KR20240004848A

KR20240004848A - 배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법

Info

Publication number: KR20240004848A
Application number: KR1020237041514A
Authority: KR
Inventors: 텅페이 쑤; 닝 펑
Original assignee: 주하이 코스엠엑스 배터리 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2022-09-08
Publication date: 2024-01-11
Also published as: JP2024520156A; WO2023036267A1; CN113644230A; EP4333099A1; US20240106088A1

Abstract

본 출원은 배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법을 제공한다. 배터리 전극 플레이트는 전극 플레이트 본체와 탭을 포함하고, 전극 플레이트 본체에는 탭 장착홈 및 제1 홈이 형성되어 있고, 탭 장착홈과 전극 플레이트 본체의 제1 에지는 연통되고, 제1 홈과 전극 플레이트 본체의 제2 에지는 연통되며, 제1 에지와 제2 에지는 전극 플레이트 본체 상의 마주하는 두 에지이고, 탭은 탭 장착홈에 연결된다. 본 출원의 배터리 전극 플레이트는 쉽게 끊어지지 않고, 배터리의 신뢰성이 보다 높다.

Description

배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법

본 출원은 배터리 기술분야에 관한 것으로, 특히 배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2021년 9월 9일 중국 특허국에 출원한 출원 번호가 202111053876.9이고, 출원 명칭이 "배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 참조로서 본 출원에 결합된다.

과학 기술이 발전함에 따라 리튬 이온 배터리 기술은 빠르게 발전하였다. 동시에, 사용자들은 리튬 이온 배터리의 급속 충전 능력에 대해서도 더욱 높은 요구를 제기하였으며, 급속 충전 리튬 이온 배터리는 소비자용 리튬 이온 배터리의 발전 추세가 되었다.

배터리의 급속 충전 성능을 향상시키기 위해, 리튬 이온 배터리의 탭 중간 배치 구조는 이미 널리 응용되고 있다. 즉, 배터리 셀의 내부 저항을 줄이고, 충방전 과정에서 전극 플레이트 상의 전류 밀도 분포를 최적화하고, 배터리의 급속 충전 능력을 향상시키기 위하여, 탭을 양음극 전극 플레이트의 3/4, 1/3, 1/2 등의 위치로 이동시킨다. 탭 중간 배치 구조의 응용 과정에서는, 생산 효율을 향상시키고 배터리 안전 리스크 문제를 줄이기 위해, 일반적으로 광폭 세정 기술을 사용한다. 즉, 하나의 전극 플레이트 기재 전체에서 먼저 탭 용접홈을 가공하고, 탭 용접홈의 정면과 반면 양면은 모두 공백 집전체이며, 그 다음 탭 용접홈의 폭 방향 에지를 따라 전극 플레이트 기재를 복수의 배터리 전극 플레이트로 절단하여 분할한다. 상술한 공정 프로세스에서는 절단 분할 편차 또는 절단 분할 기기의 정밀도 등의 문제로 절단 분할이 쉽게 탭 용접홈의 폭 방향의 에지를 따라 수행되지 않으며, 이때 전극 플레이트 에지와 탭 용접홈 에지 간에는 코팅 영역이 존재하게 되며, 배터리 전극 플레이트의 평탄도에 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여, 그 이후에 펀칭 공정을 더 진행하여 해당 코팅 영역을 펀칭하여 제거한다.

상기 공정에 의해 형성된 배터리 전극 플레이트에서, 탭 용접홈과 전극 플레이트 에지 사이에는 펀칭에 의해 형성된 관통홈이 형성되고, 해당 관통 홈에서 배터리 에지에 가까운 일측은 노치 구조이고, 탭 용접홈에 가까운 일측은 직접 탭 용접홈과 이어지며, 탭 용접홈 위치는 두께가 보다 얇고, 단지 집전체의 두께뿐이며, 탭을 설치할 때 또한 고온 용접에 견뎌야 하기에, 탭 용접홈에 가까운 관통홈의 일측은 응력 집중으로 인해 전극 플레이트가 쉽게 파단되며, 따라서 배터리의 신뢰성에 영향을 미친다.

상술한 문제를 감안하여, 본 출원의 실시 형태는 배터리 전극 플레이트의 신뢰성이 보다 높고, 쉽게 끊어지지 않는 배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법을 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 출원의 제1 측면에서는 배터리 전극 플레이트를 제공하되, 전극 플레이트 본체와 탭을 포함하고, 전극 플레이트 본체에는 탭 장착홈 및 제1 홈이 설치되어 있고, 탭 장착홈과 전극 플레이트 본체의 제1 에지는 연통되고, 제1 홈과 전극 플레이트 본체의 제2 에지는 연통되며, 제1 에지와 제2 에지는 전극 플레이트 본체 상의 마주하는 두 에지이고, 탭은 탭 장착홈에 연결된다.

일 가능한 실시 형태에서, 제2 에지에서 제1 에지로의 방향을 따라, 제1 에지에서의 제1 홈의 투영은, 적어도 제1 에지에서의 탭 장착홈의 투영의 일부를 덮는다.

일 가능한 실시 형태에서, 제1 홈은 제2 에지에 위치한 홈 개구를 구비하고, 제1 에지에 평행되는 방향을 따라, 제1 홈의 홈 개구의 길이는 탭의 폭보다 크고; 및/또는,

탭 장착홈은 제1 에지에 위치한 개구를 구비하고, 제1 홈은 제2 에지에 위치한 홈 개구를 구비하고, 제1 에지에 평행되는 방향을 따라, 개구의 길이는 홈 개구의 길이보다 작거나 같다.

일 가능한 실시 형태에서, 전극 플레이트 본체는 집전체 및 집전체의 적어도 일 표면에 형성된 활물질층을 포함하고, 탭 장착홈과 제1 홈 사이의 영역에 활물질층을 구비한다.

일 가능한 실시 형태에서, 제1 에지에서 제2 에지로의 방향을 따라, 탭 장착홈과 제1 홈 사이의 활물질층의 폭은 탭 장착홈과 제1 홈의 폭의 합보다 크다.

일 가능한 실시 형태에서, 탭 장착홈은 제1 에지에 위치한 개구를 구비하고, 탭 장착홈의 저부는 집전체이고, 탭 장착홈의 3개 둘레측은 활물질층이다.

일 가능한 실시 형태에서, 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층이 형성되고, 탭 장착홈에 등지는 집전체의 일측 표면의 활물질층 상에는 제2 탭 장착홈이 형성되고, 제2 탭 장착홈과 탭 장착홈은 마주하여 형성되고; 제2 탭 장착홈의 길이는 탭 장착홈의 길이보다 크고, 및/또는, 전극 플레이트 본체의 폭 방향을 따라, 제2 탭 장착홈의 폭은 탭 장착홈의 폭보다 크다.

일 가능한 실시 형태에서, 제1 홈은 제2 에지에 위치한 홈 개구를 구비하고, 제1 홈의 저부는 집전체이고, 제1 홈의 둘레측은 활물질층이다.

일 가능한 실시 형태에서, 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층이 형성되고, 제1 홈에 등지는 집전체의 표면의 활물질층 상에는 제2 홈이 형성되고, 제2 홈과 제1 홈은 마주하여 형성되고; 전극 플레이트 본체의 길이 방향을 따라 제2 홈의 길이는 제1 홈의 길이보다 크고, 및/또는, 전극 플레이트 본체의 폭 방향을 따라, 제2 홈의 폭은 1 홈의 폭보다 크다.

일 가능한 실시 형태에서, 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층이 형성되고, 탭 장착홈은 그 중 일측의 활물질층에 형성되고, 탭은 집전체에 용접되고, 탭에 등지는 집전체의 일면의 용접점은 활물질층에 의해 덮인다.

