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特表2024-535619電極組立体、その製造方法およびこれを含む電池セル

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2024-09-30

(54)【発明の名称】電極組立体、その製造方法およびこれを含む電池セル

(51)【国際特許分類】

H01M 10/04 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024522561

(86)(22)【出願日】2023-05-02

(85)【翻訳文提出日】2024-04-16

(86)【国際出願番号】 KR2023005987

(87)【国際公開番号】W WO2023219325

(87)【国際公開日】2023-11-16

(31)【優先権主張番号】10-2022-0057202

(32)【優先日】2022-05-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2023-0054961

(32)【優先日】2023-04-26

(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】リー、ビョンキュ

(72)【発明者】

【氏名】ジュン、スタエク

(72)【発明者】

【氏名】チュン、ジョーヨン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジンゴン

(72)【発明者】

【氏名】ジュン、ウージュン

(72)【発明者】

【氏名】キム、セウンイル

【テーマコード（参考）】

5H028

【Ｆターム（参考）】

5H028AA05

5H028BB04

5H028BB05

5H028CC08

5H028CC15

5H028HH06

(57)【要約】

本発明の一実施形態による電極組立体は、電極および第１分離膜シートが交互に積層されている電極組立体であって、前記電極は第１電極および第２電極を含み、前記第１分離膜シートは少なくとも２回フォールディングされることによって形成されたジグザグ形態を有し、前記第２電極の長さは前記第１電極の長さより短く、前記第２電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第２電極と前記電極組立体の外側面の間に位置する成形部材を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極および第１分離膜シートが交互に積層されている電極組立体であって、
前記電極は第１電極および第２電極を含み、
前記第１分離膜シートは少なくとも２回フォールディングされることによって形成されたジグザグ形態を有し、
前記第２電極の長さは前記第１電極の長さより短く、
前記第２電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第２電極と前記電極組立体の外側面の間に位置する成形部材を含む、電極組立体。

【請求項2】

前記成形部材は、
前記第１電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第１電極と前記電極組立体の外側面の間に位置する、請求項１に記載の電極組立体。

【請求項3】

前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面は前記成形部材と接し、
前記第２電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面は前記成形部材と接する、請求項２に記載の電極組立体。

【請求項4】

前記成形部材は、前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面を全体的に覆う、請求項２に記載の電極組立体。

【請求項5】

前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面は前記第１分離膜シートと接触し、
前記第２電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面は前記第１分離膜シートと接触する、請求項２に記載の電極組立体。

【請求項6】

第１公差および第２公差を含み、
前記第２公差は前記第１公差よりさらに大きい、請求項２に記載の電極組立体。

【請求項7】

前記成形部材は、
前記第１公差および前記第２公差を満たす、請求項６に記載の電極組立体。

【請求項8】

前記成形部材は、
前記第１公差が形成される前記電極組立体の一側面から突出する面積が前記第２公差が形成される前記電極組立体の他の一側面から突出する面積より大きい、請求項７に記載の電極組立体。

【請求項9】

第２分離膜シートをさらに含み、
前記第２分離膜シートは前記電極組立体の外面全体を包んで、前記電極組立体の外側面を形成する、請求項１に記載の電極組立体。

【請求項10】

第１電極、第２電極、および第１分離膜シートを交互に積層して電極組立体を製造する段階；
前記電極組立体に成形性物質を配置する段階；および
第２分離膜シートで前記電極組立体の外面を包む段階を含み、
前記第１分離膜シートは少なくとも２回フォールディングされることによって形成されたジグザグ形態を有し、
前記電極組立体に前記成形性物質を配置する段階は、前記第２電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第２電極と前記電極組立体の外側面の間に前記成形性物質を配置することを含む電極組立体製造方法。

【請求項11】

前記電極組立体に前記成形性物質を配置する段階は、前記第１電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第１電極と前記電極組立体の外側面の間に前記成形性物質を配置することを含む、請求項１０に記載の電極組立体製造方法。

【請求項12】

前記電極組立体に前記成形性物質を配置する段階以後に、前記電極組立体を加熱および加圧する段階をさらに含む、請求項１１に記載の電極組立体製造方法。

【請求項13】

前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面は前記成形部材と接し、
前記第２電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面は前記成形部材と接する、請求項１１に記載の電極組立体製造方法。

