▶ エルジー エナジー ソリューション リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-23
(54)【発明の名称】電極組立体およびそれを含む二次電池
(51)【国際特許分類】
H01M 10/654 20140101AFI20221216BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20221216BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20221216BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20221216BHJP
H01M 10/655 20140101ALI20221216BHJP
H01M 50/591 20210101ALI20221216BHJP
H01M 50/595 20210101ALI20221216BHJP
H01M 50/531 20210101ALI20221216BHJP
H01M 50/586 20210101ALI20221216BHJP
【ＦＩ】
H01M10/654
H01M10/04 W
H01M10/613
H01M10/647
H01M10/655
H01M50/591 101
H01M50/595
H01M50/531
H01M50/586
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022521766
(86)(22)【出願日】2020-09-23
(85)【翻訳文提出日】2022-04-13
(86)【国際出願番号】 KR2020012903
(87)【国際公開番号】W WO2021091082
(87)【国際公開日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】10-2019-0142204
(32)【優先日】2019-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521065355
【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ミン、スン ジュン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジュン ジン
【テーマコード（参考）】
5H028
5H031
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H028AA05
5H028BB05
5H028BB07
5H028CC05
5H028CC08
5H028CC13
5H028HH01
5H028HH05
5H031AA08
5H031BB02
5H031CC05
5H031HH08
5H031KK01
5H031KK06
5H043AA04
5H043AA09
5H043BA11
5H043CA08
5H043CA12
5H043EA02
5H043EA60
5H043GA22
5H043GA25
5H043GA27
5H043HA22
5H043JA15
5H043LA02
5H043LA11
5H043LA21
5H043LA21E
(57)【要約】
本発明は、セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる電極組立体であって、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部、巻取末端点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部、および前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部との間に備えられ、第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部を含む第１電極と、巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部、巻取末端点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部、および前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部との間に備えられ、第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部を含む第２電極と、前記第１電極の第１巻取末端部に備えられる第１電極タブ、および前記第２電極の巻取開始部に備えられる第２電極タブを含む電極タブ部と、前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面に付着される第１保護部材とを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる電極組立体であって、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部、巻取末端点に備えられ、前記第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部、および前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部との間に備えられ、前記第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部を含む第１電極と、
巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部、巻取末端点に備えられ、前記第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部、および前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部との間に備えられ、前記第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部を含む第２電極と、