일 가능한 실시 형태에서, 제1 홈은 탭 장착홈과 동일측에 있는 활물질층 상에 위치하고, 제1 홈에 마주하는 집전체의 타면에는 활물질층이 위치한다.

일 가능한 실시 형태에서, 탭이 수용된 탭 장착홈 상에 제1 절연층이 덮여 있고; 및/또는, 제1 홈 상에 제2 절연층이 덮여 있다.

일 가능한 실시 형태에서, 탭은 탭 장착홈에 위치한 제1 섹션과 탭 장착홈으로부터 연장된 제2 섹션을 포함하고, 제2 섹션 상에는 탭 접착제가 설치되어 있고, 제1 절연층은 탭 접착제의 일부를 덮는다.

일 가능한 실시 형태에서, 제2 절연층은 제2 에지를 초과하고, 초과 거리는 3mm 미만이다.

일 가능한 실시 형태에서, 탭 장착홈에 등지는 배터리 전극 플레이트의 표면 상에는 제2 탭 장착홈이 형성되고, 제2 탭 장착홈과 탭 장착홈은 마주하여 형성되고, 제2 탭 장착홈에는 제5 절연층이 덮여 있고, 제1 절연층과 제5 절연층의 제1 에지를 초과하는 부분은 서로 접착된다.

일 가능한 실시 형태에서, 제1 홈은 전극 플레이트의 두께 방향을 따라 전극 플레이트를 관통하는 관통홈이다.

일 가능한 실시 형태에서, 탭 장착홈의 전극 플레이트 본체의 폭 방향으로의 사이즈는 L1이고, 제1 홈의 전극 플레이트 본체의 폭 방향으로의 사이즈는 L2이고, 탭 장착홈과 제1 홈의 전극 플레이트 본체의 길이 방향으로의 사이즈는 모두 D이며, 탭의 전극 플레이트 본체의 길이 방향으로의 사이즈는 W이고, 전극 플레이트 기재의 전극 플레이트 본체의 길이 방향으로의 사이즈는 Z이며;

L1≥L2;

L1=(0.1~0.6)×Z;

L2가 0.1mm~15.0mm 인 것;

D=(1.0~4.0)×W 인 것을 만족한다.

본 출원의 제2 측면에서는 배터리를 제공하되, 제1 전극 플레이트와, 분리막과, 제2 전극 플레이트를 적층 후 권취하여 형성된 배터리 셀을 포함하고, 제1 전극 플레이트와 제2 전극 플레이트의 극성은 서로 반대되고, 제1 전극 플레이트는 상술한 배터리 전극 플레이트이다.

일 가능한 실시 형태에서, 탭 장착홈이 바로 마주하는 제2 전극 플레이트의 활물질층 표면에는 제3 절연층이 덮여 있다.

일 가능한 실시 형태에서, 제1 홈이 바로 마주하는 제2 전극 플레이트의 활물질층 표면에는 제4 절연층이 덮여 있다.

본 출원의 제3 측면에서는 배터리 전극 플레이트의 제조 방법을 제공하되,

전극 플레이트 기재의 일 표면 상에 복수의 요홈을 개설하되, 복수의 요홈은 전극 플레이트 기재의 제1 방향 상에서 이격되게 배치되는 단계;

복수의 절단선을 따라 전극 플레이트 기재를 복수의 전극 플레이트 본체로 절단하되, 각 요홈은 절단선을 따라 탭 장착홈과 제1 홈으로 절단 분할되고, 여기서 동일한 요홈으로부터 절단 분할된 탭 장착홈과 제1 홈은 서로 다른 전극 플레이트 본체 상에 위치하는 단계;

탭을 전극 플레이트 본체의 탭 장착홈에 용접하여, 배터리 전극 플레이트를 형성하는 단계;를 포함하고,

여기서 복수의 절단선은 제1 방향을 따라 전극 플레이트 기재 상에 이격 배치되고, 복수의 절단선과 요홈은 일대일 대응되게 설정되고, 각각의 절단선은 모두 대응되는 요홈을 통과한다.

일 가능한 실시 형태에서,

탭을 전극 플레이트 본체의 탭 장착홈에 용접하는 단계 후에,

탭이 설치된 탭 장착홈의 홈 개구 위치에 제1 절연층을 덮고, 제1 홈의 홈 개구 위치에 제2 절연층을 덮는 단계를 더 포함한다.

일 가능한 실시 형태에서,

전극 플레이트 본체를 절단 분할하는 단계 후에,

전극 플레이트 본체 상의 제1 홈이 형성된 위치에 대해 펀칭하여 노치를 형성하는 단계를 더 포함한다.

본 출원의 배터리 전극 플레이트, 배터리 및 배터리 전극 플레이트의 제조 방법. 배터리 전극 플레이트는 전극 플레이트 본체와 탭을 포함하고, 전극 플레이트 본체에는 탭 장착홈 및 제1 홈이 설치되고, 탭 장착홈과 전극 플레이트 본체의 제1 에지는 연통되고, 제1 홈과 전극 플레이트 본체의 제2 에지는 연통되며, 제1 에지와 제2 에지는 전극 플레이트 본체 상의 마주하는 두 에지이고, 탭은 탭 장착홈에 연결된다. 상술한 방안은, 탭 장착홈과 전극 플레이트 본체의 제1 에지가 연통되고, 제1 에지가 평탄하고 노치가 없으므로, 파단되는 확률이 감소하고, 배터리 전극 플레이트의 안전성과 신뢰성이 개선되도록 한다.

본 출원의 구조 및 기타 공개 목적 및 유익한 효과는 첨부 도면을 결합하여 바람직한 실시 형태에 대한 설명을 통해 더욱 명료하고 이해하기 쉬울 것이다.

도 1a는 종래 기술 중 절단 분할 편차 발생시 절단해 낸 배터리 전극 플레이트의 구조도이다.
도 1b는 종래 기술 중 절단 분할 편차 발생시 절단해 낸 배터리 전극 플레이트에 탭이 설치되지 않았을 때의 구조도이다.
도 2는 본 출원의 실시 형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 제조 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 출원의 실시 형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 제조 방법 중 전극 플레이트 기재의 제1 상태에서의 구조도이다.
도 4는 본 출원의 실시 형태 중 전극 플레이트 본체의 구조도이다.
도 5는 본 출원의 실시 형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 제조 방법 중 배터리 전극 플레이트의 제2 상태에서의 구조도이다.
도 6은 본 출원의 실시 형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 다른 일 구조도이다.
도 7은 본 출원의 실시 형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 다른 구조도이다.
도 8은 도 6에 도시된 배터리 전극 플레이트의 배면 구조도이다.

본 출원의 목적, 기술방안 및 장점이 더욱 명확하도록, 아래에서는 본 출원의 실시 형태에 따른 첨부 도면을 결합하여, 본 출원의 실시 형태에 따른 기술방안을 명확하고 완전하게 설명한다. 물론, 기재되는 실시 형태는 본 출원의 일부 실시 형태일 뿐, 전부의 실시 형태는 아니다. 본 출원의 실시 형태의 기초상에서, 본 분야의 통상의 지식을 가진 자가 창조적인 노동을 들이지 않고 획득한 모든 기타 실시 형태들은 전부 본 출원의 보호범위에 속한다.

