KR20150043093A - Electrode lead and secondary battery comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극리드 및 이를 이용한 파우치형 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전극리드의 용접강도를 향상시킬 수 있는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode lead and a pouch type secondary battery using the electrode lead, and more particularly, to a pouch type secondary battery capable of improving the welding strength of an electrode lead.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries capable of meeting various demands have been conducted.
대표적으로 전지는 외장재의 종류에 따라 캔형 이차전지와 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.Typically, the battery can be classified into a can-type secondary battery and a pouch-type secondary battery depending on the type of the casing.
도 1은 종래의 파우치형 이차전지를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 전극리드를 나타내는 확대도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional pouch type secondary battery. Fig. 2 is an enlarged view showing the electrode lead of Fig. 1;
도 1을 참조하면, 이차전지(10)는 케이스(11), 전극조립체(12), 전극탭(13) 및 전극리드(14)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
케이스(11)는 후술할 전극조립체(12), 전극탭(13) 및 전극리드(14)를 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.The
전극조립체(12)는 양극판, 음극판 및 분리막을 포함한다. 전극조립체(12)는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층될 수 있다. 전극조립체(12)는 대표적으로, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.The
전극탭(13)은 전극조립체(12)로부터 연장된다. 예를 들어, 양극탭은 양극판으로부터 연장되고, 음극탭은 음극판으로부터 연장된다. 여기서, 전극조립체(12)가 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 적층된 상태로 구성된 경우, 전극탭(13)은 각각의 양극판 및 음극판으로부터 연장된다. 이때, 전극탭(13)은 케이스(11)의 외부로 직접 노출되지 않고, 전극리드(14)와 같은 다른 구성요소에 연결될 수 있다.The electrode tabs (13) extend from the electrode assembly (12). For example, the positive electrode tab extends from the positive electrode plate, and the negative electrode tab extends from the negative electrode plate. Here, when the
전극리드(14)는 양극판 또는 음극판으로부터 각각 연장된 전극탭(13)들과 일부분이 전기적으로 연결되어 있다. 이때, 전극리드(14)는 전극탭(13)과 용접 등의 방법으로 접합될 수 있으며, 이는 도 1에서 음영(W)으로 표시하였다. 예를 들면, 전극리드(14)와 전극탭(13)의 접합 방법은 일반 저항 용접, 초음파 용접, 레이저 용접, 리벳 등의 방법일 수 있다.The electrode leads 14 are electrically connected to a part of the
보다 상세하게는 전극리드(14)는 도 2에 도시된 바와 같이, 연결부(14a), 노출부(14b)를 포함할 수 있다. 또한, 전극리드(14)는 연결부(14a)와 노출부(14b) 사이에 실링 테이프(14c)가 더 형성될 수 있다.More specifically, the
연결부(14a)는 전극탭(13)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 노출부(14b)는 케이스(11)의 외부로 노출될 수 있다. 즉, 연결부(14a)는 전극탭(13)과 용접 등에 의해 서로 전기적으로 결합될 수 있으며, 이는 도 1 및 도 2에서 음영(W)으로 표시되어 있다.The
그러나, 용접 등으로 결합된 전극탭(13)과 전극리드(14)는 진동 테스트 등의 외부에서 발생하는 물리적인 충격에 의해서 전극리드(14)가 끊어질 수 있다.
However, the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전극탭과 용접되는 전극리드의 폭을 넓게 함으로써, 전극리드의 용접강도를 향상시킬 수 있는 파우치형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pouch type secondary battery which is capable of improving the welding strength of an electrode lead by enlarging the width of the electrode lead to be welded with the electrode tab.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 이차전지는 전극조립체 및 상기 전극조립체를 수납하는 케이스를 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 전극조립체로부터 연장되는 전극탭; 및 일단이 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 연결부와, 타단이 상기 케이스의 외부로 노출되는 노출부를 포함하는 전극리드;를 포함하고, 상기 연결부의 폭은 상기 노출부의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pouch type secondary battery including an electrode assembly and a case for housing the electrode assembly, the pouch type secondary battery comprising: an electrode tab extending from the electrode assembly; And an electrode lead having one end connected electrically to the electrode tab and the other end exposed to the outside of the case, wherein the width of the connection portion is wider than the width of the exposed portion. do.