前記第１電極の第１巻取末端部に備えられる第１電極タブを含む電極タブ部と、
前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面に付着される第１保護部材とを含む、電極組立体。
【請求項2】
前記第１保護部材は、放熱性を有する素材からなる、請求項１に記載の電極組立体。
【請求項3】
前記第１保護部材は、前記第１巻取末端部内に位置した前記第１電極タブの面積より大きい面積を有する、請求項１または請求項２に記載の電極組立体。
【請求項4】
前記第２電極の巻取開始部に備えられる第２電極タブと、前記第２電極タブと対面する前記第１電極の前記第１巻取開始部の表面に付着される第２保護部材と、をさらに含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項5】
前記第２保護部材は、放熱性を有する素材からなる、請求項４に記載の電極組立体。
【請求項6】
前記第２保護部材は、前記第２巻取開始部内に位置した前記第２電極タブの面積より大きい面積を有する、請求項４または請求項５に記載の電極組立体。
【請求項7】
前記第１保護部材は、前記第２保護部材より大きい面積を有する、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項8】
前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部は、前記第１電極の長さ方向から見た時に、互いに異なる長さを有し、前記第１巻取末端部は、前記第１巻取開始部より大きい長さを有する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項9】
前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部は、前記第２電極の長さ方向から見た時に、互いに異なる長さを有し、前記第２巻取末端部は、前記第２巻取開始部より大きい長さを有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項10】
前記第１電極タブには第１保護テープが付着され、前記第１保護テープは、放熱性を有する素材からなる、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項11】
前記第２電極タブには第２保護テープが付着され、前記第２保護テープは、放熱性を有する素材からなる、請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項12】
前記第１電極は正極であり、前記第２電極は負極である、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項13】
前記第１保護部材は、前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の一面に付着され、前記第１保護部材に対応する前記第２電極の前記第２巻取末端部の他面に補助部材が付着され、
前記第１保護部材と前記補助部材は、前記第２巻取末端部を貫通する連結部によって連結される、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の電極組立体。
【請求項14】
前記第１保護部材、前記補助部材および前記連結部は、一体に形成され、放熱性素材からなる、請求項１３に記載の電極組立体。
【請求項15】
セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースとを含み、
前記電極組立体は、
巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部、巻取末端点に備えられ、前記第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部、および前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部との間に備えられ、前記第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部を含む第１電極と、
巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部、巻取末端点に備えられ、前記第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部、および前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部との間に備えられ、前記第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部を含む第２電極と、
前記第１電極の第１巻取末端部に備えられる第１電極タブを含む電極タブ部と、
前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面に付着される第１保護部材とを含む、二次電池。
【請求項16】
前記第２電極の巻取開始部に備えられる第２電極タブをさらに含む、請求項１５に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１９年１１月８日付けの韓国特許出願第１０－２０１９－０１４２２０４号に基づく優先権の利益を主張し、該当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組み込まれる。
【0002】
本発明は、放熱性を高めた電極組立体およびそれを含む二次電池に関する。
【背景技術】
【0003】
