(57)【要約】  本発明による改善したリード構造の二次電池は、正極タブを有する正極板、負極タブを有する負極板、及びセパレータが交互に積層される電極組立体；前記電極組立体を収容する電池ケース；前記正極タブと電気的に連結される正極リード；及び前記負極タブと電気的に連結される負極リード；を含み、前記正極タブまたは負極タブの少なくとも１つの電極タブは電気的に連結される電極リードと複数の連結部分を有し、前記電極リードの個数は前記電極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする。本発明によれば、電極タブと電極リードとの十分な接合領域を確保することで、高容量環境に一層適した環境を提供できるだけでなく、二次電池の抵抗ないし電流の不均一、部分的発熱などを効果的に防止でき、より効率的に二次電池を具現することができる。
2013534361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極タブを有する正極板、負極タブを有する負極板、及びセパレータが交互に積層される電極組立体と、
前記電極組立体を収容する電池ケースと、
前記正極タブと電気的に連結される正極リードと、及び
前記負極タブと電気的に連結される負極リードとを備えてなり、
前記正極タブまたは負極タブの少なくとも１つの電極タブが、電気的に連結される電極リードと複数の連結部分を有してなり、
前記電極リードの個数が、前記電極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする、改善したリード構造の二次電池。
【請求項２】
前記正極タブが、前記正極リードと２つの連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記正極リードの個数が、１であることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項３】
前記負極タブが、前記負極リードと２つの連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記負極リードの個数が、１つであることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項４】
前記正極タブが、前記正極リードと複数の連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記正極リードの個数が、前記正極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項５】
前記負極タブが、前記負極リードと複数の連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記負極リードの個数が、前記負極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項６】
前記正極タブの一部が、前記正極リードの一面において電気的に連結されてなり、
前記正極タブの残りが、前記正極リードの他面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項７】
前記正極リードの上部に位置する正極タブが、前記正極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記正極リードの下部に位置する正極タブが、前記正極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項８】
前記負極タブの一部が、前記負極リードの一面において電気的に連結されてなり、
前記負極タブの残りが、前記負極リードの他面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項９】
前記負極リードの上部に位置する負極タブが、前記負極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記負極リードの下部に位置する負極タブが、前記負極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項８に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１０】
前記電極組立体が、
前記正極タブが相異なる方向を有する２つ以上の単位組立体で構成されてなり、
前記正極リードの上部に位置する単位組立体の正極タブが、前記正極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記正極リードの下部に位置する単位組立体の正極タブが前記正極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１１】
前記電極組立体が、
前記負極タブが相異なる方向を有する２つ以上の単位組立体で構成されてなり、
