電極組立体と二次電池
【課題】エネルギー密度を向上させることが可能な電極組立体と二次電池を提供する。
【解決手段】正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータとを備え、正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面の両側に塗布され、前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さよりも薄い。
【解決手段】正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータとを備え、正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面の両側に塗布され、前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さよりも薄い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電極組立体と二次電池に関し、より詳細には、最外郭電極の構造を改善した電極組立体と二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（rechargeable battery）は充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池である。低容量の二次電池は携帯電話機やノートパソコンおよびカムコーダのように携帯が可能な小型電子機器に用いられ、大容量の電池はハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源および電力貯蔵用電池などとして広く用いられている。
【０００３】
最近では高エネルギー密度の非水電解液を用いた大容量・高出力二次電池が開発されており、このような大容量・高出力二次電池は大電力を必要とする機器、例えば電気自動車などのモータ駆動に用いることができるように複数の二次電池を直列に連結して高出力の電池モジュールとして構成される。
【０００４】
また、このような二次電池は円筒形、角型、およびパウチ型などで構成されてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池において、正極および負極の両面に活物質層がコーティングされる。しかしながら、積層型二次電池の最外郭電極において最も外側に配置される活物質層は、充電と放電に寄与しないため不必要である。しかしながら、このような不必要な活物質層を除去すると、コーティング後に電極を圧延するときに電極が曲がるという問題が発生することがある。さらに、実際の工程上においても、電極製作時に一側のみコーティングする固定および関連組立工程を追加しなければならないという不便が発生する。
【０００６】
このような問題により、通常は最外郭に配置された電極であっても両面に活物質層をコーティングしている実情がある。一方、これは重量と体積が増加してエネルギー密度が低くなるという問題に加え、不必要に活物質が浪費されるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、エネルギー密度を向上させることが可能な、新規かつ改良された電極組立体と二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータとを備え、正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面の両側に塗布され、前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さよりも薄い電極組立体が提供される。
【０００９】
上記外郭活物質の厚さは、前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さの半分であってもよい。
【００１０】
上記外郭集電体は複数の孔を有するシートを含んでもよく、上記シートはメッシュ型シートであってもよい。また、上記正極集電体または負極集電体は複数の孔を有するシートを含んでもよい。
【００１１】
上記外郭集電体は、前記正極集電体または負極集電体の孔よりもさらに大きい複数の孔を有するシートを含んでもよい。
【００１２】
上記正極集電体または負極集電体は孔を含まないシートを含んでもよい。
【００１３】
上記最外郭電極は第１最外郭電極であり、第２最外郭電極をさらに備え、正極と負極は前記第１最外郭電極と第２最外郭電極の間に位置してもよい。
【００１４】
上記外側面に塗布された前記外郭活物質の厚さは、前記内側面に塗布された外郭活物質の厚さと互いに異なってもよい。
【００１５】
上記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜１０倍さらに厚くてもよい。
【００１６】
上記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜３倍さらに厚くてもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電極組立体、および電極組立体を収容するケースを含み、電極組立体は、正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータとを備え、正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面両側に塗布され、外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さより薄い二次電池が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、最外郭電極にさらに薄い厚さの活物質層が形成されてエネルギー密度が向上し、不必要な材料の浪費を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る二次電池の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る二次電池をなす電極組立体の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る二次電池の断面図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る二次電池をなす電極組立体を示す断面図である。
【００２２】
図１を参照しながら説明すれば、二次電池１００は、充電と放電を行う電極組立体１０と、電極組立体１０が内蔵されるケース２０とを含む。
【００２３】