一般的に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池を意味し、このような二次電池は、スマートフォン、ノート型パソコンおよびカムコーダなどの先端電子機器分野において広く使用されている。
【0004】
上述の二次電池は、電極組立体が金属缶に内蔵される缶型二次電池と、電極組立体がパウチに内蔵されるパウチ型二次電池とに分けられ、前記缶型二次電池は、電極組立体、電極組立体を収容する缶、および缶の開口部に実装されるキャップ組立体を含み、前記電極組立体は、電極とセパレータが交互に積層される構造を有する。また、前記電極は、第１電極と第２電極を含み、前記第１電極は、第１電極タブを介して前記カンに結合し、前記第２電極は、第２電極タブを介してキャップ組立体に結合する。
【0005】
しかし、上述の二次電池は、第１電極と第２電極が接触してショートが発生すると、電極組立体の温度が上昇するが、この際、電極組立体に発生した熱が迅速に放出されない場合、電極組立体の温度が急上昇して爆発または発火する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記のような問題を解決するために発明されたものであり、本発明は、電極組立体に発生した熱を迅速に外部に放出することができ、これにより、電極組立体の爆発または発火を防止することができる電極組立体およびそれを含む二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記のような目的を達成するための本発明の電極組立体は、セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られるものであって、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部、巻取末端点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部、および前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部との間に備えられ、第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部を含む第１電極と、巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部、巻取末端点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部、および前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部との間に備えられ、第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部を含む第２電極と、前記第１電極の第１巻取末端部に備えられる第１電極タブを含む電極タブ部と、前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面に付着される第１保護部材とを含むことができる。
【0008】
前記第１保護部材は、放熱性を有する素材からなることができる。
【0009】
前記第１保護部材は、前記第１巻取末端部内に位置した前記第１電極タブの面積より大きい面積を有することができる。
【0010】
前記第２電極の巻取開始部に備えられる第２電極タブと、前記第２電極タブと対面する前記第１電極の第１巻取開始部の表面に付着される第２保護部材と、をさらに含むことができる。
【0011】
前記第２保護部材は、放熱性を有する素材からなることができる。
【0012】
前記第２保護部材は、前記第２巻取開始部内に位置した前記第２電極タブの面積より大きい面積を有することができる。
【0013】
前記第１保護部材は、前記第２保護部材より大きい面積を有することができる。
【0014】
前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部は、前記第１電極の長さ方向から見た時に、互いに異なる長さを有し、前記第１巻取末端部は、前記第１巻取開始部より大きい長さを有することができる。
【0015】
前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部は、前記第２電極の長さ方向から見た時に、互いに異なる長さを有し、前記第２巻取末端部は、前記第２巻取開始部より大きい長さを有することができる。
【0016】
前記第１電極タブには第１保護テープが付着され、前記第１保護テープは、放熱性を有する素材からなることができる。
【0017】
前記第２電極タブには第２保護テープが付着され、前記第２保護テープは、放熱性を有する素材からなることができる。
【0018】
前記第１電極は正極であり、前記第２電極は負極であることができる。
【0019】
前記第１保護部材は、前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の一面に付着され、前記第１保護部材に対応する前記第２電極の第２巻取末端部の他面に補助部材が付着され、前記第１保護部材と前記補助部材は、第２巻取末端部を貫通する連結部によって連結されることができる。
【0020】
前記第１保護部材、補助部材および連結部は、一体に形成され、放熱性素材からなることができる。
【0021】
