【발명의 설명】

【발명의 명칭】

개선된 전극 탭과 집전체 연결 구조를 갖는 전극 조립체 및 그 제조 방법

【기술분야】

관련 출원（들）과의 상호 인용

본 출원은 2018년 6월 20일자 한국 특허 출원 제 10-2018-0071079호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며， 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

본 발명은 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서， 개선된 전극 탭과 집전체 연결 구조를 갖는 전극 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

【배경기술】

근래에 노트북， 비디오 카메라， 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고， 전기 자동차， 에너지 저장용 축전지， 로봇， 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라， 그 구동 전원으로 사용되는 이차 전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.

이러한 이차 전지에는 예를 들어 니켈 카드뮴전지， 니켈 수소 전지， 니켈 아연전지， 리튬 이차 전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고， 자가 방전율이 매우 낮으며 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

하지만， 리튬 이차 전지는 고온에 노출되거나， 과충전， 외부 단락， 침상 관통， 국부적 손상 등에 의해 짧은 시간 내에 큰 전류가 흐르게 될 경우， ¾ 발열에 의해 전지가 가열되면서 폭발이 일어날 위험성이 있다. 즉， 전지의 압력이나 온도가 상승하면 활물질의 분해 반응과 다수의 부반응들이 진행되며， 이에 따라 전지의 온도가 급격히 상승하게 되고， 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응을 가속화시킨다. 종국에는 전지의 온도가 급격히 상승하는 열폭주 현상이 일어나게 되고 온도가 일정 이상까지

대체용지（규칙제 26조） 상승하면 전지의 발화가 일어날 수 있으며， 상승된 전지의 내압에 의해 리튬 이차 전지가폭발하게 된다.

따라서， 리튬 이차 전지가 과전류 상태， 고온 상태 등의 비정상적인 작동 상황에 놓였을 때 이를 효과적으로 제어하기 위해 다양한 방안을 논의하고 있다. 안전성을 확보하기 위한 노력의 일환으로서, 셀 바깥쪽에 소자를 장착하는 방법과, 셀 내부의 물질을 이용하는 방법이 있다. 온도의 변화를 이용하는 PTC(Posi t ive Temperature Coef f icient ) 소자， CID 소자， 전압 및 전류를 제어하는 보호 회로, 전지 내압의 변화를 이용하는 안전 벤트 (safety vent ) 등이 전자에 해당하고， 전지 내부의 온도나 전압， 전류 등의 변화에 따라 물리적， 화학적， 전기화학적으로 변화할 수 있는 물질을 첨가하는 것이 후자에 속한다.

셀 내부의 물질을 이용하는 방법의 경우， 추가적인 설치 공정을 필요로 하지 않으며 모든 종류의 전지에 적용이 가능하다는 장점이 있으나, 물질의 첨가로 인해 레이트 특성이나 전지 용량 등의 전지의 성능이 저하되고 신뢰성 있는 작동을 제공하지 못하는 문제점을 가지고 있으므로， 전지의 성능 저하를 최소로 하면서 확실한 전류 차단 효과를 가져올 수 있는 다양한 방안이 논의되고 있다.

리륨 이차 전지는 주로 리륨계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 이러한 양극 활물질과 음극 활물질을 각각 집전체에 도포한 양극과 음극을 분리막을 사이에 두고 배치하여 전극 조립체를 구성하고， 이 전극 조립체를 전해액과 함께 외장재에 수납하여 밀봉한다.

도 1은 종래 젤리롤형 전극 조립체의 사시도이고， 도 2는 도 1의 전극 조립체가 권취되기 전의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면， 종래 젤리롤형 전극 조립체 ( 100)는 양극 (110)， 음극 ( 120)과 분리막 ( 130)을 포함하고, 분리막 (130)은 양극 ( 110)과 음극 ( 120) 사이에 개재된다.

양극 ( 110)은 시트 형상의 양극 집전체 ( 111) 및 양극 집전체 (111) 상에 형성된 양극 활물질층 ( 113)을 포함한다. 양극 집전체 ( 111)는 양극 활물질층 (113)이 형성되지 않은 부분인 양극 무지부 ( 115)를 포함한다. 양극 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

무지부 ( 115)는 양극 집전체 (111)의 양면에 위치한다.

양극 무지부 (115)에 양극 탭 ( 140)이 용접으로 부착되어 양극 집전체 (111)와 양극 탭 (140)이 연결된다.

도 3은 종래 양극 집전체에 양극 탭을 용접하는 경우의 개략적인 단면도이다.

