(57)【要約】本発明は、非定型構造の電池パックに係り、より詳細には、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体が電池ケースに内蔵されており、平面視において第１側の外周面の端部に正極端子及び負極端子が突出しており、前記第１側の外周面に対向する第２側の外周面は曲面形状からなることを特徴とする電池セルを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体が電池ケースに内蔵されており、平面視において第１側の外周面の端部に正極端子及び負極端子が突出しており、前記第１側の外周面に対向する第２側の外周面は曲面形状からなることを特徴とする、電池セル。
【請求項２】
前記第１側の外周面は直線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３】
前記第２側の外周面の曲面形状は、中心点が第１側の外周面の方向に向かう円弧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４】
前記円弧の半径は、第１側の外周面の長さの５０〜３００％の大きさであることを特徴とする、請求項３に記載の電池セル。
【請求項５】
前記第２側の外周面に対応する電極組立体の角部は、第２側の外周面の曲面形状と同一の構造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６】
前記電池セルは、リチウムイオン電池またはリチウムイオンポリマー電池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】
前記電極組立体は、平面の大きさが互いに異なる２つ以上の電極群の積層構造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８】
前記電極群は、スタック型電極群またはスタック／フォールディング型電極群からなることを特徴とする、請求項７に記載の電池セル。
【請求項９】
前記スタック型電極群は、正極と負極のいずれか一方が最外郭を構成し、最外郭の正極と負極のいずれか一方が分離膜同士間に介在するように、正極、負極、分離膜は積層された状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）されている構造の第１単位セルを含むことを特徴とする、請求項８に記載の電池セル。
【請求項１０】
前記スタック型電極群は、分離膜が最外郭を構成し、正極と負極のいずれか一方が分離膜同士間に介在するように、正極、負極、分離膜が積層された状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）されている構造の第２単位セルを含むことを特徴とする、請求項９に記載の電池セル。
【請求項１１】
前記最外郭に位置する電極は負極であることを特徴とする、請求項８に記載の電池セル。
【請求項１２】
前記電極群は、電極端子が同じ方向に配列されるように積層されていることを特徴とする、請求項７に記載の電池セル。
【請求項１３】
前記電極端子が突出している電極群の一面は上下に隣接する構造で形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の電池セル。
【請求項１４】
前記電極群のうち少なくとも２つの電極群は、厚さ、横幅（横の長さ）及び縦幅（縦の長さ）のうち少なくとも一つが互いに異なることを特徴とする、請求項７に記載の電池セル。
【請求項１５】
前記電池ケースは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケース、または金属缶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１６】
前記ラミネートシートの電池ケースまたは金属缶には、幅と高さにおいて段差構造を有する収納部が形成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の電池セル。
【請求項１７】
前記ラミネートシートの電池ケースは上部ケース及び下部ケースからなっており、前記上部ケースと下部ケースは、相互結合されて密封された空間内に積層された電極組立体が収容可能なように、電極組立体の積層外形に対応して収納部が形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の電池セル。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれかに記載の電池セルを製造する方法であって、
（ａ）幅に比べて長さが相対的に長い金属シートに、長さ方向に中央部位（未コーティング部）を除外した両側部位（上部コーティング部及び下部コーティング部）に電極活物質を含む電極合剤をコーティングする過程と、
（ｂ）前記未コーティング部で電極タブが作られ、上部コーティング部及び下部コーティング部で電極本体が作られるように、金属シートから電極板を切り取る過程と、
（ｃ）前記電極板を積層して電極組立体を形成する過程とを含むことを特徴とする、方法。
【請求項１９】
