KR101192076B1 - Secondary Battery and Fabricating Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 전극탭과의 결합시 전극판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 이차 전지 및 그 제조 방법이 개시된다.
일 예로, 양극탭이 결합된 양극판과 음극탭이 결합된 음극판을 갖는 전극판 및 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나는 상기 전극판의 활물질이 도포되지 않은 무지부에 결합되고, 단부가 보호 부재에 의해 감싸지며, 상기 보호 부재의 외부로 노출된 영역이 상기 무지부와 결합된 이차 전지가 개시된다.The present invention discloses a secondary battery and a method of manufacturing the same, which can prevent the electrode plate from being damaged when the electrode tab is coupled to the electrode tab.
For example, in a rechargeable battery including an electrode assembly having a positive electrode plate coupled to a positive electrode tab and a negative electrode plate coupled to a negative electrode tab, and a separator, at least one selected from the positive electrode tab and the negative electrode tab may be formed in the electrode plate. Disclosed is a secondary battery in which an active material is bonded to an uncoated portion, an end portion of which is covered by a protective member, and a region exposed to the outside of the protective member is combined with the plain portion.
Description
본 발명은 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a secondary battery and a method of manufacturing the same.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 전자기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차 전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차 전지는, 예를 들면, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이온 전지 등이 있다. 이들 중에서, 리튬 이온 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, as the light weight and high functionality of portable electronic devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and the like have progressed, many studies have been conducted on secondary batteries used as driving power. Such secondary batteries include, for example, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, lithium ion batteries, and the like. Among them, lithium ion batteries are rechargeable, small and large in capacity, and are widely used in the field of advanced electronic devices because of their high operating voltage and high energy density per unit weight.
리튬 이온 전지는 배터리 팩 형태로 형성될 수 있으며, 배터리 팩은 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 캔과, 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 배터리 셀; 보호회로 소자를 포함하며, 배터리 셀에 결합되는 회로 모듈; 및 회로 모듈을 덮는 커버로 이루어진다.The lithium ion battery may be formed in the form of a battery pack, and the battery pack may include a battery cell including a positive electrode plate, a negative electrode plate, an electrode assembly including a separator, a can containing the electrode assembly, and a cap assembly sealing the can; A circuit module including a protection circuit element and coupled to the battery cell; And a cover covering the circuit module.
본 발명은 전극탭과의 결합시 전극판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
The present invention provides a secondary battery and a method of manufacturing the same that can prevent the electrode plate from being damaged when it is combined with the electrode tab.
본 발명에 따른 이차 전지는 양극탭이 결합된 양극판과 음극탭이 결합된 음극판으로 이루어진 전극판 및 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나는 상기 전극판의 활물질이 도포되지 않은 무지부에 결합되고, 단부가 보호 부재에 의해 감싸지며, 상기 보호 부재의 외부로 노출된 영역이 상기 무지부와 결합될 수 있다.A secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly comprising an electrode plate and a separator formed of a positive electrode plate coupled to a positive electrode tab and a negative electrode tab coupled to a negative electrode tab, and at least one selected from the positive electrode tab and the negative electrode tab An active material of the electrode plate may be bonded to an uncoated non-coated portion, an end portion of the electrode plate may be surrounded by a protective member, and an area exposed to the outside of the protective member may be combined with the non-coated portion.
여기서, 상기 보호 부재에는 상기 전극탭의 용접을 위한 용접홀이 형성될 수 있다.Here, a welding hole for welding the electrode tab may be formed in the protection member.
그리고 상기 보호 부재의 하면에는 상기 전극판의 집전체와 접착하기 위한 접착제가 더 형성될 수 있다.And an adhesive for bonding to the current collector of the electrode plate may be further formed on the lower surface of the protective member.
또한, 상기 보호 부재는 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 가장자리 하면을 감싸면서 형성될 수 있다.In addition, the protective member may be formed while surrounding the lower surface of at least one edge selected from the positive electrode tab and the negative electrode tab.
또한, 상기 보호 부재는 상기 양극탭 또는 음극탭 중 적어도 하나의 상부에 형성된 제 1 보호 부재; 및 상기 제 1 보호 부재의 하부에 결합되어 상기 제 1 보호 부재와의 사이에 상기 양극탭 및 음극탭 중 적어도 하나를 감싸는 제 2 보호 부재를 포함할 수 있다.The protective member may further include a first protective member formed on at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab; And a second protective member coupled to a lower portion of the first protective member to surround at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab between the first protective member.
또한, 상기 보호 부재는 테이프 또는 몰딩으로 형성될 수 있다.In addition, the protective member may be formed of a tape or molding.
또한, 상기 보호 부재는 상기 무지부와 결합되는 모서리 부분이 곡면으로 형성될 수 있다.In addition, the protective member may be formed in the corner portion is coupled to the uncoated portion is curved.
또한, 상기 전극 조립체는 상기 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 권취된 권취형으로 형성되고, 상기 양극탭 및 음극탭은 권취 방향에서 상호간에 이격되어 형성될 수 있다.The electrode assembly may be formed in a winding type in which the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are wound, and the positive electrode tab and the negative electrode tab may be spaced apart from each other in the winding direction.
또한, 상기 전극 조립체는 상기 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 복수로 적층된 적층형으로 형성되고, 상기 복수의 양극탭 및 복수의 음극탭은 극성별로 취합되어 각각의 전극 단자를 형성하는 것일 수 있다.In addition, the electrode assembly may be formed in a stacked type in which a plurality of the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are stacked, and the plurality of positive electrode tabs and the plurality of negative electrode tabs may be collected for each polarity to form respective electrode terminals.
또한, 상기 전극 단자는 각각 복수의 상기 양극탭 및 음극탭에서 선택된 탭을 절곡하여 다른 탭들을 내부에 감싸면서 형성된 것일 수 있다.In addition, the electrode terminal may be formed while bending the tabs selected from the positive and negative electrode tabs, respectively, to surround other tabs therein.
또한, 상기 절곡된 탭은 상기 복수의 양극탭 및 복수의 음극탭 중에서 최하부 또는 최상부에 위치한 탭일 수 있다.In addition, the bent tab may be a tab positioned at the lowermost or uppermost part of the plurality of positive electrode tabs and the plurality of negative electrode tabs.
또한, 상기 절곡된 탭의 길이는 다른 탭들의 길이보다 길게 형성될 수 있다.In addition, the length of the bent tab may be formed longer than the length of the other tabs.
또한, 상기 절곡된 탭의 두께는 다른 탭들의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
In addition, the thickness of the bent tab may be formed thicker than the thickness of the other tabs.
더불어, 본 발명에 따른 이차 전지의 제조 방법은 양극탭이 접합된 양극판과 음극탭이 접합된 음극판으로 이루어진 갖는 전극판 및 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체를 포함하는 이차 전지의 제조 방법에 있어서, 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 단부를 감싸는 보호 부재를 구비하는 전극탭 및 보호 부재 구비 단계; 상기 보호 부재의 외부로 노출된 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나를 상기 전극판의 무지부에 용접하여 부착하는 전극탭 용접 단계; 및 상기 양극판 및 음극판을 상기 세퍼레이터와 함께 적층하는 적층 단계를 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention includes the electrode assembly comprising an electrode plate and a separator having a positive electrode plate bonded to the positive electrode tab and a negative electrode tab bonded to the negative electrode tab, the positive electrode tab in the manufacturing method of the secondary battery And an electrode tab and a protective member including a protective member surrounding at least one end selected from the negative electrode tabs. An electrode tab welding step of attaching at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the protective member by welding to an uncoated portion of the electrode plate; And laminating the positive electrode plate and the negative electrode plate together with the separator.