도 3을 참조하면 , 용접 장치 ( 180) 사이에 양극 집전체 ( 111)와 양극 탭 ( 140)을 위치시키고 초음파 용접 또는 저항 용접을 실시한다. 용접 장치 ( 180)는 활물질층에 손상을 입히므로， 도 2에서도 설명한 바와 같이, 양극무지부 ( 115)가 양극 집전체 (111) 양면에 제공되도록 한다.

종래 음극 ( 120)의 경우에도 종래 양극 (110)과 상호 동일 내지 유사한 구성이 적용되어 음극 무지부 (125)가 음극 집전체 ( 121) 양면에 제공되도록 한다.

양극 집전체 (111)와 음극 집전체 (121)의 양면에 제공된 양극 무지부 (115)와 음극 무지부 ( 125)는 그 공간만큼 활물질층이 형성되지 않아 전극 조립체 ( 100) 용량 감소의 원인이 된다. 고출력 모델에서는 양극 탭 (140) 및 음극 탭 (160)의 수가 증가하므로， 이로 인해 양극 무지부 (115)와 음극 무지부 ( 125)가 더 증가하게 되어 전지 용량의 감소가 더 확연히 드러난다.

이에, 상기와 같은 리륨 이차 전지의 과충전시 폭발 등의 위험을 방지할 수 있으며， 동시에 고용량 ·슬림화의 추세에 부응하기 위해 전지의 용량 저하를 최소화한 리륨 이차 전지에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.

【발명의 내용】

【기술적 과제】

본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서， 전극 탭과 집전체 사이의 연결 구조를 개선하여 과충전 등에 대한 안전성을 확보하면서도 충분한 전지 용량을 구현하는 이차전지용 전극조립체 및 그제조 방법을제공하는 것이다. 【기술적 해결 방법】

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 전극 조립체는， 전극 집전체 ; 상기 전극 집전체의 일면에 전극 활물질층이 형성되지 않은 무지부; 상기 무지부에 위치하는 전극 탭; 및 상기 무지부와 상기 전극 탭 사이에 위치하는 전도성 접착부를 포함하고， 상기 전도성 접착부는 PTC(Posi t ive Temperature Coef f i cient ) 물질을 포함한다.

상기 전도성 접착부는 전도성 물질과 접착성 물질을 더 포함할 수 있다.

상기 전도성 물질， 상기 접착성 물질 및 상기 PTC 물질은 슬러리 형태로 상기 전도성 접착부를 형성할수 있다.

상기 PTC물질은 실리콘 고무 또는 폴리 에틸렌일 수 있다.

상기 전도성 접착부의 두께는 10 마이크로미터 이하일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전극 탭은 폭과 길이를 갖는 금속 띠형 부재이고, 상기 전극 탭은 상기 무지부에 적층되는 전극 탭 중첩부 및 상기 전극 탭 중첩부에서 상기 전극 집전체 외부로 연장되는 전극 탭 연장부를 포함하며, 상기 전도성 접착부는 상기 전극 탭 중첩부와 동일한 형상 및 면적으로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차 전지용 전극 조립체 제조방법은， 전극 탭용 금속 판재 상에 PTC 물질을 포함하는 전도성 접착액을 코팅하는 단계; 상기 코팅된 전도성 접착액을 덮도록 상기 전극 탭용 금속 판재 상에 이형 필름을 형성하는 단계; 상기 전도성 접착액을 건조시켜 전도성 접착부로 변화시키는 단계; 상기 전극 탭용 금속 판재를 슬릿팅하여 복수의 스트립을 형성하는 단계; 상기 복수의 스트립을 절단하여 상기 전도성 접착부 및 상기 이형 필름이 적층되어 있는 복수의 전극 탭을 제조하는 단계; 상기 이형 필름을 상기 전극 탭으로부터 제거하는 단계; 및 상기 이형 필름이 제거된 상기 전극 탭을 전극 집전체의 일면에 접착시키는 단계를 포함한다.

상기 전도성 접착액을 코팅하는 단계는 상기 전도성 접착액이 세로방향으로 코팅된 코팅 영역과 코팅되지 않은 미코팅 영역이 가로 방향을 따라 번갈아 위치하도록 할수 있다.

상기 전극 탭이 상기 코팅 영역과 미코팅 영역을 하나씩 포함하도록 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

상기 복수의 스트립을절단할수 있다.