기존의 배터리는 배터리 전극 플레이트가 쉽게 파단되어, 배터리의 신뢰성이 좋지 않은 문제가 존재한다. 도 1a, 도 1b에는, 종래 기술 중 절단 분할 편차 발생시 절단해 낸 배터리 전극 플레이트(100')의 상황이 도시되어 있으며, 이때, 탭(140')을 용접하기 위한 요홈(120')의 에지부와 배터리 전극 플레이트(100')의 에지부는 일정한 거리를 가지고, 요홈(120')의 에지부와 배터리 전극 플레이트(100')의 에지부 사이에는 코팅 영역이 형성되어 있고, 해당 코팅 영역을 펀칭하여 제거하면, 펀칭홈(101)이 형성되고, 펀칭홈(101)은 관통홈이고, 해당 펀칭홈(101)에서 배터리 에지에 가까운 일측은 노치 구조이고, 요홈(120')에 가까운 일측은 직접 요홈(120')과 이어지며, 요홈(120') 위치의 두께는 보다 얇고, 탭을 설치할 때 고온 용접을 견뎌야 하기에, 요홈(120')에 가까운 펀칭홈(101)의 일측은 응력이 집중되어 배터리 전극 플레이트가 쉽게 파단되는 것을 초래한다.

아래 첨부 도면을 결합하여 본 출원의 실시 형태에 따른 배터리, 배터리 전극 플레이트 및 이의 제조 방법을 설명한다. 주의해야 할 바로는, 본 출원에서는, 설명의 편의를 위하여, 판상의 전극 플레이트 기재의 플레이트 면 방향 상에서 서로 수직되는 제1 방향(F)과 제2 방향(S)을 정의하며, 여기서 제1 방향(F)은 예를 들어 전극 플레이트 기재의 폭 방향일 수 있고, 제2 방향(S)은 예를 들어 전극 플레이트 기재의 길이 방향일 수 있으며, 제1 방향(F)과 제2 방향(S)에 수직인 방향을 전극 플레이트 기재의 두께 방향으로 정의한다.

또한, 전극 플레이트 기재로 전극 플레이트 본체를 제작한 후, 전극 플레이트 본체의 폭 방향(K)도 전극 플레이트 기재의 제1 방향(F)이고, 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)도 전극 플레이트 기재의 제2 방향(S)이다.

전극 플레이트 본체는 서로 마주하는 제1 에지(131)와 제2 에지(132)를 포함할 수 있고, 전극 플레이트 본체의 폭 방향(K)은 제1 에지(131)를 따라 제2 에지(132)을 향한다. 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)은 전극 플레이트 본체의 폭 방향(K)에 수직이다.

도 2는 본 출원의 실시형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 제조 방법의 흐름도이고, 도 3은 본 출원의 실시형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 제조 방법 중 배터리 기재의 제1 상태에서의 구조도이다.

도 2를 참조하면, 본 출원의 배터리 전극 플레이트의 제조 방법은 아래의 단계를 포함한다.

S10, 전극 플레이트 기재의 일측 표면 상에 복수의 요홈을 개설하고, 복수의 요홈은 전극 플레이트 기재의 제1 방향 상에서 이격되게 배치된다.

S20, 복수의 절단선을 따라 전극 플레이트 기재를 복수의 전극 플레이트 본체로 절단 분할하되, 각 요홈은 절단선을 따라 탭 장착홈과 제1 홈으로 절단 분할되고, 여기서 동일한 요홈으로부터 분할된 탭 장착홈과 제1 홈은 서로 다른 전극 플레이트 본체 상에 위치하고;

S30, 탭을 전극 플레이트 본체의 탭 장착홈에 용접하여, 배터리 전극 플레이트를 형성하고;

여기서 도 3을 참조하면, 복수의 절단선(111)은 제1 방향(F)을 따라 전극 플레이트 기재(110) 상에 이격되게 배치되고, 복수의 절단선(111)과 요홈(120)은 일대일 대응되게 설정되고, 각각의 절단선(111)은 모두 대응되는 요홈(120)을 통과한다.

상술한 방안에서, 전극 플레이트 기재(110) 상에는 요홈(120)이 형성되고, 요홈(120)을 통과하는 절단선(111)을 따라 전극 플레이트 기재(110)에 대해 절단하여, 요홈(120)에서 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)을 절단 분할해 내고, 탭 장착홈(121)의 에지는 필연적으로 배터리 전극 플레이트(100)의 사이드 에지, 예를 들어 제1 에지(131)와 연통된다. 종래기술 중 탭 장착홈의 단부를 펀칭한 관통홈을 탭 장착홈 구조로 변경할 수 있으며, 전극 플레이트 본체의 해당 위치에서의 두께가 증가하기에, 파열되는 확률을 줄이고, 배터리 전극 플레이트의 안전성과 신뢰성을 개선한다.

또한, 본 출원은 절단선(111)이 요홈(120)의 범위 내에 위치하므로, 절단선(111)에 다소 편차가 발생하더라도, 종래기술 중 절단선(111)이 탭 장착홈(121)의 에지에 위치하는 것과 비교할 때, 절단선(111)이 요홈(120)의 범위 내에서 쉽게 이탈하지 않으며, 해당 이탈이 발생한 절단선(111)은 여전히 요홈(120) 내에 위치하므로, 배터리 전극 플레이트(100)의 에지와 탭 장착홈(121)의 에지 사이의 코팅 영역을 효과적으로 회피하여, 배터리 전극 플레이트(100)의 설치 영역의 두께 일치성을 확보하고, 배터리의 성능을 향상시킨다. 동시에 화성 후 배터리 전극 플레이트 계면의 일치성에도 유리하며, 배터리의 안전 리스크가 감소한다.

도 3을 참조하면, 전극 플레이트 기재(110)는 배터리 전극 플레이트(100)를 제조하기 위한 모재로, 이의 사이즈는 배터리 전극 플레이트(100)의 사이즈보다 크고, 이로부터 하나의 전극 플레이트 기재(110)에서 적어도 두개의 배터리 전극 플레이트(100)를 절단 제조할 수 있다. 전극 플레이트 기재(110)는 집전체 및 집전체의 적어도 일 표면에 형성된 활물질층(133)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 양의 배터리 전극 플레이트를 형성하고자 하는 경우, 전극 플레이트 기재(110)는 양극 집전체 및 양극 집전체의 적어도 일 표면에 형성된 양극 활물질층을 포함하고; 음의 배터리 전극 플레이트를 형성하고자 하는 경우, 전극 플레이트 기재(110)는 음극 집전체 및 음극 집전체의 적어도 일 표면에 형성된 음극 활물질층을 포함한다.

전극 플레이트 기재(110)는 제2 방향(S)을 따른 두 단부가 권취 선단과 권취 끝단을 형성할 수 있고, 즉, 전극 플레이트 기재(110)로 배터리 전극 플레이트(100)를 제조한 후, 배터리 전극 플레이트(100)의 제2 방향(S)을 따른 두 단부는 배터리 전극 플레이트(100)가 귄취되는 권취 선단과 권취 끝단이다.

단계(S10)에서, 전극 플레이트 기재(110)의 일 표면 상에 복수의 요홈(120)을 개설한다는 것은, 전극 플레이트 기재(110)의 동일 표면 상에 복수의 요홈(120)을 개설하는 것을 의미하는 바, 전극 플레이트 기재(110)의 그 중 일 표면 상에 복수의 요홈(120)을 개설할 수 있으며, 이러한 요홈(120)은 탭(140)을 설치하는데 사용될 수 있다. 구체적으로, 집전체 표면의 활물질층(133)을 세척하여 요홈(120)을 형성할 수 있다.

물론, 본 출원은 단지 전극 플레이트 기재(110)의 일 표면 상에 복수의 요홈(120)을 형성하는 것으로 한정하지 않으며, 전극 플레이트 기재(110)에서 요홈(120)에 등지는 표면 상에도 요홈 구조를 형성할 수도 있다.

예를 들어 초음파 용접을 이용하여 탭(140)을 용접할 때, 상술한 요홈(120)에 등지는 전극 플레이트 기재(110)의 표면 상에 보조 요홈을 제작해야 하고, 이러한 보조 요홈과 상술한 요홈(120)은 일대일 대응되어야 하며, 이로서 초음파 용접의 순리로운 진행에 유리하다.

