이 차이로 인하여 최소의 중첩 영역의 형성을 용이하게 한다.The first length (L11) of the inner plain portion (111) is set to be longer than the second length (L12) of the outer plain portion (112) in the winding direction and shorter than 1 turn (L12<L11<1 turn). That is, the inner plain portion (111) and the outer plain portion (112) overlap each other in the winding diameter direction. The inner and outer plain portions (111, 112) facilitate the formation of a minimum overlapping area due to the difference in length between each other.

복수의 제1탭들(51)은 내측 무지부(111)에 용접되는 내측 탭(511)과 외측 무지부(112)에 용접되는 외측 탭(512)을 포함한다. 내, 외측 무지부(111, 112)의 중첩으로 인하여, 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다. 즉 내, 외측 탭(511, 512)은 최소의 내, 외측 무지부(111, 112) 영역에서 용이하게 중첩되어, 또한 정렬 및 절곡될 수 있다.The plurality of first tabs (51) include inner tabs (511) welded to the inner plain portion (111) and outer tabs (512) welded to the outer plain portion (112). Due to the overlapping of the inner and outer plain portions (111, 112), the inner tabs (511) and the outer tabs (512) overlap and are aligned with each other in the diametric direction. That is, the inner and outer tabs (511, 512) can be easily overlapped, aligned, and bent in the minimum area of the inner and outer plain portions (111, 112).

따라서 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 서로 포개어져 절곡됨으로써 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제1탭들(51)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.Accordingly, the inner tab (511) and the outer tab (512) are electrically connected to the cap assembly (40) by covering and bending each other, thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of first tabs (51) further increases, the internal resistance of the battery can be further lowered.

제2전극(12)은 금속박(예를 들면, Cu 포일)으로 형성되는 제2집전체의 양면에 활물질이 도포된 영역의 제2코팅부들(12a), 및 제2집전체에서 활물질이 도포되지 않아 제2집전체가 노출된 영역으로 설정되는 복수의 제2무지부들(12b)을 포함한다.The second electrode (12) includes second coated portions (12a) in an area where an active material is applied to both sides of a second current collector formed of a metal foil (e.g., Cu foil), and a plurality of second uncoated portions (12b) set as an area where the second current collector is exposed because the active material is not applied to the second current collector.

제2전극(12)에서 복수의 제2무지부들(12b)은 권취된 전극 조립체(10)의 내측 단에 배치되는 내측 무지부(121)와 외측 단에 배치되는 외측 무지부(122)를 포함한다.In the second electrode (12), a plurality of second uncoated parts (12b) include an inner uncoated part (121) arranged at the inner end of the wound electrode assembly (10) and an outer uncoated part (122) arranged at the outer end.

복수의 제2탭들(52)은 내측 무지부(121)에 용접되는 내측 탭(521)과 외측 무지부(122)에 용접되는 외측 탭(522)을 포함한다. 내, 외측 탭(521, 522)은 케이스(20)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제2탭들(52)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.The plurality of second tabs (52) include inner tabs (521) welded to the inner plain portion (121) and outer tabs (522) welded to the outer plain portion (122). The inner and outer tabs (521, 522) are electrically connected to the case (20), thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of second tabs (52) increases further, the internal resistance of the battery can be further lowered.

다시 도 1을 참조하면, 젤리롤(Jelly Roll) 상태에서, 제1전극(11)의 제1무지부들(11b; 111, 112)에 연결되는 제1탭들(51)은 제1절연부재(61)를 개재하여 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 제2전극(12)의 제2무지부들(12b; 121, 122)에 연결되는 제2탭들(52)은 제2절연부재(62)를 개재하여 케이스(20)에 전기적으로 연결된다.Referring again to FIG. 1, in the jelly roll state, the first tabs (51) connected to the first non-conductive portions (11b; 111, 112) of the first electrode (11) are electrically connected to the cap assembly (40) via the first insulating member (61), and the second tabs (52) connected to the second non-conductive portions (12b; 121, 122) of the second electrode (12) are electrically connected to the case (20) via the second insulating member (62).

제1절연부재(61)는 전극 조립체(10)의 상단과 캡 조립체(40)를 전기적으로 절연하고, 제2절연부재(62)는 전극 조립체(10)의 하단과 케이스(20)를 전기적으로 절연한다.The first insulating member (61) electrically insulates the upper part of the electrode assembly (10) and the cap assembly (40), and the second insulating member (62) electrically insulates the lower part of the electrode assembly (10) and the case (20).

케이스(20)는 전극 조립체(10)를 외부로부터 삽입할 수 있도록 일측에 개구를 형성하고, 원통형 전극 조립체(10)를 수용하도록 원통형으로 형성된다. 케이스(20)는 제2탭들(52)에 용접으로 연결되어, 이차 전지에서 제2전극 단자(일례로써, 음극 단자)로 작용하며, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈 도금 강과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다.The case (20) has an opening formed on one side so that the electrode assembly (10) can be inserted from the outside, and is formed in a cylindrical shape to accommodate the cylindrical electrode assembly (10). The case (20) is connected to the second tabs (52) by welding and functions as a second electrode terminal (for example, a negative terminal) in a secondary battery, and can be formed of a conductive metal such as aluminum, an aluminum alloy, or nickel-plated steel.

캡 조립체(40)는 케이스(20)의 개구에 개스킷(30)을 개재하여 결합되어, 케이스(20)와 전기적으로 절연되고, 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 케이스(20)를 밀폐한다.The cap assembly (40) is joined to the opening of the case (20) with a gasket (30) interposed therebetween, so as to be electrically insulated from the case (20) and seal the case (20) containing the electrode assembly (10) and the electrolyte.

캡 조립체(40)는 전류차단부(current interrupting device) 및 제1탭들(51)을 통하여 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 이때, 제1절연부재(61)는 제1탭들(51)을 관통시킨다.The cap assembly (40) is electrically connected to the electrode assembly (10) through a current interrupting device and first tabs (51). At this time, the first insulating member (61) passes through the first tabs (51).

캡 조립체(40)는 외측에서 케이스(20)의 내측으로 가면서 순차적으로 배치되는, 캡 플레이트(41), 양성 온도 소자(PTC, positive temperature coefficient element)(42), 벤트 플레이트(43), 인슐레이터(44), 미들 플레이트(45) 및 서브 플레이트(46)를 포함한다.The cap assembly (40) includes a cap plate (41), a positive temperature coefficient element (PTC) (42), a vent plate (43), an insulator (44), a middle plate (45), and a sub plate (46) that are arranged sequentially from the outside to the inside of the case (20).

캡 플레이트(41)는 최종적으로 제1탭들(51)에 연결되어 이차 전지에서 제1전극 단자(일례로써, 양극 단자)로 작용하며, 케이스(20)의 외부로 돌출되는 돌출부(411)와 돌출부(411)의 측방으로 개방되어 내부 가스를 배출하는 배기구(412)를 형성한다.The cap plate (41) is finally connected to the first tabs (51) and acts as a first electrode terminal (for example, a positive electrode terminal) in the secondary battery, and forms a protrusion (411) protruding outward from the case (20) and an exhaust port (412) that opens to the side of the protrusion (411) to discharge internal gas.

실질적으로, 캡 조립체(40)에서 전류차단부는 인슐레이터(44)에 의하여 전기적으로 분리된 벤트 플레이트(43)와 서브 플레이트(46) 및 이들을 부분적으로 연결한 연결부로 형성된다. 이 연결부는 벤트 플레이트(43)와 서브 플레이트(46)의 용접으로 형성될 수 있다.In practice, the current blocking portion in the cap assembly (40) is formed by a vent plate (43) and a sub-plate (46) electrically separated by an insulator (44) and a connecting portion partially connecting them. This connecting portion can be formed by welding the vent plate (43) and the sub-plate (46).