여기서, 상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상면에 용접홀이 형성된 상기 보호 부재를 구비하는 것일 수 있다.Here, the step of providing the electrode tab and the protective member may be provided with the protective member formed with a welding hole on the upper surface.
그리고 상기 전극탭 용접 단계는 상기 용접홀을 통해 상기 보호 부재의 상부에서 용접을 진행하는 것일 수 있다.In addition, the electrode tab welding may be performed by welding the upper portion of the protective member through the welding hole.
또한, 상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 보호 부재를 테이프로 구비하거나, 몰딩을 이용하여 구비하는 것일 수 있다.In addition, the step of providing the electrode tab and the protective member may be provided with the protective member with a tape or by using a molding.
또한, 상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 단부를 감싸는 부분의 모서리 영역이 곡면으로 형성된 상기 보호 부재를 구비하는 것일 수 있다.In addition, the step of providing the electrode tab and the protective member may be provided with the protective member formed in the corner region of the portion surrounding at least one end selected from the positive electrode tab and the negative electrode tab is curved.
또한, 상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 보호 부재가 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나의 가장자리 하면을 감싸도록 구비하는 것일 수 있다.In addition, the step of providing the electrode tab and the protective member may be provided so that the protective member surrounds at least one edge lower surface of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
또한, 상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 보호 부재를 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나의 상부에 형성된 제 1 보호 부재, 상기 제 1 보호 부재의 하부에 형성되어 상기 제 1 보호 부재와의 사이에 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나를 감싸는 제 2 보호 부재를 포함하도록 형성하는 것일 수 있다.In addition, the providing of the electrode tab and the protective member may include forming the protective member on the first protective member formed on at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab and on the lower portion of the first protective member. It may be formed to include a second protective member surrounding at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab between.
또한, 상기 적층 단계의 이후에는 상기 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 권취하여 상기 전극 조립체를 형성하는 권취 단계가 더 이루어질 수 있다.In addition, after the laminating step, a winding step of winding the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to form the electrode assembly may be further performed.
또한, 상기 적층 단계의 이후에는 복수의 상기 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 더 적층하고, 복수의 상기 양극탭 및 음극탭을 극성별로 취합하고 용접하여 각각의 전극 단자를 형성하는 전극 단자 형성 단계가 더 이루어질 수 있다.Further, after the laminating step, an electrode terminal forming step of stacking a plurality of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator, and collecting and welding the plurality of the positive electrode tab and the negative electrode tab for each polarity to form respective electrode terminals is further performed. Can be.
또한, 상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭에서 선택된 탭을 절곡하고 다른 탭들을 내부에 감싸도록 하여 각각의 상기 전극 단자를 형성하는 것일 수 있다.In addition, the electrode terminal forming step may be to form each of the electrode terminals by bending the tab selected from the plurality of positive and negative tabs and surrounding the other tabs.
또한, 상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 최하부 또는 최상부에 위치한 탭을 절곡하여 상기 전극 단자를 형성하는 것일 수 있다.The electrode terminal forming step may be to form the electrode terminal by bending a tab positioned at the lowermost or uppermost part of a plurality of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
또한, 상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 다른 탭들의 길이보다 긴 탭을 절곡하여 상기 전극 단자를 형성하는 것일 수 있다.In addition, the electrode terminal forming step may be to form the electrode terminal by bending a tab longer than the length of the other tab of the plurality of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
또한, 상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 다른 탭들의 두께보다 두꺼운 탭을 절곡하여 상기 전극 단자를 형성하는 것일 수 있다.
In addition, the electrode terminal forming step may be to form the electrode terminal by bending a tab thicker than the thickness of the other tab of the plurality of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
본 발명에 의한 이차 전지 및 그 제조 방법은 양극탭 및 음극탭에 보호 부재를 결합하여 집전체에 위치시키고 용접을 수행함으로써, 용접 및 보호 부재 부착에 따른 집전체의 변형을 줄일 수 있다.
In the secondary battery and the method of manufacturing the same according to the present invention, by coupling the protective member to the positive electrode tab and the negative electrode tab and placing them on the current collector and performing welding, deformation of the current collector due to welding and attachment of the protective member can be reduced.
또한, 본 발명에 의한 이차 전지 및 그 제조 방법은 보호 부재의 외부로 노출된 위치에 용접을 수행함으로써, 보호 부재가 집전체를 보호하도록 하여 용접시 집전체가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
In addition, the secondary battery and the method of manufacturing the same according to the present invention can prevent the deformation of the current collector during welding by performing the welding to the position exposed to the outside of the protection member to protect the current collector.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 A 부분 확대도이다.
도 1c는 도 1b의 B-B'선 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 결합도이다.
도 7c는 도 7b의 C 부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.1A is an exploded perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is an enlarged view of portion A of FIG. 1A. FIG.
FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 1B.
2 is a partial cross-sectional view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
3 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to still another embodiment of the present invention.
4 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to still another embodiment of the present invention.
5 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
6 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to still another embodiment of the present invention.
7A is an exploded perspective view of an electrode assembly used in a rechargeable battery according to still another embodiment of the present invention.
7B is a coupling diagram of an electrode assembly used in a secondary battery according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 7C is an enlarged view of portion C of FIG. 7B. FIG.
8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체(100)를 도시한 분해사시도이다. 도 1b는 도 1a의 A 부분 확대도이다. 도 1c는 도 1b의 B-B'선 단면도이다.1A is an exploded perspective view illustrating an
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체(100)는 양극판(110), 세퍼레이터(120) 및 음극판(130)을 포함한다.1A to 1C, an
상기 전극 조립체(100)는 양극판(110)과 세퍼레이터(120) 및 음극판(130)이 순차적으로 적층되면서 권취되어 젤리롤 형태로 형성된다. 또한, 상기 전극 조립체(100)는 이하에서 설명하는 양극판(110)의 양극탭(113)과 음극판(130)의 음극탭(133)이 상부로 돌출되도록 권취된다. 이때, 상기 전극 조립체(100)는 바람직하게는 양극판(110)의 양극탭(113)과 음극판(130)의 음극탭(133)이 서로 이격되도록 권취된다.The
한편, 이하에서 전극판은 양극판(110)과 음극판(130)을 함께 지칭하는 의미로 사용한다. 또한, 전극탭은 양극판(110)의 양극탭(113)과 음극판(130)의 음극탭(133)을 함께 지칭하는 의미로 사용한다.
Meanwhile, hereinafter, the electrode plate is used to mean the
상기 양극판(110)은 양극 집전체(111), 상기 양극 집전체(111)의 적어도 일면에 형성된 양극 활물질층(112), 상기 양극 집전체(111)의 일면에 결합된 양극탭(113), 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸는 보호 부재(114)를 포함한다.