前記金属シートをノッチングして電極板を切り取ることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記金属シートをパンチングして電極板を切り取ることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記未コーティング部の幅が上側電極板のタブの長さと下側電極板のタブの長さとの和よりも小さくなるように、金属シートから電極板を切きり取ることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１又は１７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２３】
前記デバイスは、携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ＭＰ３プレーヤーから選択されることを特徴とする、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
請求項１又は１７に記載の電池セルを単位電池として２つ以上含んでいる電池パックが内蔵されているデバイス。
【請求項２５】
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選択されることを特徴とする、請求項２４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、非定型構造の電池パックに係り、より詳細には、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体が電池ケースに内蔵されており、平面視において第１側の外周面の端部に正極端子及び負極端子が突出しており、前記第１側の外周面に対向する第２側の外周面は曲面形状からなることを特徴とする電池セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器に対する技術開発及び需要の増加に伴い、二次電池の需要もまた急増しており、その中でも、エネルギー密度と作動電圧が高く、保存と寿命特性に優れたリチウム二次電池は、各種モバイル機器はもとより、様々な電子製品のエネルギー源として広く使用されている。
【０００３】
リチウム二次電池は、その外形によって円筒形電池、角形電池、パウチ型電池などに大別され、電解液の形態によってリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池などに分類されることもある。
【０００４】
モバイル機器の小型化に対する最近の傾向により、厚さの薄い角形電池、パウチ型電池に対する需要が増加しており、特に、形状の変形が容易であり、製造コストが低く、重量が小さいパウチ型電池への関心が高い実情である。
【０００５】
一般に、パウチ型電池は、樹脂層と金属層を含んで構成されたラミネートシートのパウチ型ケースの内部に、電極組立体と電解質が密封されている電池のことをいう。電池ケースに収納される電極組立体は、ジェリーロール型（巻取り型）、スタック型（積層型）、または複合型（スタック／フォールディング）の構造となっている。
【０００６】
図１には、スタック型電極組立体を含んでいるパウチ型二次電池の構造が模式的に示されている。
【０００７】
図１を参照すると、パウチ型二次電池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た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。
【０００８】
電池ケース２０は、電極組立体３０を載置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。
【０００９】
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。
【００１０】
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を付着する。
【００１１】
しかし、最近、スリムなタイプ、または様々なデザインのトレンド変化（ｔｒｅｎｄ  ｃｈａｎｇｅ）によって新しい形態の電池セルが要求されている。
【００１２】
また、上記のような同一の多数の電池セルは同じ大きさ又は容量を有するもので構成されて電池パックが形成されるので、電池パックが適用されるデバイスのデザインを考慮して軽量かつ薄く製造するためには、電池パックの容量を減少させるか、またはさらに大きい大きさにデバイスのデザインを変更しなければならないという問題がある。また、このようなデザイン変更過程で電気的接続方式が複雑になり、それによって、所望の条件を満たす電池パックの作製が難しくなるという問題もある。
【００１３】
したがって、電池パックの容量を維持しながらも電池パックが適用されるデバイスの形状に応じて適用可能な電池セル及びそれを含む電池パックに対する必要性が高い実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
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。
【００１５】