상기 전극 탭은 전극 집전체에 적층되는 전극 탭 중첩부 및 상기 전극 탭 중첩부에서 상기 전극 집전체 외부로 연장되는 전극 탭 연장부를 포함하고， 상기 코팅 영역의 가로 길이가 상기 전극 탭 중첩부 길이와 동일하고 상기 미코팅 영역의 가로 길이가 상기 전극 탭 연장부 길이와 동일할수 있다.

상기 전극 탭을 상기 전극 집전체의 일면에 접착시키는 단계는， 상기 전극 집전체의 일면 중에서 전극 활물질층이 형성되지 않는 무지부에 상기 전극 탭을 접착시키 것일 수 있다.

상기 전도성 접착액은 전도성 물질과 접착성 물질을 더 포함하는 슬러리 형태로제조된 것일 수 있다.

물질은실리콘고무또는 폴리 에틸렌일 수 있다.

상기 전도성 접착부의 두께는 10마이크로미터 이하일 수 있다.

【발명의 효과】

본 발명의 실시예들에 따르면 , 전극 탭과 전극 집전체 사이의 전도성 접착부에 물질을 포함시켜， 정상 동작 상태에서 저항을 증가시키지 않으면서 과충전과 같은 비정상 동작 상태에 대한 안전성을 확보하는 이차전지용 전극의 제조가가능하다.

또， 전도성 접착부와 이형 필름이 형성된 전극 탭용 금속 판재를 슬릿팅하고 절단하는 과정을 통해 별도의 용접 공정 없이 전도성 접착부와 이형 필름을 갖춘 전극 탭을 대량 생산할수 있다.

【도면의 간단한설명】

도 1은종래 젤리롤형 전극조립체의 사시도이다.

도 2는도 1의 전극조립체가권취되기 전의 분해 사시도이다.

도 3은 종래 양극 집전체에 양극 탭을 용접하는 경우의 개략적인 단면도이다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 젤리롤형 전극 조립체의 사시도이다.

도 5는도 4의 전극조립체가권취되기 전의 분해 사시도이다.

도 6은도 5의 쇼부분 확대 평면도이다. 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

도 7은도 6의 자-\， 방향단면도이다.

도 8은도 7의 0부분 확대 단면도이다.

도 9는본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭의 사시도이다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조 방법을설명하기 위한도면들이다.

【발명의 실시를위한 형태】 _,

이하， 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는동일한참조부호를붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로， 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해， 일부 층 및 영역의 두께를과장되게 나타내었다.

또한, 층， 막, 영역， 판 등의 부분이 다른 부분 ’’위에” 또는 “상에’’ 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에 ¹¹ 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한， 기준이 되는 부분 ’ '위에" 또는 “상에’’있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고， 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에’， 또는“상에，’위치하는 것을의미하는 것은 아니다.

또한， 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '’포함 ¹ ’ 한다고 할 때， 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라다른구성요소를 더 포함할수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서， "평면상"이라 할 때， 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며， "단면상 ¹ ’이라 할 때， 이는 대상 부분을 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

수직으로자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 젤리롤형 전극 조립체의 사시도이다. 도 5는 도 4의 전극 조립체가 권취되기 전의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5의 쇼 부분 확대 평면도이다. 도 7은 도 6의 따라 자른 단면도이다. 도 8은도 7의 0부분 확대 단면도이다.

도 4와 도 5를 참조하면 , 본 실시예에 따른 전극 조립체 (200)는 한 쌍의 전극과 그 사이에 배치된 분리막 (230)을 포함한다. 한 쌍의 전극은 양극 (210)과 음극 (220)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 도 5에 전극 조립체 (200)가 권취되기 전의 상태를 도시하였다. 도 5를 참조하면, 양극 (210)， 분리막 (230) 및 음극 (220)은 시트 형상으로 형성되어 차례로 적층된다. 이러한 전극 조립체 (200)는, 외장재 (미도시) 안에 전해액과 함께 밀봉수납되어 이차전지로제조된다.