즉 전류차단부의 일측을 형성하는 벤트 플레이트(43)는 캡 플레이트(41)의 내측에 설치되어, 전류차단부의 다른 일측을 형성하는 서브 플레이트(46)에 전기적으로 연결된다.That is, the vent plate (43) forming one side of the current blocking section is installed on the inside of the cap plate (41) and is electrically connected to the sub plate (46) forming the other side of the current blocking section.

또한, 벤트 플레이트(43)는 중심부에 벤트(431)를 구비하여 서브 플레이트(46)에 용접되고, 내부 압력에 의하여 용접된 서브 플레이트(46)로부터 분리될 수 있다. 벤트(431)는 기설정된 압력 조건에서 파손되어, 충전 및 방전으로 발생되는 내부 가스를 방출하고 서브 플레이트(46)와의 전기적 연결을 차단한다.In addition, the vent plate (43) is provided with a vent (431) at the center and is welded to the sub-plate (46) and can be separated from the welded sub-plate (46) by internal pressure. The vent (431) is broken under preset pressure conditions to release internal gas generated by charging and discharging and cut off electrical connection with the sub-plate (46).

예를 들면, 벤트(431)는 벤트 플레이트(43)에서 케이스(20)의 내측을 향하여 돌출 형성된다. 벤트 플레이트(43)는 벤트(431)의 주위에 벤트(431)의 파손을 안내하는 노치(432)를 구비한다.For example, a vent (431) is formed to protrude toward the inside of the case (20) from the vent plate (43). The vent plate (43) has a notch (432) around the vent (431) to guide breakage of the vent (431).

따라서 가스의 발생으로 케이스(20)의 내부 압력이 상승하는 경우, 노치(432)가 미리 파손되어 벤트 플레이트(43)와 배기구(412)를 통하여 가스를 외부로 배출함으로써 이차 전지의 폭발을 방지할 수 있다.Therefore, when the internal pressure of the case (20) increases due to the generation of gas, the notch (432) is broken in advance to discharge the gas to the outside through the vent plate (43) and the exhaust port (412), thereby preventing an explosion of the secondary battery.

이때, 벤트(431)의 파손으로 벤트 플레이트(43)와 서브 플레이트(46)의 연결이 끊어진다. 따라서 전극 조립체(10)와 캡 플레이트(41)는 전류차단부의 작동에 의하여 전기적으로 서로 분리된다.At this time, the connection between the vent plate (43) and the sub plate (46) is broken due to the breakage of the vent (431). Accordingly, the electrode assembly (10) and the cap plate (41) are electrically separated from each other by the operation of the current blocking unit.

양성 온도 소자(42)는 캡 플레이트(41)와 벤트 플레이트(43) 사이에 설치되어, 이차 전지의 내부 온도에 따라, 캡 플레이트(41)와 벤트 플레이트(43) 사이에서 전류 흐름을 단속할 수 있다.A positive temperature element (42) is installed between the cap plate (41) and the vent plate (43), and can control the current flow between the cap plate (41) and the vent plate (43) depending on the internal temperature of the secondary battery.

내부 온도가 기설정된 온도를 초과하는 상태에서, 양성 온도 소자(42)는 무한대까지 커지는 전지의 내부 저항을 가진다. 이로 인하여, 양성 온도 소자(42)는 캡 플레이트(41)와 벤트 플레이트(43) 사이에서 충전 또는 방전 전류의 흐름을 차단할 수 있다.When the internal temperature exceeds the preset temperature, the positive temperature element (42) has an internal resistance of the battery that increases to infinity. As a result, the positive temperature element (42) can block the flow of charge or discharge current between the cap plate (41) and the vent plate (43).

서브 플레이트(46)는 벤트 플레이트(43)와 마주하여, 벤트(431)와 미들 플레이트(45)에 전기적으로 연결된다. 미들 플레이트(45)는 벤트 플레이트(43)와 이격되고 인슐레이터(44)를 개재하여 벤트 플레이트(43)에 결합된다. 그리고 벤트(431)는 인슐레이터(44) 및 미들 플레이트(45)의 관통구들을 통하여 돌출되어 서브 플레이트(46)에 연결된다.The sub-plate (46) faces the vent plate (43) and is electrically connected to the vent (431) and the middle plate (45). The middle plate (45) is spaced apart from the vent plate (43) and is connected to the vent plate (43) with an insulator (44) interposed therebetween. The vent (431) protrudes through the through-holes of the insulator (44) and the middle plate (45) and is connected to the sub-plate (46).

따라서 미들 플레이트(45)는 서브 플레이트(46)를 통하여 벤트(431) 및 벤트 플레이트(43)에 전기적으로 연결된다. 또한 미들 플레이트(45)는 제1탭들(51, 내, 외측 탭(511, 512))에 용접으로 연결되고, 제1탭들(51)은 제1절연부재(61)를 관통하여 제1전극(11)의 무지부(11b, 내, 외측 무지부(111, 112))에 용접으로 연결된다.Accordingly, the middle plate (45) is electrically connected to the vent (431) and the vent plate (43) through the sub plate (46). In addition, the middle plate (45) is connected by welding to the first tabs (51, inner and outer tabs (511, 512)), and the first tabs (51) are connected by welding to the uncoated portion (11b, inner and outer uncoated portions (111, 112)) of the first electrode (11) through the first insulating member (61).

결국, 제1탭들(51)은 미들 플레이트(45), 서브 플레이트(46), 벤트(431), 벤트 플레이트(43) 및 양성 온도 소자(42)를 순차적으로 경유하여 캡 플레이트(41)에 전기적으로 연결된다.Finally, the first tabs (51) are electrically connected to the cap plate (41) sequentially via the middle plate (45), the sub plate (46), the vent (431), the vent plate (43) and the positive temperature element (42).

이와 같이 구성되는 캡 조립체(40)는 개스킷(30)을 개재하여 케이스(20)의 개구에 끼워진 후, 클림핑(crimping) 공정을 통하여 케이스(20)의 개구에 고정되어 이차 전지를 형성하게 된다.The cap assembly (40) configured in this manner is fitted into the opening of the case (20) with the gasket (30) interposed therebetween, and then fixed to the opening of the case (20) through a crimping process to form a secondary battery.

이때, 케이스(20)는 개구 측에 케이스(20)의 직경 방향의 중심으로 함입되는 비딩부(21)와 개스킷(30)을 개재하여 캡 조립체(40)의 외주 테두리를 잡아주는 클램핑부(22)를 형성한다.At this time, the case (20) forms a clamping portion (22) that holds the outer periphery of the cap assembly (40) by interposing a beading portion (21) and a gasket (30) that are inserted into the center of the diameter direction of the case (20) on the opening side.

이하 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 비교하여 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described. Compared to the first embodiment and the previously described embodiments, descriptions of the same components will be omitted and descriptions of different components will be provided.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 절단한 횡 단면도이고, 도 6은 도 5의 전극 조립체에 적용되는 제1전극과 제2전극의 평면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of an electrode assembly in a secondary battery according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of a first electrode and a second electrode applied to the electrode assembly of FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제2실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(210)에서, 제1전극(23)에서 복수의 제1무지부들(23b)은 제1집전체에서 제1코팅부들(23a) 사이에 활물질이 도포되지 않아 제1집전체가 노출된 영역으로 설정되며, 권취된 전극 조립체(210)의 직경 방향 내측에 배치되는 내측 무지부(231)와 외측에 배치되는 외측 무지부(232)를 포함한다.Referring to FIGS. 5 and 6, in the electrode assembly (210) of the secondary battery according to the second embodiment, a plurality of first uncoated portions (23b) in the first electrode (23) are set as regions where the first current collector is exposed because no active material is applied between the first coated portions (23a) in the first current collector, and include an inner uncoated portion (231) arranged on the inner side in the diameter direction of the wound electrode assembly (210) and an outer uncoated portion (232) arranged on the outer side.