【請求項14】

前記電極組立体は第１公差および第２公差を含み、
前記第２公差は前記第１公差よりさらに大きい、請求項１１に記載の電極組立体製造方法。

【請求項15】

前記成形部材は、
前記第１公差および前記第２公差を満たす、請求項１４に記載の電極組立体製造方法。

【請求項16】

請求項１から９のいずれか一項に記載の電極組立体を含む電池セル。

【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２０２２年５月１０日付韓国特許出願第１０－２０２２－００５７２０２号および２０２３年４月２６日付韓国特許出願第１０－２０２３－００５４９６１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た全ての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明は電極組立体、その製造方法およびこれを含む電池セルに関するものであって、より具体的には、Ｚ－フォールディング型で電極と分離膜シートが交互に積層された電極組立体およびこれを含む電池セルであって、正極が負極を逸脱して整列が乱れるオーバーハング発生を防止することができる電極組立体、その製造方法およびこれを含む電池セルに関するものである。

【背景技術】

【0003】

一般に、二次電池の種類としてはニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池およびリチウムイオンポリマー電池などがある。このような二次電池はデジタルカメラ、Ｐ－ＤＶＤ、ＭＰ３Ｐ、携帯電話機、ＰＤＡ（登録商標）、ＰｏｒｔａｂｌｅＧａｍｅＤｅｖｉｃｅ、ＰｏｗｅｒＴｏｏｌおよびＥ－ｂｉｋｅなどの小型製品だけでなく、電気自動車やハイブリッド自動車のような高出力が要求される大型製品と余剰発電電力や新再生エネルギーを貯蔵する電力貯蔵装置とバックアップ用電力貯蔵装置にも適用されて使用されている。

【0004】

このような二次電池を製造するために、先ず、電極活物質スラリーを正極集電体および負極集電体に塗布して正極と負極を製造し、これを分離膜（Ｓｅｐａｒａｔｏｒ）の両側に積層することによって所定の形状の電極組立体を形成する。そして、電池ケースに電極組立体を収納し電解液注入後にシーリングする。

【0005】

電極組立体は多様な種類に分類される。例えば、単位セルを製造せず単純に正極、分離膜、負極を交差して継続して積層する単純スタック型（ＳｉｍｐｌｅＳｔａｃｋＴｙｐｅ）、正極、分離膜、負極を用いて単位セルを先に製造した後、このような単位セルを積層するラミネーションアンドスタック型（Ｌ＆Ｓ、Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ＆ＳｔａｃｋＴｙｐｅ）、長さが一側に長い分離膜シートの一面に複数の単位セルを離隔させ付着し分離膜シートを一端から同一な方向に繰り返してフォールディングしていくスタックアンドフォールディング型（Ｓ＆Ｆ、Ｓｔａｃｋ＆ＦｏｌｄｉｎｇＴｙｐｅ）、長さが一側に長い分離膜シートの一面と他面に複数の電極または単位セルをそれぞれ交互に付着し分離膜シートを一端から特定方向にフォールディングした後、反対方向にフォールディングする方式を交互に繰り返すＺ－フォールディング型（Ｚ－ＦｏｌｄｉｎｇＴｙｐｅ）などがある。このうち、Ｚ－フォールディング型は整列度および電解液の含浸度が高くて最近頻繁に使用されている。

【0006】

しかし、従来はこのようなＺ－フォールディング型に電極と分離膜シートを積層した場合、電極を包む分離膜シートの部分が負極および正極を大きく超え正極が負極より面積が小さく設計されることにより正極が負極を逸脱して整列が乱れるオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）発生可能性が高かった。この時、オーバーハング現象が発生すれば電極組立体およびこれを含む電池セルの性能が低下するだけでなくショートなどの不良可能性が非常に大きくなることがある。

【0007】

これにより、正極が負極を逸脱して整列が乱れるオーバーハング発生を防止することができる構造を有する電極組立体およびこれを含む電池セルを開発する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は、Ｚ－フォールディング型で電極と分離膜シートが交互に積層された電極組立体、その製造方法およびこれを含む電池セルであって、正極が負極を逸脱して整列が乱れるオーバーハング発生を防止することができる電極組立体、その製造方法およびこれを含む電池セルを提供することである。

【0009】

本発明が解決しようとする課題が上述の課題に制限されるわけではなく、言及されていない課題は本明細書および添付された図面から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

【0011】

前記成形部材は、前記第１電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第１電極と前記電極組立体の外側面の間に配置することができる。

【0012】

前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面は前記成形部材と接し、前記第２電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面は前記成形部材と接してもよい。

【0013】

前記成形部材は、前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面の反対の側面を全体的に覆うことができる。