一方、本発明の二次電池は、セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースとを含み、前記電極組立体は、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部、巻取末端点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部、および前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部との間に備えられ、第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部を含む第１電極と、巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部、巻取末端点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部、および前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部との間に備えられ、第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部を含む第２電極と、前記第１電極の第１巻取末端部に備えられる第１電極タブを含む電極タブ部と、前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面に付着される第１保護部材とを含むことができる。また、本発明の二次電池は、前記第２電極の巻取開始部に備えられる第２電極タブをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の電極組立体は、第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面に付着される第１保護部材を含むことを特徴とする。このような特徴により、第１電極タブと第２電極が接触することを防止することができ、これにより、ショートの発生を予め防止することができ、その結果、安定性を高めることができる。
【0023】
特に、本発明の電極組立体において、第１保護部材は、放熱性を有する素材からなることを特徴とする。このような特徴により、電極組立体に発生した熱を迅速に外部に放出することができ、これにより、電極組立体の温度上昇を抑制することができ、二次電池が爆発するかまたは発火することを防止することができる。特に、第１保護部材は、第１電極タブと第２電極との間に発生した熱を効果的に放出することができる。
【0024】
また、本発明の電極組立体において、第１保護部材は、前記第１電極の第１巻取末端部内に位置した前記第１電極タブの面積より大きい面積を有することを特徴とする。このような特徴により、電極組立体の放熱性を大幅に高めることができ、特に、第１電極タブだけでなく、第１電極タブが付着された第１電極の第１巻取末端部に発生した熱も迅速に外部に放出することができる。
【0025】
また、本発明の電極組立体は、第２電極タブと対面する第１電極の第１巻取開始部の表面に第２保護部材をさらに付着することを特徴とする。このような特徴により、第２電極タブと第１電極が接触することを防止することができ、電極組立体の温度上昇を抑制することができ、電極組立体が爆発するかまたは発火することを防止することができる。
【0026】
特に、本発明の電極組立体において、第２保護部材は、第１保護部材と同じ放熱性を有する素材からなることを特徴とする。このような特徴により、電極組立体に発生した熱を迅速に外部に放出することができ、これにより、電極組立体の温度上昇を抑制することができ、電極組立体が爆発するかまたは発火することを防止することができる。特に、第２保護部材は、第２電極タブと第１電極との間に発生した熱を効果的に放出することができる。
【0027】
また、本発明の電極組立体において、第２電極は、第２巻取開始部と前記第２巻取末端部を含み、前記第２巻取末端部は、前記第２巻取開始部より大きい長さを有することを特徴とする。このような特徴は、第１および第２保護部材によって電極組立体の内部に発生した熱を効果的に放熱できることから、第２巻取開始部の長さを最小化し、第２巻取末端部の長さを増大させて、第１保護部材の付着力と放熱性を高めることができる。
【0028】
また、本発明の電極組立体において、第１および第２電極タブには、放熱性を有する第１および第２保護テープが付着されることを特徴とし、このような特徴により、第１および第２電極タブに発生した熱を効果的に放熱することができ、これにより、電極組立体の温度上昇を大幅に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の第１実施形態による電極組立体の巻取前の状態を図示した分離斜視図である。
【図5】本発明の第１実施形態による二次電池に含まれた電極組立体の第１保護テープを図示した正面図である。
【図6】本発明の第１実施形態による二次電池に含まれた電極組立体の第２保護テープを図示した正面図である。
【図7】本発明の第２実施形態による二次電池を図示した断面図である。
【図8】本発明の第３実施形態による電極組立体を図示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、各種の相違する形態に実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書の全体にわたり類似する部分に対しては、類似する図面符号を付けた。
【0031】
［本発明の第１実施形態による電極組立体］
本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、図１～図６に図示されているように、セパレータを介在した状態で、第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる構造を有する。
本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、図１～図６に図示されているように、セパレータを介在した状態で、第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる構造を有する。
【0032】
一例として、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、第１電極１１０、セパレータ１２０、第２電極１３０およびセパレータ１４０が図１で見た時に、前後方向に沿って順次に積層され、巻取開始点（図１で見た時に左側端）から巻取末端点（図１で見た時に右側端）までゼリーロール状に巻き取られる構造を有する。