前記負極リードの上部に位置する単位組立体の負極タブが前記負極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記負極リードの下部に位置する単位組立体の負極タブが前記負極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１２】
前記正極リードまたは負極リードの厚さが、５０ないし５００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１３】
前記正極リードまたは負極リードの幅が、２ないし２０ｃｍであることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的構造を改善した二次電池に関し、より詳しくは、電極タブと接続するリードの構造を適応的に改善させることで、高容量二次電池の電気的特性及び高容量環境に応じた電池性能をさらに向上させた二次電池に関する。
【０００２】
本出願は、２０１０年８月１７日出願の韓国特許出願第１０−２０１０−００７９４３６号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
製品群に応じた適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド自動車（ＨＶ、Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに適用されつつある。
【０００４】
このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させ得るという一次的な長所だけでなく、エネルギー使用に伴う副産物が全く生じないという点で、環境にやさしく、エネルギー効率を向上できるため、新たなエネルギー源として注目を集めている。
【０００５】
二次電池（セル）は、外装の種類、構造などによってパウチ型、缶型、角形などに分類でき、電極構造体の構造的特性によってゼリーロール型（Ｊｅｌｌｙ‐ｒｏｌｌ ｔｙｐｅ、巻取型）、スタック型、スタック／折り畳み型（ｓｔａｃｋ／ｆｏｌｄｉｎｇ ｔｙｐｅ）などに分類することもできる。それぞれのタイプの基本的原理及び構成などは相互対応するので、図１ないし図４に示されたパウチ型二次電池を例示的な形態にして二次電池の概略的な構造などを説明する。
【０００６】
図１に示されたように、パウチ型二次電池１０はパウチなどで構成される電池ケース２０及び電極組立体３０（電極集電体とも称される）を基本構造にする。
【０００７】
前記電極組立体３０は、図２に示されたように、正極板３、負極板５、及び前記正極板３と負極板５との間に介在され、前記正極板３と負極板５との間を電気的に絶縁させるセパレータ（分離膜）５などで構成される。
【０００８】
前記正極板３の少なくとも１つの領域には正極タブ３２が備えられ、前記負極板５の少なくとも１つの領域には負極タブ３４が備えられる。図３に示されたように、少なくとも１つの正極タブ３２及び負極タブ３４は一定方向に集められた後、導電性材質からなる正極リード３６及び負極リード３８と一般抵抗溶接（ｗｅｌｄｉｎｇ）、超音波溶接、レーザー溶接、リベットなどの方法でそれぞれ接合される。
【０００９】
このように接合されて延設される前記電極リード３６、３８は、二次電池と外部機器とを相互電気的に連結する所定の電極インターフェースとして機能する。
【００１０】
また、前記二次電池１０は、実施形態によって、図４に示されたように、相異なる方向性を有する正極タブ３２及び負極タブ３４が複数備えられ、それらに電気的に連結される正極リード３６及び負極リード３８が前記電極タブの個数に対応する個数で設けられる形態にもなり得る。
【００１１】
このような前記電極組立体３０などは、図１に示されたように、パウチケース２０の内部空間２３に収納された後、電解液が注入され、封止工程、エージング（Ａｇｉｎｇ）工程、成形工程などの後処理工程を経て１つの二次電池セルとして完成される。
【００１２】
図１には、１つのパウチケース２０が上部ケース２１及び下部ケース２２からなり、前記電極組立体３０が収納される内部空間２３が両方のケースに形成される形態を示したが、実施形態によって片方のケースのみに内部空間２３が形成されることもある。
【００１３】
ケースの物理的二元化如何または電極組立体が収納される空間などは、パウチの材料、製品特性、工程環境、製品仕様などに応じて多様に組合せ又は変形できることは当業者にとって自明である。
【００１４】
一方、前記二次電池は、個体の構成順に、単位個体であるセル（ｃｅｌｌ）、集合体であるバッテリーアセンブリ（ｂａｔｔｅｒｙ ａｓｓｅｍｂｌｙ）又はバッテリーパック（ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）と称される。以下、特に言及しない限り、本明細書における二次電池とは、セルだけでなくバッテリーアセンブリ又はバッテリーパックをも総称する。
【００１５】