양극 (210)에 대한 구성과 음극 (220)에 대한 구성은 상호 동일 내지 유사하게 적용되므로 이하 도 5에서는 전극 중에서 양극 (210)을 기준으로 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면， 양극 (210)은 시트 형상의 양극 집전체 (211) 및 양극 집전체 (211) 상에 형성된 양극 활물질층 (213)을 포함한다. 양극 집전체 (211)는 양극 활물질층 (213)이 형성되지 않은 부분인 양극 무지부 (215)를 포함한다. 양극 활물질층 (213)은 도시한 바와 같이, 양극 집전체 (211)의 양면에 형성되는 것이 용량 확보 측면에서 바람직하다. 양극 활물질층 (213)은 양극 집전체 (211)의 일부에 코팅되며 , 도 5에 도시된 바와 같이 일 실시예로， 양극 집전체 (211)의 길이 방향 일단부에서 직사각형의 면적을 남겨두고 코팅될 수 있다. 양극 활물질층 (213)이 형성되지 않은 부분은 양극 무지부 (215)에 해당한다. 본 실시예에 따른 양극 무지부 (215)는 양극 집전체 (211)의 양면에 형성되었던 종래와 달리 양극 집전체 (211)의 일면에만 형성된다. 양극 무지부 (215)에는 양극 탭 (240)이 접착되고 양극 탭 (240)과 양극 (210)이 전기적 연결된다. 본 실시예에서 양극 탭 (240)은 전도성 접착부에 의해 양극 무지부 (215)와 접착할 수 있고, 이에 대해서는후술하는도 7등에서 설명하기로 한다.

기존의 용접이 아닌 전도성 접착부 (250)를 통해 양극 탭 (240)을 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

부착하므로 양극 활물질층 (213)에 손상을 입히지 않고， 양극 무지부 (215)를 전극 집전체의 일면에만 형성하는 것이 가능하다. 따라서 양극 활물질층 (213)의 면적을 늘릴 수 있어 활물질의 양이 증가되므로， 이차전지의 용량을 증가시키는 효과를 가져온다. 특히 전지의 고출력 모델에서는 전극 탭의 수가 증가하기 때문에 종래와 비교 시 용량 개선의 효과가크다.

다만， 양극 무지부 (215)의 위치나 형상은 이에 한정되는 것은 아니고 변형이 가능하다. 예를 들어 양극 무지부 (215)는 양극 집전체 (211)의 너비 방향 일단부에서 직사각형의 면적으로 형성될 수 있다. 또는 양극 무지부 (215)는 양극 집전체 (211)의 중앙부에 직사각형의 면적으로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라， 본 실시예에서 양극 무지부 (215)는 양극 집전체 (211)의 일측에서 타측까지 연장된 형태로 형성되어 있는 것을 예로 들었으나， 양극 무지부 (215)는 양극 탭 (240)과 중첩되는 영역에만 최소한의 크기로 형성될 수도 있다. 음극 (220)은 상기 언급한 양극 (210)과 유사하게 시트 형상의 음극 집전체 (221) 및 음극 집전체 (221) 상에 형성된 음극 활물질층 (223)을 포함한다. 앞에서 설명한 양극 (210)에 대한 내용은 음극 (220)과관련된 구성 요소에도 적용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 양극 무지부 (215)는 양극 집전체 (211)의 길이 방향 일단에 위치하고， 음극 무지부 (225)는 음극 집전체 (221)의 길이 방향 일단에 위치하되 양극 무지부 (215)가 위치한 단부의 반대편에 위치한다. 다만, 양극 무지부 (215) 및 음극 무지부 (225)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니고서로동일하거나중첩될 수도 있다.

양극 집전체 (211)의 재질은 알루미늄이 주로 이용된다. 이 외에도, 양극 집전체 (211)는 스테인리스 스틸， 니켈， 티탄， 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본， 니켈, 티탄， 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있다. 나아가, 이차 전지의 화학적 변화를 야기시키지 않고 높은 도전성을 갖는 재질이라면 양극 집전체 (211)로 사용하는데 제한이 없다.

음극 집전체 (221)는 주로 구리 재질이 이용된다. 이 외에도, 음극 집전체 (221)는 스테인리스 스틸， 알루미늄， 니켈, 티탄， 소성 탄소， 구리나 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

스테인리스 스틸의 표면에 카본， 니켈， 티탄， 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있고， 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.

양극 활물질층 (213)을 형성하는 양극 활물질은 리륨 계열의 활물질이고， 대표적인 예로는니0)0 ₂ , 니 0 ₂ , 니¾1110 ₂ , 니¾111 ₂ 0 ₄ , 니 6灰) ₄ 또는

등의 금속) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있다. 음극 활물질층 (223)을 형성하는 음극 활물질은 탄소 계열의 활물질이고， 음극 활물질로는 결정질 탄소， 비정질 탄소， 탄소 복합체， 탄소 섬유 등의 탄소 재료， 리튬 금속， 리튬 합금 등이 사용될 수 있다.

