(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面を基準として高さ方向に沿って２つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、
前記電極ロールは、少なくとも２つの電極ロールの大きさが互いに異なり、
互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び／又は高さにおいて１つ以上の段差構造を形成しながら積層されている電池セルであって、
前記電極ロールのうち上下に積層された２つの電極ロールは、正極シート、負極シート、前記負極シートと正極シートとの間に介在する第１分離シート、及び前記負極シートまたは正極シートを挟んで前記第１分離シートと対面する第２分離シートからなる組立電極シートを含み、前記組立電極シートの一端と他端をそれぞれ巻き取った構造の第１電極ロール及び第２電極ロールが積層されている構造からなり、
前記第１電極ロール及び第２電極ロールのうちの一方の電極ロールは時計方向に巻き取られている構造であり、他方の電極ロールは反時計方向に巻き取られている構造であり、
前記電極ロールは、一側面が一直線上に位置するように配列された状態で積層されており、
前記電池セルは、電極ロールを電池ケースに収納し、電解質で含浸させた後、熱融着で密封した構造からなっており、正極端子及び負極端子が電池ケースの外部に突出しているパウチ型電池セルであり、
前記電池ケースは、大きさの異なる第１電極ロール及び第２電極ロールがそれぞれ収納される第１収納部及び第２収納部が形成されており、
前記第１収納部の一側面及び第２収納部の一側面は上下に隣接する構造で形成されており、
前記隣接する構造で形成されている第１収納部の一側面及び第２収納部の一側面は、電極端子が位置する方向の一側面であり、
前記正極端子及び前記負極端子は、前記第１収納部及び前記第２収納部に隣接するとともに前記電極ロールの積層方向において前記第１収納部と前記第２収納部との間に位置し、
前記第１収納部と前記第２収納部との間において、前記第１電極ロールの正極端子及び前記第２電極ロールの正極端子は互いに完全に重畳し、前記第１電極ロールの負極端子及び前記第２電極ロールの負極端子は互いに完全に重畳することを特徴とする、電池セル。
【請求項２】
前記電極ロールは、電極タブが突出した方向に対する垂直断面視で楕円形の巻き取り構造を形成することを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項３】
前記電極ロールは、平面視で長方形状からなることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項４】
前記互いに異なる大きさの電極ロールの積層構造において、上部に位置した電極ロールと下部に位置した電極ロールとは厚さ、横幅（横の長さ）及び縦幅（縦の長さ）のうちの少なくとも１つが異なることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項５】
前記互いに異なる大きさの電極ロールは、平面の大きさが互いに異なることを特徴とする、請求項４に記載の電池セル。
【請求項６】
前記一側面は、電極タブが位置する方向の一側面であることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項７】
前記電極ロールの電極タブがともに電極リードに結合されて電池セルの電極端子を形成する構造であることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項８】
前記第１電極ロール及び第２電極ロールは、それぞれ組立電極シートが時計方向または反時計方向に巻き取られている構造であることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項９】
前記電池ケースは、金属層と樹脂層のラミネートシートからなることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１０】
前記電池ケースは、幅と高さにおいて段差構造の収納部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１１】
前記段差構造は電極端子非形成部位に形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の電池セル。
【請求項１２】
前記第１収納部及び第２収納部は、厚さ、横幅（横の長さ）及び縦幅（縦の長さ）のうちの少なくとも１つが異なることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１３】
前記第１収納部の深さは、第２収納部の深さよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１４】
前記第１収納部の平面視の面積は、第２収納部の平面視の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１５】
