KR101363816B1 - Manufacturing method of electrode and laser cut apparatus - Google Patents

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사찌오 기무라
유지 하마구찌
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 통상은 레이저 컷트할 수 없는 소재라도, 컷트가 가능해져 양산성이 우수한 전극 제조 방법 및 레이저 컷트 장치를 제공하는 것이다.
전극 집전박(1211) 및 전극 활물질층(1212)을 포함하는 전극 소재 시트(1210)에 형성된 수지층(1213)을 절단하여 전극(121)을 제조하는 방법이며, 수지층(1213)이 형성된 전극 활물질층(1212)에 레이저를 조사(照射)하여 전극 활물질 성분을 증발시킴으로써 발생한 증발 가스에 의해 수지층(1213)을 절단하는 용융 절단 공정을 포함한다.An object of the present invention is to provide an electrode manufacturing method and a laser cut device that can be cut and are excellent in mass productivity even in a material which is not normally laser cut.
A method of manufacturing the electrode 121 by cutting the resin layer 1213 formed on the electrode material sheet 1210 including the electrode current collector foil 1211 and the electrode active material layer 1212, and the electrode on which the resin layer 1213 is formed. And a melt cutting step of cutting the resin layer 1213 with the evaporation gas generated by irradiating a laser onto the active material layer 1212 to evaporate the electrode active material component.

Description

전극 제조 방법 및 레이저 컷트 장치{MANUFACTURING METHOD OF ELECTRODE AND LASER CUT APPARATUS}Electrode manufacturing method and laser cut device {MANUFACTURING METHOD OF ELECTRODE AND LASER CUT APPARATUS}

본 발명은 전극 제조 방법 및 레이저 컷트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode manufacturing method and a laser cut device.

특허 문헌 1은 소재를 레이저 컷트하여 리튬 2차 전지용 전극을 제조하는 방법을 개시한다.Patent document 1 discloses the method of laser-cutting a raw material and manufacturing the electrode for lithium secondary batteries.

일본 특허 출원 공개 제2002-289180호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289180

본건 발명자들도 소재를 레이저 컷트하여 전지용 전극을 제조하는 방법을 개발하고 있다. 그리고 본건 발명자들이 개발을 진행시키고 있는 중에, 소재(피절단물)의 재료에 따라서는, 어떤 고안을 하지 않으면 양호하게 레이저 컷트할 수 없는 경우가 있는 것이 발견되었다.The present inventors also develop the method of manufacturing a battery electrode by laser cutting a raw material. And while the present inventors are progressing development, it was discovered that depending on the material of a raw material (cut material), laser cut may not be satisfactorily made without any design.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 통상은 레이저 컷트할 수 없는 소재라도, 컷트가 가능하게 되어 양산성이 우수한 전극 제조 방법 및 레이저 컷트 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an electrode manufacturing method and a laser cut device, which are capable of cutting even in a material which is not normally laser cut, and which are excellent in mass productivity. .

본 발명은 이하와 같은 해결 수단에 의해 상기 과제를 해결한다.This invention solves the said subject by the following solving means.

본 발명은 전극 집전박 및 전극 활물질층을 포함하는 전극 소재 시트에 부착된 수지층을 절단하여 전극을 제조하는 방법이다. 그리고, 상기 수지층이 부착된 전극 활물질층에 레이저를 조사하여 전극 활물질 성분을 증발시킴으로써 발생한 증발 가스에 의해 수지층을 절단하는 용융 절단 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method of manufacturing an electrode by cutting a resin layer attached to an electrode material sheet including an electrode current collector foil and an electrode active material layer. And a melt cutting step of cutting the resin layer with the evaporation gas generated by irradiating a laser to the electrode active material layer with the resin layer and evaporating the electrode active material component.

본 발명에 따르면, 전극 활물질 성분을 증발시킴으로써 발생한 증발 가스에 의해 수지층이 절단되므로, 통상은 레이저 컷트할 수 없는 소재라도, 컷트가 가능하게 되어 양산성이 우수하다.According to the present invention, since the resin layer is cut by the evaporation gas generated by evaporating the electrode active material component, even a material which cannot be laser cut is usually cut and excellent in mass productivity.

본 발명의 실시 형태, 본 발명의 이점에 대해서는, 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Embodiments of the present invention and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 리튬 이온 2차 전지를 설명하는 도면.
도 2는 양산성이 우수한 전극 제조 방법을 설명하는 도면.
도 3은 전극 소재 시트로부터 전극을 제조하기 위한 컷트 라인을 도시하는 도면.
도 4는 레이저 컷트 장치의 개요를 도시하는 도면.
도 5는 레이저 헤드의 상세도.
도 6은 발명자들의 지식을 설명하는 도면.
도 7은 레이저 파워 밀도와 수지 테이프의 절단 폭의 상관을 설명하는 도면.
도 8은 전극 소재 시트(1210)의 컷트 라인 I에 있어서의 단면도.1 is a view for explaining a lithium ion secondary battery;
2 is a view for explaining an electrode manufacturing method excellent in mass productivity;
3 shows a cut line for producing an electrode from an electrode material sheet.
4 is a diagram illustrating an outline of a laser cut device.
5 is a detail view of the laser head.
6 illustrates the knowledge of the inventors.
It is a figure explaining the correlation of the laser power density and the cutting width of a resin tape.
8 is a cross-sectional view taken along the cut line I of the electrode material sheet 1210.

처음에 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 발명자들의 기술 착상에 대해 설명한다.In order to facilitate understanding of the present invention at first, the technical concept of the inventors will be described.

도 1은 리튬 이온 2차 전지를 설명하는 도면으로, 도 1의 (A)는 리튬 이온 2차 전지의 셀 팩의 외관을 도시하는 사시도, 도 1의 (B)는 셀 팩에 수납되는 단위 전지의 평면도이다.1 is a view for explaining a lithium ion secondary battery, Figure 1 (A) is a perspective view showing the appearance of the cell pack of the lithium ion secondary battery, Figure 1 (B) is a unit battery housed in the cell pack Top view of the.

여기서는, 전지로서 리튬 이온 2차 전지를 일례로 들어 설명한다.Here, a lithium ion secondary battery is mentioned as an example and demonstrated as a battery.

리튬 이온 2차 전지의 셀 팩(10)은 외장재(11)에, 소정수 적층되어 전기적으로 접속된 단위 전지(12)가 내장되어 있다. 또한 단위 전지(12)에 대해서는 도 1의 (B)를 참조하여 후술한다. 또한, 도시를 생략하지만, 이 리튬 이온 2차 전지의 셀 팩(10)이 소정수 적층되고, 알루미늄 등으로 형성된 박스(하우징)에 수납되어 리튬 이온 2차 전지 패키지로 된다.A cell pack (10) of a lithium ion secondary battery has a built-in unit cell (12) electrically connected to a predetermined number of layers in a casing (11). The unit cell 12 will be described later with reference to FIG. 1B. Although not shown, a predetermined number of cell packs 10 of the lithium ion secondary battery are stacked and stored in a box (housing) made of aluminum or the like to form a lithium ion secondary battery package.