외측 무지부(232)의 제2길이(L22)는 권취 방향에서 내측 무지부(231)의 제1길이(L21)보다 길고 1턴보다 작은 길이로 설정된다(L21<L22<1턴). 즉 내측 무지부(231)와 외측 무지부(232)는 권취 직경 방향으로 서로 중첩된다.The second length (L22) of the outer plain portion (232) is set to be longer than the first length (L21) of the inner plain portion (231) in the winding direction and shorter than 1 turn (L21<L22<1 turn). That is, the inner plain portion (231) and the outer plain portion (232) overlap each other in the winding diameter direction.

복수의 제1탭들(51)은 내측 무지부(231)에 용접되는 내측 탭(511)과 외측 무지부(232)에 용접되는 외측 탭(512)을 포함한다. 내, 외측 무지부(231, 232)의 중첩으로 인하여, 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다.The plurality of first tabs (51) include an inner tab (511) welded to the inner plain portion (231) and an outer tab (512) welded to the outer plain portion (232). Due to the overlapping of the inner and outer plain portions (231, 232), the inner tab (511) and the outer tab (512) overlap and are aligned with each other in the diametric direction.

따라서 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 서로 포개어져 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제1탭들(51)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.Accordingly, the inner tab (511) and the outer tab (512) are electrically connected to the cap assembly (40) by covering each other, thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of first tabs (51) further increases, the internal resistance of the battery can be further lowered.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a third embodiment of the present invention, cut transversely.

도 7을 참조하면, 제3실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(310)에서, 복수의 제1전극에서 복수의 제1무지부들(24b)은 권취된 전극 조립체(310)의 내측에 배치되는 내측 무지부(241)와 외측에 배치되는 외측 무지부(242)를 포함한다.Referring to FIG. 7, in the electrode assembly (310) of the secondary battery according to the third embodiment, the plurality of first uncoated portions (24b) in the plurality of first electrodes include an inner uncoated portion (241) arranged on the inner side of the rolled electrode assembly (310) and an outer uncoated portion (242) arranged on the outer side.

내측 무지부(241)의 최소 각도(θ1)는 외측 무지부(242)의 각도(θ2)를 포함한다. 따라서 내, 외측 무지부(241, 242)는 권취 직경 방향에서 각도(θ2)만큼 중첩된다.The minimum angle (θ1) of the inner plain portion (241) includes the angle (θ2) of the outer plain portion (242). Therefore, the inner and outer plain portions (241, 242) overlap by an angle (θ2) in the winding diameter direction.

여기서 최소 각도(θ1)는 권취된 전극 조립체(40)를 횡방향으로 보았을 때, 원형의 중심에서 내측 무지부(241)의 양단으로 이어지는 선분들의 사잇각이다. 또한 각도(θ2)는 권취된 전극 조립체(40)를 횡방향으로 보았을 때, 원형의 중심에서 외측 무지부(242)의 양단으로 이어지는 선분들의 사잇각이다.Here, the minimum angle (θ1) is the angle between the line segments extending from the center of the circle to both ends of the inner uncoated portion (241) when the rolled electrode assembly (40) is viewed in the transverse direction. In addition, the angle (θ2) is the angle between the line segments extending from the center of the circle to both ends of the outer uncoated portion (242) when the rolled electrode assembly (40) is viewed in the transverse direction.

복수의 제1탭들(51)은 내측 무지부(241)에 용접되는 내측 탭(511)과 외측 무지부(242)에 용접되는 외측 탭(512)을 포함한다. 따라서 내, 외측 무지부(241, 242)의 중첩으로 인하여, 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다.The plurality of first tabs (51) include an inner tab (511) welded to the inner plain portion (241) and an outer tab (512) welded to the outer plain portion (242). Therefore, due to the overlapping of the inner and outer plain portions (241, 242), the inner tab (511) and the outer tab (512) overlap and are aligned with each other in the diametric direction.

따라서 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 서로 포개어져 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제1탭들(51)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.Accordingly, the inner tab (511) and the outer tab (512) are electrically connected to the cap assembly (40) by covering each other, thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of first tabs (51) further increases, the internal resistance of the battery can be further lowered.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention, cut transversely.

도 8을 참조하면, 제4실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(410)에서, 복수의 제1전극에서 복수의 제1무지부들(25b)은 권취된 전극 조립체(410)의 내측에 배치되는 내측 무지부(251)와 외측에 배치되는 외측 무지부(252)를 포함한다. Referring to FIG. 8, in the electrode assembly (410) of the secondary battery according to the fourth embodiment, the plurality of first uncoated portions (25b) in the plurality of first electrodes include an inner uncoated portion (251) arranged on the inner side of the wound electrode assembly (410) and an outer uncoated portion (252) arranged on the outer side.

내측 무지부(251)의 최대 각도(θ21)는 1턴으로 형성된다(시각화의 편의상, 도 8에서는 1턴보다 작게 도시되어 있다). 외측 무지부(252)의 각도(θ22)는 권취된 전극 조립체(410)를 횡방향으로 보았을 때, 원형의 중심에서 외측 무지부(252)의 양단으로 이어지는 선분들의 사잇각이다. 따라서 내, 외측 무지부(251, 252)는 권취 직경 방향에서 각도(θ22)만큼 중첩된다.The maximum angle (θ21) of the inner plain portion (251) is formed by 1 turn (for convenience of visualization, it is illustrated as smaller than 1 turn in FIG. 8). The angle (θ22) of the outer plain portion (252) is the angle between the line segments extending from the center of the circle to both ends of the outer plain portion (252) when the wound electrode assembly (410) is viewed in the transverse direction. Therefore, the inner and outer plain portions (251, 252) overlap by an angle (θ22) in the direction of the winding diameter.

복수의 제1탭들(51)은 내측 무지부(251)에 용접되는 내측 탭(511)과 외측 무지부(252)에 용접되는 외측 탭(512)을 포함한다. 따라서 내, 외측 무지부(251, 252)의 중첩으로 인하여, 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다.The plurality of first tabs (51) include an inner tab (511) welded to the inner plain portion (251) and an outer tab (512) welded to the outer plain portion (252). Therefore, due to the overlapping of the inner and outer plain portions (251, 252), the inner tab (511) and the outer tab (512) overlap and are aligned with each other in the diametric direction.

따라서 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 서로 포개어져 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제1탭들(51)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.Accordingly, the inner tab (511) and the outer tab (512) are electrically connected to the cap assembly (40) by covering each other, thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of first tabs (51) further increases, the internal resistance of the battery can be further lowered.

제4실시예의 전극 조립체(410)는 내측 무지부(251)가 1턴으로 형성되므로 외측 무지부(252)의 위치에 영향을 받지 않는다. 즉 외측 무지부(252)에 용접되는 외측 탭(512)의 배치에 따라 내측 무지부(251)에 내측 탭(511)이 구비될 수 있다.The electrode assembly (410) of the fourth embodiment is not affected by the position of the outer uncoated portion (252) since the inner uncoated portion (251) is formed by one turn. That is, the inner tab (511) can be provided on the inner uncoated portion (251) depending on the arrangement of the outer tab (512) welded to the outer uncoated portion (252).

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention, cut transversely.

도 9를 참조하면, 제5실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(510)에서, 복수의 제1전극에서 복수의 제1무지부들(26b)은 권취된 전극 조립체(510)의 내측에 배치되는 내측 무지부(261)와 외측에 배치되는 외측 무지부(262)를 포함한다.Referring to FIG. 9, in the electrode assembly (510) of the secondary battery according to the fifth embodiment, the plurality of first uncoated portions (26b) in the plurality of first electrodes include an inner uncoated portion (261) arranged on the inner side of the wound electrode assembly (510) and an outer uncoated portion (262) arranged on the outer side.