本実施形態において、ケース２０は二次電池１００の全体的な外形を形成し、電極組立体１０を内蔵する空間を提供する。例えば、ケース２０はフィルムからなるパウチ型、または直六面体に対応する形状の電極組立体１０を収容するように一側に開口を有する直六面体の角型などで構成されてもよい。また、ケース２０はアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルがメッキされたスチールなどの金属、パウチをなすラミネートフィルムからなってもよい。ケース２０一側の開口にはキャップアセンブリ２５が装着され、ケース２０を密封してもよい。
【００２４】
電極組立体１０には正極端子２１と負極端子２２が電気的に連結し、正極端子２１と負極端子２２はケース２０の外側に突出する。正極端子２１と負極端子２２はキャップアセンブリ２５によって固定される。
【００２５】
正極端子２１は電極組立体１０の正極無地部１１ｃと電気的に連結し、負極端子２２は電極組立体１０の負極無地部１２ｃと電気的に連結する。正極端子２１と負極端子２２はケース２０の外側に突出し、正極端子２１および負極端子２２とケース２０の間にはシーリングのためのシーリング部材２３、２４が設けられる。本実施形態に係る正極端子２１と負極端子２２はケースから同じ方向に突出しているが、本発明がこれに制限されるものではなく、正極端子２１と負極端子２２は反対方向に突出してもよい。
【００２６】
図２を参照すれば、電極組立体１０は、正極１１と、負極１２と、正極１１と負極１２の間に配置されたセパレータ１３とを含む。電極組立体１０は複数の正極１１と負極１２がセパレータ１３を間において交互に積層した構造からなる。
【００２７】
正極１１は正極集電体１１ａの両面に正極活物質層１１ｂが形成された構造からなる。正極集電体１１ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の四角シート（sheet）または他の適切な形状で形成され、アルミニウムやステンレススチールなどの素材からなる。本実施形態において、孔は菱形（ダイヤモンド）形状からなり、長軸（対角線の長いほう）に沿って０．８〜１．６ｍｍの長さを有し、短軸（対角線の短いほう）に沿って０．４〜１．２ｍｍの幅を有する。長軸に沿った長さは大略１．２ｍｍであってもよく、短軸に沿った長さは大略０．８ｍｍであってもよい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態において当該孔は他の適切な形状と大きさを有してもよい。正極活物質層１１ｂはＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４などと導電剤、バインダーなどからなる。正極活物質層１１ｂは正極集電体１１ａ上にコーティングされてもよく、ラミネーション方法によって付着されてもよい。
【００２８】
正極１１の上段には正極活物質層１１ｂが形成されず、正極集電体１１ａが露出した正極無地部１１ｃが形成される。
【００２９】
負極１２は負極集電体１２ａの両面に負極活物質層１２ｂが形成された構造からなる。負極集電体１２ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の四角シート（sheet）または他の適切な形状で形成され、銅またはステンレススチールまたはアルミニウムなどの素材からなる。孔は正極集電体１１ａの孔に対する説明と同じようになされてもよい。負極活物質層１２ｂはＬｉ４Ｔｉ５Ｏ１２または炭素系活物質、導電剤、バインダーなどからなる。負極１２の上段には負極活物質層１２ｂが形成されず、負極集電体１２ａが露出した負極無地部１２ｃが形成される。負極活物質層１２ｂは負極集電体１２ａ上にコーティングされてもよく、ラミネーション方法によって付着されてもよい。
【００３０】
セパレータ１３は多孔性材料からなるが、正極１１と負極１２を絶縁し、イオンが移動する通路を提供する。
【００３１】
複数の正極１１と負極１２はセパレータ１３を間において交互に積層し、電極組立体１０の最も外側には最外郭電極１４が配置される。本実施形態における最外郭電極１４はセパレータ１３を間において負極１２と隣接するように配置され、正極電極として機能する。ただし、本発明がこれに制限されるものではなく、最外郭電極１４は負極電極として機能するように形成されてもよい。
【００３２】
最外郭電極１４は外郭集電体１４ａと外郭集電体１４ａの両面に形成された外郭活物質層１４ｂとを含み、最外郭電極１４の外郭活物質層１４ｂは内側に位置する正極活物質層１１ｂよりもさらに薄い厚さを有する。最外郭電極１４の外郭集電体１４ａと外郭活物質層１４ｂはそれぞれ、正極集電体１１ａおよび正極活物質層１１ｂと同じ物質からなる。外郭集電体１４ａは正極集電体１１ａに形成された孔よりもさらに大きく形成される複数の孔を有するメッシュ（mesh）型のシート（sheet）を含む。外郭活物質層１４ｂは正極活物質層１１ｂの厚さの半分程度の厚さで構成されてもよい。すなわち、外郭活物質層１４ｂの量は、セパレータ１３を間において最外郭電極１４と隣接するように配置された負極１２の一側面に配置された負極活物質層１２ｂと反応することができる量からなり、不必要な活物質の浪費を防ぐことができる。正極活物質層１１ｂの厚さと負極活物質層１２ｂの厚さはそれぞれ２４０〜４４０μｍの範囲に属し、さらに３２０〜３４０μｍの範囲に属するように形成されてもよい。また、外郭活物質層１４ｂの厚さは１２０〜２２０μｍの範囲に属し、さらに１６０〜１７０μｍの範囲に属するように形成されてもよい。しかしながら、本発明は上述した厚さの範囲に限定されるものではなく、正極活物質層１１ｂ、負極活物質層１２ｂ、および外郭活物質層１４ｂはさらに他の適した厚さを有してもよい。
【００３３】
本実施形態のように、最外郭電極１４の外郭活物質層１４ｂの厚さが内側に位置する正極活物質層１１ｂの厚さの半分で形成されれば、最外郭電極１４のすぐ内側に位置する負極１２と反応する外郭活物質層１４ｂの量が互いに対応するため、不必要に体積が増加することを防ぐことができる。
【００３４】
また、最外郭電極１４の外郭集電体１４ａがメッシュ構造からなれば、外郭集電体１４ａの両面に配置された外郭活物質層１４ｂがすべて充電と放電反応に寄与することができる。また、外郭集電体１４ａの両面に外郭活物質層１４ｂが形成されるため、最外郭電極１４が曲がることを防いだり減らすことができる。
【００３５】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係る電極組立体を示す断面図である。
【００３６】
図３を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電極組立体３０は、正極３１と、負極３２と、正極３１と負極３２の間に配置されたセパレータ３３と、電極組立体３０の最も外側に位置する最外郭電極３４とを含む。
【００３７】
複数の正極３１と負極３２がセパレータ３３を間において交互に積層して配列され、電極組立体３０の最も外側には２つの最外郭電極３４が配置される。本実施形態に係る最外郭電極３４はセパレータ３３を間において負極３２と隣接するように配置されるため、最外郭電極３４は正極電極として機能するようになる。