【0014】

前記第１電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面は前記第１分離膜シートと接触し、前記第２電極の両側面のうちの前記第１分離膜シートによって包まれる側面は前記第１分離膜シートと接触してもよい。

【0015】

本実施形態による電極組立体は第１公差および第２公差を含み、前記第２公差は前記第１公差よりさらに大きくてもよい。

【0016】

前記成形部材は、前記第１公差および前記第２公差を満たすことができる。

【0017】

前記成形部材は、前記第１公差が形成される前記電極組立体の一側面から突出する面積が前記第２公差が形成される前記電極組立体の他の一側面から突出する面積より大きくてもよい。

【0018】

本実施形態による電極組立体は第２分離膜シートをさらに含み、前記第２分離膜シートは前記電極組立体の外面全体を包んで、前記電極組立体の外側面を形成することができる。

【0019】

本発明の他の一実施形態による電極組立体の製造方法は、第１電極、第２電極、および第１分離膜シートを交互に積層して電極組立体を製造する段階；前記電極組立体に成形性物質を配置する段階；および第２分離膜シートで前記電極組立体の外面を包む段階を含み、前記第１分離膜シートは少なくとも２回フォールディングされることによって形成されたジグザグ形態を有し、前記電極組立体に前記成形性物質を配置する段階は、前記第２電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第２電極と前記電極組立体の外側面の間に成形性物質を配置することを含む。

【0020】

前記電極組立体に前記成形性物質を配置する段階は、前記第１電極を包む前記第１分離膜シートと前記電極組立体の外側面の間および前記第１電極と前記電極組立体の外側面の間に前記成形性物質を配置することを含むことができる。

【0021】

本発明のまた他の一実施形態による電極組立体の製造方法は、前記電極組立体に前記成形性物質を配置する段階以後に、前記電極組立体を加熱および加圧する段階をさらに含むことができる。

【0022】

【0023】

前記電極組立体は第１公差および第２公差を含み、前記第２公差は前記第１公差よりさらに大きくてもよい。

【0024】

前記成形部材は、前記第１公差および前記第２公差を満たすことができる。

【0025】

本発明のまた他の一実施形態による電池セルは前述の電極組立体を含む。

【発明の効果】

【0026】

実施形態によれば、本発明は、Ｚ－フォールディング型で電極と分離膜シートが交互に積層されており、第２電極を包む第１分離膜シートと電極組立体の外側面の間および第２電極と電極組立体の外側面の間に位置する成形部材を含むことによって、正極が負極を逸脱して整列が乱れるオーバーハング発生を防止することができる。

【0027】

また、本発明は、Ｚ－フォールディング型で電極と分離膜シートが交互に積層されており、第１電極を包む第１分離膜シートと電極組立体の外側面の間および第１電極と電極組立体の外側面の間に位置する成形部材を含むことによって、正極が負極を逸脱して整列が乱れるオーバーハング発生を防止することができる。

【0028】

また、本発明は、成形部材を含むことによってオーバーハング発生を防止して電池セルの性能低下を防止し、ショートのような不良可能性を最少化して、電極組立体および電池セルの性能および安定性を向上させることができる。

【0029】

本発明の効果が上述の効果で制限されるわけではなく、言及されていない効果は本明細書および添付された図面から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の一実施形態による最終電極組立体を示す図である。

【図2】図１の切断線Ａ－Ａ'に沿って切断した電極組立体の断面図である。

【図3】図２の電極組立体の構成要素のうちの一部のみを示した図である。

【図4】図３の電極組立体に成形部材が形成された様子を示した図である。

【図5】図４の電極組立体の外側面を形成する様子を示した図である。

【図6】図１の切断線Ｂ－Ｂ'に沿って切断した平面を上から見た様子を示した図である。

【図7】本発明の他の一実施形態による電極組立体の製造方法を示した図である。

【図8】本発明の他の一実施形態による電極組立体の製造方法を示した図である。

【図9】本発明の他の一実施形態による電極組立体の製造方法を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における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詳しく説明する。本発明は様々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0032】

本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一な参照符号を付けるようにする。

【0033】

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図示されたところに限定されない。図面において様々の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。

【0034】

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を"含む"という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。

【0035】

また、明細書全体で、"平面上"という時、これは対象部分を上から見た時を意味し、"断面上"という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

【0036】

以下では、本発明の実施形態による電極組立体について説明する。但し、ここで電極組立体の一部断面を基準にして説明されるが、必ずしもこれに限定されるのではなく、他の断面である場合にも同一または類似の内容で説明できる。

