特許 6419985 二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6419985

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20181029BHJP

   H01M 2/26 20060101ALN20181029BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 W

   !H01M2/26 A

【請求項の数】11

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-543953(P2017-543953)

(86)(22)【出願日】2016年11月16日

(65)【公表番号】特表2018-506158(P2018-506158A)

(43)【公表日】2018年3月1日

(86)【国際出願番号】KR2016013209

(87)【国際公開番号】WO2017090932

(87)【国際公開日】20170601

【審査請求日】2017年8月18日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0166666

(32)【優先日】2015年11月26日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2016-0145521

(32)【優先日】2016年11月3日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100122161

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 崇

(72)【発明者】

【氏名】ジュン・ク・カン

(72)【発明者】

【氏名】ジュ・ファン・ソン

【審査官】 前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１３６７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３８７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−８７０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／００−１０／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電極と複数の分離膜が交互に積層されて巻き取られる電極組立体、
前記電極の内側面に付着し、かつ、付着始発点(a)と付着終点(b)が前記電極組立体の巻取りの中心に向かうA線に位置しつつ前記電極組立体の中心部を1回取り巻く内側絶縁テープ、及び、
前記内側絶縁テープと対応される前記電極の外側面に付着し、かつ、付着始発点(c)と付着終点(d)が前記電極組立体の巻取りの中心に向かうB線に位置しつつ前記電極組立体の中心部を1回取り巻く外側絶縁テープ
を含むことを特徴とする二次電池。

【請求項2】

前記A線と前記B線は、ずれるように位置することを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項3】

前記A線と前記B線は、内側絶縁テープ及び外側絶縁テープが付着した電極の周りに沿って1mm〜32mmずれるように位置することを特徴とする請求項2に記載の二次電池。

【請求項4】

前記A線と前記B線は、一致するように位置することを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項5】

前記内側絶縁テープの付着始発点(a)と付着終点(b)は、互いに重ならないことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項6】

前記外側絶縁テープの付着始発点(c)と付着終点(d)は、互いに重ならないことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項7】

前記内側絶縁テープの付着始発点(a)が巻取り方向を基準に前記外側絶縁テープの付着始発点(c)より前に付着され、
前記内側絶縁テープの付着始発点(a)がある前記内側絶縁テープの端部と、前記外側絶縁テープの付着終点(d)がある前記外側絶縁テープの端部とは、前記A線と前記B線の間の長さほど重なることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項8】

前記内側絶縁テープの付着始発点(a)が巻取り方向を基準に前記外側絶縁テープの付着始発点(c)より後に付着され、
前記内側絶縁テープの付着終点(b)がある前記内側絶縁テープの端部と、前記外側絶縁テープの付着始発点(c)がある前記外側絶縁テープの端部とは、前記A線と前記B線の間の長さほど重なることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項9】

前記内側絶縁テープ及び外側絶縁テープの付着する電極は、正極であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項10】

前記内側絶縁テープが付着した前記電極の内側面には、電極タブが結合されることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【請求項11】

前記内側絶縁テープと前記外側絶縁テープは、同一の幅を有することを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願との相互引用）
本出願は、2015年11月26日付韓国特許出願第2015-0166666号及び2016年11月3日付韓国特許出願第2016-0145521号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。

【0002】

（技術分野）
本発明は二次電池に関し、特に電極と絶縁テープの間に発生する段差を除去した二次電池に関する。

【背景技術】

【0003】

一般に二次電池(secondary battery)は、充電が不可能な一次電池とは異なり充電及び放電が可能な電池のことをいい、このような二次電池は電話機、ノートパソコン及びカムコーダなどの先端電子機器の分野で広く用いられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二次電池は、正極、分離膜及び負極が順次積層されてゼリーロール状に巻き取られる電極組立体、前記電極組立体が収容される缶、及び前記缶の開口部に実装されるキャップ組立体を含み、前記正極には正極タブが結合され、前記負極には負極タブが結合される。