【００３８】
正極３１は正極集電体３１ａと正極集電体３１ａの両面に形成された正極活物質層３１ｂとを含む。正極集電体３１ａは孔が形成されていない四角形の平面シート（sheet）からなる。負極３２は負極集電体３２ａと負極集電体３２ａの両面に形成された負極活物質層３２ｂとを含む。負極集電体３２ａは孔が形成されていない四角形の平面シートからなる。
【００３９】
最外郭電極３４は外郭集電体３４ａと外郭集電体３４ａの両面に形成された外郭活物質層３４ｂとを含み、外郭集電体３４ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の平面シートからなる。
【００４０】
最外郭電極３４の両面に配置された外郭活物質層３４ｂの厚さは正極活物質層３１ｂの厚さよりもさらに薄く形成され、外郭活物質層３４ｂの厚さは正極活物質層３１ｂの厚さの半分程度からなる。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、最外郭電極３４の内側に配置された正極３１および負極３２はメッシュ構造の集電体ではなく一般的な集電体（例えば、孔が形成されていないシート）を適用し、最外郭電極３４の集電体のみがメッシュ型の集電体を用いた。最外郭電極３４にメッシュ型の集電体を適用すれば、外郭集電体３４ａの両面に配置された外郭活物質層３４ｂが充電と放電に寄与するため、外郭活物質層３４ｂの厚さを薄く形成することができる。
【００４２】
（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す部分断面図である。
【００４３】
図４を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電極組立体４０は、正極４１と、負極４２と、正極４１と負極４２の間に配置されたセパレータ４３と、電極組立体４０の最も外側に位置する最外郭電極４４とを含む。
【００４４】
複数の正極４１と負極４２がセパレータ４３を間において交互に積層して配列され、電極組立体４０の最も外側には２つの最外郭電極４４が配置される。図４に示すように、本実施形態に係る最外郭電極４４はセパレータ４３を間において負極４２と隣接するように配置されるため、正極電極の機能を行うようになる。
【００４５】
正極４１はメッシュ構造からなる正極集電体４１ａと正極集電体４１ａの両面に形成された正極活物質層４１ｂとを含む。負極４２はメッシュ構造からなる負極集電体４２ａと負極集電体４２ａの両面に形成された負極活物質層４２ｂとを含む。
【００４６】
最外郭電極４４は外郭集電体４４ａと外郭集電体４４ａの両面に形成された外郭活物質層４４ｂとを含み、外郭集電体４４ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の平面シートからなる。
【００４７】
最外郭電極４４の両面に配置された外郭活物質層４４ｂの厚さは正極活物質層４１ｂの厚さよりもさらに薄く形成され、最外郭電極４４の外郭活物質層４４ｂの厚さは正極活物質層４１ｂの厚さの半分程度からなる。
【００４８】
最外郭電極４４において、外郭集電体４４ａとセパレータ４３の間に配置された外郭活物質層４４ｂａの厚さをＤ１とし、外郭集電体４４ａの外側に配置された外郭活物質層４４ｂｂの厚さをＤ２とするとき、Ｄ１／Ｄ２は０．１〜１０からなってもよい。すなわち、最外郭電極４４に形成された外郭集電体４４ａの両面に配置された活物質層４４ｂａ、４４ｂｂは同じ厚さを有するように形成されてもよく、一側の活物質層４４ｂａ、４４ｂｂの厚さが他側の活物質層４４ｂｂ、４４ｂａの厚さに比べて１０倍程度で形成されてもよい。本実施形態においては、Ｄ１／Ｄ２が１／３〜３の範囲に属してもよく、さらにＤ１／Ｄ２は０．５〜２の範囲に属してもよい。
【００４９】
（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【００５０】
図５を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電極組立体５０は、正極５１と、負極５２と、正極５１と負極５２の間に配置されたセパレータ５３と、電極組立体５０の最も外側に位置する最外郭電極５４とを含む。
【００５１】
複数の正極５１と負極５２がセパレータ５３を間において交互に積層して配列され、電極組立体５０の最も外側には２つの最外郭電極５４が配置される。図５に示すように、本実施形態に係る最外郭電極５４は、セパレータ５３を間において負極５２と隣接するように配置されるため、正極電極として機能するようになる。
【００５２】
正極５１は正極集電体５１ａと正極集電体５１ａの両面に形成された正極活物質層５１ｂとを含む。正極集電体５１ａは孔が形成されていない四角形の平面シートからなる。負極５２は負極集電体５２ａと負極集電体５２ａの両面に形成された負極活物質層５２ｂとを含む。負極集電体５２ａは孔が形成されていない四角形の平面シートからなる。
【００５３】
最外郭電極５４は外郭集電体５４ａと外郭集電体５４ａの両面に形成された外郭活物質層５４ｂとを含み、外郭集電体５４ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の平面シートからなる。
【００５４】
最外郭電極５４の両面に配置された外郭活物質層５４ｂの厚さは正極活物質層５１ｂの厚さよりもさらに薄く形成され、外郭活物質層５４ｂの厚さは正極活物質層５１ｂの厚さの半分程度からなる。
【００５５】
最外郭電極５４において、外郭集電体５４ａとセパレータ５３の間に配置された外郭活物質層５４ｂａの厚さをＤ３とし、外郭集電体５４ａの外側に配置された外郭活物質層５４ｂｂの厚さをＤ４とするとき、Ｄ３／Ｄ４は０．１〜１０からなってもよい。すなわち、最外郭電極５４に形成された外郭集電体５４ａの両面に配置された活物質層５４ｂａ、５４ｂｂは同じ厚さを有するように形成されてもよく、一側の活物質層５４ｂａ、５４ｂｂの厚さが他側の活物質層５４ｂｂ、５４ｂａの厚さに比べて１０倍程度で形成されてもよい。本実施形態において、Ｄ３／Ｄ４は１／３〜３の範囲に属してもよく、さらにＤ３／Ｄ４は０．５〜２の範囲に属してもよい。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５７】
１００ 二次電池
１０、３０、４０、５０ 電極組立体
１１、３１、４１、５１ 正極
１１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ 正極集電体
１１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ 正極活物質層
１１ｃ 正極無地部
１２、３２、４２、５２ 負極
１２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ 負極集電体