【0037】

図１は、本発明の一実施形態による最終電極組立体を示す図である。図２は、図１の切断線Ａ－Ａ'に沿って切断した電極組立体の断面図である。

【0038】

図１および図２を参照すれば、本実施形態による最終電極組立体１００は電極組立体２００の外面に固定テープ３００が付着されている構造を意味することができる。これにより、最終電極組立体１００は電極組立体２００に含まれている第１電極２１０、第２電極２２０、および分離膜シート２５０、２７０の間の積層整列状態を維持させることができる。特に、固定テープ３００は電極２１０、２２０および分離膜シート２５０、２７０の間の積層整列状態を維持させることができる。但し、これに限定されるのではなく、固定テープ３００は最終電極組立体１００において省略されているか、他の部材で代替されて第１電極２１０、第２電極２２０、および分離膜シート２５０、２７０の間の積層整列状態を維持させることができる。

【0039】

また、最終電極組立体１００は電極組立体２００に含まれている複数の第１電極２１０および複数の第２電極２２０から延長された電極タブが接合されている電極リード４００を含むことができる。一例として、図１のように、電極リード４００は電極組立体２００の両端部にそれぞれ延長されていてもよく、電極リード４００は第１電極２１０および第２電極２２０の極性によって正極リードあるいは負極リードに区分できる。但し、電極リード４００の位置はこれに限定されるのではなく、図１と異なり、電極組立体２００の一端部に共に延長されていてもよい。

【0040】

また、最終電極組立体１００は電極リード４００の上下部に位置するリードフィルム５００を含むことができる。ここで、最終電極組立体１００が電池ケース（図示せず）に装着されることによって、リードフィルム５００は電池ケース（図示せず）の外周辺と共にシーリング部（図示せず）によって密封される。

【0041】

図１および図２を参照すれば、本発明の一実施形態による電極組立体２００は、電極２１０、２２０および第１分離膜シート２５０が交互に積層されている電極組立体であってもよい。

【0042】

電極２１０、２２０は第１電極２１０および第２電極２２０を含むことができる。ここで、第１電極２１０および第２電極２２０は互いに異なる極性を有する電極活物質を含むことができる。即ち、第１電極２１０および第２電極２２０は互いに異なる極性を有する電極であってもよい。一例として、第１電極２１０が負極であれば第２電極２２０は正極であってもよい。

【0043】

また、第２電極２２０の長さは第１電極２１０の長さより短くてもよい。言い換えれば、第１電極２１０の長さは第２電極２２０の長さより長くてもよい。即ち、第１電極２１０と第２電極２２０は互いに異なる長さを有して、第１電極２１０と第２電極２２０の間の長さ差があり得る。

【0044】

また、第２電極２２０の面積は第１電極２１０の面積より小さくてもよい。言い換えれば、第１電極２１０の面積は第２電極２２０の面積より大きくてもよい。即ち、第１電極２１０と第２電極２２０は互いに異なる面積を有して、第１電極２１０と第２電極２２０の間の大きさ差があり得る。

【0045】

第１分離膜シート２５０は少なくとも２回フォールディング（Ｆｏｌｄｉｎｇ）されることによって形成されたジグザグ形態を有することができる。より具体的には、図２のように、分離膜シート２５０は第１電極２１０が積層されている状態で第１電極２１０をカバーする方向にフォールディングされる。また、第１電極２１０をカバーしている第１分離膜シート２５０上に第２電極２２０が積層されている状態で第２電極２２０をカバーする方向にフォールディングされる。その後、第２電極２２０をカバーしている第１分離膜シート２５０上に第１電極２１０が積層されている状態で第１電極２１０をカバーする方向にフォールディングされる。即ち、電極組立体２００は第１電極２１０または第２電極２２０の積層および第１分離膜シート２５０のフォールディングが繰り返して行われることによって形成できる。

【0046】

したがって、第１分離膜シート２５０は第１電極２１０の上面と第２電極２２０の下面の間および第２電極２２０の上面と第１電極２１０の下面の間に介されることになる。

【0047】

これとともに、前記のように分離膜がフォールディングされることによって、第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面と第２電極２２０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面は互いに隣接して位置する構造を有することができる。同時に、第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面と第２電極２２０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面は互いに隣接して位置する構造を有することができる。したがって、Ｚ－フォールディング型電極組立体を形成することができる。