외장재(11)는 적층된 단위 전지(12)를 수용한다. 외장재(11)의 재료는 다양하게 생각되지만, 예를 들어 알루미늄을 폴리프로필렌 필름으로 피복한 고분자-금속 복합 라미네이트 필름의 시트재가 있다. 외장재(11)는, 우선 처음에 적층된 단위 전지(12)를 수용한 상태에서, 한 변이 개방되도록 세 변이 열융착된다. 그리고 전해액이 주액된 후에 남은 한 변도 열융착된다. 외장재(11)는 단위 전지(12)의 전력을 외부로 취출하기 위한 정극 탭(111a) 및 부극 탭(111b)을 구비한다.The casing member 11 accommodates the stacked unit cells 12. Although the material of the exterior material 11 is considered various, there exists a sheet material of the polymer-metal composite laminated film which coat | covered aluminum with the polypropylene film, for example. The packaging material 11 is first heat-sealed in three sides such that one side is opened in a state in which the unit cells 12 stacked at first are accommodated. Then, one side remaining after the electrolyte is injected is heat-sealed. The packaging material 11 includes a positive electrode tab 111a and a negative electrode tab 111b for extracting electric power of the unit cell 12 to the outside.

정극 탭(111a)은 일단부가 외장재(11)의 내부에서 정극 집전부에 접속되고, 타단부가 외장재(11)의 외부로 나온다.One end of the positive electrode tab 111a is connected to the positive electrode current collector at the inside of the exterior member 11, and the other end thereof comes out of the exterior member 11.

부극 탭(111b)은 일단부가 외장재(11)의 내부에서 부극 집전부에 접속되고, 타단부가 외장재(11)의 외부로 나온다.One end of the negative electrode tab 111b is connected to the negative electrode current collector in the interior of the exterior member 11, and the other end thereof comes out of the exterior member 11.

도 1의 (B)에 도시된 바와 같이, 단위 전지(12)는 정극(121a)과, 부극(121b)과, 세퍼레이터(122)를 포함한다.1B, the unit cell 12 includes a positive electrode 121a, a negative electrode 121b, and a separator 122. The positive electrode 121a, the negative electrode 121b,

세퍼레이터(122)는 유동성이 있는 전해질(전해액)을 보유 지지하는 전해질층이다. 세퍼레이터(122)는 폴리아미드제 부직포, 폴리에틸렌 부직포, 폴리프로필렌 부직포, 폴리이미드 부직포, 폴리에스테르 부직포, 아라미드 부직포 등의 부직포이다. 또한, 세퍼레이터(122)는 필름이 연신되어 세공이 형성된 미세다공막 필름이라도 좋다. 이와 같은 필름은 기존의 리튬 이온 전지용 세퍼레이터로서 사용된다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드 필름이나 혹은 이들을 적층한 것이라도 좋다. 세퍼레이터(122)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 얇은 쪽이 전지가 콤팩트해진다. 따라서 세퍼레이터(122)는 성능을 확보할 수 있는 범위에서, 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 일반적으로는 세퍼레이터(122)의 두께는 10 내지 100㎛ 정도이다. 단, 일정 두께가 아니어도 좋다.The separator 122 is an electrolyte layer that holds a fluid electrolyte (electrolytic solution). The separator 122 is a nonwoven fabric such as a nonwoven fabric made of polyamide, a polyethylene nonwoven fabric, a polypropylene nonwoven fabric, a polyimide nonwoven fabric, a polyester nonwoven fabric, and an aramid nonwoven fabric. In addition, the separator 122 may be a microporous membrane film in which a film is stretched to form pores. Such a film is used as a conventional separator for lithium ion batteries. Moreover, polyethylene, a polypropylene, a polyimide film, or what laminated | stacked these may be sufficient. The thickness of the separator 122 is not particularly limited. However, the thinner the battery becomes, the more compact. Therefore, it is preferable that the separator 122 be as thin as possible in the range which can ensure performance. Generally, the thickness of the separator 122 is about 10 to 100 mu m. However, the thickness may not be constant.

전해질(전해액)은, 예를 들어 폴리머 골격 중에 수 중량％ 내지 99중량％ 정도 전해액을 보유 지지시킨 겔 전해질이다. 특히, 고분자 겔 전해질이 좋다. 고분자 겔 전해질은, 예를 들어 이온 도전성을 갖는 고체 고분자 전해질에, 통상 리튬 이온 전지에서 사용되는 전해액을 포함한 것이다. 또한, 리튬 이온 도전성을 갖지 않는 고분자의 골격 중에, 통상 리튬 이온 전지에서 사용되는 전해액을 보유 지지시킨 것이라도 좋다.The electrolyte (electrolyte) is, for example, a gel electrolyte in which an electrolyte solution is held in the polymer skeleton by about several wt% to 99 wt%. Particularly, a polymer gel electrolyte is preferable. The polymer gel electrolyte includes, for example, an electrolyte solution used in a lithium ion battery in a solid polymer electrolyte having ion conductivity. The skeleton of the polymer having no lithium ion conductivity may also be one in which an electrolytic solution normally used in a lithium ion battery is held.

고분자 겔 전해질은 고분자 전해질 100％로 된 것 이외의 것이며, 전해액을 폴리머 골격에 포함시킨 것이면 된다. 특히, 전해액과 폴리머의 비율(질량비)은 20:80 내지 98:2 정도가 바람직하다. 이와 같은 비율이면, 전해질에 의한 유동성과, 전해질로서의 성능이 양립된다.The polymer gel electrolyte may be other than 100% of the polymer electrolyte, and may contain an electrolyte solution in the polymer skeleton. In particular, the ratio (mass ratio) of the electrolytic solution to the polymer is preferably about 20:80 to 98: 2. With such a ratio, the fluidity due to the electrolyte and the performance as an electrolyte are compatible.

폴리머 골격은 열경화성 폴리머 및 열가소성 폴리머 중 어떤 것이라도 좋다. 구체적으로는, 예를 들어 폴리에틸렌옥시드를 주쇄 또는 측쇄에 갖는 고분자(PEO), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리메타크릴산에스테르, 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리불화비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체(PVDF-HFP), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등이다. 단, 이들로 한정되지 않는다.The polymer backbone may be any of a thermosetting polymer and a thermoplastic polymer. Specifically, for example, a polymer having a polyethylene oxide in its main chain or side chain (PEO), polyacrylonitrile (PAN), polymethacrylic acid ester, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride and hexafluoro (PVDF-HFP), polymethylmethacrylate (PMMA), and the like. However, the present invention is not limited to these.