１２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ 負極活物質層
１２ｃ 負極無地部
１３、３３、４３、５３ セパレータ
１４、３４、４４、５４ 最外郭電極
１４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａ 外郭集電体
１４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、４４ｂａ、４４ｂｂ、５４ｂ、５４ｂａ、５４ｂｂ、 外郭活物質層
２０ ケース
２１ 正極端子
２２ 負極端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は電極組立体と二次電池に関し、より詳細には、最外郭電極の構造を改善した電極組立体と二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（rechargeable battery）は充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池である。低容量の二次電池は携帯電話機やノートパソコンおよびカムコーダのように携帯が可能な小型電子機器に用いられ、大容量の電池はハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源および電力貯蔵用電池などとして広く用いられている。
【０００３】
最近では高エネルギー密度の非水電解液を用いた大容量・高出力二次電池が開発されており、このような大容量・高出力二次電池は大電力を必要とする機器、例えば電気自動車などのモータ駆動に用いることができるように複数の二次電池を直列に連結して高出力の電池モジュールとして構成される。
【０００４】
また、このような二次電池は円筒形、角型、およびパウチ型などで構成されてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池において、正極および負極の両面に活物質層がコーティングされる。しかしながら、積層型二次電池の最外郭電極において最も外側に配置される活物質層は、充電と放電に寄与しないため不必要である。しかしながら、このような不必要な活物質層を除去すると、コーティング後に電極を圧延するときに電極が曲がるという問題が発生することがある。さらに、実際の工程上においても、電極製作時に一側のみコーティングする固定および関連組立工程を追加しなければならないという不便が発生する。
【０００６】
このような問題により、通常は最外郭に配置された電極であっても両面に活物質層をコーティングしている実情がある。一方、これは重量と体積が増加してエネルギー密度が低くなるという問題に加え、不必要に活物質が浪費されるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、エネルギー密度を向上させることが可能な、新規かつ改良された電極組立体と二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータとを備え、正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面の両側に塗布され、前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さよりも薄い電極組立体が提供される。
【０００９】
上記外郭活物質の厚さは、前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さの半分であってもよい。
【００１０】
上記外郭集電体は複数の孔を有するシートを含んでもよく、上記シートはメッシュ型シートであってもよい。また、上記正極集電体または負極集電体は複数の孔を有するシートを含んでもよい。
【００１１】
上記外郭集電体は、前記正極集電体または負極集電体の孔よりもさらに大きい複数の孔を有するシートを含んでもよい。
【００１２】
上記正極集電体または負極集電体は孔を含まないシートを含んでもよい。
【００１３】
上記最外郭電極は第１最外郭電極であり、第２最外郭電極をさらに備え、正極と負極は前記第１最外郭電極と第２最外郭電極の間に位置してもよい。
【００１４】
上記外側面に塗布された前記外郭活物質の厚さは、前記内側面に塗布された外郭活物質の厚さと互いに異なってもよい。
【００１５】
上記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜１０倍さらに厚くてもよい。
【００１６】
上記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜３倍さらに厚くてもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電極組立体、および電極組立体を収容するケースを含み、電極組立体は、正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータとを備え、正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面両側に塗布され、外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さより薄い二次電池が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、最外郭電極にさらに薄い厚さの活物質層が形成されてエネルギー密度が向上し、不必要な材料の浪費を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る二次電池の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る二次電池をなす電極組立体の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る二次電池の断面図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る二次電池をなす電極組立体を示す断面図である。
【００２２】
図１を参照しながら説明すれば、二次電池１００は、充電と放電を行う電極組立体１０と、電極組立体１０が内蔵されるケース２０とを含む。
【００２３】
本実施形態において、ケース２０は二次電池１００の全体的な外形を形成し、電極組立体１０を内蔵する空間を提供する。例えば、ケース２０はフィルムからなるパウチ型、または直六面体に対応する形状の電極組立体１０を収容するように一側に開口を有する直六面体の角型などで構成されてもよい。また、ケース２０はアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルがメッキされたスチールなどの金属、パウチをなすラミネートフィルムからなってもよい。ケース２０一側の開口にはキャップアセンブリ２５が装着され、ケース２０を密封してもよい。