본 출원의 실시형태에서, 복수의 요홈(120)은 전극 플레이트 기재(110)의 제1 방향(F) 상에서 이격되게 배치되며, 예를 들면, 제1 방향(F) 상에서 동일한 거리로 이격되어 배치되고, 이때 전극 플레이트 기재(110)로부터 배터리 전극 플레이트(100)를 제작할 때, 각 배터리 전극 플레이트(100)의 폭은 동일할 수 있다. 또한, 각 요홈(120)은 제1 방향(F) 상에서 가지런히 배치될 수 있고, 이때 제작된 배터리 전극 플레이트(100)에 대응되는 탭(140)은 배터리 전극 플레이트(100)의 동일한 위치에 설치할 수 있다.

요홈(120)의 제1 방향(F)으로의 사이즈와 제2 방향(S)으로의 사이즈는 실제 수요에 따라 설치한 탭(140)의 사이즈에 따라 결정될 수 있다.

단계(S20)에서, 먼저 전극 플레이트 기재(110)의 절단선(111)을 확정한 후, 절단선(111)을 따라 전극 플레이트 기재(110)에 대해 절단한다.

즉, 복수의 절단선(111)을 따라 전극 플레이트 기재(110)를 복수의 전극 플레이트 본체(130)로 절단하고, 복수의 절단선(111)은 제1 방향(F)을 따라 전극 플레이트 기재(110) 상에 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 절단선(111)은 서로 평행될 수 있으며, 예를 들면, 복수의 절단선(111)은 모두 제2 방향(S)과 평행될 수 있다. 사이즈가 일치하는 배터리 전극 플레이트(100)로 절단하기 위하여, 각각의 절단선(111) 간의 간격이 동일하도록 할 수 있다.

주의해야 할 바로는, 복수의 절단선(111)은 요홈(120)과 일대일 대응되게 설정해야 하고, 각각의 절단선(111)은 모두 대응되는 요홈(120)을 통과한다.

도 4는 본 출원의 실시형태 중 전극 플레이트 본체의 구조도이다. 도 3, 도 4를 조하면, 절단선(111)이 요홈(120)을 통과하기에, 각각의 요홈(120)을 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)으로 절단 분할할 수 있으며, 하나의 전극 플레이트 본체(130) 중에서, 탭 장착홈(121)은 전극 플레이트 본체(130)의 제1 에지(131)에 위치하고, 제1 홈(122)은 전극 플레이트 본체(130)의 제2 에지(132)에 위치한다. 이때, 탭 장착홈(121)과 전극 플레이트 본체(130)의 폭 방향(K) 에지, 예를 들어 제1 에지(131)는 연통되고, 이때, 탭(140)을 전극 플레이트 본체(130)의 상단측으로부터 탭 장착홈(121)에 진입하도록 설치할 때, 탭(140)의 장착 영역 내의 두께는 보다 일정하며, 그 두께 방향 상에서 부분적으로 돌출하는 경우가 발생하지 않으며, 배터리 전극 플레이트(100)의 평탄도를 개선하고, 배터리의 성능을 향상시킨다.

또한, 주의해야 할 바로는, 하나의 절단선(111)이 하나의 요홈(120)을 절단 분할하기에, 동일한 요홈(120)으로부터 분할해 낸 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)은 서로 다른 전극 플레이트 본체(130) 상에 위치한다.

하나의 전극 플레이트 기재(110) 중에서, 도 3에 도시된 4개의 절단선(111)을 따라 가공하여 3개의 전극 플레이트 본체(130), 및 최상단 및 최하단에 위치한 스트립형 전극 플레이트를 절단해 낼 수 있으며, 이해할 수 있는 것은, 해당 최상부 및 최하부의 스트립형 전극 플레이트 상에는 탭 장착홈(121)이 형성되지 않기에, 버리고 쓰지 않을 수 있으며, 최하단에 위치한 스트립형 전극 플레이트는 그 위에 탭 장착홈(121)이 형성되어 있으므로, 탭을 용접한 후 배터리 전극 플레이트(100)로서 사용할 수 있다.

본 출원의 실시형태에서, 각각의 절단선(111) 사이의 간격이 동일한 경우, 각 요홈(120)의 제1 방향(F)을 따른 사이즈는 동일하고, 각 절단선(111)은 제1 방향(F)을 따라 대응되는 각 요홈(120)의 동일한 위치에 있을 수 있다.

단계(S30)에서, 도 4에 도시된 전극 플레이트 본체(130)의 기초상에서, 탭(140)을 전극 플레이트 본체(130)의 탭 장착홈(121)에 용접하여, 도 5에 도시된 제2 상태에 있는 배터리 전극 플레이트를 형성할 수 있다.

본 출원의 실시형태에서, 이해할 수 있는 것은, 전극 플레이트 본체(130) 중, 탭 장착홈(121)은 탭(140)을 설치하는데 사용될 수 있으며, 제1 홈(122)은 가공 과정에 필연적으로 나타나는 구조로서, 절연성을 향상시키기 위하여, 단계(S30) 후에, 도 5에 도시된 제2 상태에 있는 배터리 전극 플레이트의 기초상에서, 탭(140)이 설치된 탭 장착홈(121)의 홈 개구 위치에 제1 절연층(151)을 덮고, 제1 홈(122)의 홈 개구 위치에 제2 절연층(152)을 덮어, 도 6에 도시된 배터리 전극 플레이트(100)를 형성할 수 있다.

또는 탭 장착홈(121)의 홈 개구 위치에 제1 절연층(151)을 설치하고, 동시에 전극 플레이트 본체(130) 상에서 탭 장착홈(121)에 등지는 일측에도 제1 절연층(151)을 덮을 수도 있다. 제1 홈(122)의 홈 개구 위치에 제1 절연층(151)을 설치하고, 동시에 전극 플레이트 본체(130) 상에서 제1 홈(122)에 등지는 일측에도 제1 절연층(151)을 덮는다.

여기서 주의해야 할 바로는, 제1 절연층(151)의 크기는 탭 장착홈(121)의 홈 개구를 완전히 덮을 수 있는 크기로 설치하고; 제2 절연층(152)의 크기는 제1 홈(122)의 홈 개구를 완전히 덮을 수 있는 크기로 설치한다. 본 방안에서, 제2 절연층(152)을 이용하여 제1 홈(122)을 덮음으로서, 펀칭 과정에서 발생하는 버와 분진 문제를 방지하고, 배터리의 단락 리스크를 저감하고, 배터리 셀의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 출원의 실시형태에 따른 배터리 전극 플레이트의 다른 구조도이다.

본 출원의 실시형태에서, 단계(S30) 후에, 도 5에 도시된 제2 상태에 있는 배터리 전극 플레이트의 기초상에서, 전극 플레이트 본체(130) 상의 제1 홈(122)이 형성되어 있는 위치에 대해 노치(153)를 펀칭해 낼 수 있다. 해당 노치(153) 둘레측의 집전체 표면에는 활물질층이 있고, 이곳의 전극 플레이트 두께는 보다 두꺼우며, 쉽게 파단되지 않는다.

이 후에, 탭(140)이 장착된 탭 장착홈(121)의 홈 개구 위치에 제1 절연층(151)을 덮어, 도 7에 도시된 배터리 전극 플레이트(200)를 형성할 수 있다. 또는 동시에 탭 장착홈(121)의 홈 개구 위치, 및 전극 플레이트 본체(130) 상에서 탭 장착홈(121)에 등지는 일측에도 모두 제1 절연층(151)을 덮을 수 있다.

본 출원의 실시형태에서, 노치(153)의 크기에 따라 제1 홈(122) 위치의 절연 방안을 결정할 수 있다.

예시적으로, 제1 홈(122)이 완전히 펀칭 제거된 상황에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 노치(153) 위치에 절연막을 설치할 필요가 없을 수 있다.

