(57)【要約】本発明の一実施例に係るラッピング電極体は、電極積層方式で製造される２次電池に使用される電極体において、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部を有する電極板と、前記無地突出部のみを露出させながら前記電極板の両面を被覆する第１分離膜及び第２分離膜と、前記電極板の周りの少なくとも一部で前記第１分離膜または前記第２分離膜のいずれか一つの外面に位置して前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させる絶縁性高分子フィルムとを含み、絶縁性高分子フィルムの両面が接着成分を有する必要がない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極積層方式で製造される２次電池に使用される電極体において、
リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部を有する電極板と、
前記無地突出部のみを露出させながら前記電極板の両面を被覆する第１分離膜及び第２分離膜と、
前記電極板の周りの少なくとも一部で前記第１分離膜または前記第２分離膜のいずれか一つの外面に位置して前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させる絶縁性高分子フィルムと、
を含むラッピング電極体。
【請求項２】
前記第１分離膜または前記第２分離膜の少なくともいずれか一つは、周縁の一部に折曲部が形成される請求項１に記載のラッピング電極体。
【請求項３】
前記絶縁性高分子フィルムは、前記折曲部上に位置するように形成される請求項２に記載のラッピング電極体。
【請求項４】
前記絶縁性高分子フィルムは、前記折曲部より外側に突き出さないように形成されるか、前記折曲部が形成された分離膜より外側に突き出さないように形成される請求項２に記載のラッピング電極体。
【請求項５】
前記絶縁性高分子フィルムは、前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させる接着成分を含み、
前記接着成分が前記第１分離膜または前記第２分離膜に染み込んで前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させる請求項２に記載のラッピング電極体。
【請求項６】
前記第１分離膜及び前記第２分離膜によって被覆する前記電極板の大きさは、前記第１分離膜及び前記第２分離膜によって被覆しない他の電極板の大きさより小さく形成される請求項２に記載のラッピング電極体。
【請求項７】
前記第１分離膜または前記第２分離膜の最大投影面積は、前記他の電極板の最大投影面積と同一に形成される請求項６に記載のラッピング電極体。
【請求項８】
前記絶縁性高分子フィルムは、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フルオロカーボン樹脂フィルム、エービーエスフィルム、ポリアクリル系フィルム、アセタール系フィルム、ポリカーボネートフィルムで構成された群から選択されたいずれか一つを含む請求項１乃至７のいずれか一項に記載のラッピング電極体。
【請求項９】
前記絶縁性高分子フィルムは、エチレンビニールアセテート、エチレンエチルアセテート、エチレンアクリリックアシッド系化合物、アイオノマー系化合物、ポリエチレン、ポリビニールアセテート、ポリビニールブチラールで構成された高温溶融型接着物質群から選択されたいずれか一つの接着成分を含む請求項８に記載のラッピング電極体。
【請求項１０】
電極積層方式で製造される２次電池に使用される電極体の製造方法において、
リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部を該各々が有する同一形状の複数の電極板を準備するステップと、
前記電極板が一定間隔を有し整列した状態で収納可能な空間が形成されるように接着成分を含む帯状の絶縁性高分子フィルムの一部を除去するステップと、
帯状の第１分離膜と第２分離膜との間に前記電極板を位置させ、前記電極板の無地突出部のみが露出し、前記電極板の残りの部分は被覆されるようにするステップと、
前記高分子フィルムの打抜空間内に前記電極板を一定間隔で整列配置するステップと、
前記絶縁性高分子フィルムと前記分離膜を加熱しながら加圧ロールの間に通過させるステップと、