【0033】
第１電極
前記第１電極１１０は、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部１１１と、巻取末端点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部１１２と、前記第１巻取開始部１１１と前記第１巻取末端部１１２との間に備えられ、第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部１１３とを含む。
前記第１電極１１０は、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部１１１と、巻取末端点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部１１２と、前記第１巻取開始部１１１と前記第１巻取末端部１１２との間に備えられ、第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部１１３とを含む。
【0034】
第２電極
第２電極１３０は、巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部１３１と、巻取末端点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部１３２と、前記第２巻取開始部１３１と前記第２巻取末端部１３２との間に備えられ、第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部１３３とを含む。
第２電極１３０は、巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部１３１と、巻取末端点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部１３２と、前記第２巻取開始部１３１と前記第２巻取末端部１３２との間に備えられ、第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部１３３とを含む。
【0035】
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、電極タブ部１５０を含む。
【0036】
電極タブ部
前記電極タブ部１５０は、前記第１電極１１０の第１巻取末端部１１２に備えられる第１電極タブ１５１と、前記第２電極１３０の巻取開始部１３１に備えられる第２電極タブ１５２とを含む。
前記電極タブ部１５０は、前記第１電極１１０の第１巻取末端部１１２に備えられる第１電極タブ１５１と、前記第２電極１３０の巻取開始部１３１に備えられる第２電極タブ１５２とを含む。
【0037】
一方、第１電極１１０は正極であり、第２電極１３０は負極である。また、第１電極タブ１５１は正極タブであり、第２電極タブ１５２は負極タブである。
【0038】
ここで、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、第１電極タブ１５１である正極タブを第１電極１１０の第１巻取末端部１１２に備えることで、ショートの発生時に、正極タブに発生した熱を電極組立体１００の外部に迅速に排出させることができ、これにより、電極組立体１００が爆発するか発火することを予め防止することができる。すなわち、ショートの発生時に、負極タブより正極タブに熱が多く発生するため、正極タブを電極組立体の外側に位置した第１電極１１０の第１巻取末端部１１２に備えることで、正極タブに発生する熱を迅速に外部に排出させることができる。
【0039】
第１保護部材
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第１電極タブ１５１と対面する前記第２電極１３０の第２巻取末端部１３２の表面に付着される第１保護部材１６０を含み、前記第１保護部材１６０は、第１電極タブ１５１によって前記第２電極１３０の第２巻取末端部１３２が変形することを防止することができ、これにより、第１電極タブ１５１と第２電極１３０が接触することを防止することができ、その結果、安定性を高めることができる。
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第１電極タブ１５１と対面する前記第２電極１３０の第２巻取末端部１３２の表面に付着される第１保護部材１６０を含み、前記第１保護部材１６０は、第１電極タブ１５１によって前記第２電極１３０の第２巻取末端部１３２が変形することを防止することができ、これにより、第１電極タブ１５１と第２電極１３０が接触することを防止することができ、その結果、安定性を高めることができる。
【0040】
ここで、第１保護部材１６０の縁部には、第２巻取末端部１３２の縁部の外に延びる延長部をさらに含み、前記延長部は、第１保護部材１６０の縁部に沿って折り曲げられた後、第１保護部材１６０が付着されていない前記第２巻取末端部１３２の他の面に付着される。これにより、第２巻取末端部１３２の縁部の強度を高めることができる。
【0041】
一方、第１保護部材１６０は、放熱性を有する素材からなることができる。すなわち、電極組立体１００は、充放電の時またはショートの発生時に高熱が発生するが、この高熱によって電極組立体１００が爆発するかまたは発火することがある。これを防止するために、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、第１保護部材１６０を放熱性を有する素材で形成し、これにより、電極組立体１００の外側に発生した熱を第１保護部材１６０を介して迅速に外部に放出することができ、その結果、電極組立体１００の温度上昇を抑制することができ、電極組立体１００が爆発するかまたは発火することを防止することができる。
【0042】
特に、第１保護部材１６０は、第２巻取末端部１３２の全表面に付着され、これにより、電極組立体１００の外部面の上部から下部まで放熱性を高めることができる。