또는, 제1 홈(122)이 완전히 펀칭 제거된 상황에서, 노치(153) 위치에 제2 절연층(미도시)을 설치한다.

또는, 제1 홈(122)이 완전히 펀칭 제거되지 않은 상황에서, 노치(153) 위치에 제2 절연층(미도시)을 설치한다.

주의해야 할 바로는, 제2 절연층을 설치한 경우, 제2 절연층의 사이즈는 노치(153)의 사이즈보다 커야 하며, 즉, 제2 절연층은 노치(153)를 완전히 덮는다.

도 5를 참조하면, 상술한 배터리 전극 플레이트(100)의 경우, 탭 장착홈(121)의 제1 방향(F)(전극 플레이트 본체의 폭 방향(K)에 대응)으로의 사이즈는 L1이고, 제1 홈(122)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 L2이고, 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)의 제2 방향(S)(전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)에 대응)으로의 사이즈는 모두 D이고, 탭(140)의 제2 방향(S)으로의 사이즈는 W이고, 전극 플레이트 기재(110)의 제2 방향(S)로의 사이즈는 Z이며;

각 구조의 사이즈는 아래의 조건, 즉,

L1≥L2;

L1=(0.1~0.6)×Z;

L2가 0.1mm~15.0mm 인 것;

D=(1.0~4.0)×W를 만족해야 한다.

아래, 두 개의 구체적인 예를 들어 배터리 전극 플레이트(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.

예시 1:

473590 유형 전극 플레이트 기재(110)를 선택하고, 전극 플레이트 기재(110)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 83mm이며, 전극 플레이트 기재(110)의 기설정 영역에서, 제1 방향(F)으로의 사이즈가 25mm이고, 제2 방향(S)으로의 사이즈가 10mm인 요홈(120)을 세척해 내고;

절단선(111)을 따라 전극 플레이트 기재(110)에 대해 절단한 후, 요홈(120)을 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)으로 절단 분할하고, 여기서 탭 장착홈(121)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 22mm이고, 제1 홈(122)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 3mm이고, 탭 장착홈(121)의 제2 방향(S)으로의 사이즈와 제1 홈(122)의 제2 방향(S)으로의 사이즈는 모두 10mm이며;

탭(140)의 제2 방향(S)으로의 사이즈는 6mm이고, 탭(140)을 탭 장착홈(121)에 용접하고;

탭 장착홈(121)의 홈 개구, 및 전극 플레이트 본체(130) 상에서 탭 장착홈(121)에 등지는 위치에 각각 제1 절연층(151)을 모두 설치하고; 제1 홈(122)의 홈 개구, 및 전극 플레이트 본체(130) 상에서 제1 홈(122)에 등지는 위치에 각각 제2 절연층(152)을 모두 설치한다. 여기서 제1 절연층(151)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 26mm이고, 제2 방향(S)으로의 사이즈는 16mm이고; 제2 절연층(152)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 6mm이고, 제2 방향(S)으로의 사이즈는 16mm이다.

상술한 배터리 전극 플레이트를 제작 완료 후, 양의 배터리 전극 플레이트, 분리막층, 및 음의 배터리 전극 플레이트를 함께 감아 권취 셀을 형성할 수 있다.

예시 2:

473590 유형 전극 플레이트 기재(110)를 선택하고, 전극 플레이트 기재(110)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 83mm이고, 전극 플레이트 기재(110)의 기설정 영역에서, 제1 방향(F)으로의 사이즈가 25mm이고, 제2 방향(S)으로의 사이즈가 10mm인 요홈(120)을 세척해 내고;

절단선(111)을 따라 전극 플레이트 기재(110)에 대해 절단한 후, 요홈(120)을 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)으로 절단 분할해 내고, 여기서 탭 장착홈(121)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 22mm이고, 제1 홈(122)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 3mm이고, 탭 장착홈(121)의 제2 방향(S)으로의 사이즈와 제1 홈(122)의 제2 방향(S)으로의 사이즈는 모두 10mm이며;

탭 장착홈(121)의 홈 개구, 및 전극 플레이트 본체(130) 상에서 탭 장착홈(121)에 등지는 위치에 각각 제1 절연층(151)을 설치하고; 여기서 제1 절연층(151)의 제1 방향으로의 사이즈는 26mm이고, 길이 방향으로의 사이즈는 16mm이고; 전극 플레이트 본체(130) 상에서 제1 홈(122)이 형성된 위치에서, 금형 펀칭 방식을 사용하여, 제1 홈(122) 위치에 노치(153)를 형성하고, 여기서 노치(153)의 제1 방향(F)으로의 사이즈는 5mm이고, 장제2 방향(S)으로의 사이즈는 12mm이며, 이로서 제1 홈(122)이 완전히 펀칭 제거되도록 확보한다.

본 출원의 실시형태는 배터리 전극 플레이트(100)를 더 제공한다.

도 6을 참조하면, 배터리 전극 플레이트(100)는 전극 플레이트 본체(130)와 탭(140)을 포함하고, 전극 플레이트 본체(130) 상에 탭 장착홈(121) 및 제1 홈(122)이 형성된다.

예를 들면, 전극 플레이트 본체(130)는 자체 폭 방향(K)을 따라 제1 에지(131)와 제2 에지(132)를 구비하고, 탭 장착홈(121)과 전극 플레이트 본체(130)의 제1 에지(131)는 연통되고, 제1 홈(122)과 전극 플레이트 본체(130)의 제2 에지(132)는 연통된다. 탭(140)은 탭 장착홈(121)에 연결된다.

다시 말하면, 탭 장착홈(121)의 에지는 전극 플레이트 본체(130)의 제1 에지(131)에 인접하고, 탭 장착홈(121)의 전체 홈 바디는 전극 플레이트 본체(130)의 제1 에지(131)까지 연장된다. 이때, 배터리 전극 플레이트(100)의 에지와 탭 장착홈(121)의 에지 사이에는 펀칭하여 생성된 관통홈이 존재하지 않고, 즉, 종래기술 중 탭 용접홈의 단부에 설치된 관통홈 구조를 탭 장착홈(121)으로 변경하여, 전극 플레이트 본체(130)의 해당 위치에서의 두께를 증가시킴으로써, 파단되는 확률을 저감하고, 배터리 전극 플레이트(100)의 안전성과 신뢰성을 개선한다.

또한, 이해할 수 있는 것은, 배터리 전극 플레이트(100) 상에 제1 홈(122)을 형성하였지만, 제1 홈(122)은 전체적으로 관통홈이기에, 제1 홈(122)의 홈 개구 에지 부분의 구조층은 집전체 및 집전체의 정면과 배면에 덮혀 있는 활물질층을 포함하여, 두께가 보다 두껍고, 강도가 보다 좋으며, 따라서 전극 플레이트는 이 곳에서 쉽게 파단되지 않는다.

본 출원의 실시형태에서, 제2 에지(132)에서 제1 에지(131)로의 방향, 즉 전극 플레이트 본체(130)의 폭 방향(K)을 따라, 제1 홈(122)의 제1 에지(131)에서의 투영은 적어도 탭 장착홈(121)의 제1 에지(131)에서의 투영의 일부를 덮는다. 이는 제1 홈(122)과 탭 장착홈(121)의 위치는 전극 플레이트 본체(130)의 길이 방향 상에서 적어도 부분 중첩됨을 의미하며, 물론, 본 출원은 이에 한정되지 않고, 제1 홈(122)과 탭 장착홈(121)의 위치는 전극 플레이트 본체(130)의 길이 방향 상에서 완전히 가지런할 수 있다.