近年、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）や電力貯蔵などにも二次電池が使用されることで、大容量環境における二次電池の使用が不可欠になり、それに伴って電池の大きさ及び容量も増加する一方である。
【００１６】
二次電池は内部の電気化学的反応によって充電または放電を繰り返すが、このように二次電池が高容量化される場合、充放電に伴う発熱が著しく増加する。このような急激な発熱現象は、電気化学的反応をする二次電池に致命的な性能低下をもたらし得る。
【００１７】
そこで、二次電池の高容量環境への適応のため、タブとリードの個数を増やし、大きさを増加させる手法が用いられているが、単にタブとリードに対する物理的環境のみを増加させる方法ではタブとリードとの間の安定的且つ信頼性のある結合せが得られ難いと言える。
【００１８】
また、タブとリードの個数が増加するにつれて相互接合する連結部分が多くなるが、このように二元的な物理的構成の相互接合が多くなれば、製造工程が複雑になるだけでなく、電気抵抗のような電気的特性の不均一が生じ、二次電池の正常性能を維持するのに相当な阻害要因になる恐れがある。
【００１９】
このような抵抗不均一は局地的且つ部分的な不等発熱または副反応を引き起こす。このような不等発熱などは電池性能の均一性を低下させ、二次電池の退化速度をさらに加速化させ得る。
【００２０】
さらに、二次電池の抵抗特性改善を目的として単に電極構造を大きくすれば、膨れ（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）現象、外部の物理的影響などによって電極間短絡が起り得るため、高容量環境における二次電池に対し、このような要因を全て考慮した包括的な改善策が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、二次電池に採用されるリードの構造を、電気的に連結されるタブとの関係の面で改善させることで、高容量二次電池に一層高い適用性を具現し、部分発熱及びそれによる電池性能の低下に対処できる二次電池を提供することを目的とする。
【００２２】
本発明の他の目的及び長所は後述される本発明の実施例を通じて理解できるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に記載される構成とそれらの組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の目的を達成するため、本発明の改善したリード構造の二次電池は、正極タブを有する正極板、負極タブを有する負極板、及びセパレータが交互に積層される電極組立体；前記電極組立体を収容する電池ケース；前記正極タブと電気的に連結される正極リード；及び前記負極タブと電気的に連結される負極リード；を含み、前記正極タブまたは負極タブの少なくとも１つの電極タブは電気的に連結される電極リードと複数の連結部分を有し、前記電極リードの個数は前記電極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする。
【００２４】
また、前記電極タブは、前記電気的に連結される電極リードと２つの連結部分を有し、前記電極リードの個数は１つである。
【００２５】
前記電極タブは前記電極リードと複数の連結部分を有し、電極タブと電極リードは正極タブと正極リード及び／または負極タブと負極リードで構成される。
【００２６】
望ましくは、前記電極タブの一部は前記電極リードの一面において電気的に連結され、前記電極タブの残りは前記電極リードの他面において電気的に連結されるように構成される。
【００２７】
ここで、前記電極リードの上部に位置する電極タブは、前記電極リードの上面において電気的に連結され、前記電極リードの下部に位置する電極タブは前記電極リードの下面において電気的に連結されるように構成されることがより望ましい。
【００２８】
また、前記電極組立体は、相異なる方向性の電極タブを有する２つ以上の単位組立体で構成され、前記電極リードの上部に位置する単位組立体の電極タブは前記電極リードの上面において電気的に連結され、前記電極リードの下部に位置する単位組立体の電極タブは前記電極リードの下面において電気的に連結されるように構成することができる。
【００２９】
より望ましくは、前記正極リードまたは負極リードの厚さは５０ないし５００μｍであり、前記正極リードまたは負極リードの幅は２ないし２０ｃｍであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図１】一般的な二次電池の基本的な構造を示した斜視図である。
【図２】一般的な二次電池における電極組立体の積層構造を示した図である。
【図３】一般的な二次電池の電極タブと電極リードとの結合関係を示した図である。
【図４】他の態様の一般的な二次電池を示した図である。
【図５】本発明の望ましい一実施例による二次電池の構成を示した図である。
【図６】本発明の望ましい一実施例による電極組立体の積層構造を示した図である。
【図７】本発明の望ましい他の実施例による電極組立体の積層構造を示した図である。
