하나의 전지케이스에 다수의 전극조립체를 포함하고 있는이차전지 document_id A220623034142

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지의 적용 범위는 휴대폰, 노트북, 디지털 카메라 등의 디지털 기기뿐만 아니라, 열악한 환경에서 사용되는 전동 공구, 전동 스쿠터(e-bike), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등으로 확대되고 있다. 이에 따라 보다 높은 에너지 밀도를 갖는 이차전지에 대한 요구가 증가하고 있고, 특히, 고에너지 밀도와 높은 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다. 이차전지는 외부 및 내부의 구조적 특징에 따라 대략 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되며, 이차전지를 구성하는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체의 구조에 따라 크게 젤리-롤형(권취형)과 스택형(적층형)으로 구분된다. 그 중에서 젤리-롤형 전극조립체(이하 ''젤리-롤''로 약칭함)는, 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극 활물질 등을 코팅하고 건조 및 프레싱한 후, 소망하는 폭과 길이의 밴드 형태로 재단하고 분리막을 사용하여 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아 제조된다. 젤리-롤은 주로 원통형 전지에 사용되며, 경우에 따라서는, 이를 판상형으로 압축하여 각형 또는 파우치형 전지에 적용하기도 한다. 이러한 원통형 전지는 하나의 전지케이스에 하나의 젤리-롤이 내장되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 이차전지가 다양한 디바이스의 에너지원으로 사용됨에 따라서 고출력 대용량의 필요성에 의하여 다수의 원통형 전지들을 전기적으로 연결하여 팩 케이스에 수납한 전지팩의 형태로도 사용되고 있다. 예를 들어, 일본 특허출원공개 제2004-247320호에는 각각의 원통형 전지를 특정한 형상의 고정 플레이트에 장착하고 횡방향으로 연결하고 이를 다시 접속링과 절연링을 사용하여 종방향으로 연결하여 전지팩을 제조하는 기술을 제시하고 있다. 그러나, 상기 출원에서 보는 바와 같이, 전지팩의 제조를 위해 다수의 원통형 전지들을 연결하는 작업은 원통형 전지의 구조적 특성으로 인해 많은 연결부재들을 필요로 하고 조립과정이 복잡하여, 전지팩의 제조비용이 크게 증가하는 단점을 가지고 있다. 더욱이, 원통형 전지들 사이에 많은 사공간(dead space)이 존재하므로, 콤팩트한 구조의 전지팩에 대한 최근을 수요를 고려할 때 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 이와 관련하여, 본 발명에서는 이후 자세히 설명하는 바와 같이, 하나의 전지케이스에 둘 또는 그 이상의 전극조립체들을 장착한 이차전지 구조를 제시하고 있다. 다수의 전극조립체들을 하나의 전지케이스에 장착하는 구조의 이차전지에 관한 기술은 각형 캔 또는 파우치형 전지 분야에서는 공지되어 있다. 예를 들어, 한국 특허출원공개 제2004-92533호에는 각형 캔에 두 개의 전극조립체들을 장착하는 기술이 개시되어 있고, 한국 특허출원공개 제2004-54201호에는 파우치형 케이스에 두 개의 전극조립체들을 장착하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 각형 또는 파우치형 전지와 같은 판상형 전지와는 달리 원통형 전지는 구조적 특성으로 인해 사공간이 발생하는 문제점이 존재하므로, 상기 선행기술들의 개념을 활용하기 어렵다. 따라서, 조립 과정이 용이하면서, 보다 효율적인 구조의 이차전지를 제조할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.