고분자 겔 전해질에 포함되는 전해액(전해질염 및 가소제)은, 통상 리튬 이온 전지에서 사용되는 것이다. 예를 들어, LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiTaF6, LiAlCl4, Li2B10Cl10 등의 무기산 음이온염, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, Li(C2F5SO2)2N 등의 유기산 음이온염 중에서 선택되는, 적어도 1종류의 리튬염(전해질염)을 포함하고, 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트 등의 환형상 카보네이트류이다. 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트 등의 사슬 형상 카보네이트류라도 좋다. 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디부톡시에탄 등의 에테르류라도 좋다. γ-부티롤락톤 등의 락톤류라도 좋다. 아세토니트릴 등의 니트릴류라도 좋다. 프로피온산메틸 등의 에스테르류라도 좋다. 디메틸포름아미드 등의 아미드류라도 좋다. 아세트산 메틸 및 포름산 메틸 중에서 선택되는 적어도 1종류 이상을 혼합한 비프로톤성 용매 등의 유기 용매(가소제)를 사용한 것이라도 좋다. 단, 이들로 한정되지 않는다.The electrolytic solution (electrolytic salt and plasticizer) contained in the polymer gel electrolyte is usually used in a lithium ion battery. For example, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAsF 6, LiTaF 6, LiAlCl 4, Li 2 B 10 inorganic acid anion salts such as Cl 10, LiCF 3 SO 3, Li (CF 3 SO 2) 2 N, Li (Electrolyte salt) selected from organic acid anion salts such as (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N, and is a cyclic carbonate such as propylene carbonate, ethylene carbonate and the like. Chain carbonates such as dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and diethyl carbonate may be used. Ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane and 1,2-dibutoxyethane may be used. and lactones such as? -butyrolactone. Nitriles such as acetonitrile may also be used. Ester, such as methyl propionate, may be sufficient. Amides such as dimethylformamide may also be used. An organic solvent (plasticizer) such as an aprotic solvent obtained by mixing at least one kind selected from methyl acetate and methyl formate may be used. However, the present invention is not limited to these.

정극(121a)은 정극 집전박과, 그 양면에 형성된 정극 활물질층을 갖는다. 정극(121a)은 세퍼레이터(122)의 한쪽 면[도 1의 (B)에서는 세퍼레이터(122)의 하면]에 배치된다.The positive electrode 121a has a positive electrode collector foil and a positive electrode active material layer formed on both surfaces thereof. The positive electrode 121a is disposed on one surface of the separator 122 (the lower surface of the separator 122 in FIG. 1B).

정극 집전박은, 예를 들어 알루미늄, 구리, 티탄, 니켈, 스테인리스강(SUS), 이들의 합금 등에 의한 박이다. 정극 집전박의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상은 1 내지 100㎛ 정도이다.The positive electrode collector foil is a foil made of, for example, aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel (SUS), or an alloy thereof. The thickness of the positive electrode current collector foil is not particularly limited, but is usually about 1 to 100 mu m.

정극 활물질층의 정극 활물질은, 특히 리튬-천이 금속 복합 산화물이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 스피넬 LiMn2O4 등의 LiㆍMn계 복합 산화물, LiCoO2 등의 LiㆍCo계 복합 산화물, LiNiO2 등의 LiㆍNi계 복합 산화물, LiFeO2 등의 LiㆍFe계 복합 산화물 등이다. 또한, LiFePO4 등의 천이 금속과 리튬의 인산 화합물이나 황산 화합물이라도 좋다. 또한, V2O5, MnO2, TiS2, MoS2, MoO3 등의 천이 금속 산화물이나 황화물이라도 좋다. 또한, PbO2, AgO, NiOOH 등이라도 좋다. 이와 같은 정극 활물질은 전지 용량, 출력 특성이 우수한 전지를 구성할 수 있다.The positive electrode active material of the positive electrode active material layer is preferably a lithium-transition metal composite oxide. Specifically, for example, spinel LiMn 2 O 4, such as a Li-Mn-based composite oxide, LiCoO 2, such as a Li-Co composite oxide, LiNiO 2, etc. of the Li-Ni-based composite oxide, LiFeO 2, such as the Li and Fe Based composite oxide. In addition, a phosphate compound or a sulfuric acid compound of a transition metal such as LiFePO 4 and lithium may be used. Further, transition metal oxides or sulfides such as V 2 O 5 , MnO 2 , TiS 2 , MoS 2 and MoO 3 may be used. Further, it may be such as PbO 2, AgO, NiOOH. Such a positive electrode active material can comprise the battery excellent in battery capacity and an output characteristic.

정극 활물질의 입경(粒徑)은 정극 재료를 페이스트화하여 스프레이 코트 등에 의해 제막할 수 있는 정도이면 좋지만, 작은 쪽이 전극 저항을 저감시킬 수 있다. 구체적으로는, 정극 활물질의 평균 입경이 0.1 내지 10㎛이면 좋다.The particle diameter of the positive electrode active material should just be a grade capable of forming a positive electrode material into a film by spray coating or the like, but the smaller one can reduce the electrode resistance. Specifically, the average particle diameter of the positive electrode active material may be 0.1 to 10 탆.

정극 활물질은, 그 밖에도 이온 전도성을 높이기 위해, 전해질, 리튬염, 도전조제 등을 포함해도 좋다. 도전조제는, 일례를 들면, 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 그래파이트 등이다.In addition, the positive electrode active material may contain an electrolyte, a lithium salt, a conductive aid, or the like in order to increase ion conductivity. Examples of the conductive aid include acetylene black, carbon black, graphite, and the like.

정극 활물질, 전해질(바람직하게는 고체 고분자 전해질), 리튬염, 도전조제의 배합량은 전지의 사용 목적(출력 중시, 에너지 중시 등), 이온 전도성이 고려되어 설정된다. 예를 들어, 전해질, 특히 고체 고분자 전해질의 배합량이 너무 적으면, 활물질층 내에서의 이온 전도 저항이나 이온 확산 저항이 커져, 전지 성능이 저하된다. 한편, 전해질, 특히 고체 고분자 전해질의 배합량이 너무 많으면, 전지의 에너지 밀도가 저하된다. 따라서, 이들이 고려되어, 구체적인 배합량이 설정된다. 정극 활물질층의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 전지의 사용 목적(출력 중시, 에너지 중시 등), 이온 전도성 등이 고려되어 설정된다. 일반적인 정극의 두께는 1 내지 500㎛ 정도이다.The compounding quantity of a positive electrode active material, electrolyte (preferably solid polymer electrolyte), lithium salt, and a conductive support agent is set in consideration of the purpose of use of a battery (important importance on output, energy importance, etc.) and ion conductivity. For example, when the compounding quantity of electrolyte, especially a solid polymer electrolyte is too small, the ion conduction resistance and ion diffusion resistance in an active material layer will become large, and battery performance will fall. On the other hand, if the amount of the electrolyte, particularly the solid polymer electrolyte, is too large, the energy density of the battery is lowered. Therefore, these are considered and the specific compounding quantity is set. The thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited. The purpose of use of the battery (emphasis on output, emphasis on energy, etc.), ionic conductivity, and the like are set in consideration. The thickness of a general positive electrode is about 1 to 500 mu m.

부극(121b)은 부극 집전박과, 그 양면에 형성된 부극 활물질층을 갖는다. 부극(121b)은 세퍼레이터(122)의 다른 한쪽의 면[도 1의 (B)에서는 세퍼레이터(122)의 상면]에 배치된다.The negative electrode 121b has a negative electrode collector foil and a negative electrode active material layer formed on both surfaces thereof. The negative electrode 121b is disposed on the other surface of the separator 122 (the upper surface of the separator 122 in Fig. 1B).