【図８】本発明の望ましいさらに他の実施例による電極組立体の積層構造を示した図である。
【図９】本発明の望ましい実施例による電極タブと電極リードとの結合関係を示した図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ’矢視断面図である。
【図１１】本発明の望ましい他の実施例による電極タブと電極リードとの結合関係を示した図である。
【図１２】本発明の望ましいさらに他の実施例による電極タブと電極リードとの結合関係を示した図である。
【図１３】本発明の望ましい実施例によるリードの形状的特徴を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３２】
図５は、本発明による改善したリード構造の二次電池（以下、「二次電池」と称する）を構成する各要素を示した図である。図５に示されたように、本発明の二次電池１００は、電極組立体１１０、電極タブである正極タブ１２０と負極タブ１３０、電極リードである正極リード１４０と負極リード１５０、及び電池ケース１６０を含んで構成される。
【００３３】
前記電極組立体１１０は、上述したように、正極板５０、負極板５１、及び前記正極板５０と負極板５１との間に介在される所定形態のセパレータが交互に積層された構造である。詳しくは、図６ないし図８を参照して後述する。上述したように、実施形態によっては巻取型、スタック型、スタック／折り畳み型などの多様な電極組立体を適用することができる。
【００３４】
前記正極板５０は、主にアルミニウム材質であるが、ステンレススチール、ニッケル、チタン、焼成炭素、またはアルミニウムやステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタン、銀などで表面処理したものを使用でき、二次電池に化学的変化を起こさず、高い導電性を有する材質であれば制限なく使用することができる。
【００３５】
前記正極板５０の一部領域には少なくとも１つの正極タブ１２０が備えられる。前記正極タブ１２０は、前記正極板５０が延びた形態でも良く、前記正極板５０の所定部位に導電性材質の部材を溶接などで結合する形態で構成しても良い。また、正極材料を前記正極板５０外周の一部領域に塗布及び乾燥する方式などの多様な方法で製作することもできる。
【００３６】
前記正極板に対応する負極板５１は、主に銅材質であるが、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅やステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタン、銀などで表面処理したもの、またはアルミニウム‐カドミウム合金などを使用することができる。
【００３７】
前記負極板５１は、前記正極板５０と同様に、表面に微細な凹凸を形成して活物質の結合力を強化させることができ、フィルム、シート、ホイル、多孔質体、発泡体、不織布体など多様な形態で具現することができる。
【００３８】
前記負極板５１も一部領域に少なくとも１つの負極タブ１３０が備えられる。上述した正極タブ１２０と同様に、前記負極板５１が延びた形態でも良く、負極板５１の所定部位に導電性材質の部材を溶接などで結合する形態で構成しても良い。また、負極材料を前記負極板５１外周の一部領域に塗布及び乾燥する方式などの方法で具現することもできる。
【００３９】
前記正極タブ１２０及び負極タブ１３０は、各極性毎に少なくとも１つが備えられ、少なくとも１つの電極タブ１２０、１３０は一定方向に集められた後、それぞれの正極リード１４０及び負極リード１５０と電気的に連結される。
【００４０】
すなわち、前記正極リード１４０及び負極リード１５０の一端は、前記正極タブ１２０及び負極タブ１３０と結合され、他端は上述したように、電池ケース１６０の外部に露出する形態で構成される。このような構成によって、前記正極リード１４０及び負極リード１５０は外部機器と電気的に接続する二次電池の電池端子として機能するようになる。
【００４１】
本発明による二次電池１００は、高電流の充放電による電流の流れを分散させ、電池抵抗などのような電気的特性を向上させると共に、リードとタブとの電気的連結工程をさらに容易に具現するため、図５に示されたように、複数の方向性を有する電極タブ１２０、１３０は対応する電極リード１４０、１５０と複数の連結部位で電気的に連結され、前記正極リード１４０または負極リード１５０の個数は前記電極タブの個数より少ない。
【００４２】
すなわち、図５に例示的に示したように、２つの方向性を有するタブは１つのリードと電気的に連結され、当業者が選択的に適用可能な実施形態として、電極タブ１２０、１３０が４つの方向性を有して構成される場合、それより少ない３つ、２つまたは１つの前記電極リードに電気的に連結されるように構成することができる。
【００４３】