前記電極板の外部枠の少なくとも一部で前記第１分離膜と前記第２分離膜が前記絶縁性高分子フィルムによって接着された複数のラッピング電極体を得るステップと、
を含むラッピング電極体の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁性高分子フィルムは、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フルオロカーボン樹脂フィルム、エービーエスフィルム、ポリアクリル系フィルム、アセタール系フィルム、ポリカーボネートフィルムで構成された群から選択されたいずれか一つを含む請求項１０に記載のラッピング電極体の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁性高分子フィルムは、エチレンビニールアセテート、エチレンエチルアセテート、エチレンアクリリックアシッド系化合物、アイオノマー系化合物、ポリエチレン、ポリビニールアセテート、ポリビニールブチラールで構成された高温溶融型接着物質群から選択されたいずれか一つの接着成分を含む請求項１１に記載のラッピング電極体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次電池に使用されるラッピング電極体及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、電極板を分離膜でラッピングすることにおいて、絶縁性高分子フィルムが電極板と向かい合う分離膜の外面に位置するラッピング電極体及びその製造方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、キャムコーダー、ノートパソコンなどの携帯用電子機器市場が拡大し多様化されることにより、再充電が可能な電源供給用２次電池に対する需要も拡大している。携帯用電子機器の小型化、軽量化、高性能化及び多機能化は、電力源として使用される２次電池のエネルギー保存密度の継続的な向上を要求している。従って、これを充足するために多年間にわたって研究した結果、現在、リチウムの可逆的な挿入、放出が可能な炭素負極と、リチウムの可逆的な挿入、放出が可能な正極物質を採用したリチウムイオン２次電池が登場した。
【０００３】
このリチウムイオン２次電池は、既存のニッケル−カドミウム及びニッケル−水素のような水溶液系の２次電池と比較すると、単位重量当たりエネルギー密度及び充放電寿命が相対的に大きいため、最近、携帯用電子機器の新たなエネルギー源として急速に既存の電池を代替している。しかし、携帯用電子機器の急速な発展と多変化により、さらに高いエネルギー密度と多様な規格の電池選択に対する要求が急増しているが、現在のリチウムイオン２次電池は、このような要求に充分に応えられない実情である。
【０００４】
特に、電子機器の急速な薄型化と小型化は、薄い厚さの薄型リチウムイオン２次電池に対する需要を急速に拡大させているが、既存の円筒状や角状のリチウムイオン２次電池の組立方法をそのまま採用する場合、薄型化に伴う体積当たりエネルギー密度の下落が大き過ぎる傾向にある。従って、体積当たりエネルギー密度の高い薄型リチウムイオン２次電池の開発は、多様な携帯用電子機器の小型化、軽量化及び薄型化を成し遂げることに必須であると判断される。
【０００５】
２次電池の体積当たりエネルギー密度を高めるためには、正極板／分離膜／負極板の積層が正確でなければならない。つまり、負極板の面積が正極板の正極活物質コーティング面積より大きい状態を維持しながら電極板が積層される必要がある。もし、正極板と負極板を積層する過程で正極板の活物質コーティングの部分が負極板内に正確に位置しない状態となれば、電池の性能が低下するという問題がある。
【０００６】
従って、正極板と負極板の整列状態を維持しつつも生産性を高めることができる２次電池及び電極体に対する要求が増大している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、電極板を交互に積層する過程で電極板同士のアラインメントを維持することができるラッピング電極体及びその製造方法を提供する。
【０００８】
本発明は、両面に接着成分が塗布された絶縁性高分子フィルムを使用する必要のないラッピング電極体及びその製造方法を提供する。
【０００９】