【0048】

また、第２電極２２０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面は第１分離膜シート２５０と接し、第１電極２１０の両側面のうちの分離膜シートによって包まれる側面は第１分離膜シート２５０と接してもよい。ここで、第１電極２１０または第２電極２２０の側面と第１分離膜シート２５０が接するという意味は、第１分離膜シート２５０が第１電極２１０または第２電極２２０の側面に延長されているか、第１分離膜シート２５０が第１電極２１０または第２電極２２０の側面を包むのを意味することができる。

【0049】

これにより、本実施形態で、第１電極２１０および第２電極２２０が第１分離膜シート２５０内で歪むことをより効果的に防止することができる。

【0050】

また、第１電極２１０の両側面のうちの分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面は、第２電極２２０の両側面のうちの分離膜シート２５０によって包まれる側面から第２電極２２０に比べて突出してもよい。同時に、第１電極２１０の両側面のうちの分離膜シート２５０によって包まれる側面は、第２電極２２０の両側面のうちの分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面から第２電極２２０に比べて突出してもよい。言い換えれば、第１電極２１０は第２電極２２０に比べて少なくとも一側面が突出するように形成でき、具体的には両側面が全て突出してもよい。したがって、両側面ともを基準にして、第２電極２２０は第１電極２１０より内側に位置するのを意味することができる。

【0051】

以下、図３～図６を参照して本発明の一実施形態による電極組立体についてより具体的に説明する。

【0052】

図３は、図２の電極組立体の構成要素のうちの一部のみを示した図である。図４は、図３の電極組立体に成形部材が形成された様子を示した図である。図５は、図４の電極組立体の外側面を形成する様子を示した図である。図６は、図１の切断線Ｂ－Ｂ'に沿って切断した平面を上から見た様子を示した図である。

【0053】

従来の電極組立体の場合、電極と分離膜シートが交互に積層される場合、分離膜シートによって包まれない電極領域によって正極が負極を逸脱して整列が乱れながら正極が負極に比べて外側に突出するオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）発生可能性が高かった。オーバーハング現象が発生する場合、電極組立体の性能が低下するだけでなくショート発生による不良可能性が高まって電極組立体の安定性を確保するのが難しかった。

【0054】

よって、図２を参照すれば、成形部材２９０は、第２電極２２０を包む第１分離膜シート２５０と電極組立体２００の外側面の間および第２電極２２０と電極組立体２００の外側面の間に配置することができる。また、成形部材２９０は、第１電極２１０を包む第１分離膜シート２５０と電極組立体２００の外側面の間および第１電極２１０と電極組立体２００の外側面の間に配置することができる。より具体的には、成形部材２９０は第２電極２２０の上面と接する第１分離膜シート２５０と第２電極２２０の下面と接する第１分離膜シート２５０の間に形成できる。また、成形部材２９０は第１分離膜シート２５０と接しない第１電極２１０の上面と第１分離膜シート２５０と接しない第１電極２１０の下面の間に形成できる。

【0055】

これにより、本実施形態で、成形部材２９０は第２電極２２０を包む第１分離膜シート２５０と電極組立体２００の外側面の間および第２電極２２０と電極組立体２００の外側面の間に形成された空間に位置して、第２電極２２０が第１電極２１０を逸脱して整列が乱れるオーバーハング現象を防止することができる。

【0056】

一方、第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面は成形部材２９０と接してもよい。より具体的に、成形部材２９０は第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面を全体的に覆うことができる。

【0057】

また、第２電極２２０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面は成形部材２９０と接してもよい。より具体的に、成形部材２９０は第２電極２２０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面を全体的に覆うことができる。

【0058】

よって、第１分離膜シート２５０によって包まれない第１電極２１０および第２電極２２０の領域が成形部材２９０によってカバーされて固定されることによって、第１電極２１０と第２電極２２０の移動を制限してオーバーハング発生を防止することができる。

【0059】

また、図３を参照すれば、本実施形態による電極組立体２００は第１公差Ｇ１を含むことができ、第１公差Ｇ１は第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面が、第２電極２２０を包む第１分離膜シート２５０から突出した距離Ｇ１であり得る。

【0060】

また、本実施形態による電極組立体２００は第２公差Ｇ２を含むことができ、第２公差Ｇ２は第１電極２１０を包む第１分離膜シート２５０が第２電極２２０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面から突出した距離Ｇ２であり得る。