바람직하게는 상기 전극리드는 상기 연결부와 상기 노출부 사이에 실링 테이프가 구비될 수 있다.Preferably, the electrode lead may be provided with a sealing tape between the connection portion and the exposed portion.
또한, 바람직하게는 상기 실링 테이프는 절연성 필름일 수 있다.Preferably, the sealing tape may be an insulating film.
또한, 바람직하게는 상기 연결부는 상기 전극탭과 용접에 의해 결합될 수 있다.Also, preferably, the connection portion is welded to the electrode tab.
또한, 바람직하게는 상기 케이스는 파우치 형태로 구성될 수 있다.In addition, preferably, the case may be configured in the form of a pouch.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전극리드는 케이스에 내장되어 있는 전극조립체로부터 연장되는 전극탭과 전기적으로 연결되는 전극리드에 있어서, 일단이 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 연결부와, 타단이 상기 케이스의 외부로 노출되는 노출부를 포함하고, 상기 연결부의 폭은 상기 노출부의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode lead comprising: an electrode assembly including a plurality of electrode tabs extending from an electrode assembly installed in a case, the electrode lead being electrically connected to the electrode tab, And an exposed portion exposed to the outside of the case, wherein a width of the connection portion is formed to be wider than a width of the exposed portion.
본 발명의 일 측면에 따른 파우치형 이차전지는 전극탭과 용접되는 전극리드의 폭을 넓게 함으로써, 전극리드의 용접 강도를 향상 시킬 뿐만 아니라, 단면적 증가로 인하여 열 발생을 줄일 수 있다.
The pouch type secondary battery according to one aspect of the present invention not only improves the welding strength of the electrode leads but also reduces heat generation due to an increase in cross-sectional area by enlarging the width of the electrode leads to be welded with the electrode tabs.
도 1은 종래의 파우치형 이차전지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 전극리드를 나타내는 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 전극리드를 나타내는 확대도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional pouch type secondary battery.
Fig. 2 is an enlarged view showing the electrode lead of Fig. 1;
3 is a cross-sectional view illustrating a pouch type secondary battery according to the present invention.
4 is an enlarged view showing the electrode lead of Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 3의 전극리드를 나타내는 확대도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a pouch type secondary battery according to the present invention. 4 is an enlarged view showing the electrode lead of Fig.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지(100)는 케이스(110), 전극조립체(120), 전극탭(130) 및 전극리드(140)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a
이때, 도 3에서는 전극탭(130)과 전극리드(140)로 통칭하였지만, 이러한 구조는 양극탭들과 양극리드의 결합구조뿐만 아니라 음극탭들과 음극리드의 결합구조에서도 모두 동일하게 적용될 수 있으므로, 본 발명에서는 전극탭과 전극리드로 통칭하여 설명하기로 한다.In this case, the
케이스(110)는 상부 파우치와 하부 파우치를 포함한다. 케이스(110)는 전극조립체(120), 전극탭(130) 및 전극리드(140)를 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 이때, 상부 파우치와 하부 파우치는 각각의 테두리에 실링부를 구비하여, 전극조립체(120), 전극탭(130) 및 전해액(미도시) 등을 수납한 후, 실링부가 서로 접착될 수 있다. 이때, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부 접착은 열융착 등의 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 케이스(110)는 육면체 또는 각형 형상으로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 케이스(110)의 형상을 특정 형상으로 한정하는 것은 아니다.The
전극조립체(120)는 양극판, 음극판 및 분리막을 포함한다. 즉, 전극조립체(120)는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층 되어 서로 절연되어 있다. 전극조립체(120)는 실시형태에 따라 권취형, 스택형 또는 스택/폴딩형 등으로 다양한 구조로 형성될 수 있다. The
양극판은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하여 형성된다. 양극판은 양 면에 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성될 수 있다. 그리고, 양극판은 양극 무지부의 일측단에 금속 재질 이를 테면 알루미늄(Al) 재질로 형성되는 양극탭이 접합될 수 있다.The positive electrode plate is formed of a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof. The positive electrode plate may have a positive electrode current collector region where the positive electrode active material layer is not formed on both surfaces, that is, a positive electrode uncoated portion. The positive electrode plate may be bonded to one end of the positive electrode uncoated portion with a metallic material such as a positive electrode tab made of aluminum (Al).