具体的に、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させ、一般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ことである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体が電池ケースに内蔵されており、平面視において第１側の外周面の端部に正極端子及び負極端子が突出しており、前記第１側の外周面に対向する第２側の外周面は曲面形状となっている構造で形成することができる。
【００１７】
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、様々な容量及びサイズ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。また、狭い空間だけでなく従来の電池セルの装着が困難であった空間にまで容易に装着可能であるので、様々な形状のデバイスの設計が可能である。
【００１８】
一つの具体的な例において、前記電池セルの第１側の外周面は直線形状からなることができる。また、前記第２側の外周面の曲面形状は、中心点が第１側の外周面の方向に向かう円弧の形状からなることができる。この場合、前記第１側の外周面と対向する第２側の外周面は、外側に膨らんだ形状からなるので、全体的には半月形の構造を形成することができる。
【００１９】
一般に、携帯電話、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤーなどのモバイルデバイスは長方形構造の外形を使用しており、デバイスに装着される電池セルもまた長方形の構造を持つ製品を使用している。しかし、最近、デザイン製品や子供用製品、または人体工学設計の製品が開発されながら、デバイスの外形も長方形構造を超えて、様々な形状の外形を持つデバイスが発売されたが、長方形の外形を持つ電池セルをこのような様々な形態のデバイスにそれぞれ装着する場合、内部空間を効率的に使用することができないという問題が発生する。
【００２０】
特に、少なくとも一側が曲面形状からなるデバイスの場合、電池セルの装着空間の確保が難しく、そのため、低容量の小型電池セルを装着するか、またはデバイス自体の大きさが大きくなるという問題点があった。
【００２１】
したがって、本発明の電池セルは、一側を曲面形状に作製することによって、上記のような問題点を解決して、デバイスの内部空間を効率的に使用することができるだけでなく、高容量の電池セルを装着することができ、デバイスの小型化を達成するという効果がある。
【００２２】
前記第２側の外周面の曲面形状をなしている円弧の半径は、具体的には、第１側の外周面の長さの５０％以上の大きさであってもよく、より具体的には、第１側の外周面の長さの５０〜３００％の大きさであってもよい。
【００２３】
前記電池セルの電池ケースの内部に収納された電極組立体は、電池セルの外形に対応する構造からなることができる。例えば、曲面形状からなる第２側の外周面に対応する電極組立体の第２側の外周面に隣接する角部は、第２側の外周面の曲面形状と同一の構造からなることができる。
【００２４】
前記電池セルは、リチウムイオン電池又はリチウムイオンポリマー電池であってもよいが、これらに限定されないことは勿論である。
【００２５】
また、前記電池セルは、全体的に薄い厚さを有する薄型電池であってもよく、この場合、角形電池、パウチ型電池などの構造からなることができる。電池ケースは、例えば、金属層と樹脂層を含むラミネートシートで形成されてもよく、このような電池の代表的な例としては、電池ケースがアルミニウムと樹脂のラミネートシートからなるパウチ型電池を挙げることができる。
【００２６】
前記パウチ型電池において、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体が電池ケースの外部に突出した電極端子と接続された状態で内蔵されている構造であっもよく、前記金属層は、例えば、アルミニウム素材であってもよい。
【００２７】
一つの具体的な例において、前記電極組立体は、平面の大きさが互いに異なる電極群が充放電の可能な積層構造からなってもよい。具体的に、電極群が平面を基準として高さ方向に積層されており、電池ケースも、積層された電極に対応する形状を有するように作製することができる。このような構造は、デバイスの余剰空間の活用度を向上させ、電池の容量を増大させる効果がある。
【００２８】
前記電極組立体は、正極と負極を構成する構造であれば特に限定されるものではなく、好ましくは、スタック型構造またはスタック／フォールディング型構造を挙げることができる。スタック／フォールディング型構造の電極組立体についての詳細な内容は、本出願人の韓国特許出願公開第２００１−００８２０５８号、第２００１−００８２０５９号及び第２００１−００８２０６０号に開示されており、前記出願は、本発明の内容に参照として組み込まれる。
【００２９】
本発明の電極組立体において、最外郭に位置する電極は同じ極性を有する構造であってもよく、または異なる極性を有する構造であってもよい。
【００３０】