本発明は、分離膜と電極板との接触状態を堅固に維持することができるラッピング電極体及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような課題を達成するための本発明の一実施例に係るラッピング電極体は、電極積層方式で製造される２次電池に使用される電極体において、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部を有する電極板と、前記無地突出部のみを露出させながら前記電極板の両面を被覆する第１分離膜及び第２分離膜と、前記電極板の周りの少なくとも一部で前記第１分離膜または前記第２分離膜のいずれか一つの外面に位置して前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させる絶縁性高分子フィルムとを含むことができる。
【００１１】
上記のように形成することで、絶縁性高分子フィルムの両面が接着成分を有する必要がない。
【００１２】
前記第１分離膜または前記第２分離膜の少なくともいずれか一つは、周縁の一部に折曲部１５４が形成されることができる。
【００１３】
前記絶縁性高分子フィルムは、前記折曲部上に位置するように形成されることができる。
【００１４】
前記絶縁性高分子フィルムは、前記折曲部より外側に突き出さないように形成されるか、前記折曲部が形成された分離膜より外側に突き出さないように形成されることができる。
【００１５】
前記絶縁性高分子フィルムは、前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させる接着成分を含み、前記接着成分が前記第１分離膜または前記第２分離膜に染み込んで前記第１分離膜と前記第２分離膜とを接着させることができる。
【００１６】
前記第１分離膜及び前記第２分離膜によって被覆する前記電極板の大きさは、前記第１分離膜及び前記第２分離膜によって被覆しない他の電極板の大きさより小さく形成されることができる。
【００１７】
前記第１分離膜または前記第２分離膜の最大投影面積は、前記他の電極板の最大投影面積と同一に形成されることができる。
【００１８】
前記絶縁性高分子フィルムは、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フルオロカーボン樹脂フィルム、エービーエスフィルム、ポリアクリル系フィルム、アセタール系フィルム、ポリカーボネートフィルムで構成された群から選択されたいずれか一つを含むことができる。
【００１９】
前記絶縁性高分子フィルムは、エチレンビニールアセテート、エチレンエチルアセテート、エチレンアクリリックアシッド系化合物、アイオノマー系化合物、ポリエチレン、ポリビニールアセテート、ポリビニールブチラールで構成された高温溶融型接着物質群から選択されたいずれか一つの接着成分を含むことができる。
【００２０】
一方、発明の他の分野によると、本発明は、電極積層方式で製造される２次電池に使用される電極体の製造方法において、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部を該各々が有する同一形状の複数の電極板を準備するステップと、前記電極板が一定間隔を有し整列した状態で収納可能な空間が形成されるように接着成分を含む帯状の絶縁性高分子フィルムの一部を除去するステップと、帯状の第１分離膜と第２分離膜との間に前記電極板を位置させ、前記電極板の無地突出部のみが露出し、前記電極板の残りの部分は被覆されるようにするステップと、前記高分子フィルムの打抜空間内に前記電極板を一定間隔で整列配置するステップと、前記絶縁性高分子フィルムと前記分離膜を加熱しながら加圧ロールの間に通過させるステップと、前記電極板の外部枠の少なくとも一部で前記第１分離膜と前記第２分離膜が前記絶縁性高分子フィルムによって接着された複数のラッピング電極体を得るステップとを含むラッピング電極体の製造方法を提供することができる。
【００２１】
前記絶縁性高分子フィルムは、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フルオロカーボン樹脂フィルム、エービーエスフィルム、ポリアクリル系フィルム、アセタール系フィルム、ポリカーボネートフィルムで構成された群から選択されたいずれか一つを含むことができる。
【００２２】