電極タブの形成作業、二次電池の適用対象、溶接作業などの効率性などを考慮するとき、前記正極タブまたは負極タブの少なくとも１つの電極タブ１２０、１３０は２つが設けられ、そこに接続される対応リード１４０、１５０は前記電極タブ１２０、１３０より少ない１つが設けられ、前記電極タブ１２０、１３０は対応リード１４０、１５０と２つの連結部分を有しながら電気的に連結されるように構成することが最も望ましい。
【００４４】
一方、正極を構成する電極タブ及び電極リードは主にアルミニウム系の金属を使用するが、前記アルミニウムは負極の主な材質である銅と比べて電気伝導度が低いので、相対的に電気抵抗が高いと言える。
【００４５】
したがって、二次電池の両電極間の抵抗不均一及びそれによる発熱の局地化などをより効果的に防止し、両電極間の電気的特性の同等性を保持するため、このような構成は負極構造より正極構造に設けることがより望ましい。勿論、これは望ましい一実施形態を具現するための構成であるだけで、負極に、または正極及び負極共に設けることができる。
【００４６】
以下、図６ないし図８を参照して本発明による二次電池の電極タブ１２０、１３０を構成する多様な実施例を説明する。
【００４７】
正極タブ及び正極リードは、負極タブ及び負極リードと相互同一または類似に構成することができるため、後述する電極板、電極タブ、電極リードの構成が正極及び負極共に適用できることは言うまでもない。
【００４８】
上述したように、電極組立体１１０は正極板、負極板、及びセパレータが交互に積層されて構成される。図６ないし図８では、説明の効率上及び理解の便宜上、正極板５０及び負極板５１を中心に示した。
【００４９】
電極組立体の電極タブ１２０、１３０は多様な方向性と個数を有する実施例として具現することができる。一実施例として、図６に示されたように、正極タブ１２０を有する正極板５０と負極タブ１３０を有する負極板５１とを交互に積層するが、電極タブの方向が交互に変わるように２種の電極板を用意するか、又は、電極板を交互にひっくり返しながら積層することができる。
【００５０】
このような方式で積層すれば、図６に示されたように、電極集電体１１０の一辺には複数の正極タブ１２０が２つの方向性を有しながら備えられ、電極集電体１１０の他辺には複数の負極タブ１３０が２つの方向性を有しながら備えられる。
【００５１】
一方、図７に示されたように、電極板５０、５１に２つの電極タブが形成され、正極タブと負極タブとが異なる方向性を有するように前記正極板と負極板とを積層することもできる。このように積層される場合、図７に示されたように、電極組立体１１０の一辺には複数の正極タブ１２０が備えられ、他辺には複数の負極タブ１３０が備えられる。
【００５２】
図８の実施形態の場合、電極組立体１１０の上部に位置する正極タブ１２０と負極タブ１３０が一定方向性を有し、電極組立体１１０の下部に位置する正極タブ１２０と負極タブ１３０が前記上部に位置するタブとは異なる方向性を有するように構成することもできる。
【００５３】
勿論、図８の実施例において、正極タブ１２０と負極タブ１３０とが異なる方向性を有するように構成することもできる。すなわち、上部の正極タブ１２０は左側、下部の正極タブ１２０は右側に設け、上部の負極タブ１３０は右側、下部の負極タブ１３０は左側に設けることもできる。また、各電極板に設ける電極タブの個数を図６ないし図８に示された形態より多くすることもできる。
【００５４】
図６ないし図８の実施例、図６ないし図８に示された実施例の組合せ、及び当業者が適用可能な形態の実施例などによって、より多様な形態の電極タブの方向性と個数を有する二次電池を具現することができる。
【００５５】
また、図５ないし図８では、電極タブ１２０、１３０が電池ケース１６０の短辺部分に位置し、長辺部分には位置していないが、これは一例に過ぎず、本発明がこのような構成に限定されることはない。例えば、正極タブ１２０と負極タブ１３０、正極リード１４０と負極リード１５０は電池ケース１６０の長辺部分に位置することができる。
【００５６】
さらに、図５ないし図８では、正極タブ１２０と負極タブ１３０とが電池ケース１６０の反対側に位置するが、このような構成も一例に過ぎない。例えば、正極タブ１２０及び正極リード１４０は電池ケース１６０の長辺部分に位置し、負極タブ１３０及び負極リード１５０は電池ケース１６０の短辺部分に位置しても良く、その逆の形態も可能である。
【００５７】
このように多様な形態で具現できる本発明の電極タブと電極リードとは、多様な方法によって電気的に連結されるが、図９に示されたように、前記電極リード１４０、１５０が前記電極タブ１２０、１３０の間に挟まれる形態で構成することが望ましい。
【００５８】
上述したように、複数で構成される電極タブ１２０、１３０は一定方向性を有しながら集められて電極リードと連結されるが、金属材質のストレス、軟性、 電極タブを集めるとき外郭に位置する電極タブが断絶する可能性、金属タブの長さの差異による溶接位置選定の困難性、電気的特性の低下などを考慮すると、図９のように前記電極リードを電極タブの中間に介在させることが、電極タブの集合による特性低下を最も効率的に防止することができる。
【００５９】