The
상기 양극 집전체(111)는 박막 형상으로 이루어지고, 화학 반응에 의해서 발생한 전자를 모아서 외부 회로로 전달한다. 상기 양극 집전체(111)는 스테인리스강, 니켈, 알루미늄, 티탄 또는 이들의 합금, 알루미늄 또는 스테인리스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면처리한 것을 사용할 수 있고, 통상적으로 이들 중 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용한다.
The positive electrode
상기 양극 활물질층(112)은 상기 양극 집전체(111)의 적어도 일면에 코팅되어 형성된다. 상기 양극 활물질층(112)은 리튬 이온을 흡장 또는 탈리할 수 있는 물질로 이루어지며, 코발트, 망간, 니켈에서 선택된 적어도 하나와 리튬과의 복합산화물 중 선택된 하나 이상의 것으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 양극 집전체(111)의 영역 중에서 상기 양극 활물질층(112)이 형성되지 않은 부분은 무지부를 형성하게 된다.
The cathode
상기 양극탭(113)은 상기 양극 집전체(111)의 무지부에 결합된다. 상기 양극탭(113)은 상기 무지부에 레이저 또는 저항 용접과 같은 용접 방식에 의하여 결합될 수 있다. 또한, 상기 양극탭(113)은 주로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되고, 상기 양극 집전체(111)에 모인 전자들을 외부 회로로 전달한다.
The
상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸면서 형성된다. 특히, 상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)의 가장자리 하부를 포함하는 단부 영역을 감싸도록 형성된다. 상기 보호 부재(114)는 테이프로 형성될 수 있으며, 몰딩을 통해 형성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 보호 부재(114)는 양극탭(113)의 모서리에서 양극 집전체(111)와 용접되는 영역의 모서리를 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 보호 부재(114)는 적어도 양극탭(113)에서 음극판(130)과 대향하는 영역을 포함하는 영역을 감싸도록 형성된다. 따라서, 상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)을 대향하는 음극판(130)과 절연시키고, 상기 양극 집전체(111)가 상기 양극탭(113), 특히 상기 양극탭(113)의 단부에 의해 손상받는 것을 방지한다. 즉, 상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)의 상대적으로 날카로운 가장자리 부분과 모서리 부분을 감싸게 되어, 양극탭(113)의 모서리에 의하여 양극 집전체(111)가 손상되는 것을 방지하게 된다. 이를 위해, 상기 보호 부재(114)는 전기 절연성과 탄성이 있는 폴리에스테르와 같은 고분자 수지로 형성될 수 있다.The
상기 보호 부재(114)는 내부에 일면에서 타면으로 관통되어 형성되는 용접홀(114a)을 구비한다. 또한, 상기 보호 부재(114)는 하면에 접착제가 형성될 수 있다. 상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)의 단부를 감싼 상태로 상기 양극 집전체(111)에 접착되며, 상기 용접홀(114a)을 통해 상기 양극탭(113)이 노출될 수 있다. 그리고 상기 양극탭(113)은 상기 용접홀(114a)을 통해 상기 양극 집전체(111)에 용접되어 결합될 수 있다. 또한, 상기 용접홀(114a)은 전체적으로 폐쇄된 형태로 도시되어 있으나, 용접 면적을 넓히기 위해 일측이 개방된 형태로 형성될 수도 있다. The
따라서, 상기 양극탭(113)은 보호 부재(114)가 부착된 상태에서 양극 집전체(111)에 용접되므로, 양극탭(113)의 용접 공정과 보호 부재(114)의 부착 공정에 의해 상기 양극 집전체(111)에 변형이 일어나던 문제를 줄일 수 있다. 또한, 상기 보호 부재(114)가 상기 양극 집전체(111)가 양극탭(113)과 직접적으로 접촉되는 것을 방지하게 되므로 상기 양극 집전체(111)가 상기 양극탭(113)의 용접 과정에서 변형되는 것을 방지할 수 있다.
Therefore, since the
상기 세퍼레이터(120)는 상기 양극판(110)과 음극판(120)의 사이에 게재된다. 상기 세퍼레이터(120)는 상기 양극판(110)과 음극판(120) 사이의 쇼트를 방지하고, 리튬 이온이 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 상기 세퍼레이터(120)는 통상적으로 폴리에틸렌, 폴리프롤필렌 등의 열가소성 수지로 형성되며, 다공막 구조로 형성된다. 이러한 다공막 구조의 세퍼레이터(120)는 전지 내부의 온도 상승으로 상기 열가소성 수지의 융점 근처가 되면 용융되면서 미세 기공이 막혀 절연 필름으로 된다. 따라서, 이차전지는 전지 내부의 온도 상승시 상기 세퍼레이터(120)가 절연 필름으로 바뀜으로써 상기 양극판(110)과 음극판(120) 사이에서 리튬 이온이 이동할 수 없게 되어 충방전이 중단되면서 더 이상 전류가 흐르지 못하게 됨으로써, 전지 내부의 온도 상승이 중단될 수 있다.
The
상기 음극판(130)은 음극 집전체(131), 상기 음극 집전체(131)의 적어도 일면에 형성된 음극 활물질층(132), 상기 음극 집전체(131)의 일면에 결합된 음극탭(133), 상기 음극탭(133)의 단부를 감싸는 보호 부재(134)를 포함한다.
The
상기 음극 집전체(131)도 역시 양극 집전체(111)와 마찬가지로 박막 형상으로 이루어진다. 상기 음극 집전체(131)는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다.
The negative electrode
상기 음극 활물질층(132)은 상기 음극 집전체(131)의 적어도 일면에 코팅되어 형성된다. 상기 음극 활물질층(132)은 리튬 이온을 흡장 및 탈리할 수 있는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리튬 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극 집전체(131)의 영역 중에서 상기 음극 활물질층(132)이 형성되지 않은 부분은 무지부를 형성하게 된다.
The negative electrode
상기 음극탭(133)은 상기 음극 집전체(113)의 무지부에 결합된다. 상기 음극탭(133)은 상기 무지부에 레이저 용접 또는 저항 용접과 같은 용접 방식을 이용해서 결합될 수 있다. 상기 음극탭(133)은 주로 구리 또는 니켈로 형성되고, 상기 음극 집전체(131)에 모인 전자들을 외부 회로로 전달한다.