一つの具体的な例において、前記電極群は、スタック型構造またはスタック／フォールディング型構造であって、積層された状態で最外郭に位置する電極は同じ極性を有する構造からなることができる。具体的に、前記スタック型構造またはスタック／フォールディング型構造において、正極／分離膜／負極の積層構造の最上部及び最下部に位置する電極は負極であってもよい。
【００３１】
一方、スタック型構造は、上下部に配置される電極同士間のアライメントを精密に具現しにくいため、信頼性のある品質の組立体を具現しにくいという短所がある。
【００３２】
このような短所を解決するために、前記電極群は、ラミネーション−スタック型構造で形成されてもよく、前記ラミネーション−スタック型構造は、負極／分離膜／正極／分離膜または正極／分離膜／負極／分離膜の順次積層構造を基本単位体（ｒａｄｉｃａｌ  ｃｅｌｌ）とし、前記基本単位体が少なくとも１以上積層される構造を含む構造で形成される。したがって、電極群の製造のためのフルセルまたはバイセルのフォールディング工程を必要とせず、前記基本単位体（ｒａｄｉｃａｌ  ｃｅｌｌ）の単純積層工程のみで電極群を形成して電極組立体を製造することによって、工程を簡素化することができる。
【００３３】
このとき、前記電極組立体は、前記基本単位体が多数積層された構造の上部には、分離膜／負極／分離膜の順次積層構造である最外郭単位体（ｒａｄｉｃａｌ  ｆｉｎａｌ  ｃｅｌｌ）が配置されてもよい。
【００３４】
本発明の電池セルでは、上記のように、電極群がスタック型、スタック／フォールディング型、またはラミネーション−スタック型に形成されてもよいが、これらが２つ以上組み合わされた形態で一つの電池ケースに内蔵された形態も可能であることは勿論である。
【００３５】
前記電極群は、電極端子が同じ方向に配列されるように積層された構造であってもよい。したがって、同じ方向に配列された正極端子及び負極端子がそれぞれ互いに接続される構造からなることができる。
【００３６】
このとき、前記電極端子が突出している電極群の一面は上下に隣接する構造を形成するように前記電極群が積層されることによって、前記電極端子を容易に接続できる構造からなることができる。
【００３７】
前記電極群は、大きさが互いに同一である構造からなってもよく、または前記電極群のうち少なくとも２つの電極群は互いに大きさが異なる構造で形成されてもよく、それぞれの電極群の大きさ及び形状は特に限定されない。例えば、積層されている２つの電極群は、厚さ、横幅（横の長さ）及び縦幅（縦の長さ）のうち少なくとも一つが異なる構造からなってもよい。
【００３８】
前記電池ケースは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースであってもよく、金属缶であってもよい。
【００３９】
前記金属缶タイプの電池ケースは、金属素材又はプラスチック素材からなることができ、前記パウチ型電池ケースは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートからなることができる。
【００４０】
前記ラミネートシートの電池ケースと金属缶には、本発明に係る特異な構造の電極組立体が内蔵される収納部が形成されていてもよく、前記収納部は、本発明に係る特異な構造の電極組立体の形状に対応する幅及び高さを有する段差構造の形状を有することができる。
【００４１】
例えば、前記電池ケースがラミネートシートの電池ケースである場合、前記ラミネートシートの電池ケースは、上部ケース及び下部ケースからなることができ、前記上部ケース及び下部ケースは、相互結合されて密封された空間内に積層された電極群が収容可能なように、電極群の積層外形に対応して収納部が形成されてもよい。
【００４２】
本発明はまた、前記電池セルを製造する方法を提供する。
【００４３】
前記電池セルを製造する方法の一つの好ましい例として、幅に比べて長さが相対的に長い金属シートに、長さ方向に中央部位（未コーティング部）を除外した両側部位（上部コーティング部及び下部コーティング部）に電極活物質を含む電極合剤をコーティングする過程と、前記未コーティング部で電極タブが作られ、上部コーティング部及び下部コーティング部で電極本体が作られるように、金属シートから電極板を切り取る過程と、前記電極板を積層して電極組立体を形成する過程とを含むことができる。
【００４４】
このとき、前記金属シートから電極板を切り取る過程は、様々な方法で行うことができ、例えば、金属シートから電極板部位を穿孔して切り取るパンチング、または電極板の形状を基準として縁部を切り取るノッチングなどの方法を使用することができる。
【００４５】
一つの好ましい例において、未コーティング部の幅が上側電極板のタブの長さと下側電極板のタブの長さとの和よりも小さくなるように、金属シートから電極板を切り取ることができる。すなわち、未コーティング部に位置した上側電極板と下側電極板の電極タブが互いにずれるようにした状態で電極板を切り取ることによって、金属シートをより効率的に使用して製造コストを低減することができる。
【００４６】
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、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ＭＰ３プレーヤーなどから選択されたものであってもよい。