【００２４】
電極組立体１０には正極端子２１と負極端子２２が電気的に連結し、正極端子２１と負極端子２２はケース２０の外側に突出する。正極端子２１と負極端子２２はキャップアセンブリ２５によって固定される。
【００２５】
正極端子２１は電極組立体１０の正極無地部１１ｃと電気的に連結し、負極端子２２は電極組立体１０の負極無地部１２ｃと電気的に連結する。正極端子２１と負極端子２２はケース２０の外側に突出し、正極端子２１および負極端子２２とケース２０の間にはシーリングのためのシーリング部材２３、２４が設けられる。本実施形態に係る正極端子２１と負極端子２２はケースから同じ方向に突出しているが、本発明がこれに制限されるものではなく、正極端子２１と負極端子２２は反対方向に突出してもよい。
【００２６】
図２を参照すれば、電極組立体１０は、正極１１と、負極１２と、正極１１と負極１２の間に配置されたセパレータ１３とを含む。電極組立体１０は複数の正極１１と負極１２がセパレータ１３を間において交互に積層した構造からなる。
【００２７】
正極１１は正極集電体１１ａの両面に正極活物質層１１ｂが形成された構造からなる。正極集電体１１ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の四角シート（sheet）または他の適切な形状で形成され、アルミニウムやステンレススチールなどの素材からなる。本実施形態において、孔は菱形（ダイヤモンド）形状からなり、長軸（対角線の長いほう）に沿って０．８〜１．６ｍｍの長さを有し、短軸（対角線の短いほう）に沿って０．４〜１．２ｍｍの幅を有する。長軸に沿った長さは大略１．２ｍｍであってもよく、短軸に沿った長さは大略０．８ｍｍであってもよい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態において当該孔は他の適切な形状と大きさを有してもよい。正極活物質層１１ｂはＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４などと導電剤、バインダーなどからなる。正極活物質層１１ｂは正極集電体１１ａ上にコーティングされてもよく、ラミネーション方法によって付着されてもよい。
【００２８】
正極１１の上段には正極活物質層１１ｂが形成されず、正極集電体１１ａが露出した正極無地部１１ｃが形成される。
【００２９】
負極１２は負極集電体１２ａの両面に負極活物質層１２ｂが形成された構造からなる。負極集電体１２ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の四角シート（sheet）または他の適切な形状で形成され、銅またはステンレススチールまたはアルミニウムなどの素材からなる。孔は正極集電体１１ａの孔に対する説明と同じようになされてもよい。負極活物質層１２ｂはＬｉ４Ｔｉ５Ｏ１２または炭素系活物質、導電剤、バインダーなどからなる。負極１２の上段には負極活物質層１２ｂが形成されず、負極集電体１２ａが露出した負極無地部１２ｃが形成される。負極活物質層１２ｂは負極集電体１２ａ上にコーティングされてもよく、ラミネーション方法によって付着されてもよい。
【００３０】
セパレータ１３は多孔性材料からなるが、正極１１と負極１２を絶縁し、イオンが移動する通路を提供する。
【００３１】
複数の正極１１と負極１２はセパレータ１３を間において交互に積層し、電極組立体１０の最も外側には最外郭電極１４が配置される。本実施形態における最外郭電極１４はセパレータ１３を間において負極１２と隣接するように配置され、正極電極として機能する。ただし、本発明がこれに制限されるものではなく、最外郭電極１４は負極電極として機能するように形成されてもよい。
【００３２】
最外郭電極１４は外郭集電体１４ａと外郭集電体１４ａの両面に形成された外郭活物質層１４ｂとを含み、最外郭電極１４の外郭活物質層１４ｂは内側に位置する正極活物質層１１ｂよりもさらに薄い厚さを有する。最外郭電極１４の外郭集電体１４ａと外郭活物質層１４ｂはそれぞれ、正極集電体１１ａおよび正極活物質層１１ｂと同じ物質からなる。外郭集電体１４ａは正極集電体１１ａに形成された孔よりもさらに大きく形成される複数の孔を有するメッシュ（mesh）型のシート（sheet）を含む。外郭活物質層１４ｂは正極活物質層１１ｂの厚さの半分程度の厚さで構成されてもよい。すなわち、外郭活物質層１４ｂの量は、セパレータ１３を間において最外郭電極１４と隣接するように配置された負極１２の一側面に配置された負極活物質層１２ｂと反応することができる量からなり、不必要な活物質の浪費を防ぐことができる。正極活物質層１１ｂの厚さと負極活物質層１２ｂの厚さはそれぞれ２４０〜４４０μｍの範囲に属し、さらに３２０〜３４０μｍの範囲に属するように形成されてもよい。また、外郭活物質層１４ｂの厚さは１２０〜２２０μｍの範囲に属し、さらに１６０〜１７０μｍの範囲に属するように形成されてもよい。しかしながら、本発明は上述した厚さの範囲に限定されるものではなく、正極活物質層１１ｂ、負極活物質層１２ｂ、および外郭活物質層１４ｂはさらに他の適した厚さを有してもよい。
【００３３】
本実施形態のように、最外郭電極１４の外郭活物質層１４ｂの厚さが内側に位置する正極活物質層１１ｂの厚さの半分で形成されれば、最外郭電極１４のすぐ内側に位置する負極１２と反応する外郭活物質層１４ｂの量が互いに対応するため、不必要に体積が増加することを防ぐことができる。
【００３４】
また、最外郭電極１４の外郭集電体１４ａがメッシュ構造からなれば、外郭集電体１４ａの両面に配置された外郭活物質層１４ｂがすべて充電と放電反応に寄与することができる。また、外郭集電体１４ａの両面に外郭活物質層１４ｂが形成されるため、最外郭電極１４が曲がることを防いだり減らすことができる。
【００３５】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係る電極組立体を示す断面図である。
【００３６】
図３を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電極組立体３０は、正極３１と、負極３２と、正極３１と負極３２の間に配置されたセパレータ３３と、電極組立体３０の最も外側に位置する最外郭電極３４とを含む。
【００３７】
複数の正極３１と負極３２がセパレータ３３を間において交互に積層して配列され、電極組立体３０の最も外側には２つの最外郭電極３４が配置される。本実施形態に係る最外郭電極３４はセパレータ３３を間において負極３２と隣接するように配置されるため、最外郭電極３４は正極電極として機能するようになる。
【００３８】
正極３１は正極集電体３１ａと正極集電体３１ａの両面に形成された正極活物質層３１ｂとを含む。正極集電体３１ａは孔が形成されていない四角形の平面シート（sheet）からなる。負極３２は負極集電体３２ａと負極集電体３２ａの両面に形成された負極活物質層３２ｂとを含む。負極集電体３２ａは孔が形成されていない四角形の平面シートからなる。