前記電池ケースは、第１収納部が形成されている上部ケースと、第２収納部が形成されている下部ケースとからなっており、前記第１収納部及び第２収納部には、互いに大きさの異なる電極ロールがそれぞれ収納されることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１６】
前記電池セルは、リチウムイオン電池セルまたはリチウムイオンポリマー電池セルであることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか1項に記載の電池セルを電源として含んでいるデバイス。
【請求項１８】
前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１７に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段差構造を含む電池セルに係り、より詳細には、平面を基準として高さ方向に沿って２つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、前記電極ロールは、大きさが互いに同一であるか、または少なくとも２つの電極ロールの大きさが互いに異なり、互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び／又は高さにおいて１つ以上の段差構造を形成しながら積層されていることを特徴とする電池セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）技術の目覚ましい発達に伴い、様々な携帯型情報通信機器が拡散することによって、２１世紀は、時間と場所にとらわれずに高品質の情報サービスが可能な‘ユビキタス社会’に発展している。
【０００３】
このようなユビキタス社会への発展のベースには、二次電池が重要な位置を占めている。具体的には、充放電の可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広範囲に使用されているだけでなく、化石燃料を使用する既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても使用されている。
【０００４】
上記のように、二次電池が適用されるデバイスの多様化に伴い、二次電池は、適用されるデバイスに適した出力と容量を提供できるように多様化されている。なお、小型軽薄化が強力に要求されている。
【０００５】
このような二次電池は、電池ケースの形状によって、電極組立体が円筒形又は角形の金属缶に内蔵されている円筒型電池及び角型電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに内蔵されているパウチ型電池とに分類される。
【０００６】
また、電池ケースに内蔵される前記電極組立体は、正極／分離膜／負極の積層構造からなる充放電可能な発電素子であって、活物質が塗布された長いシート状の正極と負極との間に分離膜を介在して巻き取ったジェリーロール型と、所定の大きさの多数の正極と負極とを分離膜が介在した状態で順次積層したスタック型とに分類される。
【０００７】
そのうち、スタック型電極組立体を含んでいるパウチ型電池セルの一般的な構造が図１に示されている。
【０００８】
図１を参照すると、パウチ型電池セル１０は、パウチ型電池ケース２０の内部に、正極、負極及びこれらの間に配置される固体電解質コーティング分離膜からなる電極組立体３０が、その正極及び負極タブ３１，３２と電気的に接続される２つの電極リード４０，４１が外部に露出するように密封されている構造となっている。
【０００９】
電池ケース２０は、電極組立体３０を装着できる凹状の収納部２３を含むケース本体２１と、そのような本体２１に一体に連結されているカバー２２とからなっている。
【００１０】
電池ケース２０は、ラミネートシートからなっており、最外郭をなす外側樹脂層２０Ａと、物質の貫通を防止する遮断性金属層２０Ｂと、密封のための内側樹脂層２０Ｃとで構成されている。
【００１１】
スタック型電極組立体３０は、多数の正極タブ３１及び多数の負極タブ３２がそれぞれ融着されて電極リード４０，４１に共に結合されている。また、ケース本体２１の上端部２４とカバー２２の上端部とが熱融着機（図示せず）によって熱融着されるとき、そのような熱融着機と電極リード４０，４１との間にショートが発生することを防止し、電極リード４０，４１と電池ケース２０との密封性を確保するために、電極リード４０，４１の上下面に絶縁フィルム５０が付着される。
【００１２】
しかし、最近は、スリムなタイプまたは様々なデザイントレンドにより、新しい形態の電池セルが要求されているのが実情である。具体的には、デバイスの小型化及び薄型化に伴い、電池の収納空間に十分な余裕がない状態でも効率的な構造で装着可能な電池セルが必要である。
【００１３】
また、従来のデバイスは、略直方体の形状に製造されたが、最近は、様々な形態の外形を有する構造のデバイスが開発されており、一般に、直方体または円筒形からなる電池セルの場合、上記のようなデバイスの内部に効率的に装着しにくい場合が発生するという問題があった。
【００１４】