前記絶縁性高分子フィルムは、エチレンビニールアセテート、エチレンエチルアセテート、エチレンアクリリックアシッド系化合物、アイオノマー系化合物、ポリエチレン、ポリビニールアセテート、ポリビニールブチラールで構成された高温溶融型接着物質群から選択されたいずれか一つの接着成分を含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上で説明したように、本発明に係るラッピング電極体及びその製造方法は、電極板を交互積層する過程で電極板同士のアラインメントを容易に維持することができる。
【００２４】
本発明に係るラッピング電極体及びその製造方法は、絶縁性高分子フィルムの両面に接着成分が塗布される必要がないため、生産費を節減することができる。
【００２５】
本発明に係るラッピング電極体及びその製造方法は、分離膜の外面で絶縁性高分子フィルムが電極板の一面を被覆する分離膜を電極板と密着させるため、分離膜と電極板との接触状態を堅固に維持することができる。
【００２６】
本発明に係るラッピング電極体及びその製造方法は、分離膜の外面で分離膜を接合させる絶縁性高分子フィルムの厚さが電極板の厚さより小さくても、電極板を利用して密着した状態で積層可能であるため、必要な絶縁性高分子フィルムの量を減らすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例に係るラッピング電極体を具備した２次電池を概略的に示した分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るラッピング電極体を示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るラッピング電極体を製造する過程を示した図面である。
【図４】本発明の一実施例に係るラッピング電極体を製造する過程を示した図面である。
【図５】本発明の一実施例に係るラッピング電極体を製造する過程を示した図面である。
【図６】本発明の一実施例に係るラッピング電極体を示した平面図である。
【図７】図６の切断線「ＶＩＩ−ＶＩＩ」に沿った断面図である。
【図８】本発明の一実施例に係るラッピング電極体とラッピングしない電極板とを比較する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下において、添付の図面を参照して本発明に係る実施例を詳しく説明する。しかし、本発明が実施例によって制限されるか限定されるものではない。各図面に提示された同一の参照符号は、同一の部材を示す。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例に係るラッピング電極体を具備した２次電池を概略的に示した分解斜視図、図２は、本発明の一実施例に係るラッピング電極体を示した斜視図、図３乃至図５は、本発明の一実施例に係るラッピング電極体を製造する過程を示した図面、図６は、本発明の一実施例に係るラッピング電極体を示した平面図、図７は、図６の切断線「ＶＩＩ−ＶＩＩ」に沿った断面図、図８は、本発明の一実施例に係るラッピング電極体とラッピングしない電極板とを比較する図面である。
【００３０】
本発明の一実施例に係る２次電池１００は、リチウムイオン２次電池（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｂａｔｔｅｒｙ）を含むが、リチウムイオン２次電池に限定されるものではない。以下では、説明の便宜のために、本発明の一実施例に係る２次電池１００がリチウムイオン２次電池である場合を例として説明する。
【００３１】
図１を参照すると、本発明の一実施例に係る２次電池１００は、電極組立体が収容されるカン１２０、及びカン１２０を密閉するキャップ１１０を含む。キャップ１１０とカン１２０は、ステンレススチールのような金属性材質で作られ、カン１２０には、電極組立体を収容するための空間、電極タブ１３２、１４２を収容するための空間が形成される。図１に示した２次電池１００は、薄型かつ広面積を有する大容量の大型電池で示されているが、本発明に係る２次電池は、コイン型またはボタン型などの小型電池を含むことができる。つまり、以下で説明するラッピング電極群１５０は、大型電池と小型電池の両方に適用することができる。
【００３２】