The
상기 보호 부재(134)는 상기 음극탭(133)의 단부를 감싸면서 형성된다. 특히, 상기 보호 부재(134)는 상기 음극탭(133)의 가장자리 하부를 포함하는 단부 영역을 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 보호 부재(134)는 상기 음극탭(133)의 모서리에서 음극 집전체(131)와 용접되는 영역의 모서리를 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 보호 부재(134)는 음극탭(133)에서 양극판(110)과 대향하는 영역을 포함하는 영역을 감싸도록 형성된다. 따라서, 상기 보호 부재(134)는 상기 음극탭(133)을 양극판(110)과 절연시키고, 상기 음극 집전체(131)가 상기 음극탭(133), 특히 상기 음극탭(133)의 단부에 의해 손상받는 것을 방지한다. 즉, 상기 보호 부재(114)는 상기 음극탭(133)의 상대적으로 날카로운 가장자리 부분과 모서리 부분을 감싸게 되어, 음극탭(133)의 모서리에 의하여 음극 집전체(131)가 손상되는 것을 방지하게 된다. 이를 위해, 상기 보호 부재(114)는 폴리에스테르와 같은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 상기 보호 부재(134)도 또한 하면에 접착층이 형성될 수 있고, 내부에 용접홀(134a)을 구비한다. 그리고 상기 음극탭(133)과 상기 보호 부재(134)가 상기 음극 집전체(131)에 부착된 상태에서 상기 음극탭(133)이 용접될 수 있다.The
따라서, 상기 양극탭(113)과 마찬가지로 음극탭(133)의 용접 공정과 보호 부재(134)의 부착 공정에 의해 상기 음극 집전체(131)에 두 단계에 걸친 변형이 일어나던 문제를 줄일 수 있다. 또한, 상기 음극탭(133)의 용접시 상기 보호 부재(134)가 상기 음극 집전체(131)를 보호하여, 상기 음극 집전체(131)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
Accordingly, as in the
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체는 양극판(210), 세퍼레이터(미도시), 음극판(미도시)를 포함한다. 상기 세퍼레이터는 앞선 실시예에서와 동일하고, 상기 음극판은 상기 양극판(210)과 동일한 구성을 갖고, 다만 재질에서 차이가 있으나, 재질은 앞선 실시예에서 언급하였다. 앞선 실시예와 동일한 구성 및 작용을 갖는 부분은 동일한 도면 부호를 붙였으며, 이하에서는 앞선 실시예와의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.Referring to FIG. 2, an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a
상기 양극판(210)은 양극 집전체(111), 양극 활물질층(미도시), 양극탭(113), 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸는 보호 부재(214)를 포함한다.
The
상기 보호 부재(214)는 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸면서 형성된다. 상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)을 절연시키고, 상기 양극 집전체(111)가 상기 양극탭(113), 특히 상기 양극탭(113)의 단부에 의해 손상받는 것을 방지한다.The
상기 보호 부재(214)는 내부에 용접홀(114a)을 구비한다. 또한, 상기 보호 부재(114)는 하면에 접착제가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 양극탭(113)은 상기 용접홀(114a)을 통해 상기 양극 집전체(111)에 용접되어 결합될 수 있다.The
또한, 상기 보호 부재(214)는 상기 양극탭(113)의 하부에 형성된 하부 보호 영역(214b)을 갖는다. 상기 하부 보호 영역(214b)은 상기 양극탭(113)의 가장자리 하면을 감싼다. 따라서, 상기 보호 부재(214)는 상기 양극탭(113)의 단부 모서리로부터 상기 양극 집전체(111)을 보호하여, 상기 양극 집전체(111)가 상기 양극탭(113)에 의해 손상받는 것을 방지할 수 있다.
In addition, the
이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.3 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체는 양극판(310), 세퍼레이터(미도시), 음극판(미도시)을 포함한다.
Referring to FIG. 3, an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a
상기 양극판(310)은 양극 집전체(111), 양극 활물질층(미도시), 양극탭(113), 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸는 보호 부재(314)를 포함한다.
The
상기 보호 부재(314)는 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸면서 형성된다. 상기 보호 부재(314)는 상기 양극탭(113)을 절연시키고, 상기 양극 집전체(111)가 상기 양극탭(113)의 단부에 의해 손상받는 것을 방지한다.The
상기 보호 부재(314)는 내부에 용접홀(114a)을 구비한다. 또한, 상기 보호 부재(114)는 하면에 접착제가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 양극탭(113)은 상기 용접홀(114a)을 통해 상기 양극 집전체(111)에 용접되어 결합될 수 있다.The
또한, 상기 보호 부재(314)는 상기 양극 집전체(111)와 결합되는 부분에 곡면(314c)을 갖는다. 즉, 상기 보호 부재(314)는 상기 양극 집전체(111)와 접하는 단부의 모서리 대신 곡면(314c)을 구비한다. 따라서, 상기 보호 부재(314c)는 상기 양극 집전체(111)를 상기 양극탭(113)의 단부로부터 손상받지 않도록 함과 동시에 상기 보호 부재(314)의 단부 모서리로부터 손상받지 않도록 할 수 있다.
In addition, the
이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.4 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체는 양극판(410), 세퍼레이터(미도시), 음극판(미도시)을 포함한다.Referring to FIG. 4, an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a
상기 양극판(410)은 양극 집전체(111), 양극 활물질층(미도시), 양극탭(113), 상기 양극탭(113)의 단부를 감싸는 보호 부재(414)를 포함한다.The
상기 보호 부재(414)는 상기 양극탭(113)이 상기 양극 집전체(111)와 결합하는 면적 중에서 단부만을 감싼다. 즉, 상기 보호 부재(414)는 상기 양극 집전체(111)의 내측으로 형성되어 상기 양극 집전체(111)와 중첩된 상기 양극탭(113)의 일부 영역이 노출되도록 한다. 따라서, 상기 양극탭(113)은 상기 노출된 영역을 통해 상기 양극 집전체(111)와 용접되어 결합될 수 있다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 보호 부재(414)에 용접홀이 구비될 수도 있으며, 이 경우 용접 면적을 증가시킬 수 있다.
The
이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.5 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체는 양극판(510), 세퍼레이터(미도시), 음극판(미도시)을 포함한다.Referring to FIG. 5, an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a
상기 양극판(410)은 양극 집전체(111), 양극 활물질층(미도시), 양극탭(513), 상기 양극탭(513)의 단부를 감싸는 보호 부재(514, 515)를 포함한다.
The
상기 양극탭(513)은 상기 집전체(111)의 무지부에 결합된다. 상기 양극탭(113)은 상기 무지부에 레이저 또는 저항 용접과 같은 용접 방식에 의하여 결합될 수 있다. 상기 양극탭(513)은 먼저 상기 보호 부재(515)에 의해 하면이 감싸진 상태에서 상기 집전체(111)의 무지부에 놓여지고, 그 이후에 용접을 통해 상기 무지부와 결합된다. 상기 양극탭(513)은 상기 보호 부재(515)의 두께에 해당하는 높이로 상기 무지부의 상면에 이격되도록 위치한 후, 용접에 의해 무지부와 결합된다.