【００３９】
最外郭電極３４は外郭集電体３４ａと外郭集電体３４ａの両面に形成された外郭活物質層３４ｂとを含み、外郭集電体３４ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の平面シートからなる。
【００４０】
最外郭電極３４の両面に配置された外郭活物質層３４ｂの厚さは正極活物質層３１ｂの厚さよりもさらに薄く形成され、外郭活物質層３４ｂの厚さは正極活物質層３１ｂの厚さの半分程度からなる。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、最外郭電極３４の内側に配置された正極３１および負極３２はメッシュ構造の集電体ではなく一般的な集電体（例えば、孔が形成されていないシート）を適用し、最外郭電極３４の集電体のみがメッシュ型の集電体を用いた。最外郭電極３４にメッシュ型の集電体を適用すれば、外郭集電体３４ａの両面に配置された外郭活物質層３４ｂが充電と放電に寄与するため、外郭活物質層３４ｂの厚さを薄く形成することができる。
【００４２】
（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す部分断面図である。
【００４３】
図４を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電極組立体４０は、正極４１と、負極４２と、正極４１と負極４２の間に配置されたセパレータ４３と、電極組立体４０の最も外側に位置する最外郭電極４４とを含む。
【００４４】
複数の正極４１と負極４２がセパレータ４３を間において交互に積層して配列され、電極組立体４０の最も外側には２つの最外郭電極４４が配置される。図４に示すように、本実施形態に係る最外郭電極４４はセパレータ４３を間において負極４２と隣接するように配置されるため、正極電極の機能を行うようになる。
【００４５】
正極４１はメッシュ構造からなる正極集電体４１ａと正極集電体４１ａの両面に形成された正極活物質層４１ｂとを含む。負極４２はメッシュ構造からなる負極集電体４２ａと負極集電体４２ａの両面に形成された負極活物質層４２ｂとを含む。
【００４６】
最外郭電極４４は外郭集電体４４ａと外郭集電体４４ａの両面に形成された外郭活物質層４４ｂとを含み、外郭集電体４４ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の平面シートからなる。
【００４７】
最外郭電極４４の両面に配置された外郭活物質層４４ｂの厚さは正極活物質層４１ｂの厚さよりもさらに薄く形成され、最外郭電極４４の外郭活物質層４４ｂの厚さは正極活物質層４１ｂの厚さの半分程度からなる。
【００４８】
最外郭電極４４において、外郭集電体４４ａとセパレータ４３の間に配置された外郭活物質層４４ｂａの厚さをＤ１とし、外郭集電体４４ａの外側に配置された外郭活物質層４４ｂｂの厚さをＤ２とするとき、Ｄ１／Ｄ２は０．１〜１０からなってもよい。すなわち、最外郭電極４４に形成された外郭集電体４４ａの両面に配置された活物質層４４ｂａ、４４ｂｂは同じ厚さを有するように形成されてもよく、一側の活物質層４４ｂａ、４４ｂｂの厚さが他側の活物質層４４ｂｂ、４４ｂａの厚さに比べて１０倍程度で形成されてもよい。本実施形態においては、Ｄ１／Ｄ２が１／３〜３の範囲に属してもよく、さらにＤ１／Ｄ２は０．５〜２の範囲に属してもよい。
【００４９】
（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態に係る二次電池の電極組立体を示す断面図である。
【００５０】
図５を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電極組立体５０は、正極５１と、負極５２と、正極５１と負極５２の間に配置されたセパレータ５３と、電極組立体５０の最も外側に位置する最外郭電極５４とを含む。
【００５１】
複数の正極５１と負極５２がセパレータ５３を間において交互に積層して配列され、電極組立体５０の最も外側には２つの最外郭電極５４が配置される。図５に示すように、本実施形態に係る最外郭電極５４は、セパレータ５３を間において負極５２と隣接するように配置されるため、正極電極として機能するようになる。
【００５２】
正極５１は正極集電体５１ａと正極集電体５１ａの両面に形成された正極活物質層５１ｂとを含む。正極集電体５１ａは孔が形成されていない四角形の平面シートからなる。負極５２は負極集電体５２ａと負極集電体５２ａの両面に形成された負極活物質層５２ｂとを含む。負極集電体５２ａは孔が形成されていない四角形の平面シートからなる。
【００５３】
最外郭電極５４は外郭集電体５４ａと外郭集電体５４ａの両面に形成された外郭活物質層５４ｂとを含み、外郭集電体５４ａは複数の孔が形成されたメッシュ構造の平面シートからなる。
【００５４】
最外郭電極５４の両面に配置された外郭活物質層５４ｂの厚さは正極活物質層５１ｂの厚さよりもさらに薄く形成され、外郭活物質層５４ｂの厚さは正極活物質層５１ｂの厚さの半分程度からなる。
【００５５】
最外郭電極５４において、外郭集電体５４ａとセパレータ５３の間に配置された外郭活物質層５４ｂａの厚さをＤ３とし、外郭集電体５４ａの外側に配置された外郭活物質層５４ｂｂの厚さをＤ４とするとき、Ｄ３／Ｄ４は０．１〜１０からなってもよい。すなわち、最外郭電極５４に形成された外郭集電体５４ａの両面に配置された活物質層５４ｂａ、５４ｂｂは同じ厚さを有するように形成されてもよく、一側の活物質層５４ｂａ、５４ｂｂの厚さが他側の活物質層５４ｂｂ、５４ｂａの厚さに比べて１０倍程度で形成されてもよい。本実施形態において、Ｄ３／Ｄ４は１／３〜３の範囲に属してもよく、さらにＤ３／Ｄ４は０．５〜２の範囲に属してもよい。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５７】
１００ 二次電池
１０、３０、４０、５０ 電極組立体
１１、３１、４１、５１ 正極
１１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ 正極集電体
１１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ 正極活物質層
１１ｃ 正極無地部
１２、３２、４２、５２ 負極
１２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ 負極集電体
１２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ 負極活物質層
１２ｃ 負極無地部
１３、３３、４３、５３ セパレータ
１４、３４、４４、５４ 最外郭電極
１４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａ 外郭集電体