カン１２０に収容される電極組立体は、ラッピング電極体１５０（ｗｒａｐｐｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｐｌａｔｅ）とラッピングしない電極板１３０（以下では、ベア電極板（ｂａｒｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｐｌａｔｅ）という）が交互に複数個積層して形成される。ここで、ラッピング電極体１５０は、ポケット電極体（ｐｏｃｋｅｔｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｐｌａｔｅ）とも呼ばれる。
【００３３】
図１には、便宜のために、ラッピング電極体１５０とベア電極板１３０がそれぞれ１個ずつ示されているが、実際は、複数個のラッピング電極体１５０とベア電極板１３０が交互に積層して電極組立体を形成する。
【００３４】
図示してはいないが、複数個のラッピング電極体１５０は無地突出部１４２が互いに重なるように積層され、複数個のベア電極板１３０も無地突出部１３２が互いに重なるように積層される。ラッピング電極体１５０の無地突出部１４２同士が互いに連結し、ベア電極板１３０の無地突出部１３２同士が互いに連結して外部の端子に連結する。
【００３５】
一方、図２に示すように、本発明の一実施例に係るラッピング電極体１５０は、電極積層方式で製造されるリチウムイオン２次電池１００に使用されるラッピング電極体において、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部１４２を有する電極板１４０、無地突出部１４２のみを露出させながら電極板１４２の両面を被覆する第１分離膜１５１及び第２分離膜１５３、及び電極板１４０の周りの少なくとも一部で第１分離膜１５１または第２分離膜１５３のいずれか一つの外面に位置して第１分離膜１５１と第２分離膜１５３とを接着させる絶縁性高分子フィルム１６０を含むことができる。
【００３６】
上記のように形成することにより、絶縁性高分子フィルム１６０の両面が接着成分を有する必要がない。
【００３７】
本発明の一実施例に係るラッピング電極体１５０を構成する電極板１４０の両面には、電極活物質がコーティングされる。電極活物質は、電極板１４０の両面大部分にコーティングされて活物質のコーティング層を形成するが、突出した無地突出部１４２には活物質がコーティングされない。
【００３８】
活物質がコーティングされた電極板１４０の両面は、２個の分離膜、つまり、第１分離膜１５１と第２分離膜１５３により被覆される。この時、第１分離膜１５１と第２分離膜１５３の周縁のうち少なくとも一部は互いに接合する。例えば、無地突出部１４２が形成された電極板１４０の周縁を除いた残りの３ヶ所の周縁のうち少なくとも１ヶ所を囲むように第１／第２分離膜１５１、１５３が互いに接合することができる。
第１分離膜１５１と第２分離膜１５３は、絶縁性高分子フィルム１６０を媒介として互いに接着される。第１分離膜１５１と第２分離膜１５３との間ではなく、第１または第２分離膜１５１、１５３のいずれか一つの外面に存在する絶縁性高分子フィルム１６０により互いに接合または接着される。
【００３９】
第１分離膜１５１と第２分離膜１５３との間に電極板１４０が位置するが、この時、電極板１４０と向かい合う第１／第２分離膜１５１、１５３の一面を内面といい、その反対側の一面を外面という場合、絶縁性高分子フィルム１６０は、第１または第２分離膜１５１、１５３のいずれか一つの外面に位置する。つまり、絶縁性高分子フィルム１６０は、第１分離膜１５１と第２分離膜１５３との間で分離膜を互いに接合させるものではなく、分離膜の外部で分離膜を互いに接合させる。
【００４０】
絶縁性高分子フィルム１６０は、電極板１４０の周縁を囲むように第１／第２分離膜１５１、１５３が互いに接合する部分に限って提供されることが好ましい。例えば、無地突出部１４２が形成された電極板１４０の周縁を除いた残りの３ヶ所の周縁のうち少なくとも１ヶ所を囲むように第１／第２分離膜１５１、１５３が互いに接合されれば、絶縁性高分子フィルム１６０は、分離膜１５１、１５３が互いに接合する部分の外面のみに提供される。
【００４１】
一方、第１分離膜１５１または第２分離膜１５３の少なくともいずれか一つは、周縁の一部に折曲部１５４が形成される。図２には、第２分離膜１５３の周縁のみに折曲部１５４が形成されているが、第２分離膜１５３の代わりに第１分離膜１５１の周縁のみに折曲部が形成されてもよく、場合によっては、第１／第２分離膜１５１、１５３の周縁に全て折曲部が形成されてもよい。以下では、便宜のために、折曲部１５４が第２分離膜１５３の周縁に形成されたことを例として説明する。