The
상기 보호 부재(514, 515)는 상기 양극탭(513)의 단부를 감싸면서 형성된다. 상기 보호 부재(514, 515)는 상기 양극탭(513)의 상부에 형성된 제 1 보호 부재(514)와 상기 양극탭(513)의 하부에 형성된 제 2 보호 부재(515)를 포함하여 이루어진다.The
상기 제 2 보호 부재(515)의 상부에 상기 양극탭(513)이 놓여지고, 다시 상기 양극탭(513)의 상부를 상기 제 1 보호 부재(514)가 덮은 상태에서, 상기 양극탭(513)은 상기 집전체(111)의 무지부에 놓여진다. 상기 제 1 보호 부재(514) 및 제 2 보호 부재(515)는 상호간에 접착제를 통해서 결합되어 그 사이에 상기 양극탭(513)을 포함하게 된다.The
그리고 상기 제 1 보호 부재(514)의 내부에 형성된 용접홀(514a)을 통해 상기 양극탭(513)에 용접이 가해지며, 상기 양극탭(513)은 상기 제 2 보호 부재(515)의 용접홀(515a)을 통해 상기 무지부에 결합된다. 이 경우, 상기 용접을 하기 전, 상기 제 2 보호 부재(515)의 하면이 상기 집전체(111)의 무지부에 접착되어 있지 않더라도 무관하다. 상기 용접이 이루어지는 동안, 상기 제 2 보호 부재(515)가 상기 집전판(111)의 무지부에 결합될 수 있기 때문이다. 다만, 상기 제 2 보호 부재(515)의 하면이 상기 무지부에 결합된 상태에서 용접이 수행되면 상기 보호 부재(514, 515)가 정확한 위치에 형성될 수 있기 때문에, 상기 제 2 보호 부재(515)의 하면이 상기 무지부에 부착된 상태에서 용접이 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
In addition, welding is applied to the
이하에서는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 부분 사시도이다.6 is a partial perspective view of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체는 양극판(610), 세퍼레이터(미도시), 음극판(미도시)을 포함한다.Referring to FIG. 6, an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a
상기 양극판(610)은 양극 집전체(111), 양극 활물질층(미도시), 양극탭(513), 상기 양극탭(513)의 단부를 감싸는 보호 부재(614, 615)를 포함한다.
The
상기 보호 부재(614, 615)는 상기 앞서 설명한 실시예에서의 보호 부재(514, 515)와 동일하다. 다만, 상기 보호 부재(614, 615)는 상기 양극 집전체(111)와 결합되는 부분에 곡면(614b, 615b)을 갖는다. 즉, 상기 보호 부재(614, 615)는 상기 양극 집전체(111)와 접하는 단부의 모서리 대신 곡면(614b, 615b)을 구비한다. 따라서, 상기 양극 집전체(111)가 상기 보호 부재(614, 615)에 의해 상기 양극탭(513)의 단부로부터 보호되는 것은 물론이고, 상기 보호 부재(614, 615)의 단부 모서리로부터도 손상을 받지 않을 수 있다.
The
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 분해 사시도이다. 도 7b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체의 결합도이다. 도 7c는 도 7b의 C 부분 확대도이다.7A is an exploded perspective view of an electrode assembly used in a rechargeable battery according to still another embodiment of the present invention. 7B is a coupling diagram of an electrode assembly used in a secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG. 7C is an enlarged view of portion C of FIG. 7B. FIG.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체(700)는 양극판(710), 세퍼레이터(720), 음극판(730)을 포함한다. 여기서, 상기 전극 조립체(700)는 적층형으로 형성된다. 즉, 상기 전극 조립체(700)는 복수개의 양극판(710), 세퍼레이터(720) 및 음극판(730)이 순차적으로 적층되어 형성된다.
7A to 7C, an
상기 양극판(710)은 복수개로 형성된다. 또한, 상기 양극판(710)은 각각 양극 집전체(111), 상기 양극 집전체(111)의 적어도 일면에 형성된 양극 활물질층(712), 상기 양극 집전체(111)의 일면에 결합된 양극탭(713), 상기 양극탭(713)의 일단을 감싸는 보호 부재(714), 상기 양극탭(713)의 타단에 형성된 양극 단자(715)를 포함한다.The
상기 양극 활물질층(712)은 상기 양극 집전체(111)의 적어도 일면에 형성된다. 상기 양극 활물질층(712)은 바람직하게는 양극탭(713)이 결합되는 영역을 제외하고 양극 집전체(111)의 일면과 타면에 전체적으로 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 양극 집전체(111)의 영역 중에서 상기 양극 활물질층(712)이 형성되지 않은 부분은 무지부를 형성하게 된다. 따라서, 상기 양극판(710)은 코팅되는 활물질의 양이 최대화되며, 이차전지의 용량을 증가시키게 된다. 상기 양극 활물질층(712)은 리튬 이온을 흡장 또는 탈리할 수 있는 물질로 이루어지며, 코발트, 망간, 니켈에서 선택된 적어도 하나와 리튬과의 복합산화물 중 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 양극 활물질층(712)은 복수의 상기 양극판(710) 내에서 각각 동일한 수평 위치에 형성되며, 결과적으로 상기 무지부 역시 복수의 양극판(710) 내에서 동일한 수평 위치에 형성된다.
The positive electrode
상기 양극탭(713)은 주로 알루미늄으로 형성되고, 상기 양극 집전체(111)의 무지부에 결합된다. 또한, 복수의 상기 양극탭(713)은 각각 상기 무지부의 동일한 수평 위치에 용접 방식을 이용해서 결합될 수 있다. 즉, 복수의 상기 양극탭(713)은 수직 방향을 따라 일직선으로 배열되도록 형성된다.
The
상기 보호 부재(714)는 상기 양극탭(713)의 단부를 감싸면서 형성된다. 상기 보호 부재(714)는 상기 양극탭(713)을 절연시키고, 상기 양극 집전체(111)가 상기 양극탭(713)의 단부에 의해 손상받는 것을 방지한다.The
또한, 상기 보호 부재(714)는 내부에 용접홀(714a)을 구비한다. 따라서, 상기 양극탭(713)은 용접홀(114a)을 통해 상기 양극 집전체(111)에 용접되어 결합될 수 있다.In addition, the
결국, 상기 양극탭(713)은 보호 부재(714)가 함께 상기 양극 집전체(111)에 부착된 상태에서 용접이 이루어지므로, 양극탭(713)의 용접 공정과 보호 부재(114)의 부착 공정에 의해 상기 양극 집전체(111)에 두 단계에 걸친 변형이 일어나는 문제를 줄일 수 있다. 또한, 상기 양극탭(713)의 용접시 상기 보호 부재(714)가 상기 양극 집전체(111)를 보호하므로, 상기 양극 집전체(111)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
As a result, the
상기 양극 단자(715)는 상기 양극탭(713)의 타단을 절곡하여 형성된다. 즉, 상기 양극 단자(715)는 적층된 복수의 상기 양극판(710)의 양극탭(713) 중에서 최상부 또는 최하부에 위치한 것을 절곡하여, 다른 양극탭(713)을 감싸도록 하고 용접함으로써 형성된다. 즉, 상기 양극 단자(715)는 별도의 구성을 이용하지 않고, 상기 양극탭(713)을 절곡하여 형성함으로써, 원가를 절감할 수 있고 단단한 결합이 이루어지도록 한다. 또한, 상기 양극 단자(715)를 형성하는 절곡된 탭은 다른 탭들에 비해 길이가 길고, 두께 또한 두꺼운 것이 바람직하다.
The
상기 세퍼레이터(720)도 역시 복수개로 형성된다. 상기 세퍼레이터(720)는 상기 양극판(710)과 음극판(730)의 사이에 게재되어 함께 적층된다. 상기 세퍼레이터(720)는 상기 양극판(710)과 음극판(720) 사이의 쇼트를 방지하고, 리튬 이온이 이동할 수 있도록 형성된다.