부극 집전박은 정극 집전박과 동일한 것을 사용해도, 다른 것을 사용해도 좋다.The negative electrode collector foil may be the same as or different from the positive electrode collector foil.

부극 활물질층의 부극 활물질은, 구체적으로는 금속 산화물, 리튬- 금속 복합 산화물 금속, 카본, 티탄 산화물, 리튬-티탄 복합 산화물 등이다. 특히, 카본, 천이 금속 산화물, 리튬- 천이 금속 복합 산화물이 바람직하다. 그 중에서도, 카본 또는 리튬-천이 금속 복합 산화물은 전지를 고전지 용량화, 고출력화할 수 있다. 이들이 1종 단독으로 사용되어도 좋고, 2종 이상 병용되어도 좋다.Specifically, the negative electrode active material of the negative electrode active material layer is a metal oxide, a lithium-metal composite oxide metal, carbon, titanium oxide, a lithium-titanium composite oxide, or the like. In particular, carbon, transition metal oxides, and lithium-transition metal composite oxides are preferable. Among them, the carbon or lithium-transition metal composite oxide can make the battery high capacity and high output. These may be used singly or in combination of two or more.

이와 같은 단위 전지(12)가 소정수 적층되고 각 정극 집전박이 하나로 집합되어 전기적으로 병렬 접속된다. 이 집합 부분이 정극 집전부이고, 이 정극 집전부에 정극 탭(111a)이 접속된다. 또한, 각 부극 집전박이 하나로 집합되어 전기적으로 병렬 접속된다. 이 집합 부분이 부극 집전부이고, 이 부극 집전부에 부극 탭(111b)이 접속된다.A predetermined number of such unit cells 12 are stacked, and each positive electrode current collector foil is assembled into one and electrically connected in parallel. This assembly part is a positive electrode collector part, and the positive electrode tab 111a is connected to this positive electrode collector part. In addition, each negative electrode current collector foil is assembled into one and electrically connected in parallel. This assembly part is a negative electrode collector part, and the negative electrode tab 111b is connected to this negative electrode collector part.

정극(121a) 및 부극(121b)은 세퍼레이터(122)를 사이에 두도록 배치되지만, 만일 위치가 어긋나면, 정극(121a) 및 부극(121b)이 단락할 우려가 있다. 특히, 정극(121a) 및 부극(121b)이 교차하는 도 1의 (B)에 1점 파선원으로 둘러싼 A부에서 단락할 우려가 있다고 하는 것이 본건 발명자들에 의해 발견되었다. 따라서, 본건 발명자들은 적어도 정극(121a) 및 부극(121b) 중 어느 한쪽의 전극의 A부를 포함하는 영역에 절연성의 점착 테이프를 부착하는 것을 착상하였다. 한편, 이 절연성의 점착 테이프는 정극(121a) 및 부극(121b)의 단락을 방지하는 것이므로, 어느 한쪽에 부착하면 좋고, 양쪽에 부착해도 좋다. 또한 이하의 설명에서는, 정극/부극으로 특정하지 않고, 전극으로서 설명한다.Although the positive electrode 121a and the negative electrode 121b are arrange | positioned so that the separator 122 may be interposed, there exists a possibility that the positive electrode 121a and the negative electrode 121b may short-circuit if the position shifts. In particular, it has been discovered by the present inventors that there is a risk of a short circuit in the portion A surrounded by a dashed-dotted circle in FIG. 1B where the positive electrode 121a and the negative electrode 121b intersect. Therefore, the inventors of the present invention have conceived of attaching an insulating adhesive tape to a region including the A portion of at least one of the positive electrode 121a and the negative electrode 121b. On the other hand, since the insulating adhesive tape prevents the short circuit between the positive electrode 121a and the negative electrode 121b, it may be attached to either one or both. In addition, in the following description, it does not specify as a positive electrode / negative electrode, but demonstrates as an electrode.

도 2는 양산성이 우수한 전극 제조 방법을 설명하는 도면이다.Fig. 2 is a view for explaining an electrode manufacturing method excellent in mass productivity.

구체적인 다양한 방법을 검토하는 도중에, 본건 발명자들은 양산성을 고려하여, 절연성의 점착 테이프(1213)를 전극 소재 시트(1210)에 부착한 상태에서 레이저 컷트함으로써 전극을 제조하는 방법에 생각이 미쳤다. 한편, 전극 소재 시트(1210)는 전극 집전박(1211)의 소정 영역에 전극 활물질층(1212)이 형성되어 있다. 또한, 절연성의 점착 테이프(1213)는, 예를 들어 폴리프로필렌(polypropylene; PP) 등의 수지 테이프이다.In the course of examining various specific methods, the inventors considered the method of manufacturing an electrode by laser cutting in the state which attached the insulating adhesive tape 1213 to the electrode material sheet 1210 in consideration of mass productivity. In the electrode material sheet 1210, an electrode active material layer 1212 is formed in a predetermined region of the electrode current collector foil 1211. The insulating adhesive tape 1213 is, for example, a resin tape such as polypropylene (PP).

전극 소재 시트(1210)에 수지 테이프(1213)를 부착한 상태가 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 (B)로부터 알 수 있는 바와 같이, 전극 집전박(1211)의 소정 영역에 전극 활물질층(1212)이 형성되어 있다. 그리고, 수지 테이프(1213)는 전극 집전박(1211)에 형성된 전극 활물질층(1212)과, 전극 활물질층(1212)이 형성되어 있지 않은 전극 집전박(1211)에 걸쳐서 부착되어 있다.A state in which the resin tape 1213 is attached to the electrode material sheet 1210 is shown in FIG. 2. As can be seen from FIG. 2B, the electrode active material layer 1212 is formed in a predetermined region of the electrode current collecting foil 1211. The resin tape 1213 is attached over the electrode active material layer 1212 formed on the electrode current collector foil 1211 and the electrode current collector foil 1211 on which the electrode active material layer 1212 is not formed.

도 3은 전극 소재 시트로부터 전극을 제조하기 위한 컷트 라인을 도시하는 도면이다.It is a figure which shows the cut line for manufacturing an electrode from an electrode material sheet.

수지 테이프(1213)가 부착된 전극 소재 시트(1210)를, 1점 파선으로 나타낸 컷트 라인을 따라서 레이저 컷트한다. 이와 같이 하면, 양산성이 우수한 방법으로 원하는 전극(121)을 제조할 수 있다.The electrode material sheet 1210 with the resin tape 1213 is laser cut along a cut line indicated by a dashed line. In this manner, the desired electrode 121 can be produced by a method having superior mass productivity.

도 4는 레이저 컷트 장치의 개요를 도시하는 도면이다.It is a figure which shows the outline | summary of a laser cut apparatus.