例えば、スマートフォンの場合には、把持感の向上のために側面を曲線処理することができる。このように曲線処理された部分を有するようにデザインされたデバイスの場合、直方体状の電池セルまたは電池パックは、デバイスの内部の空間活用度に限界があるという問題がある。
【００１５】
すなわち、曲線処理された部分には、電池セルを装着できないデッドスペース（ｄｅａｄ  ｓｐａｃｅ）が形成され、このようなデッドスペースは、デバイスの体積当たりの容量を低下させるという問題を発生させる。
【００１６】
したがって、様々な構造のデバイスにおいてもデッドスペースを減少させ、容量を極大化させて装着効率を高めることができる構造の電池セルに対する必要性が高いのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点及び過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【００１８】
具体的には、本発明の目的は、電池セルをデバイスの様々な空間に装着可能な構造に設計して、デバイスの内部空間の活用度を極大化し、一般的に長方形の構造を有するデバイスの外形構造を超えて、様々な外形を有するデバイスにおいても効率的に装着可能な電池セルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このような目的を達成するための本発明に係る電池セルは、段差構造を含む電池セルであって、
平面を基準として高さ方向に沿って２つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、
前記電極ロールは、大きさが互いに同一であるか、または少なくとも２つの電極ロールの大きさが互いに異なり、
互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び／又は高さにおいて１つ以上の段差構造を形成しながら積層されている構造を含むことができる。
【００２０】
したがって、本発明に係る電池セルは、上記のような特定の構造に基づいて、様々な容量及び大きさを有する電池セルとして作製することができ、このような電池セルを装着するデバイスの製造において、電池セルがデバイスの様々な空間に効率的に装着可能であるので、デバイスの内部空間の活用度を極大化させることができる。
【００２１】
また、前記電池セルケースが前記電極組立体の外面に対応する形状になっているので、電池の容量を増大させると同時に、コンパクトな構造で余剰空間の活用度を向上させることができる。
【００２２】
また、電極をワインディングして製造されるジェリーロール型電極組立体は、一般に、円筒形構造または断面が楕円形状である板状構造で製造されるので、その構造上、非対称型、階段型、及びその他の様々な形態の電池セルに収納されるには限界があった。
【００２３】
しかし、本発明に係る電池セルは、大きさが異なる２つ以上の電極ロールを積層した構造の電極組立体を使用することによって、既存の装備を大きく変えることなく、段差が形成された構造の電池セルを製造することができる。
【００２４】
前記電極ロールは、電極タブが突出した方向に対して垂直断面視で円形または楕円形の巻き取り構造で形成されてもよい。上記のように楕円形に巻き取られる電極ロールは、例えば、高さよりも幅が長い構造の楕円形構造で巻き取られた電極ロールであってもよく、組立電極シートを楕円形に巻き取るか、または垂直断面視で円形に巻き取った後に押圧する過程を通じて製造してもよい。
【００２５】
前記電極ロールは、平面視で多角形、円、楕円、または円弧を含む図形などの様々な形状を有することができる。これらのうち、一例として、前記電極ロールは、平面視で長方形状に形成されてもよい。しかし、これに限定されず、電極ロールのうちの一部は平面視で長方形状であり、他の一部は平面視で長方形以外の他の形状に形成されてもよい。
【００２６】
上述したように、少なくとも２つの電極ロールは大きさが互いに異なる構造で形成されてもよく、例えば、電極ロールの積層構造において、上部に位置した電極ロールと下部に位置した電極ロールとは、厚さ、横幅（横の長さ）及び縦幅（縦の長さ）のうちの少なくとも１つが異なる構造からなることができる。
【００２７】
例えば、前記上部に位置した電極ロールと下部に位置した電極ロールとの平面の大きさが互いに異なっていてもよい。このような構造の例として、前記上部に位置した電極ロールは、下部に位置した電極ロールよりも平面の大きさが小さい構造で形成されてもよい。
【００２８】
一具体例において、前記電極ロールは、一側面が一直線上に位置するように配列された状態で積層されてもよい。すなわち、前記電極ロールの一側面は、互いに隣接するように上下に配列されてもよい。このとき、前記一側面は、電極ロールの電極タブが位置する方向の一側面であってもよく、したがって、前記電極タブが容易に接続可能な構造で形成することができる。
【００２９】
一具体例において、前記電極ロールのうち上下に積層された２つの電極ロールは、正極シート、負極シート、前記負極シートと正極シートとの間に介在する第１分離シート、及び前記負極シートまたは正極シートを挟んで前記第１分離シートと対面する第２分離シートからなる組立電極シートを含み、前記組立電極シートの一端と他端をそれぞれ巻き取った構造の第１電極ロール及び第２電極ロールが積層されている構造からなることができる。