このように電極タブの一部は電極リードの一面において電気的に連結され、他の電極タブは前記電極リードの他面において電気的に連結されるように構成することで、接続工程を単純化できるだけでなく、高容量仕様に一層適するように電気抵抗などを分散させることができる。
【００６０】
図１０は、図９のＡ−Ａ’矢視断面図である。図６ないし図８などを参照して説明したように、電極タブと電極リードとの接合は多様に行うことができるが、より効率的な電気的連結を実現するために、電極タブ１２０、１３０と連結される対応リード１４０、１５０の上部に位置する電極タブはそのリードの上面において電気的に連結され、対応リードの下部に位置する電極タブはそのリードの下面において電気的に連結されるように構成することが望ましい。一方、図９及び図１０では、説明の便宜上、正極タブ１２０と正極リード１４０の部分のみを示したが、その構成の説明は負極タブ１３０と負極リード１５０にも適用されることは言うまでもない。
【００６１】
具体的に、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示されたように、電極組立体の上部と下部とで電極タブ１２０、１３０が異なる方向性を有する場合、正極タブ１２０を例に挙げれば、上部に位置する正極タブ１２０は前記電極リード１４０の上面に接合され、下部に位置する正極タブ１２０は前記電極リード１４０の下面に接合される。
【００６２】
図１０の（ａ）は上部に一方向、下部に一方向を有する正極タブ１２０を示し、図１０の（ｂ）は上部に２つの方向、下部に２つの方向を有する正極タブ１２０に示している。
【００６３】
一方、図１０の（ｃ）及び（ｄ）は、正極板に２つまたは４つの正極タブ１２０を設ける実施形態の断面であるが、この場合にも電極組立体１１０を基準に上部に位置する正極タブ１２０は電極リード１４０の上面に接合され、電極組立体１１０の下部に位置する正極タブ１２０は電極リード１４０の下面に接合される。
【００６４】
図１１は、他の実施例を示した斜視図及び断面図であるが、図１１に示されたように、４箇所に正極タブ１２０が備えられる場合、各位置毎に正極タブの間に電極リード１４０を設けることができる。勿論、図１１では電極リード１４０を２つ示したが、１つの単一電極リード１４０で具現することもできる。
【００６５】
図１０及び図１１は、本発明による実施例の一例に過ぎず、図６ないし図８に示された実施例、及びこれらを組み合わせることで、より多様な断面形態を構成できることは言うまでもない。
【００６６】
一方、工程上の効率性を一層高めるため、図１２に示されたように、前記電極タブが相異なる方向を有する２つ以上の単位組立体で前記電極組立体１１０を構成し、電極タブと電気的に連結される対応リードの上部に位置する単位組立体の電極タブはそのリードの上面において電気的に連結され、対応リードの下部に位置する単位組立体の電極タブはそのリードの下面において電気的に連結されるように構成することが望ましい。
【００６７】
また、図１３に示されたように、本発明で使用される前記正極リードまたは負極リードの厚さｃは５０ないし５００μｍであることが望ましく、前記正極リードまたは負極リードの幅ｂは２ないし２０ｃｍであることが望ましい。
【００６８】
このような範囲未満では、電極タブ及び電極リードを通る電流が大きくなり、発熱が増加して正常性能を具現し難く、それにより二次電池の寿命が短くなり、安全性が低下する。
【００６９】
また、上記のような範囲を超過する場合、電極タブと電極リードとの電気的連結が一定かつ安定的に保持され難く、シール効率が低下し、水分浸透、電解液漏水などのような２次的な問題が生じる恐れがある。
【００７０】
上述した詳細な説明において、上部、下部、または上下などの用語は構成要素を相対的に区分するか又は定義するための道具的概念に過ぎないと理解せねばならない。
【００７１】
以上のように、本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様に置換、変形、及び変更することができるため、上述した実施例及び添付する図面によって限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明による改善したリード構造の二次電池は、高電流ないし大容量電池環境でも二次電池の端子接続による抵抗などを最適化できると共に、極性間の差を効果的に分散ないし均一化でき、高容量二次電池の性能を一層向上させることができる。
【００７３】
また、タブとリードとの間の電気的連結構造を改善させることで、接合工程の簡単性と便宜性を高めることができ、工程収率を向上させることができる。
【００７４】
本発明による改善したリード構造の二次電池は、二次電池の性能と退化にかなりの影響を及ぼす不等加熱、抵抗不均一を効果的に解消でき、正常状態の性能をより長期間保持することができ、二次電池の特性を一層向上でき、経済的且つ競争力のある二次電池を具現することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１０（ｄ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極タブを有する正極板、負極タブを有する負極板、及びセパレータが交互に積層される電極組立体と、