【００４７】
また、前記電池セルを単位電池として２つ以上を直列及び／又は並列に接続した構造の電池パックを提供し、このような電池パックは、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のデバイスに使用することができる。
【００４８】
これらデバイスの構造及びその作製方法は当業界において公知であるので、本明細書ではそれについての詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来の電池セルを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る平面図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】図２の電池セルに収納される電極組立体の製造過程に関する模式図である。
【図５】図２の電池セルに収納される電極組立体の製造過程に関する模式図である。
【図６】図２の電池セルに収納される電極組立体の製造過程に関する模式図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る電池セルの断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施例に係る電池セルの断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例に係る電池セルの垂直断面図である。
【図１０】ラミネーション−スタック型電極組立体を構成する基本単位体の垂直断面図である。
【図１１】ラミネーション−スタック型電極組立体の垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
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、本発明の範疇がそれによって限定されるものではない。
【００５１】
図２には、本発明の一実施例に係る電池セルの平面図が示されており、図３には、図２の断面図が示されている。
【００５２】
これら図面を参照すると、電池セル１００は、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体１１０が板状型の電池ケース１２０に内蔵された構造であって、金属層と樹脂層が含まれたラミネートシートからなる電池ケース１２０に、正極及び負極電極板が、分離膜が介在した状態で積層された電極組立体１１０が収納された構造となっている。このような構造の電池セル１００は、平面視において第１側の外周面１５０の端部に正極端子１７２及び負極端子１７４が突出しており、第１側の外周面１５０と対向する第２側の外周面１６０は曲面形状となっている。
【００５３】
具体的に、第１側の外周面１５０は直線形状であり、第２側の外周面１６０の曲面形状は、その中心点Ｃが第１側の外周面１５０方向に向かう構造となっている。すなわち、第２側の外周面１６０は、外部方向に膨らんだ形状からなる。
【００５４】
したがって、少なくとも一側が曲面形状からなるデバイスの場合、デバイスの内部空間を浪費することなく、一側が凸状の曲面形状からなる電池セル１００を装着することによって、デバイスの小型化を達成することができる。
【００５５】
また、電極組立体１１０の一側角部は、電池ケース１２０の第２側の外周面１６０に対応するように曲面形状となっているので、電池ケース１２０の内部に搭載することができる最大限の大きさの電極組立体１１０を使用するので、曲面形状の構造による電池容量の損失を減少させる。
【００５６】
図４乃至図６には、図２の電池セルに収納される電極組立体の製造過程に関する模式図が示されている。
【００５７】
これら図面を図３と共に参照すると、まず、幅Ｗに比べて長さＬが長い金属シート１８０に、中央の未コーティング部１８４を除外し、上部コーティング部１８２及び下部コーティング部１８３に電極活物質を含む電極合剤を塗布する。このとき、未コーティング部１８４に、電極板１８９の電極タブ１８８が形成される部位を位置させることで、電極タブ１８８には電極合剤が塗布されないようにする。
【００５８】
また、未コーティング部１８４の幅ａが、上側電極板１８９のタブ１８８の長さと下層電極板１８５のタブ１８６の長さとの和よりも小さくなるようにするために、上側電極板１８９と下側電極板１８５の電極タブ１８６，１８８が互いにずれるようにした状態で電極板１８５，１８９を切り取ることによって、金属シート１８０をより効率的に使用する構造からなる。
【００５９】
このような電極板１８９は、電極タブ１８８が位置する側に対向する側が曲面形状になるように、パンチング又はノッチングの方法を用いて切り取る。場合によっては、レーザーによる切り取りも可能であることは勿論である。
【００６０】
次に、電極板１８９を分離膜１９０が介在した状態で積層した後、分離膜１９０の余剰部位１９２を除去して、電極組立体１１０を作製する。
【００６１】
図７乃至図８には、本発明の他の実施例に係る電池セルの断面図が示されている。
【００６２】