【００４２】
図２に示すように、第１／第２分離膜１５１、１５３は、電極板１４０より大きく形成され、電極板１４０が第１／第２分離膜１５１、１５３より厚いため、第２分離膜１５３の周縁外面に絶縁性高分子フィルム１６０が位置するためには、第２分離膜１５３の周縁に折曲部１５４が形成されなければならない。絶縁性高分子フィルム１６０は、折曲部１５４上に位置するように形成される。
【００４３】
折曲部１５４は、第２分離膜１５３の周縁に階段または段差状に形成されてもよい。折曲部１５４の内面は第１分離膜１５１と接合し、外面は絶縁性高分子フィルム１６０が接触する。
【００４４】
この時、絶縁性高分子フィルム１６０は接着成分を含有しているか、折曲部１５４と接する面に接着成分が塗布される。第１分離膜１５１と第２分離膜１５３とを接合するために絶縁性高分子フィルム１６０を加熱するが、この過程で、接着成分が第２分離膜１５３を通過して第１／第２分離膜１５１、１５３の互いに接する面まで染み込んで分離膜同士が互いに接着する。
【００４５】
このように、絶縁性高分子フィルム１６０は、第１分離膜１５１と第２分離膜１５３とを接着させる接着成分を含み、前記接着成分が第１分離膜１５１または第２分離膜１５３に染み込んで第１分離膜１５１と第２分離膜１５３とを互いに接着させる。
一方、絶縁性高分子フィルム１６０は、折曲部１５４より外側に突き出さないように形成されるか、折曲部１５４が形成された第２分離膜１５３より外側に突き出さないように形成されることが好ましい。
【００４６】
図２及び図７を参照すると、折曲部１５４上に載置される絶縁性高分子フィルム１６０の高さは、電極板１４０の上面を被覆する第２分離膜１５３の高さより高くてはならない。もし、絶縁性高分子フィルム１６０が第２分離膜１５３の上面または上端より高ければ、ラッピング電極体１５０とベア電極板１３０とを細かく積層することができなくなり、これは、２次電池の性能を低下させる原因となり得る。
【００４７】
本発明の一実施例に係るラッピング電極体１５０は、絶縁性高分子フィルム１６０の厚さが電極板１４０の厚さと同一である必要はなく、電極板１４０の厚さより小さくても、電極板１４０の上面を利用してラッピング電極体１５０とベア電極板１３０とを簡単に積層することができる。
【００４８】
また、折曲部１５４上に載置される絶縁性高分子フィルム１６０の周縁端部が折曲部１５４または第１分離膜１５１の周縁端部よりさらに突出してはならない。絶縁性高分子フィルム１６０の周縁端部が折曲部１５４の周縁端部より突出せば、ラッピング電極体１５０とベア電極板１３０との積層過程でアラインメント不良が発生し得て、これも２次電池の性能を低下させ得る。
【００４９】
図８に示すように、ラッピング電極体１５０の幅（Ａ）は、ベア電極板１３０の幅（Ｃ）と同一である。従って、ラッピング電極体１５０とベア電極板１３０とを積層することにおいて、ラッピング電極体１５０の幅方向両端とベア電極板１３０の幅方向両端とを一致させながら積層すれば、自然とラッピング電極体１５０とベア電極板１３０とのアラインメントがなされる。従って、積層の便宜性を高め、ラッピング電極体１５０とベア電極板１３０とのアラインメントを確保するために、折曲部１５４上に載置される絶縁性高分子フィルム１６０の周縁端部が折曲部１５４または第１分離膜１５１の周縁端部よりさらに突出してはならない。
【００５０】
図８を参照すると、第１分離膜１５１及び第２分離膜１５３によって被覆する電極板１４０の大きさ（Ｂ）は、第１分離膜１５１及び第２分離膜１５３によって被覆しない他の電極板１３０の大きさ（Ｃ）より小さく形成される。つまり、ラッピング電極体１５０を形成する電極板１４０の幅（Ｂ）は、ベア電極板１３０の幅（Ｃ）より小さく形成される。つまり、２次電池１００を電極体積層方式で製造する場合に、ラッピング電極体１５０とベア電極板１３０の活性面間の角部の不一致を防止し、円滑な積層整列のために、ラッピング電極体１５０の大きさがベア電極板１３０の大きさより小さくなく、ベア電極板１３０の面積がラッピング電極体１５０の電極板１４０の活物質コーティング面的より大きいことが好ましい。
【００５１】
ラッピング電極体１５０を形成する第１分離膜１５１または第２分離膜１５３の最大投影面積は、他の電極板１３０の最大投影面積と同一に形成される。ラッピング電極体１５０の角部とベア電極板１３０の角部とが一致すれば、ラッピング電極体１５０を形成する第１／第２分離膜１５１、１５３の投影面的は、ベア電極板１３０の投影面的と同一になる。