The
상기 음극판(730)도 역시 복수개로 형성된다. 또한, 상기 음극판(730)은 각각 음극 집전체(131), 상기 음극 집전체(131)의 적어도 일면에 형성된 음극 활물질층(732), 상기 음극 집전체(131)의 일면에 결합된 음극탭(733), 상기 음극탭(733)의 일단을 감싸는 보호 부재(734), 상기 음극탭(733)의 타단에 형성된 음극 단자(735)를 포함한다.
The
상기 음극 활물질층(732)은 상기 음극 집전체(131)의 적어도 일면에 코팅되어 형성된다. 상기 음극 활물질층(732)은 바람직하게는 음극탭(733)이 결합되는 영역을 제외하고 음극 집전체(131)의 일면과 타면에 전체적으로 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 음극 집전체(131)의 영역 중에서 상기 음극 활물질층(732)이 형성되지 않은 부분은 무지부를 형성하게 된다. 따라서, 상기 음극판(710)은 코팅되는 활물질의 양이 최대화되며, 이차전지의 용량을 증가시키게 된다. 상기 음극 집전체(131)의 영역 중에서 상기 음극 활물질층(732)이 형성되지 않은 부분은 무지부를 형성하게 된다. 또한, 상기 음극 활물질층(732)은 복수의 상기 음극판(730) 내에서 각각 동일한 수평 위치에 형성되며, 무지부 역시 복수의 음극판(730) 내에서 동일한 수평 위치에 형성된다.
The negative electrode
상기 음극탭(733)은 주로 니켈로 형성되고, 상기 음극 집전체(131)의 무지부에 결합된다. 또한, 상기 음극탭(733)은 각각 상기 무지부에서 동일한 수평 위치에 용접될 수 있다. 즉, 복수의 상기 음극탭(733)은 수직 방향을 따라 일직선으로 배열되어 형성된다. 또한, 상기 음극탭(733)은 양극탭(713)과 수평 방향을 따라 서로 이격되도록 형성된다.
The
상기 보호 부재(734)는 상기 음극탭(733)의 일단을 감싸면서 형성된다. 상기 보호 부재(734)는 상기 음극탭(733)을 절연시키고, 상기 음극 집전체(131)가 상기 음극탭(733)의 단부에 의해 손상받는 것을 방지한다.The
또한, 상기 보호 부재(734)는 내부에 용접홀(734a)을 구비한다. 따라서, 상기 용접홀(734a)을 통해 상기 음극탭(733)이 상기 음극 집전체(131)에 용접되어 결합될 수 있다.In addition, the
결국, 상기 음극탭(733)은 보호 부재(734)를 함께 상기 음극 집전체(131)에 부착한 상태에서 용접이 이루어지므로, 음극탭(733)의 용접 공정과 보호 부재(734)의 부착 공정에 의해 상기 음극 집전체(131)에 두 단계에 걸친 변형이 일어나던 문제를 줄일 수 있다. 또한, 상기 음극탭(733)의 용접시 상기 보호 부재(734)가 상기 음극 집전체(131)를 보호하므로, 상기 음극 집전체(131)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
As a result, welding is performed while the
상기 음극 단자(735)는 상기 음극탭(733)의 타단을 절곡하여 형성된다. 즉, 상기 음극 단자(735)는 적층된 복수의 상기 음극판(730)의 음극탭(733) 중에서 최상부 또는 최하부에 위치한 것을 절곡하여, 다른 음극탭(733)을 감싸도록 하고 용접함으로써 형성된다. 즉, 상기 음극 단자(735)도 역시 별도의 구성을 이용하지 않고, 상기 음극탭(733)을 절곡하여 형성함으로써, 원가를 절감할 수 있고 단단한 결합이 이루어지도록 한다. 또한, 상기 음극 단자(735)를 형성하기 위해 절곡된 탭은 다른 탭들에 비해 길이가 길고, 두께가 두꺼운 것이 바람직하다.
The
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 전극탭 및 보호 부재 구비 단계(S1), 전극탭 용접 단계(S2), 적층 단계(S3), 권취 단계(S4)를 포함하여 이루어진다. 이하에서는 도 8의 각 단계들을 도 1a 내지 도 1c를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
Referring to FIG. 8, in the method of manufacturing a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention, an electrode tab and a protective member are provided (S1), an electrode tab welding step (S2), a lamination step (S3), and a winding step (S4). It is made, including. Hereinafter, each step of FIG. 8 will be described with reference to FIGS. 1A to 1C.
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계(S1)는 양극탭(113) 및 이를 감싸는 보호 부재(114), 음극탭(123) 및 이를 감싸는 보호 부재(134)를 구비하는 단계이다. 상기 보호 부재(114)는 상기 양극탭(113)의 일단을 감싸고 있는 상태로 구비된다. 이 때, 상기 보호 부재(114)는 테이프로 형성될 수 있고 또는 몰딩을 이용하여 형성될 수도 있다. 상기 보호 부재(114)는 내부에 용접홀(114a)을 구비하여, 상기 양극탭(113)의 일부 영역을 노출시킨다. 상기 음극탭(133)을 감싸는 보호 부재(134) 역시 동일한 구성으로 구비된다. 또한, 경우에 따라 상기 보호 부재(114, 134)는 집전체(111, 131)와의 접착력을 높이기 위해 하면에 접착 부재를 구비할 수도 있다.
The electrode tab and the protective member providing step (S1) may include a
상기 전극탭 용접 단계(S2)는 상기 양극탭(113)을 양극 집전체(111)에, 상기 음극탭(133)을 음극 집전체(131)에 각각 용접하여 결합하는 단계이다. 이 때, 상기 양극탭(113)은 상기 보호 부재(114)와 함께 상기 양극 집전체(111)의 무지부에 위치한 상태에서, 상기 보호 부재(114)의 용접홀(114a)을 통해 용접된다. 또한, 상기 음극탭(133) 역시 상기 보호 부재(134)와 함께 상기 음극 집전체(131)의 무지부에 위치한 상태에서, 상기 보호 부재(134)의 용접홀(134a)을 통해 용접된다. 따라서, 상기 보호 부재(114, 134)의 부착과 전극탭(113, 133)의 용접이 한번에 이루어지기 때문에 상기 양극 집전체(111) 및 음극 집전체(131)에 변형이 발생하는 것을 줄일 수 있다. 또한, 상기 용접홀(114a, 134a)을 통해 용접을 진행하므로, 상기 양극 집전체(111) 및 음극 집전체(131)가 상기 보호 부재(114, 134)에 의해 보호되어 용접시 변형되는 것이 방지될 수 있다.
The electrode tab welding step (S2) is a step of welding the
상기 적층 단계(S3)는 양극탭(113)과 보호 부재(114)가 결합된 양극판(110), 음극탭(133)과 보호 부재(134)가 결합된 음극판(130)을 적층하는 단계이다. 이 때, 상기 양극판(110)과 음극판(130)의 사이, 상기 양극판(110)과 음극판(130) 중 적어도 하나의 외부에 세퍼레이터(120)가 함께 적층된다. 따라서, 상기 세퍼레이터(120)는 상기 양극판(110)과 음극판(130)의 쇼트를 방지하면서도 리튬 이온이 통과할 수 있도록 한다.