레이저 컷트 장치(20)는 레이저 발진부(21)와, 레이저 헤드(22)와, 레이저 헤드 위치 결정부(23)와, 워크 반송대(24)를 포함한다.The laser cut device 20 includes a laser oscillation unit 21, a laser head 22, a laser head positioning unit 23, and a work carrier 24.

레이저 발진부(21)는 레이저를 발생시킨다. 레이저는, 예를 들어 파장이 1㎛대의 레이저이다. 이와 같은 레이저이면, 전극 소재 시트(1210)를 절단했을 때에 발생하는 절삭 칩을 적게 할 수 있다. 따라서, 전지의 내부에 절삭 칩이 남기 어려워진다. 또한 고속으로 컷트할 수 있다. 따라서, 양산성이 우수하다. 또한, 파장이 1㎛대의 레이저로서는, YAG 레이저나 파이버 레이저가 있다.The laser oscillating portion 21 generates a laser. The laser is, for example, a laser having a wavelength of 1 µm. Such a laser can reduce the number of cutting chips generated when the electrode material sheet 1210 is cut. Therefore, it becomes difficult to leave cutting chips inside the battery. Moreover, it can cut at high speed. Therefore, mass productivity is excellent. As a laser having a wavelength of 1 m, there are a YAG laser and a fiber laser.

레이저 헤드(22)는 파이버 케이블(261)을 통해 레이저 발진부(21)에 접속된다. 레이저 헤드(22)는 레이저를 발사한다. 또한, 레이저 헤드(22)는 가스 튜브(262)를 통해 가스 공급부(25)에 접속된다. 가스 튜브(262)의 도중에는 전자기 밸브(263)가 설치되어 있고, 가스의 공급 또는 정지를 전환할 수 있다. 레이저 헤드(22)의 그 밖의 상세에 대해서는 후술한다.The laser head 22 is connected to the laser oscillating section 21 through a fiber cable 261. The laser head 22 emits a laser. Further, the laser head 22 is connected to the gas supply part 25 through the gas tube 262. [ The electromagnetic valve 263 is provided in the middle of the gas tube 262, and can supply or stop gas supply. Other details of the laser head 22 will be described later.

레이저 헤드 위치 결정부(23)는 레이저 헤드(22)를 지지하는 동시에, 전후 방향(X방향) 및 좌우 방향(Y방향)으로 레이저 헤드(22)를 이동시킨다.The laser head positioning unit 23 supports the laser head 22 and moves the laser head 22 in the front-rear direction (X direction) and the left-right direction (Y direction).

워크 반송대(24)는 전극 소재 시트(1210)를 소정의 위치까지 반송하는 동시에, 레이저 컷트 시에 위치가 어긋나지 않도록 전극 소재 시트(1210)를 보유 지지한다. 구체적인 구조의 도시는 생략하지만, 워크 반송대(24)는 전후로 배열되는 2개의 벨트 컨베이어로 이루어지고, 그 벨트 컨베이어에 의해 전극 소재 시트(1210)를 소정의 위치까지 반송한다. 또한, 2개의 벨트 컨베이어 사이에는 에어 흡인부가 설치되어 있고, 전극 소재 시트(1210)를 흡인하여 위치가 어긋나지 않도록 보유 지지한다.The workpiece conveyance stand 24 conveys the electrode material sheet 1210 to a predetermined position, and holds the electrode material sheet 1210 so that the position is not shifted at the time of laser cutting. Although the illustration of a specific structure is abbreviate | omitted, the workpiece conveyance stand 24 consists of two belt conveyors arranged back and forth, and conveys the electrode raw material sheet 1210 to a predetermined position by this belt conveyor. Moreover, the air suction part is provided between two belt conveyors, and the electrode material sheet 1210 is attracted and hold | maintained so that a position may not shift.

도 5는 레이저 헤드의 상세도이다.5 is a detailed view of the laser head.

레이저 헤드(22)는 말단(221)에 파이버 커넥터를 구비한다. 이 파이버 커넥터에 파이버 케이블(261)이 접속된다. 레이저 헤드(22)는 파이버 커넥터로부터 레이저를 도입한다. 레이저 헤드(22)는 선단(222)이 노즐 칩이다. 노즐 칩의 선단 구경은, 일례를 들면 φ0.8 내지 1.5㎜이다. 레이저 헤드(22)는 노즐 칩으로부터 레이저를 조사(照射)한다. 또한, 레이저 헤드(22)는 가스 취입부(223)를 구비한다. 이 가스 취입부(223)에 가스 튜브(262)가 접속된다. 레이저 헤드(22)는 가스 공급부(25)로부터 공급된 가스를, 가스 취입부(223)로부터 도입한다. 그리고 이 가스는 노즐 칩의 선단구로부터 레이저와 동축으로 분사된다. 또한, 레이저 헤드(22)는 카메라(224)를 구비한다. 이 카메라(224)는 노즐 칩의 선단구의 위치 확인용이다.The laser head 22 has a fiber connector at its distal end 221. A fiber cable 261 is connected to this fiber connector. The laser head 22 introduces a laser from the fiber connector. The head 222 of the laser head 22 is a nozzle chip. The tip diameter of the nozzle chip is, for example, φ 0.8 to 1.5 mm. The laser head 22 irradiates a laser from a nozzle chip. Further, the laser head 22 has a gas inlet 223. A gas tube 262 is connected to the gas inlet 223. The laser head 22 introduces the gas supplied from the gas supply part 25 from the gas blowing part 223. The gas is injected coaxially with the laser from the tip end of the nozzle chip. In addition, the laser head 22 has a camera 224. The camera 224 is for checking the position of the distal end of the nozzle chip.

도 6은 발명자들의 지식을 설명하는 도면이다.6 is a view for explaining the knowledge of the inventors.

상술한 바와 같이, 본건 발명자들은 양산성을 고려하여, 수지 테이프(1213)를 전극 소재 시트(1210)에 부착한 상태에서 레이저 컷트함으로써 전극을 제조하는 방법에 생각이 미쳤다.As mentioned above, the inventors considered the method of manufacturing an electrode by laser cutting in the state which attached the resin tape 1213 to the electrode material sheet 1210 in consideration of mass productivity.

그러나, 수지 테이프(1213)는 레이저를 투과시켜 버리므로, 어떤 고안을 하지 않으면, 레이저 컷트할 수 없는 것이 본건 발명자들에 의해 발견되었다.However, since the resin tape 1213 transmits a laser, it was discovered by the present inventors that a laser cut cannot be carried out without any design.

즉, 도 6의 컷트 라인 I 및 컷트 라인 II에 존재하는 수지 테이프(1213)는 레이저를 투과시켜 버리므로, 어떤 고안을 하지 않으면, 레이저 컷트할 수 없다. 또한 컷트 라인 III에는 수지 테이프(1213)가 부착되어 있지 않고, 전극 집전박(1211)이 노출되어 있다. 따라서, 여기에 대해서는 통상의 방법으로 레이저 컷트할 수 있다.That is, since the resin tape 1213 which exists in the cut line I and the cut line II of FIG. 6 permeate | transmits a laser, a laser cut cannot be performed unless a design is made. The resin tape 1213 is not attached to the cut line III, and the electrode current collector foil 1211 is exposed. Therefore, about this, laser cutting can be carried out by a conventional method.