【００５２】
一方、絶縁性高分子フィルム１６０の厚さは、第１／第２分離膜１５１、１５３の厚さよりは大きく、電極板１４０の厚さよりは大きくないように形成されることが好ましい。
ラッピング電極体１５０を形成する絶縁性高分子フィルム１６０は、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フルオロカーボン樹脂フィルム、エービーエスフィルム、ポリアクリル系フィルム、アセタール系フィルム、ポリカーボネートフィルムで構成された群から選択されたいずれか一つを含むことができる。
【００５３】
また、絶縁性高分子フィルム１６０は、エチレンビニールアセテート、エチレンエチルアセテート、エチレンアクリリックアシッド系化合物、アイオノマー系化合物、ポリエチレン、ポリビニールアセテート、ポリビニールブチラールで構成された高温溶融型接着物質群から選択されたいずれか一つの接着成分を含むことが好ましい。
【００５４】
以下では、本発明の一実施例に係るラッピング電極体を製造する方法について説明する。
【００５５】
発明の他の分野によると、本発明は、電極積層方式で製造されるリチウムイオン２次電池に使用されるラッピング電極体１５０の製造方法において、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部１４２を該各々が有する同一形状の複数の電極板１４０を準備するステップと、電極板１４０が一定間隔を有し整列した状態で収納可能な空間１６３が形成されるように接着成分を含む帯状の絶縁性高分子フィルム１６０の一部を除去するステップと、帯状の第１分離膜１５１と第２分離膜１５３との間に電極板１４０を位置させ、電極板１４０の無地突出部１４２のみが露出し、電極板１４０の残りの部分は被覆されるようにするステップと、絶縁性高分子フィルム１６０の打抜空間１６３内に電極板１４０を一定間隔で整列配置するステップと、絶縁性高分子フィルム１６０と分離膜１５１、１５３を加熱しながら加圧ロール２００の間に通過させるステップと、電極板１４０の外部枠の少なくとも一部で第１分離膜１５１と第２分離膜１５３が絶縁性高分子フィルム１６０によって接着された複数のラッピング電極体１５０を得るステップとを含むラッピング電極体の製造方法を提供する。
【００５６】
リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出することができる電極活物質のコーティング層及び無地突出部１４２を該各々が有する同一形状の複数の電極板１４０を準備した後、電極板１４０が一定間隔を有し整列した状態で収納可能な空間１６３が形成されるように接着成分を含む帯状の絶縁性高分子フィルム１６０の一部を除去するステップを行うことができる。
【００５７】
図３に示すように、絶縁性高分子フィルム１６０は、帯状を持し、長さ方向に沿って中間部分に一定間隔で打抜空間１６３が形成されている。打抜空間１６３は、ラッピング電極体１５０を形成する電極板１４０、第１／第２分離膜１５１、１５３が収容される空間である。打抜空間１６３の幅または大きさは、電極板１４０の幅より多少大きく形成されることが好ましい。
【００５８】
次に、帯状の第１分離膜１５１と第２分離膜１５３との間に電極板１４０を位置させ、電極板１４０の無地突出部１４２のみが露出し、電極板１４０の残りの部分は被覆されるようにするステップと、絶縁性高分子フィルム１６０の打抜空間１６３内に電極板１４０を一定間隔で整列配置するステップとを行う。
【００５９】
図３に示すように、絶縁性高分子フィルム１６０、第２分離膜１５３、電極板１４０、第１分離膜１５１の順で順次に積層された状態で、絶縁性高分子フィルム１６０を上から下に押せば、電極板１４０と共に第２分離膜１５３が打抜空間１６３に入る。この過程で、第２分離膜１５３の周縁に折曲部１５４が作られ、絶縁性高分子フィルム１６０が折曲部１５４上に載置される。このようなステップを経ると、折曲部１５４が形成された第２分離膜１５３のほぼ中間部分は、絶縁性高分子フィルム１６０に形成された打抜空間１６３と形合わせとなる。このような状態を上からみると、図４に示した模様となる。
【００６０】