【0005】

ここで、前記正極タブが結合された正極と前記負極タブが結合された負極には絶縁性を高めるために絶縁テープが付着される。

【0006】

しかし、従来の技術に係る二次電池は、正極または負極と絶縁テープの終端の間に段差が発生し、前記段差により断線及び発火が発生する問題があった。

【0007】

本発明は、前記のような問題を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、電極組立体に付着した絶縁テープの両端を互いに対応されるか重なるように形成することによって、正極または負極と絶縁テープの終端の間の段差を除去し、よって断線及び発火を防止する二次電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記のような目的を達成するための本発明に係る二次電池は、複数の電極と複数の分離膜が交互に積層されて巻き取られる電極組立体、前記電極の内側面に付着し、かつ、付着始発点(a)と付着終点(b)が前記電極組立体の巻取りの中心に向かうA線に位置しつつ前記電極組立体の中心部を1回取り巻く内側絶縁テープ、及び、前記内側絶縁テープと対応される前記電極の外側面に付着し、かつ、付着始発点(c)と付着終点(d)が前記電極組立体の巻取りの中心に向かうB線に位置しつつ前記電極組立体の中心部を1回取り巻く外側絶縁テープを含むことができる。

【0009】

前記A線と前記B線は、ずれるように位置することができる。

【0010】

前記A線と前記B線は、内側絶縁テープ及び外側絶縁テープが付着した電極の周りに沿って1mm〜32mmずれるように位置することができる。

【0011】

前記A線と前記B線は、一致するように位置することができる。

【0012】

前記内側絶縁テープの付着始発点(a)と付着終点(b)は、互いに重ならないことがある。

【0013】

前記外側絶縁テープの付着始発点(c)と付着終点(d)は、互いに重ならないことがある。

【0014】

前記内側絶縁テープの付着始発点(a)が巻取り方向を基準に前記外側絶縁テープの付着始発点(c)より前に付着され、前記内側絶縁テープの付着始発点(a)がある前記内側絶縁テープの端部と、前記外側絶縁テープの付着終点(d)がある前記外側絶縁テープの端部とは、前記A線と前記B線の間の長さほど重なることができる。

【0015】

前記内側絶縁テープの付着始発点(a)が巻取り方向を基準に前記外側絶縁テープの付着始発点(c)より後に付着され、前記内側絶縁テープの付着終点(b)がある前記内側絶縁テープの端部と、前記外側絶縁テープの付着始発点(c)がある前記外側絶縁テープの端部とは、前記A線と前記B線の間の長さほど重なるこができる。

【0016】

前記内側絶縁テープ及び前記外側絶縁テープの付着する電極は正極であり得る。

【0017】

前記内側絶縁テープが付着した前記電極の内側面には電極タブが結合されることがある。

【0018】

前記内側絶縁テープと前記外側絶縁テープは、同一の幅を有することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、次のような効果がある。

【0020】

第一: 本発明は、電極組立体の電極タブが結合された電極の外側と内側にそれぞれ外側及び内側絶縁テープを付着することにより電極の強度及び絶縁性を高めることができる。

【0021】

第二: 本発明は、外側及び内側絶縁テープの両端が対応されるように付着することにより絶縁テープと電極の間の段差を除去することができ、断線及び発火を防止することができる。

【0022】

第三: 本発明は、外側及び内側絶縁テープの両端が互いにずれるように付着することにより電極の強度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係る二次電池を示した断面図である。

【図2】本発明の第1実施形態に係る電極組立体の巻取り前の断面図である。

【図3】本発明の第1実施形態に係る電極組立体の巻取り後の断面図である。

【図4】図3に示されたC部分の拡大図である。

【図5】本発明の第2実施形態に係る電極組立体を示した拡大図である。

【図6】第2実施形態の一番目の例に係る第1電極の巻取り前の断面図である。

【図7】第2実施形態の一番目の例に係る第1電極の巻取り中の断面図である。

【図8】第2実施形態の二番目の例に係る第1電極の巻取り前の断面図である。

【図9】第2実施形態の二番目の例に係る第1電極の巻取り中の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるよう、本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、複数の異なる形態に具現されてよく、ここで説明する実施形態に限定されない。なお、図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にかけて類似した部分に対しては同様の図面符号を付けた。