또한, 도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이, 제1 홈(122)과 전극 플레이트 본체(130)의 제2 에지(132)는 연통되고, 이로써, 제1 홈(122)은 제2 에지(132)에 위치한 홈 개구를 구비하고, 제1 에지(131)에 평행되는 방향을 따라, 제1 홈(122)의 홈 개구 길이(D)는 탭(140)의 폭(W)보다 크고;

또한, 탭 장착홈(121)과 전극 플레이트 본체(130)의 제1 에지(131)는 연통되고, 탭 장착홈(121)은 제1 에지(131)에 위치한 개구를 구비하고, 제1 에지(131)에 평행되는 방향을 따라, 개구의 길이와 홈 개구의 길이는 동일하다.

또는, 도 7을 참조하면, 탭 장착홈(121)은 제1 에지(131)에 위치한 개구를 구비하고, 제1 에지(131)에 평행되는 방향을 따라, 탭 장착홈(121)의 개구의 길이(D2)는 제1 홈(122)의 홈 개구의 길이(D1)보다 작다. 이는 제1 홈(122)이 펀칭되어 형성된 경우에 대응된다.

또한, 이해할 수 있는 것은, 전극 플레이트 본체(130)는 집전체 및 집전체의 적어도 일 표면 상에 형성된 활물질층(133)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 양의 배터리 전극 플레이트를 형성하고자 하는 경우, 전극 플레이트 본체(130)는 양극 집전체 및 양극 집전체의 적어도 일 표면 상에 형성된 양극 활물질층을 포함하고; 음의 배터리 전극 플레이트를 형성하고자 하는 경우, 전극 플레이트 본체(130)는 음극 집전체 및 음극 집전체의 적어도 일 표면 상에 형성된 음극 활물질층을 포함한다. 본 출원은, 집전체 표면의 활물질층(133)을 세척하여 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)을 형성할 수 있다. 집전체는 구리 포일, 알루미늄 포일, 니켈 포일, 구리 메쉬, 알루미늄 메쉬, 탄소 코팅된 구리 포일, 탄소 코팅된 알루미늄 포일, 또는, 폴리머 표면 또는 내부에 도전층이 형성된 폴리머 집전체 등일 수 있다.

이해할 수 있는 것은, 전극 플레이트 본체(130)의 동일 표면 상에 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)이 형성된 경우, 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122) 사이의 영역에 활물질층(133)을 구비해야 한다.

그리고, 도 6을 참조하면, 제1 에지(131)에서 제2 에지(132)로의 방향, 즉 전극 플레이트 본체(130)의 폭 방향(K)을 따라, 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122) 사이의 활물질층(133)의 폭(L3)은 탭 장착홈(121)의 폭(L1)과 제1 홈(122)의 폭(L2)의 합보다 커야 한다.

본 출원의 실시형태에서, 전술한 바와 같이, 탭 장착홈(121)은 제1 에지(131)에 위치한 개구를 구비하고, 탭 장착홈(121)이 활물질층(133) 상에 형성된 경우, 탭 장착홈(121)의 저부는 집전체이고, 탭 장착홈(121)의 3개 둘레측은 활물질층(133)이다.

도 8은 도 6에 도시된 배터리 전극 플레이트의 배면 구조도이다.

일 가능한 실시 형태에서, 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층(133)을 설치할 수 있고, 도 8의 배터리 전극 플레이트(200)의 배면을 나타내는 도면을 참조하면, 탭 장착홈(121)에 등지는 집전체의 일측 표면의 활물질층(133) 상에 제2 탭 장착홈(124)(탭 장착홈(121)은 점선으로 표시)이 형성되고, 제2 탭 장착홈(124)과 탭 장착홈(121)은 마주하게 형성되고, 전극 플레이트 본체(130)의 길이 방향(L)을 따라, 제2 탭 장착홈(124)의 길이(D2')는 탭 장착홈(121)의 길이(D2)보다 크고, 전극 플레이트 본체(130)의 폭 방향(K)을 따라, 제2 탭 장착홈(124)의 폭(L1')은 탭 장착홈(121)의 폭(L1)보다 크다.

탭 장착홈(121)의 형성에 대응되게, 제1 홈(122)의 저부는 집전체이고, 제1 홈(122)의 둘레측은 활물질층이다.

또한, 일 가능한 실시 형태에서, 집전체의 두 표면에 모두 활물질층(133)이 설치된 경우, 제1 홈(122)에 등지는 집전체의 표면의 활물질층(133) 상에 제2 홈(123)이 형성되고(제1 홈(122)은 점선으로 표시), 제2 홈(123)과 제1 홈(122)은 마주하여 형성되며, 전극 플레이트 본체(130)의 길이 방향(L) 상에서, 제2 홈(123)의 길이(D')는 제1 홈(122)의 길이(D)보다 크고, 전극 플레이트 본체(130)의 폭 방향(K) 상에서, 제2 홈(123)의 폭(L2')은 제1 홈(122)의 폭(L2)보다 크다.

본 출원의 실시형태는, 전술한 바와 같이, 집전체의 두 표면 상에 모두 활물질층(133)을 설치하고, 탭 장착홈(121)은 그 중 일측의 활물질층(133) 상에 설치되고, 탭(140)은 집전체에 용접되고, 탭(140)에 등지는 집전체의 일면의 용접점은 활물질층(133)에 의해 덮힌다. 이때 용접점에 대해 절연 보호하는 목적을 이룰 수 있다.

예시적으로, 제1 홈(122)은 탭 장착홈(121)과 동일측에 있는 활물질층(133) 상에 위치하고, 제1 홈(122)과 마주하는 집전체의 타면에도 활물질층(133)을 구비한다. 즉 제1 홈(122)은 전극 플레이트 본체를 관통하지 않으며, 제1 홈(122)에 등지는 전극 플레이트 본체(130)의 일측에 여전히 활물질층(133)을 구비한다.

본 출원의 실시형태에서, 도 6을 참조하면, 탭(140)에 대해 절연 차단하기 위하여, 탭(140)이 수용된 탭 장착홈(121) 상에 제1 절연층(151)이 덮혀 있다.

또한, 도 8을 참조하면, 탭 장착홈(121)에 등지는 전극 플레이트 본체(130)의 표면 상에 제2 탭 장착홈(124)이 형성되어 있는 경우, 제2 탭 장착홈(124)과 탭 장착홈(121)은 마주하여 형성되고, 제2 탭 장착홈(124)에는 제5 절연층(155)이 덮여 있고, 제1 절연층(151)과 제5 절연층(155)의 제1 에지(131)를 초과하는 부분이 서로 접착된다.

제1 홈(122)의 부분의 경우, 도 7을 참조하면, 제1 홈(122)과 제2 에지(132)는 연통될 수 있다. 만약 상술한 전극 플레이트의 방법으로 배터리 전극 플레이트를 제작하여 형성하면, 제1 홈(122)은 탭 장착홈(121)을 절단해 낼 때 필연적으로 나타나는 구조이다.

그리고, 전극 플레이트 본체(130)의 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)으로의 두 단부는 권취 선단과 권취 끝단을 형성할 수 있으며, 즉 전극 플레이트 본체(130)의 길이 방향(L)으로의 두 단부는 배터리 전극 플레이트(100)가 귄취되는 권취 선단과 권취 끝단이다.

일 가능한 실시 형태로서, 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)은 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L) 상에서 동일한 위치에 있다. 또한, 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)의 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L) 상에서의 연장 길이는 동일하다. 이때 전극 플레이트 기재(110)로부터 전극 플레이트 본체(130)를 절단하는데 유리하다.

예시적으로, 제1 홈(122)은 배터리 전극 플레이트(100)의 두께 방향으로 전극 플레이트 본체(130)를 관통하고, 즉 제1 홈은 관통홈이다.

다른 일 가능한 실시 형태로서, 제1 홈(122)의 홈 깊이는 전극 플레이트 본체(130)의 두께보다 작고, 제1 홈(122)의 홈 개구 상에는 제2 절연층(152)이 덮혀 있다.