【0043】
また、前記第１保護部材１６０は、前記第１巻取末端部１１２内に位置した前記第１電極タブ１５１の面積より大きい面積を有し、これにより、第１電極タブ１５１によって第２電極１３０の第２巻取末端部１３２が壊されることを防止することができ、第１電極タブ１５１に発生した熱を第１保護部材１６０を介して効果的に吸収した後、外部に放出することができる。
【0044】
一方、第１保護部材１６０の表面は、凹凸状を有し、これにより、第１保護部材１６０を容易に折り曲げることができ、凹凸を介して熱を効果的に放出することができる。
【0045】
第２保護部材
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第２電極タブ１５２と対面する前記第１電極１１０の第１巻取開始部１１１の表面に付着される第２保護部材１７０を含み、前記第２保護部材１７０は、第１電極タブ１５１を支持することで、第２電極タブ１５１によって前記第２電極１３０の第２巻取末端部１３２が変形することを防止することができ、これにより、第１電極タブ１５１と第２電極１３０が接触することを防止することができ、その結果、安定性を高めることができる。
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第２電極タブ１５２と対面する前記第１電極１１０の第１巻取開始部１１１の表面に付着される第２保護部材１７０を含み、前記第２保護部材１７０は、第１電極タブ１５１を支持することで、第２電極タブ１５１によって前記第２電極１３０の第２巻取末端部１３２が変形することを防止することができ、これにより、第１電極タブ１５１と第２電極１３０が接触することを防止することができ、その結果、安定性を高めることができる。
【0046】
一方、前記第２保護部材１７０は、放熱性を有する素材からなることができる。すなわち、電極組立体１００は、充放電の時またはショートの発生時に高熱が発生するが、この高熱によって電極組立体１００が爆発するかまたは発火することがある。特に、前記第２保護部材１７０は、電極組立体１００の巻心部分に発生した熱を効果的に放出させることができ、これにより、電極組立体１００の温度上昇を大幅に抑制することができる。
【0047】
ここで、第２保護部材１７０は、第２電極タブ１５２の面積より大きい面積を有し、これにより、第２電極タブ１５２による第１巻取開始部１１１の変形を防止することができる。
【0048】
一方、第２保護部材１７０は、凹凸状を有し、これにより、第２保護部材１７０を容易に折り曲げることができ、凹凸を介して熱を効果的に放出することができる。すなわち、第２保護部材１７０は、第１電極１１０の長さ方向に複数個の溝が形成され、前記溝は、第１電極の幅方向に長く形成される。これにより、前記溝を介して第２保護部材１７０を容易に折り曲げることができ、その結果、第２保護部材１７０が付着された第１電極１１０の第１巻取開始部１１１が容易に巻き取ることができる。
【0049】
一方、前記第１保護部材１６０は、前記第２保護部材１７０より大きい面積を有し、これにより、電極組立体１００の外部を包む第１保護部材１６０の面積を増大させることができ、その結果、電極組立体１００に発生した熱をより容易に放出させることができる。一方、前記第２保護部材１７０は、前記第１保護部材１６０より小さい面積を有し、これにより、電極組立体１００の巻心部分の体積の増大を大幅に減少させることができる。
【0050】
一方、前記第１巻取開始部１１１と前記第１巻取末端部１１２は、前記第１電極１１０の長さ方向から見た時に互いに異なる長さを有するが、前記第１巻取末端部１１２は、前記第１巻取開始部１１１より大きい長さを有する。すなわち、第１巻取開始部１１１に電極タブが付着されないことから、大きさを最小化し、前記第１巻取末端部１１２に電極タブが付着されることから、大きさを最大に増大させる。これにより、電極タブを安定的に付着することができる。
【0051】
前記第２巻取開始部１３１と前記第２巻取末端部１３２は、前記第２電極１３０の長さ方向から見た時に互いに異なる長さを有するが、前記第２巻取末端部１３２は、前記第２巻取開始部１３１より大きい長さを有する。ここで、第２巻取末端部１３２は、第１巻取末端部１１２に対応する大きさを有する。これにより、第２巻取末端部１３２は、第１巻取末端部１１２を効果的にカバーすることができ、特に、第１保護部材１６０の面積を大幅に増大させることができ、その結果、電極組立体１００の放熱性を高めることができる。
【0052】
第１保護テープ
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第１電極タブ１５１に第１保護テープ１８０が付着され、前記第１保護テープ１８０は、第１電極タブ１５１と第１巻取末端部１１２との間の段差を除去することができ、第１電極タブ１５１によってセパレータ１２０が壊されることを防止することができる。
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第１電極タブ１５１に第１保護テープ１８０が付着され、前記第１保護テープ１８０は、第１電極タブ１５１と第１巻取末端部１１２との間の段差を除去することができ、第１電極タブ１５１によってセパレータ１２０が壊されることを防止することができる。
【0053】
また、第１保護テープ１８０は、放熱性を有する素材からなり、これにより、電極組立体１００の巻心部分に発生した熱を迅速に外部に放出することができる。
【0054】
一方、第１保護テープ１８０と第１保護部材１６０は、同じ大きさ、厚さおよび素材からなり、これにより、第１保護テープ１８０と第１保護部材１６０によって電極が変形することを防止することができる。
【0055】
第２保護テープ
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第２電極タブ１５２に第２保護テープ１９０が付着され、前記第２保護テープ１９０は、第２電極タブ１５２と第２巻取開始部１３１との間の段差を除去することができ、第２電極タブ１５２によってセパレータ１４０が壊されることを防止することができる。