양극 활물질층 (213)과 음극 활물질층 (223)은 활물질 이외에 바인더 및 도전재를 더 포함할 수 있다. 바인더는 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 활물질을 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로는 폴리비닐알콜 , 카르복시메틸셀룰로즈， 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈， 폴리비닐클로라이드， 카르복실화된 폴리비닐클로라이드， 폴리비닐플루오라이드， 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머， 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄， 폴리테트라플루오로에틸렌， 폴리비닐리덴 플루오라이드， 폴리에틸렌， 폴리프로필렌， 스티텐-부타디엔 러버， 아크릴레이티드 스티텐-부타디엔 러버， 에폭시 수지， 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학 변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며， 그 예로 천연 흑연， 인조 흑연, 카본 블랙， 아세틸렌블랙， 케첸블랙， 탄소섬유 등의 탄소계 물질, 구리， 니켈, 알루미늄， 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질， 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머， 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를사용할수 있다.

분리막 (230)은 다공성 재질을 가진 것이라면 특별히 제한이 없다. 분리막 (230)은 다공성이 있는 고분자막, 예컨대 다공성 폴리올레핀막， 폴리비닐리덴 풀루오라이드-핵사풀루오로 프로필텐， 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌， 폴리메틸메타크릴레이트 , 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

폴리아크릴로니트릴， 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트， 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 , 폴리에틸렌옥사이드 , 셀룰로오스 아세테이트， 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트， 시아노에틸풀루란， 시아노에틸폴리비닐알콜， 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스 , 풀루란， 카르복실 메틸 셀룰로오스 , 아크리로니트릴스티렌부타디엔 공중합체 폴리이미드， 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트， 폴리에스테르， 폴리아세탈， 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤， 폴리에테르설폰， 폴리페닐렌옥사이드， 폴리페닐렌설파이드로， 폴리에틸렌나프탈렌， 부직포막， 다공성 웹 (\velD) 구조를 가진 막 또는 이들의 혼합체 등으로 이루어질 수 있다. - 분리막 (230)의 단면 또는 양면에는 무기 입자가 결착되어 있을 수 있다. 상기 무기 입자는 5 이상의 고유전율 상수를 갖는 무기 입자가 바람직하며， 10 이상의 유전율 상수를 가지며 밀도가 낮은 무기물 입자가 더욱 바람직하다. 이는 전지 내에서 이동하는 리꼼 이온을 용이하게 전달할 수 있기 때문이다. 5 이상의 고유전율 상수를 갖는 무기 입자의 비제한적인

도 5 및 도 6을 참조하면， 양극 탭 (240)은 기결정된 폭과 길이를 갖는 금속 띠형 부재일 수 있다. 양극 탭 (240)은 양극 집전체 (211)의 양극 무지부 (215)와 중첩되어 전기적으로 연결된다. 구체적으로， 양극 탭 (240)은 양극 집전체 (211)에 적층되는 양극 탭 중첩부 (241) 및 양극 탭 중첩부 (241)에서 양극 집전체 (211)의 일단으로부터 외부로 돌출 연장되는 양극 탭 연장부 (242)를 포함한다.

양극 탭 중첩부 (241)는 양극 집전체 (211)의 양극 무지부 (215)에 고정된다. 양극 탭 (240)이 고정된 양극 (210)은 분리막 (230) 및 음극 (220)과 차례로 적층되어 권취되므로 양극 탭 중첩부 (241)는 양극 (210) 및 분리막 (230)과 중첩된다.

도 7에 도시한 바와 같이， 양극 탭 (240)은 양극 집전체 (211)의 양극 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

무지부 (215)에 용접이 아닌， 전도성 접착부 (250)를 통해 부착된다. 따라서， 양극 (210)과 양극 탭 (240)이 전기적으로 연결된다. 전도성 접착부 (250)는 접착성을가져 양극 탭 (240)을 양극 집전체 (211)에 고정한다.

구체적으로, 전도성 접착부 (250)는 양극 탭 중첩부 (241)와 동일한 형상 및 면적으로 형성될 수 있다. 최소 요구되는 접착력을 만족하는 전도성 접착부 (250)의 길이 또는 면적을 도출할 필요가 있다. 하지만， 고출력 모델의 경우 양극 탭 중첩부 (241) 면적이 좁을 때 전류 집중으로 인하여 온도가 국부적으로 상승할 수 있으므로， 양극 집전체 (211)에 닿는 양극 탭 중첩부 (241)의 전체 면적과 동일하게 전도성 접착부 (250)의 면적이 되도록 형성할수 있다.