前記電極組立体を収容する電池ケースと、
前記正極タブと電気的に連結される正極リードと、及び
前記負極タブと電気的に連結される負極リードとを備えてなり、
前記正極タブまたは負極タブの少なくとも１つの電極タブが、電気的に連結される電極リードと複数の連結部分を有してなり、
前記電極リードの個数が、前記電極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする、改善したリード構造の二次電池。
【請求項２】
前記正極タブが、前記正極リードと２つの連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記正極リードの個数が、１であることを特徴とする、請求項１に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項３】
前記負極タブが、前記負極リードと２つの連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記負極リードの個数が、１つであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項４】
前記正極タブが、前記正極リードと複数の連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記正極リードの個数が、前記正極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項５】
前記負極タブが、前記負極リードと複数の連結部分を有して電気的に連結されてなり、
前記負極リードの個数が、前記負極タブとの連結部分の個数より少ないことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項６】
前記正極タブの一部が、前記正極リードの一面において電気的に連結されてなり、
前記正極タブの残りが、前記正極リードの他面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項７】
前記正極リードの上部に位置する正極タブが、前記正極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記正極リードの下部に位置する正極タブが、前記正極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項８】
前記負極タブの一部が、前記負極リードの一面において電気的に連結されてなり、
前記負極タブの残りが、前記負極リードの他面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項９】
前記負極リードの上部に位置する負極タブが、前記負極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記負極リードの下部に位置する負極タブが、前記負極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項８に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１０】
前記電極組立体が、
前記正極タブが相異なる方向を有する２つ以上の単位組立体で構成されてなり、
前記正極リードの上部に位置する単位組立体の正極タブが、前記正極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記正極リードの下部に位置する単位組立体の正極タブが前記正極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１１】
前記電極組立体が、
前記負極タブが相異なる方向を有する２つ以上の単位組立体で構成されてなり、
前記負極リードの上部に位置する単位組立体の負極タブが前記負極リードの上面において電気的に連結されてなり、
前記負極リードの下部に位置する単位組立体の負極タブが前記負極リードの下面において電気的に連結されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１２】
前記正極リードまたは負極リードの厚さが、５０ないし５００μｍであることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【請求項１３】
前記正極リードまたは負極リードの幅が、２ないし２０ｃｍであることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の改善したリード構造の二次電池。
【国際調査報告】
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