【0025】

[本発明の第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る二次電池100は、図1に示されているように、電極タブが結合された複数の電極111と複数の分離膜112が交互に積層された電極組立体110、電極組立体110が収容される缶120、及び缶120の開口部に実装されるキャップ組立体130を含む。さらに、電極組立体110の中心にはコア101が挿入される。

【0026】

ここで、電極組立体110は、図2に示されているように、ゼリーロール電極組立体に設けられるものであって、シート状に設けられた複数の電極111と、複数の電極111の間に介在されるシート状に設けられた分離膜112とを含む。また、複数の電極111は第1及び第2電極111a、111bに備えられ、複数の分離膜112は第1及び第2分離膜112a、112bに備えられる。

【0027】

よって、電極組立体110は、第1電極111a、第1分離膜112a、第2電極111b及び第2分離膜112bが順次積層されて巻き取られる構造を有する。

【0028】

さらに、複数の電極111の先端または終端には、電極タブ113、114がそれぞれ結合される。つまり、第1電極111aの先端にはキャップ組立体130に連結される第1電極タブ113が結合され、第2電極111bの終端には缶120の底面に連結される第2電極タブ114が結合される。ここで、第1電極は正極であり、第2電極は負極であり得る。

【0029】

一方、電極タブが結合された電極には、ショート防止用絶縁テープが付着され得る。

【0030】

つまり、電極組立体110は、図2及び図3に示されているように、第1電極タブ113が結合された第1電極111aの内側面に備えられる内側絶縁テープ115、及び内側絶縁テープ115と対応する第1電極111aの外側面に備えられる外側絶縁テープ116を含む。

【0031】

よって、内側絶縁テープ115は、第1電極タブ113が結合された第1電極111aの内側面に電極組立体110を1回転巻くように付着され、外側絶縁テープ116は、内側絶縁テープ115と対応する第1電極111aの外側面に電極組立体110を1回転巻くように付着される。

【0032】

図3及び図4を参照して詳しく説明すると、内側絶縁テープ115は第1電極111aの内側面に付着し、かつ、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)と付着終点(b)が電極組立体110の巻取りの中心に向かうA線に位置しつつ電極組立体110の中心部を1回取り巻くようになり、外側絶縁テープ116は内側絶縁テープ115と対応される第1電極111aの外側面に付着し、かつ、外側絶縁テープ116の付着始発点(c)と付着終点(d)が電極組立体110の巻取りの中心に向かうB線に位置しつつ電極組立体110の中心部を1回取り巻くようになる。つまり、電極組立体110は、電極組立体110を1回取り巻く内側絶縁テープ115及び外側絶縁テープ116により第1電極タブ113が結合された第1電極111aの絶縁性を高めることができる。

【0033】

一方、前記A線と前記B線は、図4に示されているように、一致するように位置することができる。つまり、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)及び付着終点(b)が接するA線と、外側絶縁テープ116の付着始発点(c)及び付着終点(d)が接する前記B線とは一致するように位置し、よって、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116との間の段差の発生を防止することができる。

【0034】

一方、前記A線と前記B線は、図5から図8に示されているように、互いにずれるように位置することができる。つまり、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)及び付着終点(b)が接するA線と、外側絶縁テープ116の付着始発点(c)及び付着終点(d)が接する前記B線とは互いにずれるように位置し、よって、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116との間に備えられた第1電極111aの強度を高めることができる。

【0035】

一方、前記A線と前記B線は、内側絶縁テープ115及び外側絶縁テープ116が付着した第1電極111aの周りに沿って1mm〜32mm、好ましくは5mmずれるように位置することができる。つまり、前記A線と前記B線の距離が1mm以下である場合、互いにずれる距離が小さいので、第1電極111aの強度の増加を期待することができず、32mm以上の場合、第1電極111aの強度は高めることができるものの、内側絶縁テープ115及び外側絶縁テープ116が必要以上に用いられながら不要な費用の支出が発生し得る。よって、前記A線と前記B線は1mm〜32mmずれるように位置することにより、第1電極の強度の増加とともに費用の発生を最小化することができる。