도 8을 참조하면， 전도성 접착부 (250)는 접착성 물질 (251)， 전도성 물질 (252) 및 물질 (253)을 포함한다. 접착성 물질 (251)은 전해액과 반응하지 않는 것이어야 하며, 예를 들어 아크릴레이트 계열이 바람직하다. 접착성 물질 (251)은 부틸 아크릴레이트犯 크 사 -하이드록시부틸 아크릴레이트 (4- ₍ 11 ¥예3111 1 3 1 6)=98 : 2이거나 에틸핵실 아크릴레이트 (도 근 크 /아크릴산 (크0" 1 크(： )=98 : 2일 수 있다.

양극 탭 (240)은 양극 집전체 (211)와 동일한 종류의 금속 재질일 수 있다. 예를 들어 알루미늄일 수 있다. 그러한 경우, 양극 (210)에서의 전도성 접착부 (250)의 전도성 물질 (252)은 알루미늄 입자，

11 01：1止6)， 및 카본블랙 중 어느 하나임이 바람직하다. 특히 알루미늄 입자인 것이 바람직하다. 그러면 양극 뱀 (240) - 전도성 접착부 (250) - 양극 집전체 (211) 사이에 알루미늄 재질을 기조로 하는 전류의 경로가 접촉 저항 증가 없이 마련될 수 있다. 알루미늄 입자는 구형 입자일 수 있다.

음극 탭 (260)은 음극 집전체 (221)와 동일한 종류의 금속 재질일 수 있다. 예를 들어 구리일 수 있다. 그러한 경우， 음극 (220)에서의 전도성 접착부의 전도성 물질 (미도시)은 카본블랙 및 구리 입자 중 어느 하나임이 바람직하다. 특히 구리 입자인 것이 바람직하다. 그러면 음극 탭 (260) - 전도성 접착부 (미도시) - 음극 집전체 (221) 사이에 구리 재질을 기조로하는 전류의 경로가접촉 저항증가 없이 마련될 수 있다. 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

이차 전지의 정상 동작 상태에서， 저항이 낮은 전도성 물질 (252)에 의한 전기적인 통로에 의해 전도성 접착부 (250)는 물질 (253)이 포함되지 않은 경우와 대비하여 저항이 크게 증가하지 않은 수준의 도전성을갖는다.

^0 물질 (253)은 전지 내 온도가 상승하면， 그에 따라 급격히 저항이 증가하는 물질로 구성된다. 과충전이나 과방전과 같은 비정상적인 작동 상황에 의해 전지 내 온도가 상승하면, 전도성 접착부에 포함된 물질이 상승된 온도에 의해 저항이 급격하게 증가한다. 전도성 접착부의 저항 증가로 인해 종국적으로 전지는 종료 전압에 도달하게 되어 비정상적인 작동상황에 대한 이차전지의 안정성을 확보할수 있다.

710 물질 (253)은 온도 상승에 따라 저항이 급격히 증가하는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대， 실리콘 고무 또는 폴리 에틸렌일 수 있다.

접착성 물질 (251) , 전도성 물질 (252) 및 孔 물질 (253)로 구성된 전도성 접착부 (250)는 슬러리 형태로 전극 집전체와 전극 탭 사이에 도포되는 형태일 수 있다. 전도성 접착부 (250)가 슬러리 형태로 구성되기 때문에， 보다 간편하게 전도성 접착부 (250)의 두께를 조절하거나， 전도성 접착부 (250) 내 ^물질 (253)의 함량을조절 할수 있다.

^0 물질 (253)의 함량이 증가할수록 비정상 작동 상태에서 더욱 급격하게 저항이 증가하여 신속하게 종료 전압에 도달할 수 있으나， 그와 동시에 전지 내의 저항으로 작용하여 전지의 성능이 저하될 수 있다. 전지가 사용되는 분야에 따라 양자를 적절히 조절하는 것이 필요한데， 본 발명의 실시예에서는 슬러리 두께를 조절하거나, 물질 (253)의 함량을 조절함으로써， 별다른 추가 공정 없이도， 과충전이나 과방전 등에 대한 종료 전압 도달 정도와 전도성 접착부 (250)의 저항값을 제조되는 전지 마다 자유롭게 조절할수 있어 전지 제조에 대한원가를 절감할수 있다.

이에 더하여， 기존에 사용하던 소자의 경우 이미 작동 온도가 정해져 있어， 생산하는 전지마다 작동 온도가 다른 경우 소자를 다르게 제작해야 하기 때문에 제작공정이 번거롭고 원가가 상승되는 문제가 있으나， 본 발명의 실시예에서는 슬러리 두께를 조절하거나， 함량을 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

조절하여 보다간편하게 조절이 가능하다.