외측 무지부(262)의 최소 각도(θ32)는 내측 무지부(261)의 각도(θ31)를 포함한다. 따라서 내, 외측 무지부(261, 262)는 권취 직경 방향에서 각도(θ31)만큼 중첩된다.The minimum angle (θ32) of the outer plain portion (262) includes the angle (θ31) of the inner plain portion (261). Therefore, the inner and outer plain portions (261, 262) overlap by an angle (θ31) in the winding diameter direction.

여기서 각도(θ31)는 권취된 전극 조립체(510)를 횡방향으로 보았을 때, 원형의 중심에서 내측 무지부(261)의 양단으로 이어지는 선분들의 사잇각이다. 또한 최소 각도(θ32)는 권취된 전극 조립체(510)를 횡방향으로 보았을 때, 원형의 중심에서 외측 무지부(262)의 양단으로 이어지는 선분들의 사잇각이다.Here, the angle (θ31) is the angle between the line segments extending from the center of the circle to both ends of the inner uncoated portion (261) when the rolled electrode assembly (510) is viewed in the transverse direction. In addition, the minimum angle (θ32) is the angle between the line segments extending from the center of the circle to both ends of the outer uncoated portion (262) when the rolled electrode assembly (510) is viewed in the transverse direction.

복수의 제1탭들(51)은 내측 무지부(261)에 용접되는 내측 탭(511)과 외측 무지부(262)에 용접되는 외측 탭(512)을 포함한다. 따라서 내, 외측 무지부(261, 262)의 중첩으로 인하여, 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다.The plurality of first tabs (51) include an inner tab (511) welded to the inner plain portion (261) and an outer tab (512) welded to the outer plain portion (262). Therefore, due to the overlapping of the inner and outer plain portions (261, 262), the inner tab (511) and the outer tab (512) overlap and are aligned with each other in the diametric direction.

따라서 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 서로 포개어져 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제1탭들(51)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.Accordingly, the inner tab (511) and the outer tab (512) are electrically connected to the cap assembly (40) by covering each other, thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of first tabs (51) further increases, the internal resistance of the battery can be further lowered.

도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체를 횡 방향으로 전단하여 도시한 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly in a secondary battery according to a sixth embodiment of the present invention, cut transversely.

도 10을 참조하면, 제6실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(610)에서, 복수의 제1전극에서 복수의 제1무지부들(27b)은 권취된 전극 조립체(610)의 내측에 배치되는 내측 무지부(271)와 외측에 배치되는 외측 무지부(272)를 포함한다.Referring to FIG. 10, in the electrode assembly (610) of the secondary battery according to the sixth embodiment, the plurality of first uncoated portions (27b) in the plurality of first electrodes include an inner uncoated portion (271) arranged on the inner side of the wound electrode assembly (610) and an outer uncoated portion (272) arranged on the outer side.

외측 무지부(272)의 최대 각도(θ42)는 1턴으로 형성된다(시각화의 편의상, 도 10에서는 1턴보다 작게 도시되어 있다). 내측 무지부(271)의 각도(θ41)는 권취된 전극 조립체(610)를 횡방향으로 보았을 때, 원형의 중심에서 내측 무지부(271)의 양단으로 이어지는 선분들의 사잇각이다. 따라서 내, 외측 무지부(271, 272)는 권취 직경 방향에서 각도(θ41)만큼 중첩된다.The maximum angle (θ42) of the outer uncoated portion (272) is formed by 1 turn (for convenience of visualization, it is illustrated as smaller than 1 turn in FIG. 10). The angle (θ41) of the inner uncoated portion (271) is the angle between the lines extending from the center of the circle to both ends of the inner uncoated portion (271) when the wound electrode assembly (610) is viewed in the transverse direction. Therefore, the inner and outer uncoated portions (271, 272) overlap by the angle (θ41) in the direction of the winding diameter.

복수의 제1탭들(51)은 내측 무지부(251)에 용접되는 내측 탭(511)과 외측 무지부(252)에 용접되는 외측 탭(512)을 포함한다. 따라서 내, 외측 무지부(251, 252)의 중첩으로 인하여, 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 직경 방향으로 서로 중첩 및 정렬된다.The plurality of first tabs (51) include an inner tab (511) welded to the inner plain portion (251) and an outer tab (512) welded to the outer plain portion (252). Therefore, due to the overlapping of the inner and outer plain portions (251, 252), the inner tab (511) and the outer tab (512) overlap and are aligned with each other in the diametric direction.

따라서 내측 탭(511)과 외측 탭(512)은 서로 포개어져 캡 조립체(40)에 전기적으로 연결되고, 이때, 전지의 내부 저항을 낮추게 된다. 제1탭들(51)의 개수가 더 증가하는 경우, 전지의 내부 저항이 더욱 낮아질 수 있다.Accordingly, the inner tab (511) and the outer tab (512) are electrically connected to the cap assembly (40) by covering each other, thereby lowering the internal resistance of the battery. If the number of first tabs (51) further increases, the internal resistance of the battery can be further lowered.

제6실시예의 전극 조립체(610)는 외측 무지부(272)가 1턴으로 형성되므로 내측 무지부(271)의 위치에 영향을 받지 않는다. 즉 내측 무지부(271)에 용접되는 내측 탭(511)의 배치에 따라 외측 무지부(272)에 외측 탭(512)이 구비될 수 있다.The electrode assembly (610) of the sixth embodiment is not affected by the position of the inner plain portion (271) since the outer plain portion (272) is formed by one turn. That is, the outer tab (512) can be provided on the outer plain portion (272) depending on the arrangement of the inner tab (511) welded to the inner plain portion (271).

도 11은 본 발명의 제7실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체에 적용되는 제1전극과 제2전극의 평면도이고, 도 12는 제1전극과 제2전극의 내측 무지부 관계를 도시한 단면도이며, 도 13은 도 12의 제1전극과 제2전극의 권취 상태를 도시한 단면도이다.FIG. 11 is a plan view of a first electrode and a second electrode applied to an electrode assembly of a secondary battery according to the seventh embodiment of the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view showing the relationship between inner non-conductive regions of the first electrode and the second electrode, and FIG. 13 is a cross-sectional view showing a winding state of the first electrode and the second electrode of FIG. 12.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 제7실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(710)에서, 제1, 제2전극(11, 32)은 좌측으로 권취 중심을 형성하고 우측으로 권취 외주를 형성한다. 또한 제1, 제2전극(11, 32)은 상면으로 권취 내면을 형성하고 하면으로 권취 외면을 형성한다.Referring to FIGS. 11 to 13, in the electrode assembly (710) of the secondary battery according to the seventh embodiment, the first and second electrodes (11, 32) form a winding center on the left side and a winding outer periphery on the right side. In addition, the first and second electrodes (11, 32) form a winding inner surface on the upper side and a winding outer surface on the lower side.

제1전극(11)에서 복수의 제1무지부들(11b)은 내, 외측 무지부(111, 112)를 포함하고, 내, 외측 무지부(111, 112)에 내, 외측 탭(511, 512)이 연결된다. 내, 외측 무지부(111, 112)는 권취 상태에서 제1전극(11)의 권취 길이 방향 중간에서 무지부를 형성하면서 권취 직경 방향의 내, 외측에 각각 배치된다(도 2 참조).In the first electrode (11), a plurality of first uncoated portions (11b) include inner and outer uncoated portions (111, 112), and inner and outer tabs (511, 512) are connected to the inner and outer uncoated portions (111, 112). The inner and outer uncoated portions (111, 112) are respectively arranged on the inner and outer sides in the direction of the winding diameter while forming an uncoated portion in the middle of the winding length direction of the first electrode (11) in the winding state (see Fig. 2).