１４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、４４ｂａ、４４ｂｂ、５４ｂ、５４ｂａ、５４ｂｂ、 外郭活物質層
２０ ケース
２１ 正極端子
２２ 負極端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、
負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、
外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、
前記正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、
前記最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータと
を備え、
前記正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、
前記外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面の両側に塗布され、
前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さよりも薄い、電極組立体。
【請求項２】
前記外郭活物質の厚さは、前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さの半分である、請求項１に記載の電極組立体。
【請求項３】
前記外郭集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１または２に記載の電極組立体。
【請求項４】
前記シートはメッシュ型シートである、請求項３に記載の電極組立体。
【請求項５】
前記正極集電体または負極集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項６】
前記外郭集電体は、前記正極集電体または負極集電体の孔よりもさらに大きい複数の孔を有するシートを含む、請求項５に記載の電極組立体。
【請求項７】
前記正極集電体または負極集電体は孔を含まないシートを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項８】
前記最外郭電極は第１最外郭電極であり、
第２最外郭電極をさらに備え、
前記正極と負極は前記第１最外郭電極と第２最外郭電極の間に位置する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項９】
前記外側面に塗布された前記外郭活物質の厚さは、前記内側面に塗布された外郭活物質の厚さと互いに異なる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項１０】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜１０倍さらに厚い、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項１１】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜３倍さらに厚い、請求項１０に記載の電極組立体。
【請求項１２】
電極組立体、および
前記電極組立体を収容するケース
を含み、
前記電極組立体は、
正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、
負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、
外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、
前記正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、
前記最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータと
を備え、
前記正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、
前記外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面両側に塗布され、
前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さより薄い、二次電池。
【請求項１３】
前記外郭活物質の厚さは、前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さの半分である、請求項１２に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記外郭集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１２または１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記シートはメッシュ型シートである、請求項１４に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記正極集電体または負極集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記外郭集電体は、前記正極集電体または負極集電体の孔よりもさらに大きい複数の孔を有するシートを含む、請求項１６に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記正極集電体または負極集電体は孔を含まないシートを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記最外郭電極は第１最外郭電極であり、
前記電極組立体は第２最外郭電極をさらに備え、
前記正極と負極は前記第１最外郭電極と第２最外郭電極の間に位置する、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記外側面に塗布された前記外郭活物質の厚さは、前記内側面に塗布された外郭活物質の厚さと互いに異なる、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２１】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜１０倍さらに厚い、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２２】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜３倍さらに厚い、請求項２１に記載の二次電池。
【請求項１】