또한， 슬러리 형태로 도포되기 때문에, 접착성 물질 (251)， 전도성 물질 (252) 및 710 물질 (253)이 특정 부분에 집중되지 않고 분산되어， 전기 전도도， 접착 정도 및 종료 전압도달정도를 효과적으로 확보 할수 있다. 접착성 물질 (251)， 전도성 물질 (252) 및 물질 (253)의 전도성 접착부 (250) 대비 중량비는 접착성 물질 (251)이 40%로 고정되고， 전도성

바람직하다.

전도성 접착부 (250)는 전지 내 저항으로 작용할 수 있으므로， 전도성 접착부 (250)의 두께는 10마이크로미터 이하임이 바람직하다.

도 3 등을 참조하여 본 바와 같이， 종래에는 활물걸층이 코팅되지 않은 무지부를 전극 집전체 양면에 마련하여 무지부에 탭을 용접 접합하지만， 본 발명의 실시예에서는 용접이 아닌， 전도성 접착부 (250)를 통한 접착을 하므로， 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이 양극 활물질층 (213)이 양극 집전체 (211) 일면에 완전히 코팅된 상태에서도 다른 면에 양극 무지부 (215)를 형성하여 양극 탭 (240)을 형성할 수 있다. 따라서, 양극 탭 (240)이 접착되는 면의 반대면에는 무지부를 형성하지 않아도 되기 때문에 충분한 용량 확보가 가능한 효과가 있다. 양극 (210)에 대한 구성과 음극 (220)에 대한 구성은 상호 동일 내지 유사하게 적용되므로 음극 (220)의 경우에도 이러한전지 용량확보가가능하다.

과충전， 외부단락， 침상관통， 국부적 손상 등에 대한 안정성 확보를 포함하고 있는 전극층 내에 위치시킨다면， ^0 물질 (253)이 차지하는 공간만큼 활물질의 양이 줄어들고 전지 용량이 감소될 것이나， 본 발명의 실시예에 따르면， ^0 물질 (253)을 전극 집전체 (211， 221)와 전극 탭 (240, 260) 사이 전도성 접착부 (250) 위치시켜 활물질 감소로 인한전지 효율 저하를 최소화하였다.

또한， ｛"花물질 (253)을 전극 집전체 (211 , 221)와 전극 탭 (240, 260) 사이 전도성 접착부 (250) 위치시킴으로써 온도 상승에 좀 더 민감하게 반응할 수 있다. 과충전 등의 비정상적인 작동 상황에서 전지의 폭발 여부는 매우 미세한 온도 차이에 의해 결정된다. 따라서， ^0 물질 (253)을 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

전극 조립체 (200) 외부가 아닌 전도성 접착부 (250)에 위치함으로써， 온도에 민감하게 반응할 수 있고, 종료 전압 도달 시점을 앞당김에 따라 전지의 안정성을더욱 확보할수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭의 사시도이다. 도 9의 전극 탭 (360)은 앞서 설명한 양극 탭 (240) 또는 음극 탭 (260)으로서 전극 조립체 (200) 제조에 이용될 수 있다.

도 9를 참조하면， 전극 탭 (360)은 전극 집전체와 중첩되어 전기적으로 연결되며， 폭과 길이를 갖는 금속 띠형 부재이다. 전극 탭 (360)은 전극 집전체에 적층되는 전극 탭 중첩부 (361) 및 전극 탭 중첩부 (361)에서 전극 집전체 외부로 연장되는 전극 탭 연장부 (362)를 포함한다. 전극 탭 중첩부 (361)와 동일한 형상 및 면적으로， 전극 탭 중첩부 (361)에 전도성 접착부 (370) 및 이형 필름 (380)이 적층되어 있다. 이하에서는, 이차 전지의 대량 생산이 가능한 전극 조립체의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전극 조립체 제조 방법을 설명하기 위한도면들이다.

접착성 물질, 전도성 물질 및 ^ 물질을 혼합하여 슬러리 형태의 전도성 접착액을 제조한다. 접착성 물질은 앞에서 설명한 바와 같이 전해액과 반응하지 않는 것이어야 하며, 예를 들어 아크릴레이트 계열이 바람직하다. 물질은 온도 상승에 따라 저항이 증가하는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 실리콘 고무 또는 폴리 에틸렌일 수 있다.