【００３０】
このような第１電極ロール及び第２電極ロールは、組立電極シートをそれぞれ時計方向または反時計方向に巻き取ることによって形成することができる。すなわち、前記第１電極ロール及び第２電極ロールは、前記組立電極シートが互いに同じ方向に巻き取られて形成されてもよいが、互いに異なる方向に巻き取られて形成されてもよい。具体的には、前記第１電極ロール及び第２電極ロールは両方とも組立電極シートが時計方向に巻き取られるか、または両方とも反時計方向に巻き取られてもよい。また、前記第１電極ロール及び第２電極ロールのうちの一方の電極ロールは時計方向に巻き取られている構造であり、他方の電極ロールは反時計方向に巻き取られている構造であってもよい。
【００３１】
前記電池セルは、電極ロールをパウチ型電池ケースに収納し、電解質で含浸させた後、密封した構造のパウチ型電池セルであってもよい。具体的には、前記電池セルは、パウチ型電池ケースに電極組立体を収納し、電解質で含浸させた後、正極端子及び負極端子が電池ケースの外部に突出した状態で電池ケースを熱融着して密封した構造で形成することができる。
【００３２】
前記電池ケースは、金属層と樹脂層を含むラミネートシートからなるパウチ型ケースであってもよい。
【００３３】
前記ラミネートシートは、金属遮断層の両面に樹脂層が塗布されている構造であってもよく、例えば、金属遮断層の一面（外面）に耐久性に優れた樹脂外郭層が付加され、他面（内面）に熱溶融性の樹脂シーラント層が付加されている構造であってもよい。
【００３４】
一具体例において、前記金属遮断層の素材としては、ガスなどに対する遮断特性及び薄膜形態の加工を可能にする軟性を有するアルミニウムを使用することができる。
【００３５】
前記樹脂外郭層は、外部環境から優れた耐性を有しなければならないので、その素材としては、所定以上の引張強度及び耐候性を有する高分子樹脂であって、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と延伸ナイロンフィルムなどを使用することができる。
【００３６】
また、前記樹脂シーラント層の素材としては、熱融着性（熱接着性）を有し、電解液の浸透を抑制するために吸湿性が低く、電解液によって膨張または侵食しない無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）系樹脂などを使用することができる。
【００３７】
また、前記電池ケースは、前記電極組立体の外面に対応する収納部が形成されている構造をなすことができ、例えば、幅と高さに従って段差構造を形成する収納部が形成されてもよい。
【００３８】
具体的には、前記電池ケースは、幅と高さが異なる収納部を少なくとも１つ以上含むことができる。大きさが互いに異なる収納部は、横の長さ及び／又は縦の長さが互いに異なる収納部であってもよい。
【００３９】
このような段差構造が形成される部位は特に限定されない。具体的には、電極端子非形成部位に形成されてもよく、電極端子形成部位に形成されてもよく、電極端子非形成部位と電極端子形成部位の両方に形成されてもよい。
【００４０】
一具体例において、前記電池ケースは、大きさの異なる第１電極ロール及び第２電極ロールがそれぞれ収納される第１収納部及び第２収納部が形成されている構造であってもよい。
【００４１】
前記第１収納部及び第２収納部は、それぞれ前記第１電極ロール及び第２電極ロールの外形に対応する構造で形成されるので、互いに大きさが異なる構造で形成され得る。
【００４２】
例えば、前記第１収納部及び第２収納部は、厚さ、横幅（横の長さ）及び縦幅（縦の長さ）のうちの少なくとも１つが異なる構造であってもよい。
【００４３】
また、前記第１収納部の深さは、第２収納部の深さよりも大きい構造で形成してもよい。
【００４４】
また、前記第１収納部の平面視の面積は、第２収納部の平面視の面積よりも大きい構造であってもよい。
【００４５】
一方、前記第１収納部の一側面及び第２収納部の一側面が上下に隣接する構造で形成することができ、このとき、前記隣接する構造で形成されている第１収納部の一側面及び第２収納部の一側面は、電極端子が位置する方向の一側面であってもよい。
【００４６】
また、前記電池ケースは、第１収納部が形成されている上部ケース、及び第２収納部が形成されている下部ケースからなることができ、前記第１収納部及び第２収納部には、互いに大きさが異なる電極ロールがそれぞれ収納されてもよい。具体的には、前記第１収納部及び第２収納部は、互いに大きさが異なる電極ロールがそれぞれ収納されるように、互いに大きさが異なる構造で形成することができる。
【００４７】
このような構造によって、前記上部ケース及び下部ケースの結合時に、互いに異なる収納部の大きさによる段差が形成されてもよい。
【００４８】
前記電池セルは、リチウムイオン電池セルまたはリチウムイオンポリマー電池セルであってもよいが、これらに限定されないことはもちろんである。
【００４９】