도 7은 레이저 파워 밀도와 수지 테이프의 절단 폭의 상관을 설명하는 도면으로, 도 7의 (A)는 상관도, 도 7의 (B)는 수지 테이프의 절단 폭을 설명하는 도면이다.It is a figure explaining the correlation of a laser power density and the cutting width of a resin tape, FIG. 7 (A) is a correlation diagram, FIG. 7 (B) is a figure explaining the cutting width of a resin tape.

발명자들은 개발을 진행시켜 가는 도중에, 컷트 라인 I에 대해서는, 수지 테이프가 부착된 전극 활물질층에 소정의 파워 밀도의 레이저를 조사함으로써, 전극 활물질에 함유되는 성분이 증발하고, 이 증발 가스에 의해 수지 테이프를 절단할 수 있는 것을 발견하였다. 이와 같이 컷트 라인 I를 따라서 수지 테이프를 절단하는 공정이 용융 절단 공정이다.The inventors, while progressing the development, irradiate a laser of a predetermined power density to the electrode active material layer with the resin tape on the cut line I, whereby the components contained in the electrode active material evaporate, and the resin is evaporated by this evaporation gas. It was found that the tape could be cut. Thus, the process of cutting the resin tape along the cut line I is a melt cutting process.

그 실험 결과를 플롯하여 얻어진 레이저 파워 밀도와 수지 테이프의 절단 폭의 상관이 도 7의 (A)에 도시되어 있다. 또한, 수지 테이프(1213)의 절단 폭(W)이라 함은, 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이 레이저의 조사 중심을 사이에 두고 넓어지는 절단 폭이다.The correlation between the laser power density obtained by plotting the experimental result and the cutting width of the resin tape is shown in Fig. 7A. In addition, the cutting width W of the resin tape 1213 is a cutting width which widens across the irradiation center of a laser, as shown to FIG. 7 (B).

도 7의 (A)에 도시된 바와 같이, 파워 밀도(A)까지는, 수지 테이프를 절단할 수 없지만, 파워 밀도(A)를 초과하면, 파워 밀도가 커질수록 테이프의 절단 폭이 커진다. 이는, 수지 테이프가 부착된 전극 활물질층의 활물질에 함유되는 성분이 증발하고, 이 증발 가스의 열이나 압력에 의해 수지 테이프가 절단되기 때문이다.As shown in FIG. 7A, the resin tape cannot be cut up to the power density A. However, when the power density A is exceeded, the cutting width of the tape increases as the power density increases. This is because the component contained in the active material of the electrode active material layer with a resin tape evaporates, and the resin tape is cut | disconnected by the heat and the pressure of this evaporation gas.

또한 컷트 라인 II에 대해서는, 도 6의 (B)에 도시되어 있는 바와 같이, 수지 테이프(1213)가 전극 활물질층(1212)이 아니라 전극 집전박(1211)에 부착되어 있다. 그로 인해, 전극 활물질층의 증발 현상이 발생하지 않으므로, 수지 테이프(1213)는 컷트되지 않는다. 그러나, 컷트 라인 II에 있어서의 수지 테이프(1213)의 길이는 짧기 때문에, 컷트 라인(레이저 조사 궤적)을 사이에 둔 전극(121) 및 잉여 부재(125)를 보유 지지하여 양자를 떼어냄으로써, 컷트 라인 II에 있어서의 수지 테이프(1213)를 절단할 수 있다. 따라서, 양산성이 좋다. 또한 컷트 라인 II를 따라서 수지 테이프를 절단하는 공정이 잡아당김 분리 절단 공정이다.Regarding the cut line II, as shown in FIG. 6B, the resin tape 1213 is attached to the electrode current collector foil 1211 instead of the electrode active material layer 1212. Therefore, since the evaporation phenomenon of the electrode active material layer does not occur, the resin tape 1213 is not cut. However, since the length of the resin tape 1213 in cut line II is short, it cuts by holding the electrode 121 and the surplus member 125 which interposed the cut line (laser irradiation trace), and removing both. The resin tape 1213 in line II can be cut | disconnected. Therefore, mass productivity is good. In addition, the process of cutting the resin tape along the cut line II is a pulling-separation cutting process.

도 8은 전극 소재 시트(1210)의 컷트 라인 I에 있어서의 단면도이다.8 is a cross-sectional view taken along the cut line I of the electrode material sheet 1210.

도 8의 (A)에 도시된 바와 같이, 전극 소재 시트(1210)는 전극 집전박(1211)의 표리 양면에 전극 활물질층(1212)이 형성되어 있고, 또한 수지 테이프(1213)가 부착되어 있다.As shown in FIG. 8A, the electrode material sheet 1210 has electrode active material layers 1212 formed on both front and back sides of the electrode current collector foil 1211, and a resin tape 1213 is attached thereto. .

수지 테이프(1213)가 부착된 전극 소재 시트(1210)에 레이저(L)가 조사되면, 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이, 레이저(L)는 수지 테이프(1213)를 투과하여, 전극 활물질층(1212)에 흡수된다.When the laser L is irradiated onto the electrode material sheet 1210 having the resin tape 1213 attached thereto, as shown in FIG. 8B, the laser L penetrates the resin tape 1213 to form an electrode. It is absorbed by the active material layer 1212.

이때, 레이저(L)의 파워 밀도가, 파워 밀도(A)를 초과하고 있으면, 도 8의 (C)에 화살표로 나타낸 바와 같이, 전극 활물질층(1212)의 전극 활물질에 함유되는 성분이 증발한다. 그리고, 이 증발 가스에 의해 수지 테이프(1213)가 용융되어 절단된다. 수지 테이프(1213)의 용융이 진행되어, 완전히 절단되면 절단 부위로부터 전극 활물질의 증기가 릴리프되므로, 수지 테이프(1213)에 대해 그 이상은 입열하지 않게 되어 용융이 제한된다.At this time, if the power density of the laser L exceeds the power density A, the component contained in the electrode active material of the electrode active material layer 1212 will evaporate, as shown by the arrow in FIG. . The resin tape 1213 is melted and cut by this evaporation gas. Melting of the resin tape 1213 proceeds, and when completely cut, vapor of the electrode active material is released from the cut portion, so that no more heat is input to the resin tape 1213, and melting is limited.

이때, 본 실시 형태와 같이, 레이저와 동축으로 가스를 분사함으로써, 수지 테이프(1213)가 냉각되므로, 수지 테이프(1213)의 과잉의 용융이 방지된다.At this time, since the resin tape 1213 is cooled by injecting gas coaxially with the laser as in the present embodiment, excessive melting of the resin tape 1213 is prevented.

레이저의 입사측과는 반대측의 수지 테이프(1213)에 대해서도, 도 8의 (D)에 도시된 바와 같이, 전극 활물질층(1212)의 전극 활물질의 성분이 증발할 때에 발생하는 증발 가스의 열에 의해 용융되어 절단된다.Also for the resin tape 1213 on the side opposite to the incidence side of the laser, as shown in FIG. 8D, the heat of the evaporation gas generated when the component of the electrode active material of the electrode active material layer 1212 evaporates. Melted and cut.