전술한 바와 같이, 배터리 전극 플레이트(100)는 마주하여 형성된 제1 홈(122)와 제2 홈(123), 및 마주하여 형성된 탭 장착홈(121) 및 제2 탭 장착홈(124)을 포함한다. 이는 초음파 용접을 통해 탭(140)을 탭 장착홈(121)에 장착하는데 편리하게 한다. 이해할 수 있는 것은, 레이저 용접을 통해 탭을 탭 장착홈(121)에 용접하는 경우, 상술한 제2 홈(123)과 제2 탭 장착홈(124)을 형성하지 않을 수도 있다.

예시적으로, 탭 장착홈(121)의 전극 플레이트 본체의 폭 방향(K)으로의 사이즈는 L1이고, 제1 홈(122)의 전극 플레이트 본체의 폭 방향(K)으로의 사이즈는 L2이고, 탭 장착홈(121)과 제1 홈(122)의 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)으로의 사이즈는 모두 D이고, 탭의 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)으로의 사이즈는 W이고, 전극 플레이트 기재의 전극 플레이트 본체의 길이 방향(L)으로의 사이즈는 Z이고;

L1≥L2;

L1=(0.1~0.6)×Z;

L2는 0.1mm~15.0mm인 것;

D=(1.0~4.0)×W을 만족한다.

이해할 수 있는 것은, 본 출원의 실시형태에 따른 배터리 전극 플레이트(100)는 상술한 배터리 전극 플레이트의 제조 방법으로 얻을 수 있고, 기타 방법으로 가공하여 형성될 수도 있다. 본 출원은 이에 대하여 한정하지 않는다.

도 7을 참조하면, 탭(140)은 탭 장착홈(121)에 위치한 제1 섹션(141)과 탭 장착홈(121)으로부터 연장된 제2 섹션(142)을 포함하고, 제2 섹션(142) 상에는 탭 접착제(143)가 설치되고, 제1 절연층(151)은 탭 접착제(143)의 일부를 덮는다.

도 6을 참조하면, 일 가능한 실시 형태에서, 제2 절연층(152)은 제2 에지(132)를 초과하고, 초과 거리는 3mm 미만이다.

본 출원의 실시형태는 배터리를 더 제공하고, 해당 배터리는 하우징과 권취 셀을 포함하고, 권취 셀은 하우징 내에 패키징된다. 예시적으로, 하우징은 알루미늄-플라스틱막 하우징일 수 있다.

권취 셀은 제1 전극 플레이트, 분리막과 제2 전극 플레이트가 적층된 후 감겨져 형성되고, 제1 전극 플레이트와 제2 전극 플레이트의 극성은 서로 반대되고, 여기서 제1 전극 플레이트는 상술한 배터리 전극 플레이트일 수 있다. 그리고, 배터리 전극 플레이트의 구조와 기능 원리 등은 상기에서 상세하게 설명하였으므로, 여기서 중복 설명을 생략한다.

예시적으로, 상술한 배터리 중에서, 탭 장착홈(121)이 바로 마주하는 제2 전극 플레이트의 활물질층 표면에는 제3 절연층이 덮여 있다. 또한, 제1 홈이 바로 마주하는 제2 전극 플레이트의 활물질층 표면에도 제4 절연층이 덮혀 있다. 이때 제1 전극 플레이트와 제2 전극 플레이트 사이의 절연 보호를 구현할 수 있다.

본 출원의 설명에 있어서, 설명해야 할 바로는, 별도의 명확한 규정 및 한정이 있지 않은 한, 용어 "설치", "서로 연결", "연결"은 넓은 의미로 이해해야 하며, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 중간 매체를 통한 간접적인 연결일 수도 있고, 2 개의 소자 내부의 연통 또는 2 개의 소자의 상호 작용 관계일 수 있다. 본 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 구체적인 상황에 따라 상술한 용어의 본 출원에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.

본 출원의 설명에 있어서, 이해해야 할 바로는, 용어 "상", "하", "전", "후", "수직", "수평", "위", "아래", "내", "외" 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 첨부 도면에 도시된 방위 또는 위치관계에 기반한 것으로, 본 출원의 설명이 편리하도록 하고 설명을 간소화하기 위한 것일 뿐, 가리키는 장치 또는 소자가 반드시 특정 방위를 가지고, 특정 방위로 구성되고 동작해야 하는 것을 지시하거나 암시하는 것이 아니며, 따라서 본 출원에 대한 한정으로 이해해서는 안된다.

본 출원의 명세서와 청구범위 및 상술한 첨부 도면 중의 용어 "제1", "제2", "제3", "제4" 등(만약 존재하면)은 유사한 대상을 구분하기 위한 것으로, 특정 순서 또는 선후 순위를 설명하는데 사용되는 것은 아니다. 여기서 사용되는 데이터는 적당한 경우 서로 호환 가능하며, 이로써 이중 설명된 본 출원의 실시형태가 예를 들어 여기에 도시된 또는 설명된 것 이외의 순서로 실시할 수 있도록 하는 것으로 이해해야 한다.

한편, 용어 "포함"과 "구비" 및 그들의 임의의 변형은 비 배타적인 포함을 내포하기 위한 것으로, 예를 들어, 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 과정, 방법, 시스템, 제품 또는 기기는 명확하게 나열된 그러한 단계 또는 유닛에 한정될 필요가 없으며, 명확하게 나열하지 않은 또는 이러한 과정, 방법, 제품 또는 기기에 있어서 고유한 기타 단계 또는 유닛을 포함할 수 있다.

마지막으로, 상술한 각 실시형태는 본 출원의 기술방안을 설명하기 위한 것일 뿐, 이에 대한 한정이 아니며; 비록 상술한 각 실시형태를 참조하여 본 출원에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 분야의 일반 기술자는 여전히 상술한 각 실시형태에 기재된 기술방안에 대해 수정하거나 그 중 일부 또는 전부 기술특징에 대해 동등한 치환을 가할 수 있다는 것을 이해하여야 하며; 이러한 수정 또는 치환에 의해, 상응한 기술방안의 본질이 본 출원의 각 실시형태의 기술방안의 범위를 벗어나는 것은 아니다.

100, 100', 200-배터리 전극 플레이트; 101-펀칭홈; 110-전극 플레이트 기재; 111-절단선; 120, 120'- 요홈; 121-탭 장착홈; 122-제1 홈; 123-제2 홈; 124-제2 탭 장착홈; 130, 130'-전극 플레이트 본체; 131-제1 에지; 132-제2 에지; 133-활물질층; 140, 140'-탭; 141-제1 섹션; 142-제2 섹션; 143-탭 접착제; 151-제1 절연층; 152-제2 절연층; 153-노치; 155-제5 절연층.