本発明はまた、前記電池セルを電源として含んでいるデバイスを提供し、前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置などから選択されるものであってもよい。
【００５０】
これらデバイスの構造及びその作製方法は当業界で公知となっているので、本明細書では、それについての詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のパウチ型電池セルに対する分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電池セルの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部位を示す垂直断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ部位を示す垂直断面図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る電池セルの垂直断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施例に係る電池セルの斜視図である。
【図７】図６のＣ−Ｃを示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下では、本発明の実施例に係る図面を参照して説明するが、これは、本発明のより容易な理解のためのものであり、本発明の範囲がそれによって限定されるものではない。
【００５３】
図２には、本発明の一実施例に係る電池セルの斜視図が示されており、図３には、Ａ−Ａ部位を示す垂直断面図が示されている。
【００５４】
図２及び図３を参照すると、電池セル１００は、第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０を含む電極組立体と、電極組立体を収納する電池ケース１３０とを含む構造で構成されている。
【００５５】
このような電池セル１００は、垂直断面視で楕円形状からなる電極ロール１１０，１２０がラミネートシートのパウチ型電池ケース１３０に内蔵されている構造であって、第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０と電気的に接続された電極リード１４０が電池ケース１３０の外部に突出している構造となっている。電池ケース１３０は、上部ケース１３２及び下部ケース１３４で構成され、上部ケース１３２には、第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０の外面に対応する形状からなっており、これらを収納する収納部１３６ａ，１３６ｂが形成されている。
【００５６】
電極組立体は、大きさの異なる第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０が平面を基準として高さ方向に積層されており、電池ケース１３０の第１収納部１３６ａ及び第２収納部１３６ｂには第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０が装着されている。
【００５７】
第１収納部１３６ａ及び第２収納部１３６ｂは、平面視で長方形状からなっており、第１収納部１３６ａの平面視の面積及び垂直断面視の厚さよりも、第２収納部１３６ｂの平面視の面積及び垂直断面視の厚さがさらに小さい構造で形成されている。
【００５８】
このような構造によって、電池セル１００は、垂直断面視で段差が形成され、したがって、段差が形成された部位の外側に余裕空間が生成される。余裕空間は、適用されるデバイスの不規則な内部空間または他の部品による干渉などの条件に対応するためのもので、電池ケース１３０の収納部１３６ａ，１３６ｂ及び電極ロール１１０，１２０は、適用状況に合わせて様々な形状に柔軟に設計変更することができる。
【００５９】
このような構造の電池セル１００は、様々な容量及び大きさを有する電池セルとして作製することができ、従来において電池セルの装着が困難であった空間まで容易に装着可能であるだけでなく、デバイスの内部構造に応じて、限定された空間においてより大きな容量を有する電池セルを装着できるので、デバイスの内部空間の活用度を極大化させることができる。
【００６０】
また、図４には、図２のＢ−Ｂ部位を示す垂直断面図が示されており、図４を参照すると、第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０は、一側面が一直線（Ｓ）上に位置するように配列された状態で積層されている。このような一側面は、電極タブ１１２，１２２が位置する方向の一側面であって、電極タブ１１２，１２２は電極リード１４０に結合され、電極リード１４０の一端は電池ケース１３０の外部に突出して電極端子を形成する構造となっている。
【００６１】
第１電極ロール１１０及び第２電極ロール１２０がそれぞれ収納されている第１収納部１３６ａ及び第２収納部１３６ｂは、電極端子１４０が位置する方向の一側面が上下に隣接する構造で形成されている。
【００６２】
図５には、本発明の他の実施例に係る電池セルの垂直断面図が示されている。
【００６３】