제2전극(32)에서 복수의 제2무지부들(32b)은 제2집전체의 길이 방향에서 제2코팅부들(32a) 사이에 구비되는 내, 외측 무지부(321, 322)를 포함하고, 내, 외측 무지부(321, 322)에 내, 외측 탭(531, 532)이 연결된다. 내, 외측 무지부(321, 322)는 권취 상태에서 제2전극(32)의 권취 길이 방향 중간에서 무지부를 형성하면서 권취 직경 방향의 내, 외측에 각각 배치된다.In the second electrode (32), a plurality of second uncoated portions (32b) include inner and outer uncoated portions (321, 322) provided between the second coating portions (32a) in the longitudinal direction of the second current collector, and inner and outer tabs (531, 532) are connected to the inner and outer uncoated portions (321, 322). The inner and outer uncoated portions (321, 322) are respectively arranged on the inner and outer sides in the direction of the winding diameter while forming an uncoated portion in the middle of the winding length direction of the second electrode (32) in the winding state.

제2전극(32)의 제2무지무(32b)는 제1전극(11)의 제1무지부들(11b) 중 적어도 하나에 대응한다. 따라서 제1전극(11)의 제1무지부들(11b)에서 리튬 금속의 석출이 방지될 수 있다. The second non-conductor portion (32b) of the second electrode (32) corresponds to at least one of the first non-conductor portions (11b) of the first electrode (11). Therefore, precipitation of lithium metal can be prevented from the first non-conductor portions (11b) of the first electrode (11).

본 실시예에서 제2전극(32)의 내, 외측 무지부(321, 322)는 제1전극(11)의 내, 외측 무지부(111, 112)에 각각 대응한다. 따라서 제1전극(11)의 내, 외측 무지부(111, 112)에서 리튬 금속의 석출이 방지될 수 있다.In this embodiment, the inner and outer uncoated portions (321, 322) of the second electrode (32) correspond to the inner and outer uncoated portions (111, 112) of the first electrode (11), respectively. Accordingly, precipitation of lithium metal can be prevented from the inner and outer uncoated portions (111, 112) of the first electrode (11).

제1, 제2전극(11, 32)의 중간에 위치하면서 서로 대응하는 내측 무지부(111, 321)와 외측 무지부(112, 322) 중 내측 무지부(111, 321)에 대하여 설명한다(도 11 참조). Among the inner unlined portions (111, 321) and outer unlined portions (112, 322) located in the middle of the first and second electrodes (11, 32) and corresponding to each other, the inner unlined portion (111, 321) will be described (see Fig. 11).

제1전극(11)의 내측 무지부(111)의 양면 중 한 면은 제2전극(32)의 내측 무지부(321)의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성된다. 제1, 제2전극(11, 32)은 집전체의 양면에 제1, 제2코팅부(11a, 32a)를 구비한다.One side of the inner uncoated portion (111) of the first electrode (11) is formed to have a length equal to or longer than the length of the inner uncoated portion (321) of the second electrode (32) plus one turn. The first and second electrodes (11, 32) have first and second coating portions (11a, 32a) on both sides of the current collector.

도 12 및 도 23을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 제1전극(11)의 내측 무지부(111) 중 권취 상태의 외면 무지부(11c)는 제2전극(32) 내측 무지부(321) 권취 상태의 내면 무지부(32d)의 길이와 동일하거나 더 길게 형성된다. More specifically, referring to FIG. 12 and FIG. 23, the outer uncoated portion (11c) of the inner uncoated portion (111) of the first electrode (11) in the wound state is formed to be the same length as or longer than the inner uncoated portion (32d) of the inner uncoated portion (321) of the second electrode (32) in the wound state.

제1전극(11)의 내측 무지부(111) 중 권취 상태의 내면 무지부(11d)는 제2전극(32) 내측 무지부(321) 권취 상태의 내면 무지부(32d)의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 더 길게 형성된다.Among the inner plain portion (111) of the first electrode (11), the inner plain portion (11d) in the wound state is formed to be the same length as or longer than the length of the inner plain portion (32d) in the wound state of the inner plain portion (321) of the second electrode (32) plus one turn.

제2탭(53)의 내측 탭(531)은 제2전극(32) 내측 무지부(321)의 외면 무지부(32c)에 용접된다. 외면 무지부(32c)는 내면 무지부(32d)보다 길게 형성된다.The inner tab (531) of the second tab (53) is welded to the outer plain portion (32c) of the inner plain portion (321) of the second electrode (32). The outer plain portion (32c) is formed longer than the inner plain portion (32d).

이와 같이 제1전극(11)의 중간에 배치되는 내, 외측 무지부(111, 112)에 대응하여 제2전극(32)의 중간에 내, 외측 무지부(321, 322)를 구비하고, 여기에 제2탭(53)(내, 외측 탭(531, 532))을 구비함으로써, 제2전극(32)의 제2집전체에서 제2탭(53)으로 전자의 이동 거리를 줄일 수 있다. 즉 전지의 내부 저항이 낮아진다.In this way, the inner and outer uncoated portions (321, 322) are provided in the middle of the second electrode (32) corresponding to the inner and outer uncoated portions (111, 112) arranged in the middle of the first electrode (11), and by providing the second tab (53) (inner and outer tabs (531, 532)) therein, the distance for electrons to move from the second current collector of the second electrode (32) to the second tab (53) can be reduced. In other words, the internal resistance of the battery is lowered.

한편, 제1전극(11)의 내, 외측 무지부(111, 112)에서 리튬 금속의 석출이 방지되는 안전성 확보를 위하여, 외면 무지부(11c)와 내면 무지부(11d)는 최소값과 공정과 설계 마진을 감안한 최대값 사이의 길이를 가진다. 최대값 초과는 공간 손실에 따라 전지 용량 저하로 이어질 수 있다.Meanwhile, in order to secure safety by preventing precipitation of lithium metal from the inner and outer uncoated parts (111, 112) of the first electrode (11), the outer uncoated part (11c) and the inner uncoated part (11d) are set to the minimum values and It has a length between the maximum value considering the process and design margin. Exceeding the maximum value may lead to a decrease in battery capacity due to space loss.

일례를 들면, 제1전극(11)의 외면 무지부(11c)의 길이는 제2전극(12)의 내면 무지부(32d)의 길이 이상이고, 제1전극(11)의 외면 무지부(11c)의 길이에 설정 길이(예를 들면, 8mm)를 합한 길이 보다 작다(32d ≤ 11c < (11c+8)).For example, the length of the outer unlined portion (11c) of the first electrode (11) is longer than the length of the inner unlined portion (32d) of the second electrode (12), and is shorter than the length of the outer unlined portion (11c) of the first electrode (11) plus a set length (e.g., 8 mm) (32d ≤ 11c < (11c+8)).

제1전극(11)의 내면 무지부(11d)의 길이는 제2전극(12)의 내면 무지부(32d)의 길이에 1턴 길이의 합한 길이 이상이고, 제2전극(12)의 내면 무지부(32d)의 길이에 1턴 길이 및 설정 길이(예를 들면, 8mm)를 합한 길이보다 작다((32d+1턴) ≤ 11d < (32d+1턴+8)).The length of the inner plain portion (11d) of the first electrode (11) is equal to or greater than the sum of the length of the inner plain portion (32d) of the second electrode (12) plus 1 turn, and is less than the sum of the length of the inner plain portion (32d) of the second electrode (12) plus 1 turn and a set length (e.g., 8 mm) ((32d+1 turn) ≤ 11d < (32d+1 turn+8)).

도 14는 본 발명의 제8실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제1전극과 제2전극의 내측 무지부 관계를 도시한 단면도이고, 도 15는 도 14의 제1전극과 제2전극의 권취 상태를 도시한 단면도이다.FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the relationship between the inner non-conductive portions of the first electrode and the second electrode applied to the secondary battery according to the eighth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the winding state of the first electrode and the second electrode of FIG. 14.