레이저를 투과시켜 버리는 수지 테이프는 레이저 컷트할 수 없다. 그러나, 본 실시 형태에서는 수지 테이프가 부착된 전극 활물질층(1212)에 레이저를 조사하여 전극 활물질 성분을 증발시킴으로써, 증발 가스가 발생된다. 이 증발 가스의 열이나 압력 등에 의해 수지 테이프가 절단되는 것이다. 이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 레이저를 투과시켜 버리는 수지 테이프라도, 절단할 수 있는 것이다. 그리고 수지 테이프를 사용할 수 있으므로, 양산성이 우수한 것이다.The resin tape that transmits the laser can not be laser-cut. However, in this embodiment, evaporation gas is generated by irradiating a laser to the electrode active material layer 1212 with a resin tape and evaporating an electrode active material component. A resin tape is cut | disconnected by the heat, pressure, etc. of this evaporation gas. Thus, according to this embodiment, even the resin tape which permeate | transmits a laser can be cut | disconnected. And since a resin tape can be used, it is excellent in mass productivity.

또한 본 실시 형태에서는, 레이저와 동축으로 가스를 분사하도록 하였다. 따라서, 수지 테이프(1213)가 절단되면 즉시 냉각되게 되어, 수지 테이프(1213)의 과잉의 용융이 방지된다. 특히, 가스가 레이저와 동축으로 분사되므로, 레이저 헤드를 고속으로 이동시켜도, 가스의 분사가 지연되는 일 없이 추종할 수 있어, 수지 테이프(1213)의 과잉의 용융이 확실하게 방지되는 것이다.Moreover, in this embodiment, gas was sprayed coaxially with a laser. Therefore, when the resin tape 1213 is cut off, it immediately cools, and excessive melting of the resin tape 1213 is prevented. In particular, since the gas is injected coaxially with the laser, even if the laser head is moved at a high speed, the gas injection can be followed without delay, and excessive melting of the resin tape 1213 is reliably prevented.

또한, 수지 테이프(1213)가 전극 활물질층(1212)이 아니라 전극 집전박(1211)에 부착되어 있는 컷트 라인 II에 대해서는, 전극 활물질층의 증발 현상이 발생하지 않으므로, 수지 테이프(1213)는 컷트되지 않는다. 그러나, 컷트 라인(레이저 조사 궤적)을 사이에 둔 전극(121) 및 잉여 부재(125)를 보유 지지하여 양자를 떼어냄으로써, 컷트 라인 II에 있어서의 수지 테이프(1213)를 절단할 수 있는 것이다.In addition, since the evaporation phenomenon of the electrode active material layer does not occur with respect to the cut line II in which the resin tape 1213 is attached to the electrode current collector foil 1211 instead of the electrode active material layer 1212, the resin tape 1213 is cut. It doesn't work. However, the resin tape 1213 in the cut line II can be cut | disconnected by holding and holding the electrode 121 and the surplus member 125 which interposed the cut line (laser irradiation trace).

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 도시한 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only illustrative of some of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments.

예를 들어, 레이저로서 파장이 1㎛대의 레이저, 또한 그 구체예로서 YAG 레이저 및 파이버 레이저를 예시하였지만, 그들로는 한정되지 않는다. 다른 레이저라도 좋다.For example, although a laser having a wavelength of 1 占 퐉 is exemplified as a laser, and a YAG laser and a fiber laser are exemplified as the specific examples, the present invention is not limited thereto. Other lasers may be used.

또한 전극을 사용하는 전지로서 리튬 이온 2차 전지를 예시하였지만, 그것으로는 한정되지 않는다. 다른 전지라도 좋다.Moreover, although the lithium ion secondary battery was illustrated as a battery using an electrode, it is not limited to that. Other ex is good.

또한, 상기 설명에 있어서는, 수지 테이프가 부착되어 있는 측으로부터 레이저를 조사하고 있지만, 도 8의 (D)에 도시되어 있는 바와 같이, 수지 테이프의 이면측으로부터 레이저를 조사해도 전극 활물질층(1212)의 전극 활물질의 성분이 증발할 때에 발생하는 증발 가스의 열에 의해 수지 테이프가 용융되어 절단된다. 따라서, 예를 들어 수지 테이프(1213)를 전극 소재 시트(1210)의 하면에만 부착해 두고 상방으로부터, 그 전극 소재 시트(1210)가 부착된 전극 활물질층(1212)에 레이저를 조사하는 경우라도, 동일한 작용 효과가 얻어진다.In addition, in the said description, although the laser is irradiated from the side to which the resin tape is affixed, even if it irradiates a laser from the back surface side of the resin tape, as shown in FIG. The resin tape is melted and cut by the heat of the evaporation gas generated when the component of the electrode active material of evaporation evaporates. Therefore, even if the resin tape 1213 is attached only to the lower surface of the electrode material sheet 1210, for example, and a laser is irradiated to the electrode active material layer 1212 with the electrode material sheet 1210 attached from above, The same working effect is obtained.

또한 상기 실시 형태에 있어서는, 특히 수지 테이프를 수지층으로서 예시하였지만, 수지 시일이나 수지 패치 또는 수지 도포재라도 동일한 작용 효과가 얻어진다.Moreover, in the said embodiment, although the resin tape was illustrated as a resin layer especially, the same effect is acquired even if it is a resin seal, a resin patch, or a resin coating material.

10 : 리튬 이온 2차 전지의 셀 팩
11 : 외장재
12 : 단위 전지
121 : 전극(121a : 정극, 121b : 부극)
1210 : 전극 소재 시트
1211 : 전극 집전박
1212 : 전극 활물질층
1213 : 절연성의 점착 테이프(수지 테이프)
122 : 세퍼레이터
20 : 레이저 컷트 장치
21 : 레이저 발진부
22 : 레이저 헤드
23 : 레이저 헤드 위치 결정부
24 : 워크 반송대
25 : 가스 공급부10: Cell pack of lithium ion secondary battery
11: Outer material
12: Unit cell
121: electrode (121a: positive electrode, 121b: negative electrode)
1210: electrode material sheet
1211: Electrode collector foil
1212: electrode active material layer
1213: insulating adhesive tape (resin tape)
122: separator
20: laser cut device
21: laser oscillation portion
22: Laser head
23: Laser head positioning unit
24: Workpiece carrier band
25 gas supply unit

Claims (8)