図４を参照すると、絶縁性高分子フィルム１６０の幅が最も大きく、第１／第２分離膜１５１、１５３の幅（ｄ）は絶縁性高分子フィルム１６０より小さく形成される。第１／第２分離膜１５１、１５３の下端は、電極板１４０の下端より長く、上端は、電極板１４０の上端と無地突出部１４２との間に位置することが好ましい。
【００６１】
絶縁性高分子フィルム１６０と分離膜１５１、１５３を加熱しながら加圧ロール２００の間に通過させるステップは、図５のように行われる。絶縁性高分子フィルム１６０の打抜空間１６３内に第２分離膜１５３と電極板１４０が入った状態で、上面と下面を加圧ロール２００により加圧しながら加熱して第１分離膜１５１と第２分離膜１５３とを接合することができる。この時、絶縁性高分子フィルム１６０に含有された接着成分が第１分離膜１５１と第２分離膜１５３に染み込んで接合が可能となる。
【００６２】
電極板１４０の外部枠の少なくとも一部で、第１分離膜１５１と第２分離膜１５３が絶縁性高分子フィルム１６０によって接着された複数のラッピング電極体１５０を得るステップは、加圧ロール２００によって接合された状態で一定の大きさで切断する過程である。例えば、図５に示した切断線（Ｃ）に沿って切断し、第１／第２分離膜１５１、１５３の上下端に合わせて切断すれば、図６に示したラッピング電極体１５０が得られる。
【００６３】
ここで、絶縁性高分子フィルム１６０は、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フルオロカーボン樹脂フィルム、エービーエスフィルム、ポリアクリル系フィルム、アセタール系フィルム、ポリカーボネートフィルムで構成された群から選択されたいずれか一つを含んでもよい。
【００６４】
また、絶縁性高分子フィルム１６０は、エチレンビニールアセテート、エチレンエチルアセテート、エチレンアクリリックアシッド系化合物、アイオノマー系化合物、ポリエチレン、ポリビニールアセテート、ポリビニールブチラールで構成された高温溶融型接着物質群から選択されたいずれか一つの接着成分を含んでもよい。
このような製造方法により作られたラッピング電極体１５０とベア電極板１３０とを交互に複数積層して電極組立体を作り、このような電極組立体は、カン１２０に入れてキャップ１１０で密封すれば２次電池が得られる。
【００６５】
一方、ラッピング電極体１５０を形成する電極板１４０は正極電極板であり、ベア電極板１３０は負極電極板であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。バランスが負極電極板が正極電極板より大きくてもよい場合は、ラッピング電極体は負極電極板を利用し、ベア電極板は正極電極板を利用してもよい。
【００６６】
上記のように、本発明の一実施例に係るラッピング電極体及びその製造方法によると、分離膜を互いに接合させる絶縁性高分子フィルムが分離膜間に位置するものではないので、絶縁性高分子フィルムの両面に接着成分を塗布する必要がなく、絶縁性高分子フィルムの厚さを電極板の厚さと同一に形成しなければならないという限界から逸脱することができる。
【００６７】
以上のように、本発明の一実施例では、具体的な構成要素などのような特定事項と限定された実施例及び図面によって説明したが、これは、本発明のより全般的な理解のために提供されたものであるだけで、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者ならこのような記載から多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明の思想は、説明された実施例に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等であるか等価的変形のある全てが本発明思想の範疇に属するといえる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、２次電池、エネルギー保存システム（ｅｎｅｒｇｙ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｓｙｓｔｅｍ）等に利用することができる。
【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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【国際調査報告】
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