正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、
負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、
外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、
前記正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、
前記最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータと
を備え、
前記正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、
前記外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面の両側に塗布され、
前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さよりも薄い、電極組立体。
【請求項２】
前記外郭活物質の厚さは、前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さの半分である、請求項１に記載の電極組立体。
【請求項３】
前記外郭集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１または２に記載の電極組立体。
【請求項４】
前記シートはメッシュ型シートである、請求項３に記載の電極組立体。
【請求項５】
前記正極集電体または負極集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項６】
前記外郭集電体は、前記正極集電体または負極集電体の孔よりもさらに大きい複数の孔を有するシートを含む、請求項５に記載の電極組立体。
【請求項７】
前記正極集電体または負極集電体は孔を含まないシートを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項８】
前記最外郭電極は第１最外郭電極であり、
第２最外郭電極をさらに備え、
前記正極と負極は前記第１最外郭電極と第２最外郭電極の間に位置する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項９】
前記外側面に塗布された前記外郭活物質の厚さは、前記内側面に塗布された外郭活物質の厚さと互いに異なる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項１０】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜１０倍さらに厚い、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電極組立体。
【請求項１１】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜３倍さらに厚い、請求項１０に記載の電極組立体。
【請求項１２】
電極組立体、および
前記電極組立体を収容するケース
を含み、
前記電極組立体は、
正極集電体および前記正極集電体に塗布された正極活物質を含む正極と、
負極集電体および前記負極集電体に塗布された負極活物質を含む負極と、
外郭集電体および前記外郭集電体に塗布された外郭活物質を含む最外郭電極と、
前記正極と前記負極の間に配置された内側セパレータと、
前記最外郭電極と前記正極または負極の間に配置された外側セパレータと
を備え、
前記正極および負極のうちのいずれか１つは前記最外郭電極と前記正極および負極のうちの他の１つの間に位置し、
前記外郭集電体は前記外側セパレータから離隔する方向を向いている外側面と前記外郭集電体に向かっている内側面とを含み、前記外郭活物質は前記外側面と内側面両側に塗布され、
前記外郭活物質の厚さは前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さより薄い、二次電池。
【請求項１３】
前記外郭活物質の厚さは、前記正極活物質の厚さまたは前記負極活物質の厚さの半分である、請求項１２に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記外郭集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１２または１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記シートはメッシュ型シートである、請求項１４に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記正極集電体または負極集電体は複数の孔を有するシートを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記外郭集電体は、前記正極集電体または負極集電体の孔よりもさらに大きい複数の孔を有するシートを含む、請求項１６に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記正極集電体または負極集電体は孔を含まないシートを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記最外郭電極は第１最外郭電極であり、
前記電極組立体は第２最外郭電極をさらに備え、
前記正極と負極は前記第１最外郭電極と第２最外郭電極の間に位置する、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記外側面に塗布された前記外郭活物質の厚さは、前記内側面に塗布された外郭活物質の厚さと互いに異なる、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２１】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜１０倍さらに厚い、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２２】
前記外側面および内側面のうちのいずれか１つに塗布された外郭活物質の厚さは、前記外側面および内側面のうちの他の１つに塗布された外郭活物質の厚さの１〜３倍さらに厚い、請求項２１に記載の二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１０８６４６（Ｐ２０１１−１０８６４６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４１１３（Ｐ２０１０−２５４１１３）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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