まず、図７を参照すると、電池セルは、直線形状の第１側の外周面２５０に正極端子２７２及び負極端子２７４が突出しており、第１側の外周面２５０を除外した残りの外周面は、両側２６４，２６６が直線形状であり、下側２６２が曲面形状となっている。また、図８を参照すると、電池セル３００は、直線形状の第１側の外周面３５０に正極端子３７２及び負極端子３７４が突出しており、第１側の外周面３５０を除外した残りの外周面は、両側３６４，３６６が曲面形状であり、下側３６２が直線形状となっている。
【００６３】
図９には、本発明の更に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。
【００６４】
図９では、大きさの異なる３つの電極群が積層された構造を図示して説明しているが、大きさが互いに異なる２つの電極群が積層された構造で形成されてもよく、大きさが互いに異なる４つ以上の電極群が積層された構造で形成されてもよい。
【００６５】
図９を参照すると、電池セル４００は、それぞれ長さＡＬ，ＢＬ，ＣＬと容量が異なる電極群４１２，４１４，４１６が垂直積層されて電池ケース４２０の内部に内蔵されている。また、垂直積層された形状は、電池ケース４２０の外部に突出した電極端子４７０方向に厚さが増加する構造となっている。
【００６６】
電極群４１２，４１４，４１６は、電極端子が互いに同一の方向に配列されるように積層されており、このような電極端子はそれぞれ互いに接続されている。このような電極端子が突出している電極群４１２，４１４，４１６は、一側面は上下に隣接するように積層されているので、電極端子を容易に結合できる構造となっている。
【００６７】
また、電池ケース４２０には、電極群４１２，４１４，４１６が積層されている構造の形状に対応して、段差構造を含む形状からなる収納部が形成されている。
【００６８】
一方、電極群４１２，４１４，４１６の容量は、各電極群４１２，４１４，４１６の長さＡＬ，ＢＬ，ＣＬ、高さＡＨ−ＢＨ、ＢＨ−ＣＨ、ＣＨ及び幅（図示せず）の積に比例する。
【００６９】
電池セル４００の特異な構造から、大きさが異なる電極群４１２，４１４，４１６によって右側上端に余裕空間Ｓ３が生成され、これは、前記電極群４１２，４１４，４１６の長さ、高さ及び幅に反比例する。
【００７０】
このような空間は、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、厚さが増加する方向及び積層厚さの増加の程度もまた適用状況に合わせて柔軟に設計変更することができる。
【００７１】
例えば、図９の構造のように一側方向に段差が形成されている構造だけでなく、両側方向にそれぞれ段差が形成されている構造で形成されてもよい。
【００７２】
また、一側方向に段差が形成されている２つの電極組立体が一つの電池ケースに収納されて、両側方向に段差を形成する構造からなってもよい。
【００７３】
また、上部ケース及び下部ケースを含み、下部ケースに上部ケースが覆われながら密封が行われる電池ケースの場合、上部ケース及び下部ケースにそれぞれ大きさが異なる収納部を形成し、大きさが異なる電極組立体又は電極群を上部及び下部ケースの収納部にそれぞれ装着して密封することによって段差を形成する構造からなってもよい。
【００７４】
図１０には、ラミネーション−スタック型電極組立体を構成する基本単位体の垂直断面図が示されており、図１１には、ラミネーション−スタック型電極組立体の垂直断面図が示されている。
【００７５】
図１０及び図１１を参照すると、基本単位体１３０は、負極１３２、分離膜１３４、正極１３６、及び分離膜１３８が順に積層されて接合されている構造となっており、基本単位体１３０が多数積層された構造の最上部には、分離膜１４２、負極１４４、分離膜１４６が積層された構造の最外郭単位体（ｒａｄｉｃａｌ  ｆｉｎａｌ  ｃｅｌｌ）１４０が積層されており、最外郭単位体１４０の積層により、より安定的かつ高信頼性の電極組立体を具現できるようになる。このような基本単位体１３０の積層と最外郭単位体１４０の積層により、電極組立体のアライメント不良や工程設備（ラミネーター及びフォールディング装備）を除去し、一つのラミネーターのみで基本単位体の形成を完了し、単純積層で電極組立体を具現できるという効果を提供する。
【００７６】
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】
【００７７】
以上で説明したように、本発明に係る電池セルは、一側を曲面形状に作製することによって、電池セルの装着空間の確保を容易にし、デバイスの内部空間の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、デバイスをさらに小型化させるという効果がある。
【００７８】
また、本発明に係る電池セルは、互いに異なる大きさの電極板又はユニットセルを積層した構造を使用することによって、電池セルを装着するデバイスの内部の空間活用度を高めることができる。
【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】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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