The stacking step (S3) is a step of stacking the
상기 권취 단계(S4)는 상기 양극판(110), 세퍼레이터(120) 및 음극판(130)을 적층한 것을 권취하는 단계이다. 상기 권취 단계(S4)에서 상기 전극 조립체(100)는 양극판(110)과 세퍼레이터(120) 및 음극판(130)이 순차적으로 적층되면서 권취되어 젤리롤 형태로 형성된다. 또한, 상기 전극 조립체(110)는 상기 양극탭(113), 음극탭(133)이 상부로 돌출된 형태로 권취된다. 이 때, 상기 전극 조립체(100)는 바람직하게는 양극판(110)의 양극탭(113)과 음극판의 음극탭(133)이 서로 이격되도록 권취된다.
The winding step (S4) is a step of winding up a laminate of the
이후 상기 전극 조립체(100)는 케이스 또는 파우치의 내부에 삽입되고, 전해액이 주입되어 이차 전지를 형성하게 된다.
Thereafter, the
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter will be described a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 전극탭 및 보호 부재 구비 단계(S1), 전극탭 용접 단계(S2), 적층 단계(S3), 전극 단자 형성 단계(S4)를 포함한다. 이하에서는 도 9의 각 단계들을 도 7a 내지 도 7c를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
Referring to FIG. 9, a method of manufacturing a secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention may include providing an electrode tab and a protective member (S1), welding an electrode tab (S2), stacking (S3), and forming an electrode terminal ( S4). Hereinafter, each step of FIG. 9 will be described with reference to FIGS. 7A to 7C.
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계(S1)는 양극탭(713) 및 이를 감싸는 보호 부재(714), 음극탭(523) 및 이를 감싸는 보호 부재(734)를 구비하는 단계이다. 상기 보호 부재(714)는 상기 양극탭(713)의 일단을 감싸고 있는 상태로 구비된다. 또한, 상기 보호 부재(714)는 내부에 용접홀(714a)을 구비하여, 상기 양극탭(713)의 일부 영역을 노출시킨다. 상기 음극탭(733)을 감싸는 보호 부재(734) 역시 이와 동일한 구성으로 구비된다.
The electrode tab and protective member providing step S1 may include a
상기 전극탭 용접 단계(S2)는 상기 양극탭(713)을 양극 집전체(111)에, 상기 음극탭(733)을 음극 집전체(131)에 각각 용접하여 결합하는 단계이다. 이 때, 상기 양극탭(713)은 상기 보호 부재(714)와 함께 상기 양극 집전체(111)의 무지부에 위치한 상태에서, 상기 보호 부재(714)의 용접홀(714a)을 통해 용접된다. 또한, 상기 음극탭(733) 역시 상기 보호 부재(734)와 함께 상기 음극 집전체(131)의 무지부에 위치한 상태에서, 상기 보호 부재(734)의 용접홀(734a)을 통해 용접된다.The electrode tab welding step (S2) is a step of welding the
따라서, 상기 보호 부재(714, 734)의 부착과 전극탭(713, 733)의 용접이 한번에 이루어지기 때문에 상기 양극 집전체(111) 및 음극 집전체(131)에 변형이 발생하는 것을 줄일 수 있다. 또한, 상기 보호 부재(714, 734)의 용접홀(714a, 734a)을 통해 용접이 이루어지므로, 용접시 상기 양극 집전체(111) 및 음극 집전체(131)에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
Therefore, since the attachment of the
상기 적층 단계(S3)는 양극탭(713)과 보호 부재(714)가 결합된 양극판(710), 음극탭(733)과 보호 부재(734)가 결합된 음극판(730)을 적층하는 단계이다. 이 때, 상기 양극판(710)과 음극판(730)의 사이, 상기 양극판(710)과 음극판(730)의 외부에 세퍼레이터(120)가 함께 적층된다. 이 때, 상기 양극판(710), 세퍼레이터(120) 및 음극판(730)은 각각 복수개로 형성되어 적층된다. 또한, 상기 양극판(710)의 양극탭(713) 및 음극판(730)의 음극탭(733)들은 각각 동일한 수평 위치에 형성되도록 배열되어 적층된다. 즉, 상기 양극탭(713) 및 음극탭(733)들은 각각 수직 방향을 따라 일직선을 이루도록 배열된다.
The stacking step (S3) is a step of stacking the
상기 전극 단자 형성 단계(S4)는 상기 양극탭(713)을 절곡하여 양극 단자(715)를, 음극탭(733)을 절곡하여 음극 단자(735)를 각각 형성하는 단계이다. 상기 양극 단자(715)는 복수의 상기 양극탭(713) 중에서 최상부 또는 최하부에 위치한 것을 절곡하여 내부에 다른 양극탭(713)들을 위치시킨 상태에서, 용접하여 형성된다. 즉, 상기 양극 단자(715)는 별도의 구성없이, 상기 양극탭(713)을 절곡하고 용접함으로써, 제조 단가를 낮출 수 있고 단단하게 형성될 수 있다. 물론, 상기 음극 단자(735) 역시 상기 양극 단자(715)와 같은 방법으로 상기 음극탭(733)들을 이용하여 형성될 수 있다.
The electrode terminal forming step S4 is a step of forming the
100, 700; 전극 조립체 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710; 양극판
113, 713; 양극탭
114, 214, 314, 414, 514, 515, 614, 615, 714; 보호 부재
114a; 용접홀 214b; 하부 보호 영역
314c, 614b, 615b; 곡면 715; 양극 단자
120; 세퍼레이터 130, 730; 음극판
133, 713; 음극탭 134, 734; 보호 부재
735; 음극 단자100, 700;
113, 713; Anode Tab
114, 214, 314, 414, 514, 515, 614, 615, 714; Protection
114a;
314c, 614b, 615b;
120;
133, 713;
735; Negative terminal
Claims (26)
상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나는
상기 전극판의 활물질이 도포되지 않은 무지부에 결합되고, 단부가 보호 부재에 의해 감싸지며, 상기 보호 부재의 외부로 노출된 영역이 상기 무지부와 결합되고,
상기 보호 부재는
상기 양극탭 또는 음극탭 중 적어도 하나의 상부에 형성된 제 1 보호 부재; 및
상기 제 1 보호 부재의 하부에 결합되어 상기 제 1 보호 부재와의 사이에 상기 양극탭 및 음극탭 중 적어도 하나를 감싸는 제 2 보호 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.In the secondary battery comprising an electrode assembly having an electrode plate and a separator comprising a positive electrode plate coupled to the positive electrode tab and the negative electrode plate coupled to the negative electrode tab,
At least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab
The active material of the electrode plate is bonded to the uncoated non-coated portion, the end portion is wrapped by a protective member, the region exposed to the outside of the protective member is combined with the uncoated portion,
The protective member
A first protective member formed on at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab; And
And a second protective member coupled to a lower portion of the first protective member and surrounding at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab between the first protective member.