図５を参照すると、電池セル２００は、第１電極ロール２１０及び第２電極ロール２２０を含む電極組立体と、電極組立体を収納する電池セルケース２３０とを含む構造で構成されている。
【００６４】
第１電極ロール２１０及び第２電極ロール２２０は、正極シート、第１分離シート、負極シート、及び第２分離シートが積層された組立電極シート２１５の一端と他端をそれぞれ巻き取って製造された構造からなっており、第１電極ロール２１０及び第２電極ロール２２０は、垂直方向に積層された構造を形成しており、第２電極ロール２２０の長さＬ２は、第１電極ロール２１０の長さＬ１よりも小さい構造で形成されているので、第１電極ロール２１０に第２電極ロール２２０を垂直方向に積層したとき、段差構造を形成している。
【００６５】
すなわち、第１電極ロール２１０と第２電極ロール２２０との長さの差によって階段構造が形成される。
【００６６】
第１電極ロール２１０及び第２電極ロール２２０は、垂直断面視で略楕円形に巻き取られた構造からなっており、第１電極ロール２１０は、組立電極シート２１５の一端が反時計方向に巻き取られた構造で形成されており、第２電極ロール２２０は、組立電極シート２１５の他端が時計方向に巻き取られた構造で形成されている。
【００６７】
電池ケース２３０は、第１電極ロール２１０及び第２電極ロール２２０が効率的に装着されるように、第１電極ロール２１０及び第２電極ロール２２０の積層構造に対応して段差構造の形状を含んでいる。
【００６８】
図６には、本発明の更に他の実施例に係る電池セルの斜視図が示されており、図７には、図６のＣ−Ｃを示す垂直断面図が示されている。
【００６９】
図６及び図７を参照すると、電池セル３００は、第１電極ロール３１０及び第２電極ロール３２０で構成された電極組立体がラミネートシートのパウチ型電池ケース３３０に内蔵されている構造であって、電極ロール３１０，３２０と電気的に接続された電極リード３４０が電池ケース３３０の外部に突出している構造となっている。電池ケース３３０は、上部ケース３３２及び下部ケース３３４で構成され、上部ケース３３２及び下部ケース３３４には、第２電極ロール３２０及び第１電極ロール３１０の装着のための第２収納部３３３及び第１収納部３３５が形成されている。
【００７０】
電池ケース３３０の第１収納部３３５及び第２収納部３３３は、平面視で大きさが互いに異なる構造の長方形状に形成されており、このような収納部３３５，３３３は、それぞれ第１電極ロール３１０及び第２電極ロール３２０の外面形状に対応する内面形状をなしている。第１電極ロール３１０及び第２電極ロール３２０は、平面視で長さ及び幅が異なる構造となっており、平面を基準として高さ方向に積層されており、電池ケース３３０の第１収納部３３５及び第２収納部３３３には、それぞれ第１電極ロール３１０及び第２電極ロール３２０が収納されている。
【００７１】
また、第１電極ロール３１０及び第２電極ロール３２０は、電極タブ３１２，３２２が同じ方向に配列されるように積層されており、電極タブ３１２，３２２は、同じ極性間に互いに電気的に接続される。さらに、第１電極ロール３１０及び第２電極ロール３２０の電極タブ３１２，３２２が突出した一面は上下に隣接する構造で形成されているので、電極タブ３１２，３２２の接続が容易な構造をなしている。
【００７２】
本発明の実施例では、２つの電極ロールが収納された電池セルについて説明したが、３つ以上の電極ロールが収納されており、これらのうちの少なくとも２つの電極ロールが大きさが互いに異なる構造をもって相互積層されている構造が含まれた電池セルであれば、本発明の実施例として適用することができる。
【００７３】
本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上で説明したように、本発明に係る電池セルは、大きさが互いに異なる電極ロールを積層して段差構造を形成させることによって、電池セルの装着空間の確保を容易にし、デバイスの内部のデッドスペースを活用して空間活用度を極大化させることができるだけでなく、デバイスに高容量の電池セルの使用が可能であり、デバイスをより小型化させるという効果を提供する。
【符号の説明】
【００７５】
１０、１００、２００、３００  電池セル
２０、１３０、２３０、３３０  電池ケース
２０Ａ  外側樹脂層
２０Ｂ  遮断性金属層
２０Ｃ  内側樹脂層
２１  ケース本体
２２  カバー
２３、３３３  収納部
２４  上端部
３０  電極組立体
３１  正極タブ
３２  負極タブ
４０、４１、１４０、３４０  電極リード
５０  絶縁フィルム
１１０、２１０、３１０  第１電極ロール
１１２、１２２、３１２、３２２  電極タブ
１２０、２２０、３２０  第２電極ロール
１３２、３３２  上部ケース
１３４、３３４  下部ケース
１３６ａ、３３５  第１収納部
１３６ｂ、３３３  第２収納部
２１５  組立電極シート
３１０、３２０  電極ロール
【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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