음극판은 전도성 금속 박판, 예를 들면 구리(Cu) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 음극판은 양 측부에 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 그리고, 음극판은 일측단에 금속 재질, 이를테면 니켈(Ni) 재질로 형성되는 음극탭이 접합될 수 있다. 음극판 역시, 양극판과 마찬가지로 전극조립체(120)의 형태에 따라 둘 이상 포함될 수 있으며, 특히 스택형 전극조립체의 경우, 다수 포함될 수 있다.The negative electrode plate includes a negative electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, a copper (Cu) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. The negative electrode plate has negative electrode current collector regions on both sides of which a negative active material layer is not formed, that is, a negative electrode uncoated portion. The negative electrode plate may be bonded to one end thereof with a negative electrode tab made of a metal material, such as nickel (Ni). The negative electrode plate may be included more than two depending on the shape of the
분리막은 양극판과 음극판 사이에 위치하여, 양극판과 음극판을 서로 전기적으로 절연시키며, 양극판과 음극판 사이에서 리튬 이온 등이 서로 통과할 수 있도록 다공성막 형태로 형성될 수 있다. 이러한 분리막은, 예를 들어 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 복합필름을 사용한 다공성막으로 이루어질 수 있다.The separator is disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, electrically insulates the positive electrode plate and the negative electrode plate from each other, and may be formed in the form of a porous membrane so that lithium ions pass between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Such a separation membrane may be made of, for example, a porous membrane using polyethylene (PE) or polypropylene (PP) or a composite film thereof.
전극탭(130)은 전극조립체(120)로부터 연장될 수 있다. 이러한 전극탭(130)은 케이스(110)의 외부로 직접 노출되지 않고, 전극리드(140)와 같은 다른 구성요소에 연결될 수 있다. 이처럼, 전극탭(130)과 연결되는 전극리드(140)에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.The
도 4를 참조하면, 전극리드(140)는 전극탭(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 전극리드(140)의 일단은 전극탭(130)과 연결되고, 타단은 케이스의 외부로 돌출될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
전극리드(140)는 연결부(140a), 노출부(140b)를 포함할 수 있다.The
연결부(140a)는 전극탭(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 연결부(140a)는 전극탭(130)과 적어도 일부분이 접촉하는 부분으로, 이러한 접촉을 통하여 전극탭(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 연결부(140a)는 전극탭(130)과 용접 등에 의해 서로 결합될 수 있으며, 이러한 용접 부위는 도 3 및 도 4에서 음영(W)으로 표시되어 있다. 이때, 전극리드(140)와 전극탭(130)은 금속성 재질로 구성될 수 있는데, 금속성 재질 사이의 결합은 이와 같은 용접 방식에 의해 쉽게 이루어 질 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 전극탭(130)과 전극리드(140)의 특정 결합 방식에 의해 제한되는 것은 아니다.The
노출부(140b)는 케이스(110)의 외부로 노출될 수 있다. 예를들어, 도 3의 구성을 참조하면, 노출부(140b)는 연결부(140a)로부터 연장 형성되어, 케이스(110)의 외부로 일부가 노출되어 있어서, 외부부재와 연결될 수 있다. 즉, 전극리드(140)는 일단이 전극탭(130)과 연결되고, 타단이 케이스(110)의 외부로 노출되어, 외부로 노출된 타단이 전극단자로서 기능을 할 수 있다. 따라서, 이러한 전극리드(140)의 타단에 충전기나 부하 등이 연결됨으로써 이차전지는 충방전 될 수 있다.The exposed
도 4를 참조하면, 연결부(140a)의 폭(d1)은 노출부(140b)의 폭(d2) 보다 넓게 형성된다. Referring to FIG. 4, the width d1 of the
이에 따라, 본 발명에 따른 전극리드(140)는 전극탭(130)과 용접하는 부분의 폭을 넓게 형성함으로써, 전극리드(140)와 전극탭(130)의 용접 강도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 전극리드(140)와 전극탭(130)의 용접 부위(W)는 본 발명에 의하면 종래 구성에 비해 전극리드(140)와 전극탭(130)의 용접 부위가 넓어지게 되므로, 진동 테스트 등의 외부 충격에 의해도 용접 강도가 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 의하면, 용접 부위가 넓어짐으로써, 단면적이 증가하고, 저항이 감소하기 때문에, 이차전지의 열 발생이 줄어들어, 이차전지의 성능이 향상될 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the
본 발명에 따르면 전극리드(140)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 케이스(110)와 접촉되는 연결부(140a)와 노출부(140b) 사이에 실링 테이프(140c)가 형성될 수 있다.According to the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, the