【0061】

この時、第２公差Ｇ２は第１公差Ｇ１より大きくてもよい。言い換えれば、第１公差Ｇ１は第２公差Ｇ２より小さくてもよい。即ち、第１分離膜シート２５０と接しない第１電極２１０の上面と第１分離膜シート２５０と接しない第１電極２１０の下面の間の空間は、第２電極２２０の上面と接する第１分離膜シート２５０と第２電極２２０の下面と接する第１分離膜シート２５０の間の空間より小さい面積を有することができる。

【0062】

一方、成形部材２９０は第１公差Ｇ１および第２公差Ｇ２を満たすことができる。この時、第２公差Ｇ２は第１公差Ｇ１より大きいため、第２公差Ｇ２に満たされる成形部材２９０の面積は第１公差Ｇ１に満たされる成形部材２９０の面積より大きくてもよい。

【0063】

これにより、第１分離膜シート２５０によって包まれない第２電極２２０の側面はより高い強度で固定できる。したがって、第２電極２２０は第２公差Ｇ２に満たされた成形部材２９０によって移動が阻止され電極組立体２００内に固定されることによって、オーバーハング発生が防止され電極組立体２００の安定性が向上できる。

【0064】

また、図４を参照すれば、成形部材２９０は第１公差Ｇ１が形成される電極組立体２００の一側面から突出する面積が第２公差Ｇ２が形成される電極組立体２００の他の一側面から突出する面積より大きくてもよい。この時、第１公差Ｇ１が形成される電極組立体２００の一側面は、電極組立体２００に形成されるそれぞれの第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面を繋いで形成される仮想の垂直線を意味するものであり得る。また、第２公差Ｇ２が形成される電極組立体２００の他の一側面は、それぞれの第１電極２１０を包む第１分離膜シート２５０の側面を繋いで形成される仮想の垂直線を意味するものであり得る。

【0065】

第１公差Ｇ１および第２公差Ｇ２を満たす場合、第１公差Ｇ１および第２公差Ｇ２を満たした後に残る成形部材２９０の一部は電極組立体２００の両側面を超えることができる。この時、第２公差Ｇ２は第１公差Ｇ１より大きいため、同一な面積の成形部材２９０を第１公差Ｇ１および第２公差Ｇ２に満たす場合、第１公差Ｇ１が形成される電極組立体２００の一側面を超える面積は第２公差Ｇ２が形成される電極組立体２００の他の一側面を超える面積よりさらに大きくてもよい。

【0066】

これにより、第１公差Ｇ１が形成される電極組立体２００の一側面を超えて形成される成形部材２９０によって第１分離膜シート２５０によって包まれない第１電極２１０の移動が防止されることによって、第１電極２１０の移動によるオーバーハングが防止できる。特に、第１電極２１０は第２電極２２０に比べて長い長さまたは広い面積で形成されるので第１公差Ｇ１が形成される電極組立体２００の一側面を超える成形部材２９０の面積が大きく形成されることによって、第１電極２１０の移動が効果的に抑制できる。

【0067】

一方、図５を参照すれば、本実施形態による電極組立体２００は第２分離膜シート２７０をさらに含み、第２分離膜シート２７０は電極組立体２００の外面全体を包んで、電極組立体２００の外側面を形成することができる。

【0068】

この時、第２分離膜シート２７０は第１分離膜シート２５０と一体形に形成でき、したがって、第２分離膜シート２７０は第１分離膜シート２５０の一端部が延長されるものであり得る。

【0069】

これにより、本実施形態による電極組立体２００は第２分離膜シート２７０が電極組立体２００の外面を包んで、第１電極２１０および第２電極２２０が外部に突出するかオーバーハングが発生することを防止し、成形部材２９０を安定的に固定することができる。

【0070】

一方、図６を参照すれば、本実施形態による電極組立体２００は成形部材２９０を複数含むことができる。図６は図１の電極組立体２００を切断線Ｂ－Ｂ'に沿って切断した後に上から見た様子であるところ、成形部材２９０は第２電極２２０が固定されるように第２電極２２０の各側面をカバーするように形成できる。

【0071】

これにより、第２電極２２０が第１電極２１０を逸脱して整列が乱れるオーバーハング現象が防止でき、成形部材２９０によって第２電極２２０の位置が固定されて電極組立体２００の安定性が向上できる。