상기 보호 부재에는 상기 양극탭 또는 음극탭의 용접을 위한 용접홀이 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
The protective member is a secondary battery, characterized in that the welding hole for welding the positive electrode tab or the negative electrode tab is formed.
상기 보호 부재의 하면에는 상기 전극판의 집전체와 접착하기 위한 접착제가 더 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
A secondary battery, characterized in that the lower surface of the protective member is further formed with an adhesive for adhering to the current collector of the electrode plate.
상기 보호 부재는 상기 양극탭 또는 음극탭의 가장자리 하면을 감싸면서 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
The protective member is formed while surrounding the lower surface of the edge of the positive electrode tab or negative electrode tab.
상기 보호 부재는 테이프 또는 몰딩으로 형성된 이차 전지.The method of claim 1,
The protective member is a secondary battery formed of a tape or molding.
상기 보호 부재는 상기 무지부와 결합되는 모서리 부분이 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
The protective member is a secondary battery, characterized in that the corner portion is coupled to the uncoated portion is formed in a curved surface.
상기 전극 조립체는 상기 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 적층되어 권취된 젤리롤 형태로 형성되고, 상기 양극탭 및 음극탭은 상호간에 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
The electrode assembly is a secondary battery, characterized in that the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate is formed in the form of a jelly roll wound around, the positive electrode tab and the negative electrode tab are spaced apart from each other.
상기 전극 조립체는 상기 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 복수로 적층된 적층형으로 형성되고, 상기 복수의 양극탭 및 복수의 음극탭은 극성별로 취합되어 각각의 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
The electrode assembly is a secondary battery, characterized in that the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate is formed of a plurality of stacked layers, the plurality of positive electrode tabs and the plurality of negative electrode tabs are collected by polarity to form respective electrode terminals.
상기 전극 단자는 각각 복수의 상기 양극탭 및 음극탭에서 선택된 탭을 절곡하여 다른 탭들을 내부에 감싸면서 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 9,
The electrode terminal may be formed by bending a tab selected from a plurality of positive and negative electrode tabs to surround other tabs therein.
상기 절곡된 탭은 상기 복수의 양극탭 및 복수의 음극탭 중에서 최하부 또는 최상부에 위치한 탭인 것을 특징으로 하는 이차 전지.11. The method of claim 10,
The bent tab is a secondary battery, characterized in that the tab located at the bottom or the top of the plurality of positive electrode tab and the plurality of negative electrode tab.
상기 절곡된 탭의 길이는 다른 탭들의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.11. The method of claim 10,
The length of the bent tab is a secondary battery, characterized in that formed longer than the length of the other tab.
상기 절곡된 탭의 두께는 다른 탭들의 두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.11. The method of claim 10,
The thickness of the bent tab is a secondary battery, characterized in that formed thicker than the thickness of the other tab.
상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 단부를 감싸는 보호 부재를 구비하는 전극탭 및 보호 부재 구비 단계;
상기 보호 부재의 외부로 노출된 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나를 상기 전극판의 무지부에 용접하여 부착하는 전극탭 용접 단계; 및
상기 양극판과 상기 세퍼레이터 및 음극판을 순차적으로 적층하는 적층 단계를 포함하고,
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 보호 부재를 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나의 상부에 형성된 제 1 보호 부재, 상기 제 1 보호 부재의 하부에 형성되어 상기 제 1 보호 부재와의 사이에 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나를 감싸는 제 2 보호 부재를 포함하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.In the method of manufacturing a secondary battery comprising an electrode assembly consisting of an electrode plate and a separator comprising a positive electrode plate bonded to the positive electrode tab and a negative electrode plate bonded to the negative electrode tab,
An electrode tab and a protective member provided with a protective member surrounding at least one end selected from the positive electrode tab and the negative electrode tab;
An electrode tab welding step of attaching at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab exposed to the outside of the protective member by welding to an uncoated portion of the electrode plate; And
Laminating step of sequentially stacking the positive electrode plate and the separator and the negative electrode plate,
The providing of the electrode tab and the protective member may include forming the protective member on the first protective member formed on the upper portion of at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab and on the lower portion of the first protective member. And a second protective member surrounding at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상면에 용접홀이 형성된 상기 보호 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The electrode tab and the protective member provided step of the secondary battery manufacturing method characterized in that it comprises the protective member formed with a welding hole on the upper surface.
상기 전극탭 용접 단계는 상기 용접홀을 통해 상기 보호 부재의 상부에서 용접을 진행하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.The method of claim 15,
The electrode tab welding step of manufacturing a secondary battery, characterized in that for welding on the upper portion of the protective member through the welding hole.
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 보호 부재를 테이프로 구비하거나, 몰딩을 이용하여 구비하는 이차 전지의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The electrode tab and the protective member providing step is a secondary battery manufacturing method comprising the protective member with a tape or by using a molding.
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 단부를 감싸는 부분의 모서리 영역이 곡면으로 형성된 상기 보호 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The providing of the electrode tab and the protection member includes the protection member having a curved edge region of a portion surrounding at least one end selected from the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 전극탭 및 보호 부재 구비 단계는 상기 보호 부재가 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 적어도 어느 하나의 가장자리 하면을 감싸도록 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The providing of the electrode tab and the protective member may include forming the protective member to surround the lower surface of at least one edge of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 적층 단계의 이후에는 상기 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 권취하여 상기 전극 조립체를 형성하는 권취 단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.15. The method of claim 14,
After the laminating step, a winding step of winding the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator to form the electrode assembly is further performed.
상기 적층 단계의 이후에는 복수의 상기 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 더 적층하고, 복수의 상기 양극탭 및 음극탭을 극성별로 취합하고 용접하여 각각의 전극 단자를 형성하는 전극 단자 형성 단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.15. The method of claim 14,
After the laminating step, a plurality of the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator are further stacked, and the electrode terminal forming step of forming the respective electrode terminals by collecting and welding the plurality of the positive electrode tab and the negative electrode tab for each polarity is further performed. The manufacturing method of a secondary battery.
상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭에서 선택된 탭을 절곡하고 다른 탭들을 내부에 감싸도록 하여 각각의 상기 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.The method of claim 22,
The forming of the electrode terminal may include forming the electrode terminals by bending the tabs selected from the plurality of positive electrode tabs and the negative electrode tabs and surrounding the other tabs therein.
상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 최하부 또는 최상부에 위치한 탭을 절곡하여 상기 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.24. The method of claim 23,
The forming of the electrode terminal may include forming the electrode terminal by bending a tab positioned at a lowermost or uppermost part of a plurality of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 다른 탭들의 길이보다 긴 탭을 절곡하여 상기 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.24. The method of claim 23,
The forming of the electrode terminal may include forming the electrode terminal by bending a tab longer than a length of other tabs among a plurality of positive electrode tabs and negative electrode tabs.
상기 전극 단자 형성 단계는 복수의 상기 양극탭 및 음극탭 중에서 다른 탭들의 두께보다 두꺼운 탭을 절곡하여 상기 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.24. The method of claim 23,
The forming of the electrode terminal may include forming the electrode terminal by bending a tab thicker than a thickness of other tabs among a plurality of the positive electrode tabs and the negative electrode tabs.
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