도 14 및 도 15를 참조하면, 제8실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(810)에서, 제1전극(81) 내측 무지부(811) 중 권취 상태의 내면 무지부(81d)는 제2전극(82) 외면 무지부(82c)의 길이와 동일하거나 길게 형성된다.Referring to FIGS. 14 and 15, in the electrode assembly (810) of the secondary battery according to the eighth embodiment, the inner uncoated portion (81d) in the wound state among the inner uncoated portions (811) of the first electrode (81) is formed to be equal to or longer than the length of the outer uncoated portion (82c) of the second electrode (82).

제1전극(81)의 내측 무지부(811) 중 권취 상태의 외면 무지부(81c)는 제2전극(82) 내측 무지부(821) 권취 상태의 외면 무지부(82c)의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 더 길게 형성된다.Among the inner plain portion (811) of the first electrode (81), the outer plain portion (81c) in the wound state is formed to be the same length as or longer than the length of the outer plain portion (82c) in the wound state of the inner plain portion (821) of the second electrode (82) plus one turn.

제1, 제2전극(81, 82)은 집전체의 양면에 제1, 제2코팅부(81a, 82a)를 구비하고, 내측 무지부(811, 821)에 내측 탭(541, 542)을 구비한다. 내측 탭(541, 542)은 제1, 제2전극(81, 82) 내측 무지부(811, 821)의 내면 무지부(81d, 82d)에 각각 용접된다.The first and second electrodes (81, 82) have first and second coating portions (81a, 82a) on both sides of the current collector, and have inner tabs (541, 542) on the inner uncoated portions (811, 821). The inner tabs (541, 542) are welded to the inner uncoated portions (81d, 82d) of the inner uncoated portions (811, 821) of the first and second electrodes (81, 82), respectively.

이와 같이 제1전극(81)의 중간에 배치되는 내측 무지부(811)에 대응하여 제2전극(82)의 중간에 내측 무지부(821)를 구비한다. 따라서 제1전극(81)의 내측 무지부(811) 에서 리튬 금속의 석출이 방지될 수 있다.In this way, an inner uncoated portion (821) is provided in the middle of the second electrode (82) corresponding to the inner uncoated portion (811) positioned in the middle of the first electrode (81). Accordingly, precipitation of lithium metal can be prevented from the inner uncoated portion (811) of the first electrode (81).

그리고 내측 무지부(811, 821)에 내측 탭(541, 542)을 각각 구비함으로써, 제2전극(82)의 제2집전체에서 내측 탭으로 전자의 이동 거리를 줄일 수 있다. 즉 전지의 내부 저항이 낮아진다.And by providing inner tabs (541, 542) in the inner blank portions (811, 821), respectively, the distance for electrons to travel from the second current collector of the second electrode (82) to the inner tabs can be reduced. In other words, the internal resistance of the battery is lowered.

도 16은 본 발명의 제9실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극의 중간에 무지부를 구비하는 평면도이다. 도 16을 참조하면, 제9실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극(15)은 제2집전체의 길이 방향에서 중간 및 양단에 구비되는 중간 무지부(151), 내측단 무지부(152) 및 외측단 무지부(153)를 구비하고, 중간 무지부(151), 내측단 무지부(152) 및 외측단 무지부(153)에 중간 탭(181), 내측단 탭(182)과 외측단 탭(183)을 각각 용접하여 형성된다. FIG. 16 is a plan view showing a second electrode applied to a secondary battery according to the ninth embodiment of the present invention having a non-coated portion in the middle. Referring to FIG. 16, the second electrode (15) applied to the secondary battery according to the ninth embodiment has a middle non-coated portion (151), an inner end non-coated portion (152), and an outer end non-coated portion (153) provided in the middle and both ends in the longitudinal direction of the second current collector, and a middle tab (181), an inner end tab (182), and an outer end tab (183) are formed by welding each of the middle non-coated portion (151), the inner end non-coated portion (152), and the outer end non-coated portion (153).

제2전극(15)은 무지부(15b)의 중간 무지부(151), 내측단 무지부(152) 및 외측단 무지부(153) 사이에 제2코팅부(15a)를 구비한다. 도시하지 않았으나 제1전극의 무지부는 적어도 중간 무지부에 대응하여 구비된다.The second electrode (15) has a second coating portion (15a) between the middle uncoated portion (151), the inner end uncoated portion (152), and the outer end uncoated portion (153) of the uncoated portion (15b). Although not shown, the uncoated portion of the first electrode is provided at least corresponding to the middle uncoated portion.

도 17은 본 발명의 제10실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극의 중간에 무지부를 구비하는 평면도이다. 도 17을 참조하면, 제10실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극(16)은 제2집전체의 길이 방향에서 양단에 구비되는 내측단 무지부(152)와 외측단 무지부(153)를 더 포함한다. Fig. 17 is a plan view showing a second electrode applied to a secondary battery according to the tenth embodiment of the present invention having a non-conductive portion in the middle. Referring to Fig. 17, the second electrode (16) applied to the secondary battery according to the tenth embodiment further includes an inner end non-conductive portion (152) and an outer end non-conductive portion (153) provided at both ends in the longitudinal direction of the second current collector.

제9실시예와 비교할 때, 제10실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극(16)은 내측단 무지부(152)와 외측단 무지부(153)에 내측단 탭과 외측단 탭을 구비하지 않는다. 중간 탭(181)을 구비하고 내, 외측단 탭을 구비하지 않으므로 전기 저항을 낮추면서도 탭의 개수를 줄일 수 있다.Compared to the ninth embodiment, the second electrode (16) applied to the secondary battery according to the tenth embodiment does not have an inner end tab and an outer end tab on the inner end non-conductive portion (152) and the outer end non-conductive portion (153). Since it has a middle tab (181) and does not have inner and outer end tabs, it is possible to reduce the number of tabs while lowering the electrical resistance.

도 18은 본 발명의 제11실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극의 중간에 무지부를 구비하는 평면도이다. 도 18을 참조하면, 제11실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 제2전극(17)은 제10실시예와 비교할 때, 제2전극(16)은 제2집전체의 길이 방향에서 양단에 구비되는 내측단 무지부와 외측단 무지부를 구비하지 않는다.Fig. 18 is a plan view showing a second electrode applied to a secondary battery according to the eleventh embodiment of the present invention having a non-conductive portion in the middle. Referring to Fig. 18, the second electrode (17) applied to the secondary battery according to the eleventh embodiment does not have an inner end non-conductive portion and an outer end non-conductive portion provided at both ends in the longitudinal direction of the second current collector, as compared to the tenth embodiment.

제2전극(17)은 중간 무지부(151)의 양측에 제2코팅부(17a)를 구비한다. 중간 탭(181)을 구비하고 내, 외측단 무지부를 구비하지 않으므로 제2코팅부(17a)의 면적을 증대시키고, 이에 따라서 전지 용량을 더 증가시킬 수 있다.The second electrode (17) has a second coating portion (17a) on both sides of the middle uncoated portion (151). Since it has a middle tab (181) and does not have inner and outer uncoated portions, the area of the second coating portion (17a) can be increased, and thus the battery capacity can be further increased.

한편, 전극 조립체에서 권취 중심과 외주에 내, 외측단 무지부를 구비하는 경우, 권취되는 전극 조립체의 중간 부분에서 제1전극의 탭 개수는 제2전극에 탭 개수 이상으로 구비된다. 즉 제2전극의 탭은 제1전극의 탭이 있는 부분에 대응하여 구비된다.Meanwhile, in the case where the electrode assembly has inner and outer end blank portions at the center and outer periphery of the winding, the number of tabs of the first electrode in the middle part of the electrode assembly being wound is provided to be greater than the number of tabs of the second electrode. In other words, the tabs of the second electrode are provided corresponding to the part where the tabs of the first electrode are provided.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the attached drawings, which also fall within the scope of the present invention.

10, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810: 전극 조립체
11, 23, 71, 81: 제1전극
11a, 23a, 81a: 제1코팅부
11b, 23b, 24b, 25b, 26b, 27b, 71b, 81b: 제1무지부
11c, 32c, 81c, 82c: 외면 무지부
11d, 32d, 81d, 82d: 내면 무지부
12, 15, 16, 17, 32, 72, 82: 제2전극
12a, 15a, 17a, 32a, 82a: 제2코팅부
12b, 32b, 72b, 82b: 제2무지부 13: 세퍼레이터
14: 센터 핀 20: 케이스
21: 비딩부 22: 클램핑부
30: 개스킷 40: 캡 조립체
41: 캡 플레이트 42: 양성 온도 소자(PTC)
43: 벤트 플레이트 44: 인슐레이터
45: 미들 플레이트 46: 서브 플레이트
51: 제1탭 52, 53: 제2탭
61, 62: 제1, 제2절연부재 411: 돌출부
111, 121, 231, 241, 251, 261, 271, 321, 811, 821: 내측 무지부
112, 122, 232, 242, 252, 262, 272, 322: 외측 무지부
151: 중간 무지부 152: 내측단 무지부
153: 외측단 무지부 181: 중간 탭
182: 내측단 탭 183: 외측단 탭
412: 배기구 431: 벤트
432: 노치 511, 521, 531, 541, 542: 내측 탭
512, 522, 532: 외측 탭 713, 813: 제1전극 중간 무지부
723, 823: 제2전극 중간 무지부 L11, L21: 제1길이
L12, L22: 제2길이 θ1, θ32: 최소 각도
θ2, θ22, θ31, θ41: 각도 θ21, θ42: 최대 각도10, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810: Electrode Assembly
11, 23, 71, 81: 1st electrode
11a, 23a, 81a: First coating section
11b, 23b, 24b, 25b, 26b, 27b, 71b, 81b: 1st Mujibu
11c, 32c, 81c, 82c: Outer plain
11d, 32d, 81d, 82d: Inner ignorance
12, 15, 16, 17, 32, 72, 82: 2nd electrode
12a, 15a, 17a, 32a, 82a: Second coating section
12b, 32b, 72b, 82b: 2nd Mujibu 13: Separator
14: Center pin 20: Case
21: Beading part 22: Clamping part
30: Gasket 40: Cap assembly
41: Cap plate 42: Positive temperature coefficient (PTC)
43: Vent plate 44: Insulator
45: Middle plate 46: Sub plate
51: 1st tab 52, 53: 2nd tab
61, 62: First and second insulating members 411: Protrusion
111, 121, 231, 241, 251, 261, 271, 321, 811, 821: Medial ulnar
112, 122, 232, 242, 252, 262, 272, 322: Outer lateral lateral
151: Middle ignorance area 152: Medial end ignorance area
153: Outer end ignorance 181: Middle tab
182: Inner tab 183: Outer tab
412: Exhaust 431: Vent
432: Notch 511, 521, 531, 541, 542: Inner tab
512, 522, 532: Outer tab 713, 813: First electrode middle blank
723, 823: Second electrode middle uncoated part L11, L21: First length
L12, L22: Second length θ1, θ32: Minimum angle
θ2, θ22, θ31, θ41: angles θ21, θ42: maximum angles

Claims (13)