【0072】

また、この時、本実施形態による電極組立体２００は成形部材２９０を含むことによって、第２電極２２０が第１電極２１０を逸脱して整列が乱れるオーバーハング現象を防止することができるところ、成形部材２９０は成形性物質を電極組立体２００に配置して形成されるものであり得る。特に、成形部材２９０は成形性を有する物質で形成されるので、電極組立体２００の形状に合わせて変形されて第１電極２１０および第２電極２２０と密着接触するように形成でき、これにより第１電極２１０および第２電極２２０の移動を防止してオーバーハングを防止する効果が最大化できる。

【0073】

ここで、本実施形態による成形部材２９０を形成する成形性物質は、摂氏１２０度以下で成形できる物質であってもよい。これにより、前記成形性物質が成形部材２９０を形成する過程で、電極組立体２００に含まれている第１分離膜シート２５０および第２分離膜シート２７０の収縮発生を防止することができる。

【0074】

また、本実施形態による成形部材２９０を形成する成形性物質は、摂氏５０度以上で成形できる物質であってもよい。これにより、成形部材２９０を形成する過程以後に、成形部材２９０が電極組立体２００が使用される温度範囲内で変形されないことになる。

【0075】

これとは異なり、前記成形性物質が摂氏１２０度超過で成形できる物質である場合には、成形部材２９０を形成する過程で第１分離膜シート２５０および第２分離膜シート２７０の収縮が発生される問題がある。また、前記成形性物質が摂氏５０度未満で成形できる物質である場合には、成形部材２９０が電極組立体２００が使用される温度範囲内で変形されて、成形部材２９０が第１電極２１０および第２電極２２０と密着接触しない問題がある。

【0076】

また、本実施形態による成形部材２９０を形成する成形性物質は、電極組立体２００の形状に合わせて変形される程度の圧力で成形できる物質であってもよい。これにより、前記成形性物質が電極組立体２００の形状に合わせて容易に変形されて、成形部材２９０が容易に形成できる。

【0077】

一例として、本実施形態による成形部材２９０を形成する成形性物質は、高分子素材であってもよく、具体的には、オレフィン、アクリレート、ウレタン、エステル、アミド、ビニルアセテートおよびゴムを含む群より選択された１種以上の素材から形成できる。但し、これに限定されたものではなく、電極組立体２００の形状に合わせて変形されて第１電極２１０および第２電極２２０と密着接触するように形成されてオーバーハングを防止することができる物質であれば本実施形態に含まれる。

【0078】

これにより、本実施形態による電極組立体２００は成形部材２９０によって第１電極２１０および第２電極２２０の移動が制限されることによって、第２電極２２０が第１電極２１０を逸脱して整列が乱れるオーバーハング現象を防止することができ、電極組立体の安定性が向上できる。特に、成形部材２９０は電極組立体２００の形状に合わせて変形されることによって第１電極２１０および第２電極２２０と密着形成されるように電極組立体２００内に挿入されて第１電極２１０および第２電極２２０の位置を安定的に固定することができる。

【0079】

以下、図７～図９を参照して、本発明の他の一実施形態による電極組立体の製造方法について説明する。この時、前述の電極組立体に関する内容は本実施形態に全て含まれるもので、異なる内容のみを説明する。

【0080】

図７～図９は、本発明の他の一実施形態による電極組立体の製造方法を示した図である。

【0081】

図７および図８を参照すれば、本実施形態による電極組立体の製造方法は、第１電極２１０、第２電極２２０および第１分離膜シート２５０を交互に積層して電極組立体２００を製造する段階；電極組立体２００に成形性物質を配置する段階；および第２分離膜シート２７０で電極組立体２００の外面を包む段階を含む。

【0082】

この時、電極組立体２００に成形性物質を配置する段階は、第２電極２２０を包む第１分離膜シート２５０と電極組立体２００の外側面の間および第２電極２２０と電極組立体２００の外側面の間に前記成形性物質を配置することを含むことができる。

【0083】

また、電極組立体２００に成形性物質を配置する段階は、第１電極２１０を包む第１分離膜シート２５０と電極組立体２００の外側面の間および第１電極２１０と電極組立体２００の外側面の間に成形性物質を配置することを含むことができる。

【0084】

特に、図８を参照すれば、本実施形態による電極組立体の製造方法は、第２分離膜シート２７０で電極組立体２００の外面を包む段階において、第２分離膜シート２７０によって発生される張力（ｔｅｎｓｉｏｎ）によって前記成形性物質が電極組立体２００に挿入されて成形部材２９０を形成することであってもよい。