실링 테이프(140c)는 전극리드(140)와 외장재의 절연을 방지할 수 있다. The sealing
이러한 실시예에 따르면, 실링 테이프(140c)는 절연성 필름인 것이 바람직하다.According to this embodiment, the sealing
본 발명에 따르면, 실링 테이프(140c)는 전해액이 케이스(110)의 외부로 누출되는 것을 방지하고, 전극탭(130)에서 발생될 수 있는 단락 등을 방지할 수 있다.
According to the present invention, the sealing
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
100: 파우치형 이차전지
110: 케이스
120: 전극조립체
130: 전극탭
140: 전극리드
140a: 연결부
140b: 노출부
140c: 실링 테이프100: Pouch type secondary battery
110: Case
120: electrode assembly
130: electrode tab
140: electrode lead
140a:
140b:
140c: sealing tape
Claims (9)
상기 전극조립체로부터 연장되는 전극탭; 및
일단이 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 연결부와, 타단이 상기 케이스의 외부로 노출되는 노출부를 포함하는 전극리드;를 포함하고,
상기 연결부의 폭은 상기 노출부의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
A secondary battery comprising an electrode assembly and a case for housing the electrode assembly,
An electrode tab extending from the electrode assembly; And
And an electrode lead having a connection portion, one end of which is electrically connected to the electrode tab, and the other end of which is exposed to the outside of the case,
Wherein a width of the connecting portion is larger than a width of the exposed portion.
상기 전극리드는
상기 연결부와 상기 노출부 사이에 실링 테이프가 구비되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
The method according to claim 1,
The electrode lead
And a sealing tape is provided between the connecting portion and the exposed portion.
상기 실링 테이프는
절연성 필름인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
The sealing tape
Wherein the insulating film is an insulating film.
상기 연결부는
상기 전극탭과 용접에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
The method according to claim 1,
The connecting portion
Wherein the electrode tabs are joined to the electrode tabs by welding.
상기 케이스는
파우치 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
The method according to claim 1,
The case
Wherein the pouch type secondary battery comprises a pouch type battery.
일단이 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 연결부와, 타단이 상기 케이스의 외부로 노출되는 노출부를 포함하고,
상기 연결부의 폭은 상기 노출부의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 전극리드.
An electrode lead electrically connected to an electrode tab extending from an electrode assembly incorporated in a case,
A connecting portion having one end electrically connected to the electrode tab and an exposed portion having the other end exposed to the outside of the case,
Wherein a width of the connection portion is larger than a width of the exposed portion.
상기 전극리드는
상기 연결부와 상기 노출부 사이에 실링 테이프가 구비되는 것을 특징으로 하는 전극리드.
The method according to claim 6,
The electrode lead
And a sealing tape is provided between the connection part and the exposed part.
상기 실링 테이프는
절연성 필름인 것을 특징으로 하는 전극리드.
8. The method of claim 7,
The sealing tape
Wherein the electrode lead is an insulating film.
상기 연결부는
상기 전극탭과 용접에 의해 결합 가능한 것을 특징으로 하는 전극리드.The method according to claim 6,
The connecting portion
Wherein the electrode lead is coupled to the electrode tab by welding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130122104A KR20150043093A (en) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | Electrode lead and secondary battery comprising the same |
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-
2013
- 2013-10-14 KR KR20130122104A patent/KR20150043093A/en active Search and Examination
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