도 10을 참조하면， 탭용 금속 판재 (359) 상에 전도성 접착액을 코팅한다. 이 때， 도 10처럼 전도성 접착액이 세로 방향으로 코팅된 코팅 영역 (374)과 코팅되지 않은 미코팅 영역 (376)이 가로 방향을 따라 번갈아 위치하도록 한다. 코팅 영역 (374)의 가로 길이 (3)가 도 9의 전극 탭 중첩부 (361) 길이와 동일하고 미코팅 영역 (376)의 가로 길이 )가 도 9의 전극 탭 연장부 (362) 길이와 동일하도록 한다. 코팅 영역 (374)은 이와 같이 탭용 금속 판재 (359)상의 전면에 형성하는 것이 아니라 스트라이프 패턴 형상으로 형성한다. 이렇게 형성하는 방법은 전극 활물질층을 도포할 때에 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

사용하는 것과 유사한 슬롯 다이 ( (1 ) 코팅, 혹은 미코팅 영역 (376) 위에 바比 )와 같은 차단막을 놓고 위에서 전도성 접착액을 뿌리는 방법 등이 이용될 수 있다.

그 후， 탭용 금속 판재 (359) 상에 코팅 영역 (374)과 미코팅 영역 (376)을 덮는 이형 필름을 적층한다 .

다음으로， 코팅 영역 (374)의 전도성 접착액을 건조시켜 전도성 접착부 (370)로 변화시킨다.

이후， 도 11에서처럼, 전극 탭 (360)의 폭에 맞게 도 10의 탭용금속 판재 (359)를 세로 방향을따라 여러 개의 스트립 (359’)으로슬릿팅한다. 이후, 어느 하나의 스트립 (359’)에서 코팅 영역 (374)과 미코팅 영역 (376)이 하나씩 포함되도록 스트립 (359，)을 절단하면， 도 9처럼 전극 탭 중첩부 (361)와 동일한 형상 및 면적으로 전극 탭 중첩부 (361)에 전도성 접착부 (370) 및 이형 필름 (380)이 적층되어 있는 복수의 전극 탭 (360)을 얻을수 있다.

전극 조립체 (200) 제조 과정에서는 릴 형태의 스트립 (359’)이 투입되고， 와인더 ( 년라)에서 코팅 영역 (374)과 미코팅 영역 (376)이 하나씩 포함되도록 상기 스트립 (359 ¹ )을 절단해 전극 탭 (360)을 얻은 후, 이형 필름 (380)을 제거해 양극 무지부 (215) 및/또는 음극 무지부 (225)에 전도성 접착부 (370)가 놓이도록 하는 일련의 과정을 통해 번거로운 용접 없이 전극 탭 (360)을 전극 집전체에 접착시켜 전극 조립체를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 전극 탭은 종래 용접 방법의 전극 탭을 대체하여 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지 제조에 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 전극 탭은 접착 탭으로 제조하여 끼형 필름을 벗겨낸 후 전극 집전체에 전극 탭을 접착시키는 간단한 조작을 통해， 종래의 번잡한 용접 공정을 생략하여 이차전지를 제조할 수 있도록 한다. 종래 전극 조립체 제조시 탭을 집전체에 부착하기 위해서는 별도의 초음파 용접을 진행하게 되므로 용접과 관련된 설비비용 및 유지보수 비용이 발생할 수밖에 없어 효율성이 저하되는 문제점이 있다. 본 발명에서는 이형 필름이 부착된 형태의 전극 탭을 이용해 이러한문제점을 해결한다. 2019/245144 1»（：1^1{2019/004513

이러한 방법을 통해 제조될 수 있는 본 발명의 전극 조립체는， 활물질층에 손상을 입히지 않은 채 전극 탭과 전극 집전체의 연결이 가능하다. 무지부를 집전체 일면에만 형성하여도 되므로 이차· 전지의 용량을 증가시키는 효과를 가져온다. 또한 안전성 확보를 위한 1^0 물질을 전극 층내가 아닌 전극 집전체와 전극 탭 사이 전도성 접착부에 위치시켜， 활물질 감소로 인한 전지 효율 저하를 최소화할수 있다.

이와 같이， 본 발명에 따르면， 전극 탭과 집전체 사이의 연결 구조가 개선됨으로써 과충전， 외부 단락 등의 비정상적인 작동 상황에 대한 안전성을 확보하면서도, 전지 용량의 제한을 최소화 할 수 있는 이차 전지를 제조할 수 있게 된다. 특히 전극 탭의 수가 증가하는 고출력 모델에서 전류차단효과와전지 용량 개선 효과가더욱 명확히 나타난다. 이상, 본 발명은 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나， 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면， 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할것이다.

【부호의 설명】

200 : 전극조립체

250， 370： 전도성 접착부

251： 접착성 물질

252： 전도성 물질

253： 。물질