【0085】

第２分離膜シート２７０が電極組立体２００の外面を包みながら電極組立体２００の外側面を形成することができ、第２分離膜シート２７０の張力によって前記成形性物質は電極組立体２００の形状に合わせて変形されて、第１電極２１０および第２電極２２０と密着接触するように形成できる。

【0086】

また、図７および図９を参照すれば、本発明のまた他の一実施形態による電極組立体の製造方法は、電極組立体２００に成形性物質を配置する段階以後に、電極組立体２００を加熱（ｈｅａｔ）および加圧（ｐｒｅｓｓｕｒｅ）する段階をさらに含むことができる。言い換えれば、本実施形態による電極組立体の製造方法は、第２分離膜シート２７０で電極組立体２００の外面を包む段階以前に電極組立体２００を加熱および加圧する段階をさらに含むものであってもよい。電極組立体２００を加熱および加圧する段階を通じて、前記成形性物質が電極組立体２００に挿入されて成形部材２９０を形成するものであってもよい。

【0087】

特に、電極組立体２００に前記成形性物質を配置した以後、前記成形性物質が配置された電極組立体２００の各側面を加熱することによって、前記成形性物質が電極組立体２００の形状に合わせて変形できる性能が最大化できる。

【0088】

また、前記成形性物質が配置された電極組立体２００の各側面を加圧することによって、前記成形性物質が電極組立体２００に挿入されて第１電極２１０および第２電極２２０と接触する面積が最大化できる。

【0089】

したがって、電極組立体２００を加熱および加圧する段階は、加熱以後加圧されるか加圧以後加熱されることを全て含むことができ、加熱と加圧が同時に行われることも本実施形態に含まれる。

【0090】

また、本実施形態による電極組立体の製造方法は、第２分離膜シート２７０による張力だけでなく加熱および加圧する段階を通じて電極組立体２００に成形部材２９０を安定的に形成することによって、成形部材２９０による第１電極２１０および第２電極２２０の固定効果をさらに高めることができる。

【0091】

一方、本実施形態による電極組立体の製造方法によって形成される電極組立体２００は、前述の電極組立体２００の構成を全て含むことができる。

【0092】

即ち、本実施形態による電極組立体２００は第１公差Ｇ１を含むことができ、第１公差Ｇ１は第１電極２１０の両側面のうちの第１分離膜シート２５０によって包まれる側面の反対の側面が、第２電極２２０を包む第１分離膜シート２５０から突出した距離Ｇ１であり得る。

【0093】

【0094】

【0095】

一方、本実施形態による電極組立体の製造方法によって形成される成形部材２９０は第１公差Ｇ１および第２公差Ｇ２を満たすことができる。この時、第２公差Ｇ２は第１公差Ｇ１より大きいため、第２公差Ｇ２に満たされる成形部材２９０の面積は第１公差Ｇ１に満たされる成形部材２９０の面積より大きくてもよい。

【0096】

【0097】

これにより、本実施形態による電極組立体の製造方法は電極組立体２００に成形部材２９０を形成し、成形部材２９０によって第１電極２１０および第２電極２２０の移動が制限されるように形成する電極組立体の製造方法であって、第２電極２２０が第１電極２１０を逸脱して整列が乱れるオーバーハング現象を防止することができ、本実施形態による電極組立体の製造方法によって形成された電極組立体の安定性が向上できる。特に、成形部材２９０は電極組立体２００の形状に合わせて変形されることによって第１電極２１０および第２電極２２０と密着形成されるように電極組立体２００内に挿入されて第１電極２１０および第２電極２２０の位置を安定的に固定することができる。

【0098】

本発明のまた他の一実施形態による電池セルは前述の電極組立体を含む。前記電池セルは、電解液と共に前述の電極組立体２００を収容する電池ケース（図示せず）を含むことができる。この時、電極組立体２００は前述の最終電極組立体１００に製造されて前記電池ケース（図示せず）内に収容される。

【0099】

ここで、電池ケース（図示せず）は樹脂層と金属層を含むラミネートシートであってもよい。より具体的に、前記電池ケース（図示せず）はラミネートシートからなり、最外角を成す外側樹脂層、物質の貫通を防止する遮断性金属層、および密封のための内側樹脂層から構成できる。

【0100】

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の色々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。

【符号の説明】

【0101】

１００：最終電極組立体
２００：電極組立体
２１０：第１電極
２２０：第２電極
２５０：第１分離膜シート
２７０：第２分離膜シート
２９０：成形部材
３００：固定テープ
４００：電極リード
５００：リードフィルム

【図1】