제1전극, 세퍼레이터 및 제2전극을 순차적으로 배치하고 권취하여 형성되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 내장하는 케이스; 및
상기 케이스의 개구에 개스킷을 개재하여 결합되는 캡 조립체를 포함하며,
상기 제1전극은
제1집전체의 양면에 활물질을 코팅하여 단차로 형성되는 제1코팅부들,
상기 제1집전체의 길이 방향에서 상기 제1코팅부들 사이에서 상기 제1집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1무지부들, 및
복수의 상기 제1무지부들에 각각 용접되어 상기 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1탭들
을 포함하며,
상기 제2전극은
제2집전체의 양면에 활물질을 코팅하여 형성되는 제2코팅부들,
상기 제2집전체의 길이 방향에서 상기 제2코팅부들 사이에서 상기 제2집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 상기 제1무지부들 중 적어도 하나에 대응하는 제2무지부, 및
상기 제2무지부에 용접되는 제2탭
을 포함하고,
복수의 상기 제1무지부들은
권취된 상기 전극 조립체의 상기 직경 방향 내측에 배치되는 내측 무지부와 상기 직경 방향 외측에 배치되는 외측 무지부를 포함하고,
상기 내측 무지부는
상기 권취 방향에서 상기 외측 무지부의 길이보다 길게 설정되며,
상기 제1전극의 제1무지부 중 상기 내측 무지부에서 길이 차이를 가지는 내면 무지부와 외면 무지부 중 권취 상태의 상기 내면 무지부는 상기 제2전극의 외면 무지부의 길이와 동일하거나 길게 형성되며,
상기 제1전극의 제1무지부 중 상기 내측 무지부에서 권취 상태의 외면 무지부는 상기 제2전극의 외면 무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성되고,
상기 제1전극의 제1내측 무지부에서, 상기 내면 무지부와 상기 외면 무지부는
상기 권취 직경 방향으로 중첩되고,
상기 제1코팅부는 상기 내면 무지부와 상기 외면 무지부에서 상기 단차를 형성하며,
상기 제1탭들 중 하나가 상기 제1무지부의 내면 무지부에 용접되고,
상기 제2탭들 중 하나가 상기 제1탭에 대응하여 상기 제2무지부의 내면 무지부에 용접되는 이차 전지.An electrode assembly formed by sequentially arranging and winding a first electrode, a separator, and a second electrode;
A case containing the above electrode assembly; and
A cap assembly is included that is joined by interposing a gasket in the opening of the above case,
The above first electrode
First coating parts formed in steps by coating active materials on both sides of the first collector,
A plurality of first non-coated portions formed by the exposure of the first collector between the first coated portions in the longitudinal direction of the first collector and overlapping each other in the direction of the winding diameter within the range of the set winding direction, and
A plurality of first tabs each welded to a plurality of the first non-supporting portions and overlapping each other in the diameter direction
Including,
The above second electrode
Second coating parts formed by coating active material on both sides of the second collector,
A second plain portion corresponding to at least one of the first plain portions in the direction of the winding diameter in the range of the set winding direction formed by the exposure of the second collector between the second coating portions in the longitudinal direction of the second collector, and
Second tab welded to the second non-supporting portion
Including,
The above first-class branches of the military
The wound electrode assembly comprises an inner plain portion arranged on the inner side in the diametric direction and an outer plain portion arranged on the outer side in the diametric direction,
The inner part above is
In the above winding direction, it is set longer than the length of the outer plain part,
Among the first plain portion of the first electrode, the inner plain portion and the outer plain portion having a length difference from the inner plain portion in the wound state are formed to be equal to or longer than the length of the outer plain portion of the second electrode.
Among the first plain portion of the first electrode, the outer plain portion in the wound state in the inner plain portion is formed to be equal to or longer than the length of the outer plain portion of the second electrode plus one turn,
In the first inner unlined portion of the first electrode, the inner unlined portion and the outer unlined portion
Overlapping in the direction of the above winding diameter,
The above first coating portion forms the step in the inner plain portion and the outer plain portion,
One of the above first tabs is welded to the inner plain part of the first plain part,
A secondary battery in which one of the second tabs is welded to the inner plain part of the second plain part corresponding to the first tab. 제1항에 있어서,
상기 제1전극은
상기 제1탭들을 통하여 상기 캡 조립체에 전기적으로 연결되고,
상기 제2전극은
제2탭을 통하여 상기 케이스에 전기적으로 연결되는 이차 전지.In the first paragraph,
The above first electrode
electrically connected to the cap assembly through the first tabs,
The above second electrode
A secondary battery electrically connected to the case through the second tab. 제1항에 있어서,
복수의 상기 제1탭들은
상기 내측 무지부에 용접되는 내측 탭과 상기 외측 무지부에 용접되는 외측 탭을 포함하며,
상기 내측 탭과 상기 외측 탭은 직경 방향으로 서로 중첩되는 이차 전지.In the first paragraph,
The above first tabs are
It includes an inner tab welded to the inner plain portion and an outer tab welded to the outer plain portion,
A secondary battery wherein the inner tab and the outer tab overlap each other in the diametric direction. 제3항에 있어서,
상기 제2전극에서 복수의 제2무지부들은
권취된 상기 전극 조립체의 내측 단에 배치되어 내측 탭이 용접되는 내측 무지부와 외측 단에 배치되어 외측 탭이 용접되는 외측 무지부를 포함하는 이차 전지.In the third paragraph,
In the above second electrode, a plurality of second inductive parts
A secondary battery comprising an inner plain portion arranged on an inner end of the wound electrode assembly and to which an inner tab is welded, and an outer plain portion arranged on an outer end and to which an outer tab is welded. 제1항에 있어서,
상기 내측 무지부는
1턴보다 작은 길이로 설정되는 이차 전지.In the first paragraph,
The inner part above is
A secondary battery set to a length less than 1 turn. 제1항에 있어서,
상기 내측 무지부의 최소 각도(θ1)는 상기 외측 무지부의 각도(θ2)를 포함하는 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery in which the minimum angle (θ1) of the inner unlined portion includes the angle (θ2) of the outer unlined portion. 제1항에 있어서,
상기 내측 무지부의 최대 각도는 1턴으로 형성되는 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery in which the maximum angle of the inner blank portion is formed by 1 turn. 제1항에 있어서,
상기 외측 무지부의 최소 각도는 상기 내측 무지부의 각도를 포함하는 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery wherein the minimum angle of the outer unlined portion includes the angle of the inner unlined portion. 제1항에 있어서,
상기 외측 무지부의 최대 각도는 1턴으로 형성되는 이차 전지.In the first paragraph,
A secondary battery in which the maximum angle of the outermost portion is formed by one turn. 제1항에 있어서,
상기 제1전극의 상기 제1무지부의 양면 중 한 면은
상기 제2전극의 상기 제2무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성되는 이차 전지.In the first paragraph,
One of the two sides of the first non-conductive portion of the first electrode is
A secondary battery formed to have a length equal to or longer than the length of the second non-conductive portion of the second electrode plus one turn. 제1전극, 세퍼레이터 및 제2전극을 순차적으로 배치하고 권취하여 형성되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 내장하는 케이스; 및
상기 케이스의 개구에 개스킷을 개재하여 결합되는 캡 조립체를 포함하며,
상기 제1전극은
제1집전체의 양면에 활물질을 코팅하여 단차로 형성되는 제1코팅부들,
상기 제1집전체의 길이 방향에서 상기 제1코팅부들 사이에서 상기 제1집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1무지부들, 및
복수의 상기 제1무지부들에 각각 용접되어 상기 직경 방향으로 서로 중첩되는 복수의 제1탭들
을 포함하며,
상기 제2전극은
제2집전체의 양면에 활물질을 코팅하여 형성되는 제2코팅부들,
상기 제2집전체의 길이 방향에서 상기 제2코팅부들 사이에서 상기 제2집전체의 노출로 형성되고 설정된 권취 방향의 범위에서 권취 직경 방향으로 상기 제1무지부들 중 적어도 하나에 대응하는 제2무지부, 및
상기 제2무지부에 용접되는 제2탭
을 포함하고,
복수의 상기 제1무지부들은
권취된 상기 전극 조립체의 상기 직경 방향 내측에 배치되는 내측 무지부와 상기 직경 방향 외측에 배치되는 외측 무지부를 포함하고,
상기 내측 무지부는
상기 권취 방향에서 상기 외측 무지부의 길이보다 길게 설정되며,
상기 제1전극의 제1무지부 중 상기 내측 무지부에서 길이 차이를 가지는 내면 무지부와 외면 무지부 중 권취 상태의 상기 외면 무지부는 상기 제2전극의 내면 무지부의 길이와 동일하거나 길게 형성되고,
상기 제1전극의 제1무지부 중 상기 내측 무지부에서 권취 상태의 내면 무지부는 상기 제2전극의 제2무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성되며,
상기 제1전극의 제1무지부 중 상기 내측 무지부에서 권취 상태의 외면 무지부는 상기 제2전극의 외면 무지부의 길이에 1턴을 합한 길이와 동일하거나 길게 형성되고,
상기 제1전극의 내측 무지부에서, 상기 내면 무지부와 상기 외면 무지부는
상기 권취 직경 방향으로 중첩되고,
상기 제1코팅부는 상기 내면 무지부와 상기 외면 무지부에서 상기 단차를 형성하며,
상기 제1탭들 중 하나가 상기 제1무지부의 내면 무지부에 용접되고,
상기 제2탭들 중 하나가 상기 제1탭에 대응하여 상기 제2무지부의 내면 무지부에 용접되는 이차 전지.An electrode assembly formed by sequentially arranging and winding a first electrode, a separator, and a second electrode;
A case containing the above electrode assembly; and
A cap assembly is included that is joined by interposing a gasket in the opening of the above case,
The above first electrode
First coating parts formed in steps by coating active materials on both sides of the first collector,
A plurality of first non-coated portions formed by the exposure of the first collector between the first coated portions in the longitudinal direction of the first collector and overlapping each other in the direction of the winding diameter within the range of the set winding direction, and
A plurality of first tabs each welded to a plurality of the first non-supporting portions and overlapping each other in the diameter direction
Including,
The above second electrode
Second coating parts formed by coating active material on both sides of the second collector,
A second plain portion corresponding to at least one of the first plain portions in the direction of the winding diameter in the range of the set winding direction formed by the exposure of the second collector between the second coating portions in the longitudinal direction of the second collector, and
Second tab welded to the second non-supporting portion
Including,
The above first-class branches of the military
The wound electrode assembly comprises an inner plain portion arranged on the inner side in the diametric direction and an outer plain portion arranged on the outer side in the diametric direction,
The inner part above is
In the above winding direction, it is set longer than the length of the outer plain part,
Among the first plain portion of the first electrode, the inner plain portion and the outer plain portion having a length difference from the inner plain portion are formed so that the outer plain portion in the wound state is formed to be equal to or longer than the length of the inner plain portion of the second electrode.
Among the first plain portion of the first electrode, the inner plain portion in the wound state is formed to be equal to or longer than the length of the second plain portion of the second electrode plus one turn.
Among the first plain portion of the first electrode, the outer plain portion in the wound state in the inner plain portion is formed to be equal to or longer than the length of the outer plain portion of the second electrode plus one turn,
In the inner unlined portion of the above first electrode, the inner unlined portion and the outer unlined portion
Overlapping in the direction of the above winding diameter,
The above first coating portion forms the step in the inner plain portion and the outer plain portion,
One of the above first tabs is welded to the inner plain part of the first plain part,
A secondary battery in which one of the second tabs is welded to the inner plain part of the second plain part corresponding to the first tab. 제1항에 있어서,
상기 제2전극은
상기 제2집전체의 길이 방향에서 양단에 구비되는 내측단 무지부와 외측단 무지부, 및
상기 내측단 무지부와 상기 외측단 무지부에 각각 용접되는 내측 탭과 외측 탭
을 더 포함하는 이차 전지.In the first paragraph,
The above second electrode
An inner end unlined portion and an outer end unlined portion provided at both ends in the longitudinal direction of the above second collector, and
Inner tab and outer tab welded to the inner end plain part and the outer end plain part, respectively
A secondary battery further comprising: 제1항에 있어서,
상기 제2전극은
상기 제2집전체의 길이 방향에서 양단에 구비되는 내측단 무지부와 외측단 무지부
를 더 포함하는 이차 전지.In the first paragraph,
The above second electrode
The inner end unlined portion and the outer end unlined portion provided at both ends in the longitudinal direction of the above second collector
A secondary battery further comprising:
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