Claims

전극 플레이트 본체와 탭을 포함하고, 상기 전극 플레이트 본체에는 탭 장착홈 및 제1 홈이 형성되어 있고, 상기 탭 장착홈과 상기 전극 플레이트 본체의 제1 에지는 연통되고, 상기 제1 홈과 상기 전극 플레이트 본체의 제2 에지는 연통되고, 상기 제1 에지와 상기 제2 에지는 상기 전극 플레이트 본체 상의 마주하는 두 에지이고, 상기 탭은 상기 탭 장착홈에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 제2 에지에서 상기 제1 에지로의 방향을 따라, 상기 제1 홈의 상기 제1 에지에서의 투영은 적어도 상기 탭 장착홈의 상기 제1 에지에서의 투영의 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 제1 홈은 상기 제2 에지에 위치한 홈 개구를 구비하고, 상기 제1 에지에 평행되는 방향에 따라, 상기 제1 홈의 홈 개구 길이는 상기 탭 폭보다 크고; 및/또는,
상기 탭 장착홈은 상기 제1 에지에 위치한 개구를 구비하고, 상기 제1 홈은 상기 제2 에지에 위치한 홈 개구를 구비하고, 상기 제1 에지에 평행되는 방향을 따라, 상기 개구의 길이는 상기 홈 개구의 길이보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극 플레이트 본체는 집전체 및 집전체의 적어도 일 표면에 설치된 활물질층을 포함하고, 상기 탭 장착홈과 상기 제1 홈 사이의 영역에 활물질층을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제4항에 있어서,
상기 제1 에지에서 제2 에지로의 방향을 따라, 상기 탭 장착홈과 상기 제1 홈 사이의 활물질층의 폭은 상기 탭 장착홈과 상기 제1 홈의 폭의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제4항에 있어서,
상기 탭 장착홈은 상기 제1 에지에 위치한 개구를 구비하고, 상기 탭 장착홈의 저부는 상기 집전체이고, 상기 탭 장착홈의 3개 둘레측은 활물질층인 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제6항에 있어서,
상기 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층이 설치되고, 상기 탭 장착홈에 등지는 상기 집전체의 일측 표면의 활물질층 상에는 제2 탭 장착홈이 형성되고, 상기 제2 탭 장착홈과 상기 탭 장착홈은 마주하여 형성되고;
상기 전극 플레이트 본체의 길이 방향을 따라, 상기 제2 탭 장착홈의 길이는 상기 탭 장착홈의 길이보다 크고, 및/또는, 상기 전극 플레이트 본체의 폭 방향을 따라, 상기 제2 탭 장착홈의 폭은 상기 탭 장착홈의 폭보다 크고;
여기서 상기 전극 플레이트 본체의 폭 방향은 상기 제1 에지에서 상기 제2 에지로의 방향이고, 상기 전극 플레이트 본체의 길이 방향은 상기 폭 방향에 수직되는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제4항에 있어서,
상기 제1 홈은 상기 제2 에지에 위치하는 홈 개구를 구비하고, 상기 제1 홈의 저부는 상기 집전체이고, 상기 제1 홈의 둘레 측은 활물질층인 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제8항에 있어서,
상기 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층이 설치되고, 상기 제1 홈에 등지는 상기 집전체의 표면의 활물질층 상에 제2 홈이 형성되고, 상기 제2 홈과 상기 제1 홈은 마주하게 형성되고;
상기 전극 플레이트 본체의 길이 방향을 따라, 상기 제2 홈의 길이는 상기 제1 홈의 길이보다 크고, 및/또는, 상기 전극 플레이트 본체의 폭 방향을 따라, 상기 제2 홈의 폭은 상기 1 홈의 폭보다 크고;
여기서 상기 전극 플레이트 본체의 폭 방향은 상기 제1 에지에서 상기 제2 에지로의 방향이고, 상기 배터리 전극 플레이트의 길이 방향은 상기 폭 방향에 수직되는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제4항에 있어서,
상기 집전체의 두 표면에는 모두 활물질층이 설치되고, 상기 탭 장착홈은 이중의 일측의 상기 활물질층에 형성되고, 상기 탭은 집전체에 용접되고, 상기 탭에 등지는 상기 집전체의 일면의 용접점은 상기 활물질층에 의해 덮히는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제10항에 있어서,
상기 제1 홈은 상기 탭 장착홈과 동일측에 있는 상기 활물질층 상에 위치하고, 상기 제1 홈과 마주하는 상기 집전체의 타면에 활물질층을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탭이 수용된 상기 탭 장착홈 상에 제1 절연층이 덮여 있고; 및/또는, 상기 제1 홈 상에 제2 절연층이 덮여 있는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제12항에 있어서,
상기 탭은 탭 장착홈에 위치한 제1 섹션과 상기 탭 장착홈으로부터 연장된 제2 섹션을 포함하고, 상기 제2 섹션 상에는 탭 접착제가 설치되어 있고, 상기 제1 절연층은 상기 탭 접착제의 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제12항에 있어서,
상기 제2 절연층은 상기 제2 에지를 초과하고, 초과 거리는 3mm 미만인 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제12항에 있어서,
상기 탭 장착홈에 등지는 상기 배터리 전극 플레이트의 표면 상에 제2 탭 장착홈이 형성되고, 상기 제2 탭 장착홈과 상기 탭 장착홈은 마주하여 형성되고, 상기 제2 탭 장착홈에는 제5 절연층이 덮여 있고, 상기 제1 절연층과 상기 제5 절연층의 상기 제1 에지를 초과하는 부분은 서로 접착되는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 홈은 전극 플레이트의 두께 방향을 따라 상기 전극 플레이트를 관통하는 관통홈인 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탭 장착홈의 상기 전극 플레이트 본체의 폭 방향으로의 사이즈는 L1이고, 상기 제1 홈의 상기 전극 플레이트 본체의 폭 방향으로의 사이즈는 L2이고, 상기 탭 장착홈과 상기 제1 홈의 상기 전극 플레이트 본체의 길이 방향으로의 사이즈는 모두 D이고, 상기 탭의 상기 전극 플레이트 본체의 길이 방향으로의 사이즈는 W이고, 전극 플레이트 기재의 상기 전극 플레이트 본체의 길이 방향으로의 사이즈는 Z이고;
L1≥L2;
L1=(0.1~0.6)×Z;
L2은 0.1mm~15.0mm인 것;
D=(1.0~4.0)×W을 만족하는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트.
제1 전극 플레이트와, 분리막과, 제2 전극 플레이트를 적층 후 권취하여 형성된 배터리 셀을 포함하되, 상기 제1 전극 플레이트와 상기 제2 전극 플레이트의 극성은 서로 반대되는 배터리로서,
상기 제1 전극 플레이트는 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 배터리 전극 플레이트인 것을 특징으로 하는 배터리.
제18항에 있어서,
상기 탭 장착홈이 바로 마주하는 상기 제2 전극 플레이트의 활물질층 표면에는 제3 절연층이 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 배터리.
제18항에 있어서,
상기 제1 홈이 바로 마주하는 상기 제2 전극 플레이트의 활물질층 표면에는 제4 절연층이 덮여 있는 것을 특징으로 하는 배터리.
전극 플레이트 기재의 일측 표면 상에 복수의 요홈을 개설하되, 복수의 상기 요홈은 상기 전극 플레이트 기재의 제1 방향 상에서 이격되어 배치되는 단계;
복수의 절단선을 따라 상기 전극 플레이트 기재를 복수의 전극 플레이트 본체로 절단하되, 각각의 상기 요홈은 상기 절단선을 따라 탭 장착홈과 제1 홈으로 절단 분할되고, 여기서 동일한 요홈으로부터 분할해 낸 상기 탭 장착홈과 상기 제1 홈은 서로 다른 상기 전극 플레이트 본체 상에 위치하는 단계;
탭을 상기 전극 플레이트 본체의 상기 탭 장착홈에 용접하여, 상기 배터리 전극 플레이트를 형성하는 단계;를 포함하고,
여기서 복수의 상기 절단선은 상기 제1 방향을 따라 상기 전극 플레이트 기재 상에 이격되게 배치되고, 복수의 상기 절단선과 상기 요홈은 일대일 대응되게 설정되고, 각각의 상기 절단선은 모두 대응되는 상기 요홈을 통과하는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트의 제조 방법.
제21항에 있어서,
상기 탭을 상기 전극 플레이트 본체의 상기 탭 장착홈에 용접하는 단계 후에,
상기 탭이 장착된 상기 탭 장착홈의 홈 개구 위치에 제1 절연층을 덮고, 상기 제1 홈의 홈 개구 위치에 제2 절연층을 덮는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트의 제조 방법.
제21항에 있어서,
상기 전극 플레이트 본체를 절단해내는 단계 후에,
상기 전극 플레이트 본체 상의 제1 홈이 형성된 위치에 대해 노치를 펀칭해 내는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전극 플레이트의 제조 방법.