一方、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、前記第２電極タブ１５２に第２保護テープ１９０が付着され、前記第２保護テープ１９０は、第２電極タブ１５２と第２巻取開始部１３１との間の段差を除去することができ、第２電極タブ１５２によってセパレータ１４０が壊されることを防止することができる。
【0056】
特に、前記第２保護テープ１９０は、放熱性を有する素材からなり、これにより、第２電極タブ１５２に発生した熱を効果的に放出することができる。
【0057】
ここで、第２保護テープ１９０と第２保護部材は、同じ大きさ、厚さおよび素材からなる。
【0058】
したがって、本発明の第１実施形態による電極組立体１００は、電極組立体の外側および内側に発生した熱を迅速に外部に放出することができ、これにより、電極組立体が爆発するかまたは発火することを防止することができる。
【0059】
以下、本発明の他の実施形態を説明するに際し、上述の実施形態と同じ機能を有する構成に対しては、同じ構成符号を使用し、重複する説明は省略する。
【0060】
［本発明の第２実施形態による二次電池］
本発明の第２実施形態による二次電池は、図７に図示されているように、セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる電極組立体１００と、前記電極組立体１００を収容するケース２００とを含む。
本発明の第２実施形態による二次電池は、図７に図示されているように、セパレータを介在した状態で第１電極と第２電極がゼリーロール状に巻き取られる電極組立体１００と、前記電極組立体１００を収容するケース２００とを含む。
【0061】
ここで、前記電極組立体は、第１電極と、セパレータと、第２電極と、セパレータとを含む。
【0062】
ここで、前記第１電極は、巻取開始点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取開始部と、巻取末端点に備えられ、第１電極活物質が存在しない第１巻取末端部と、前記第１巻取開始部と前記第１巻取末端部との間に備えられ、第１電極活物質がコーティングされた第１コーティング部とを含む。
【0063】
前記第２電極は、巻取開始点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取開始部と、巻取末端点に備えられ、第２電極活物質が存在しない第２巻取末端部と、前記第２巻取開始部と前記第２巻取末端部との間に備えられ、第２電極活物質がコーティングされた第２コーティング部とを含む。
【0064】
また、電極組立体は、電極タブ部が備えられ、前記電極タブ部は、前記第１電極の第１巻取末端部に備えられる第１電極タブと、前記第２電極の巻取開始部に備えられる第２電極タブとを含む。
【0065】
ここで、電極組立体は、前記第１電極タブと対面する前記第２電極の第２巻取末端部の表面には第１保護部材を含み、前記第２電極タブと対面する前記第１電極の第１巻取開始部の表面に付着される第２保護部材を含む。これにより、第１および第２保護部材によって電極組立体に発生した熱を効果的に放出することができる。
【0066】
したがって、本発明の第２実施形態による二次電池は、電極組立体に発生した熱を効果的に放出することができる。
【0067】
［本発明の第３実施形態による電極組立体］
本発明の第３実施形態による電極組立体１００は、図８に図示されているように、第２電極１３０の第２巻取末端部１３２の一面に第１保護部材１６０が付着され、前記第１保護部材１６０に対応する第２電極１３０の第２巻取末端部１３２の他面に補助部材１６１が付着され、前記第１保護部材１６０と前記補助部材１６１は、第２巻取末端部１３２を貫通する連結部１６２によって連結される構造を有する。
本発明の第３実施形態による電極組立体１００は、図８に図示されているように、第２電極１３０の第２巻取末端部１３２の一面に第１保護部材１６０が付着され、前記第１保護部材１６０に対応する第２電極１３０の第２巻取末端部１３２の他面に補助部材１６１が付着され、前記第１保護部材１６０と前記補助部材１６１は、第２巻取末端部１３２を貫通する連結部１６２によって連結される構造を有する。
【0068】
ここで、第１保護部材１６０、前記補助部材１６１、前記連結部１６２は、一体に形成され、放熱性を有する素材で形成される。
【0069】
したがって、本発明の第３実施形態による電極組立体１００は、第１保護部材１６０に伝達された熱を前記連結部１６２を介して前記補助部材１６１にまで分散させることで、電極組立体１００に発生した熱をより効果的に放熱することができる。
【0070】
一方、前記連結部１６２は、複数個が備えられ、これにより、複数個の連結部１６２を介して第１保護部材１６０と補助部材１６１を連結することができ、これにより、第１保護部材１６０に伝達された熱を補助部材１６１により迅速に分散させることができる。
【0071】
本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりも後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲、またその均等概念から導き出される様々な実施形態が可能である。
【符号の説明】
【0072】
１００ 電極組立体
１１０ 第１電極
１２０、１４０ セパレータ
１３０ 第２電極
１５０ 電極タブ部
１６０ 第１保護部材
１７０ 第２保護部材
１８０ 第１保護テープ
１９０ 第２保護テープ
１１０ 第１電極
１２０、１４０ セパレータ
１３０ 第２電極
１５０ 電極タブ部
１６０ 第１保護部材
１７０ 第２保護部材
１８０ 第１保護テープ
１９０ 第２保護テープ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】