전극 조립체와 이를 이용한 이차 전지 및 그 제조방법

일반적으로 리튬이차전지는 양극활물질로 리튬계 산화물, 음극활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류된다. 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한 리튬 이차 전지는 케이스의 형상에 따라 원통형과, 캔형과, 파우치형으로 구분된다. 이와 같은 리튬 이차 전지의 케이스의 내부에는 전극 조립체가 수납된다. 전극 조립체는 양극판과 음극판, 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되거나, 권취되어 형성된다. 상기 양극판 및 음극판으로 구성되는 전극판은 집전체와, 집전체의 적어도 일면에 도포되는 활물질층으로 이루어진다. 상기 집전체의 양단부는 대개 활물질층이 형성되지 않은 무지부 영역이 존재한다. 이러한 전극판의 무지부중 어느 일측에 전극탭이 설치된다. 이처럼 전극탭이 설치되는 무지부와 활물질층의 경계부분에 절연테이프가 부착된다. 이러한 절연테이프는 전극판과 전극탭이 전기적으로 연결되는 부분을 보호하고, 다른 극판끼리의 접촉으로 인한 단락을 방지하는 역할을 수행한다. 그런데, 전극판의 양단에 형성된 무지부에서 전극탭이 고정된 부위에 절연테이프가 구비되더라도 내,외부의 충격이나 발열로 인한 세퍼레이터가 손상되거나 수축되면 극성이 서로 다른 전극판 간의 무지부와 무지부 또는 무지부와 활물질층이 접촉되어 내부 단락이 발생될 수 있다. 또한, 전극탭이 구비되지 않은 무지부는 극성이 다른 전극판의 무지부와 접촉되거나, 또는 활물질층과 접촉됨으로써 내부 단락이 발생될 수 있는 위험이 더 크다. 특히 전극판의 무지부와 극성이 다른 전극판의 활물질층이 접촉되는 경우에는 전지의 치명적인 손상을 초래하여 발화 또는 폭발의 위험이 있다.