전극 집전박의 일부에 전극 활물질층이 형성되고, 상기 전극 활물질층과 상기 전극 집전박에 걸쳐서 수지층이 형성된 전극 소재 시트를 절단하여 전극을 제조하는 방법이며,
상기 수지층이 형성된 부분에 있는 전극 활물질층에 레이저를 조사하여 전극 활물질 성분을 증발시킴으로써 발생한 증발 가스에 의해 수지층을 절단하는 용융 절단 공정을 포함하는, 전극 제조 방법.An electrode active material layer is formed in a part of an electrode current collector foil, and is a method of manufacturing an electrode by cutting the electrode material sheet in which the resin layer was formed over the said electrode active material layer and the said electrode current collector foil,
And a melt cutting step of cutting the resin layer by the evaporation gas generated by irradiating a laser to the electrode active material layer in the portion where the resin layer is formed and evaporating the electrode active material component. 제1항에 있어서,
상기 전극 활물질층이 형성되지 않은 전극 집전박에 레이저를 조사한 후,
상기 전극 집전박에 레이저를 조사한 궤적과 상기 수지층을 용융 절단한 궤적을 기준으로 전극 소재 시트를 양측으로 잡아당김으로써 레이저로 절단되지 않은 수지층을 절단하는 잡아당김 분리 절단 공정을 포함하는, 전극 제조 방법.The method of claim 1,
After irradiating a laser to the electrode current collector foil is not formed the electrode active material layer,
And a pull-separation cutting step of cutting the resin layer not cut by the laser by pulling the electrode material sheet on both sides based on the trace irradiated with the laser on the electrode current collector foil and the trace cut by melting the resin layer. Manufacturing method. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지층은 절연성의 점착 테이프인, 전극 제조 방법.The electrode manufacturing method of Claim 1 or 2 whose said resin layer is an insulating adhesive tape. 제1항 또는 제2항에 있어서, 레이저를 조사할 때에 레이저와 동축으로 가스를 분사하는, 전극 제조 방법.The electrode manufacturing method of Claim 1 or 2 which injects gas coaxially with a laser when irradiating a laser. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레이저는 파장이 1㎛대의 레이저인, 전극 제조 방법.The electrode production method according to claim 1 or 2, wherein the laser is a laser having a wavelength of 1 µm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레이저는 YAG 레이저 또는 파이버 레이저인, 전극 제조 방법.The electrode manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the laser is a YAG laser or a fiber laser. 전극 집전박의 일부에 전극 활물질층이 형성되고, 상기 전극 활물질층과 상기 전극 집전박에 걸쳐서 수지층이 형성된 전극 소재 시트를 절단하는 레이저 컷트 장치이며,
상기 수지층이 형성된 부분에 있는 전극 활물질층에 레이저를 조사하여 전극 활물질 성분을 증발시킴으로써 발생한 증발 가스에 의해 상기 수지층이 절단되는 레이저 파워 밀도 이상으로 설정된 레이저 조사부를 포함하는, 레이저 컷트 장치.An electrode active material layer is formed in a part of electrode current collector foil, and is a laser cut device which cuts the electrode material sheet in which the resin layer was formed over the said electrode active material layer and the said electrode current collector foil,
And a laser irradiator set to a laser power density equal to or higher than the laser power density at which the resin layer is cut by the evaporation gas generated by irradiating a laser to the electrode active material layer in the portion where the resin layer is formed and evaporating the electrode active material component. 제7항에 있어서, 상기 레이저 조사부는 레이저를 조사할 때에 레이저와 동축으로 가스도 분사하는, 레이저 컷트 장치.The laser cutting device according to claim 7, wherein the laser irradiation unit also injects gas coaxially with the laser when irradiating the laser.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6064228B2 (en) * 2013-05-24 2017-01-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Laser cutting apparatus and laser cutting method
FR3034913B1 (en) * 2015-04-09 2017-05-05 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR CUTTING AN ELECTRODE FROM AN ELECTROCHEMICAL GENERATOR
CN104942445B (en) * 2015-05-22 2017-01-04 深圳吉阳智云科技有限公司 Method for cutting pole piece by using laser
KR20180001229A (en) * 2016-06-27 2018-01-04 삼성에스디아이 주식회사 Method for manufacturing secondary battery and secondary battery using the same
JP6930822B2 (en) * 2016-08-31 2021-09-01 三洋電機株式会社 Secondary battery electrodes and secondary batteries
JP6519570B2 (en) * 2016-11-17 2019-05-29 トヨタ自動車株式会社 Separator integrated electrode plate, electrode plate pair, laminated type storage element, and method of manufacturing separator integrated electrode plate
JP6885310B2 (en) * 2017-11-28 2021-06-09 トヨタ自動車株式会社 Method of manufacturing electrode sheet manufacturing equipment and power storage equipment
WO2020140865A1 (en) * 2019-01-02 2020-07-09 无锡先导智能装备股份有限公司 Pole piece cutting device
CN110116277B (en) * 2019-05-20 2022-05-24 广东利元亨智能装备股份有限公司 Laser cutting method and device for tab
CN115555852B (en) * 2021-06-30 2023-06-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 Pole piece forming method and device
KR20230014436A (en) * 2021-07-21 2023-01-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode manufacturing method and electrode manufacturing system used in the method
WO2023170960A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-14 武蔵精密工業株式会社 Storage cell, storage module, and method for manufacturing storage cell
JP2023132755A (en) * 2022-03-11 2023-09-22 トヨタ自動車株式会社 Electrode for all-solid-state battery, all-solid-state battery, and manufacturing methods thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990018729A (en) * 1997-08-28 1999-03-15 손욱 Battery pole cutting device
JP2002289180A (en) 2001-03-28 2002-10-04 Sanyo Electric Co Ltd Method and device for manufacturing electrode for lithium secondary battery
JP2006054281A (en) 2004-08-11 2006-02-23 Tdk Corp Method and device for manufacturing electrochemical element
KR20080101725A (en) * 2007-05-18 2008-11-21 주식회사 엘지화학 Process for preparing electrode of lithium secondary battery using fiber pulse type laser

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52111097A (en) * 1976-03-13 1977-09-17 Toshiba Corp Laser processing method
JPS6245490A (en) * 1985-08-23 1987-02-27 Toyota Motor Corp Cutting method for synthetic resin material
JPS6245491A (en) * 1985-08-23 1987-02-27 Toyota Motor Corp Cutting method for synthetic resin material
JPH01127188A (en) * 1987-11-10 1989-05-19 Toyota Motor Corp Resin cutting method
JP2539946B2 (en) * 1990-10-03 1996-10-02 三菱電機株式会社 Laser cutting method
JP2003048094A (en) * 2001-08-03 2003-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device and method for laser beam machining
JP3754420B2 (en) * 2003-02-04 2006-03-15 三洋電機株式会社 Secondary battery electrode plate, method of manufacturing the same, and secondary battery using the electrode plate
JP5354646B2 (en) * 2008-07-31 2013-11-27 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 Multilayer secondary battery and manufacturing method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990018729A (en) * 1997-08-28 1999-03-15 손욱 Battery pole cutting device
JP2002289180A (en) 2001-03-28 2002-10-04 Sanyo Electric Co Ltd Method and device for manufacturing electrode for lithium secondary battery
JP2006054281A (en) 2004-08-11 2006-02-23 Tdk Corp Method and device for manufacturing electrochemical element
KR20080101725A (en) * 2007-05-18 2008-11-21 주식회사 엘지화학 Process for preparing electrode of lithium secondary battery using fiber pulse type laser

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JP2012221913A (en) 2012-11-12
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