【0036】

一方、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)と付着終点(b)は、図5を参照すると、互いに重ならないように形成され、よって段差の発生を防止することができる。また、外側絶縁テープ116の付着始発点(c)と付着終点(d)は互いに重ならないように形成され、よって段差の発生を防止することができる。

【0037】

一方、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116は、同一の幅を有することができる。特に、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116は第1電極111aと同一の幅を有することができる。よって、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116は、第1電極111aの幅方向の絶縁性と強度を高めることができる。

【0038】

したがって、本発明の第1実施形態に係る二次電池100は、電極タブが結合された電極の内側面と外側面にそれぞれ内側絶縁テープと外側絶縁テープを付着することにより電極の絶縁性及び強度を高めることができ、また段差の発生を防止して断線及び発火を防止することができる。

【0039】

以下、本発明に係る他の実施形態を説明するにおいて、前述した第1実施形態と同一の構造と機能を有する構成に対しては同一の構成符号を用いて、重複される説明は省略する。

【0040】

[本発明の第2実施形態]
一方、本発明の第1実施形態に係る二次電池100は、内側絶縁テープと外側絶縁テープにより段差を減少させることはできるが、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)と付着終点(b)が接する端部、または外側絶縁テープ116の付着始発点(c)と付着終点(d)が接する端部に位置した電極の強度が弱化される可能性がある。

【0041】

よって、本発明の第2実施形態に係る二次電池は、図6から図9に示されているように、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116を一部重なるように付着して電極の強度の弱化を防止することができる。

【0042】

言い換えると、本発明の第2実施形態に係る二次電池は、電極の内側面と外側面に内側絶縁テープと外側絶縁テープをそれぞれ付着し、かつ、前記内側絶縁テープの付着始発点を外側絶縁テープの付着始発点より前に移動させるか、または外側絶縁テープの付着始発点より後に移動させて一部重なるように付着することができる。

【0043】

（第2実施形態の一番目の例）
一番目の例として、二次電池100は、図6及び図7に示されているように、第1電極111aの内側面と外側面にそれぞれ内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116をそれぞれ付着し、かつ、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)は巻取り方向(図6からみたときの左側方向)を基準に外側絶縁テープ116の付着始発点(c)より前に付着される。

【0044】

より詳しく説明すれば、図7に示されているように、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)がある内側絶縁テープ115の端部と、外側絶縁テープ116の付着終点(d)がある外側絶縁テープ116の端部とは、前記A線と前記B線の間の長さほど重なる。

【0045】

したがって、一番目の例に係る二次電池100は、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)と外側絶縁テープ116の付着終点(d)が一部重なることにより、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116の間に備えられた第1電極111aの強度の弱化を防止することができる。

【0046】

（第2実施形態の二番目の例）
二番目の例として、二次電池100は、第1電極111aの内側面と外側面に内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116をそれぞれ付着し、かつ、内側絶縁テープ115の付着始発点(a)は、巻取り方向(図8からみたときの左側方向)を基準に外側絶縁テープ116の付着始発点(c)より後に付着する。

【0047】

より詳しく説明すると、図9に示されているように、内側絶縁テープ115の付着終点(b)がある内側絶縁テープ115の端部と、外側絶縁テープ116の付着始発点(c)がある外側絶縁テープ116の端部とは、前記A線と前記B線の間の長さほど重なる。

【0048】

したがって、二番目の例に係る二次電池100は、内側絶縁テープ115の付着終点(b)と外側絶縁テープ116の付着始発点(c)とが一部重なることにより、内側絶縁テープ115と外側絶縁テープ116の間に備えられた第1電極111aの強度の弱化を防止することができる。

【0049】

本発明の範囲は、前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲により表され、特許請求の範囲の意味及び範囲、またその均等概念から導き出される多様な実施形態が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１００ 二次電池
１０１ コア
１１０ 電極組立体
１１１ 電極
１１１ａ 第１電極
１１１ｂ 第２電極
１１２ 分離膜
１１２ａ 第１分離膜
１１２ｂ 第２分離膜
１１３ 電極タブ（第１電極タブ）
１１４ 電極タブ（第２電極タブ）
１１５ 内側絶縁テープ
１１６ 外側絶縁テープ
１２０ 缶
１３０ キャップ組立体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】