WO2010062037A2 - 이차전지 제조방법 및 이차전지 - Google Patents

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박준용
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery manufacturing method and a secondary battery, and more particularly, to simplify the manufacturing process, high-speed mass production is advantageous, and can be expected to improve the safety of the battery and the improvement of battery performance, in particular,
  • the present invention relates to a secondary battery manufacturing method and a secondary battery capable of high rate charge / discharge using a multi-tap portion.
  • battery an apparatus comprising an electro-chemical cell and a collection of cells that supply a potential between at least one set of terminals.
  • the terminals of the battery may be connected to an electrical, eg, direct current (DC) load to provide energy or voltage to that load.
  • Batteries include batteries, wet cells (eg, lead-acid cells), and other devices that convert chemically available electromotive force into current.
  • secondary batteries are manufactured using an electrode assembly having a three-layer structure of a positive electrode plate / separator / anode plate or a multilayer structure of five or more layers of positive electrode plate / separator / cathode plate / separator / anode plate. ", And its capacity is not infinite, but it is possible to repeatedly use the same battery by reversely discharging to some extent.
  • the present invention is to solve the problems as described above, the object of the present invention is to simplify the manufacturing process is a high-speed mass production is advantageous, the new secondary battery manufacturing method that can expect the efficiency, such as improved manufacturing safety and improved battery performance And to provide a secondary battery.
  • the present invention can prevent the tolerance between the positive electrode and the negative electrode (for example, the phenomenon in which the positive electrode and the negative electrode is distorted in place), and fatal battery safety due to foreign matter (particles) and burrs at the time of electrode cutting It is an object of the present invention to provide a secondary battery manufacturing method and secondary battery which can prevent defects and improve battery reliability.
  • the two separators 10 are disposed on the upper and lower sides of the cathode plate 30 and the anode plate 40 is disposed above or below the upper separator 10. And disposing the separator / cathode plate / separator / anode plate to one side of the mandrel 20 along the same feed line with respect to one end of the cathode plate 30 and the cathode plate 40 which are continuously supplied.
  • a plurality of negative electrode tabs 32 are formed on the negative electrode plate 30 at regular intervals (g) by punching one end and / or the other end in the longitudinal direction crossing the conveying direction, and a plurality of positive electrode tabs 42 are formed on the positive electrode plate.
  • a secondary battery manufacturing method comprising the following process of cutting a separator / cathode plate / separator / anode plate using a cutting unit.
  • a plurality of negative electrode tabs 32 are formed on the negative electrode plate 30 at a predetermined interval (g), and the plurality of positive electrode tabs 42 are formed. It is characterized in that the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 are provided at one end in the longitudinal direction of the electrode assembly 50 by forming a predetermined interval (g) on the positive electrode plate (40).
  • a plurality of negative electrode tabs 32 are formed at one end of the negative electrode plate 30 at predetermined intervals g, and both sides of the positive electrode plate 40 in a vertical direction.
  • a plurality of positive electrode tabs 42 are formed at the other end of the positive electrode plate 40 at predetermined intervals (g) such that the positive electrode tabs 42 are positioned at the other end opposite to the negative electrode tab 32 of the negative electrode plate 30.
  • the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 are respectively provided at both ends in the longitudinal direction of the assembly 50.
  • the two separators 10 are disposed on the upper and lower parts with respect to the negative electrode plate 30, and the positive electrode plate 40 is disposed above the upper separator 10 or below the lower separator 10.
  • It provides a secondary battery manufacturing method comprising a process of putting.
  • Edge cutting portions 57 are formed on the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 by cutting horizontal edges of the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 of the electrode assembly 50. ) And bonding the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 to the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42, respectively.
  • a process of fusion bonding the pouch 90 to seal the electrode assembly 50 is performed.
  • a plurality of positive electrode tabs and negative electrode tabs are formed on the positive electrode plate and the negative electrode plate by punching while supplying the separator / cathode plate / separator / anode plate along the transfer line, and then a separator / negative plate / separator / anode plate is formed using a mandrel. Winding the laminate to form an electrode assembly, it is possible to quickly form a large amount of electrode assembly in a continuous process, there is an effect that the manufacturing process is simplified compared to the existing laminated type manufacturing process, very high speed mass production It is advantageous and effects such as improvement of manufacturing safety can be obtained.
  • the winding (winding) type of shape can reduce the interfacial resistance between the electrodes to stabilize the distribution of the battery characteristics, it is possible to eliminate foreign matter (particles, etc.) and burrs generated due to the electrode cutting battery safety And it has an effect that greatly contributes to the improvement of assembly yield.
  • the positive electrode tab and the negative electrode tab portion are composed of multi-taps, the electric mobility is improved, thereby improving performance as a high-rate battery, and the positive electrode tab or the negative electrode tab portion is not significantly affected by the position shift phenomenon.
  • the separator / cathode plate / separator / anode plate when the separator / cathode plate / separator / anode plate is supplied along the transfer line and the separator / cathode plate / separator / anode plate laminate is wound without performing a punching process to form the electrode assembly,
  • the positive electrode tab and the negative electrode tab are respectively provided at both ends of the longitudinal direction (ie, the direction perpendicular to the direction in which the separator / cathode plate / separator / positive plate stack is continuously supplied and wound).
  • the embodiment provided with the tab and the negative electrode tab also has a similar effect as described above.
  • the tab tape attached to the negative lead terminal and the positive electrode lead terminal should be larger than the negative electrode and positive electrode lead terminals, and as a result, the finished cell is a laminate.
  • the edge cutting part has a result of increasing energy efficiency per unit area of the finished battery.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a secondary battery manufacturing method according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a process of forming a negative electrode tab on a negative electrode plate and a process of forming a positive electrode tab on a positive electrode plate shown in FIG.
  • Figure 3 is a front view showing the state of use of the mandrel used in the present invention
  • FIG. 4 is a plan view of the mandrel shown in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of a secondary battery manufactured according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 7 is a view illustrating a process of welding the positive lead terminal and the negative lead terminal to the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly illustrated in FIG. 5.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a process of forming a negative electrode tab on a negative electrode plate and a process of forming a positive electrode tab on a positive electrode plate in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view illustrating a process in which the positive electrode tab and the negative electrode tab of the secondary battery manufactured by another embodiment of the present invention are welded with the positive electrode lead and the negative electrode lead without a shift phenomenon due to the thickness of the electrode during winding.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a secondary battery manufactured by a first embodiment of a secondary battery according to the present invention.
  • 11 and 12 illustrate a separator, a negative electrode plate, and a positive electrode plate supplied to form an electrode assembly in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view showing an electrode assembly manufactured by a winding method in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a state in which a positive lead terminal and a negative lead terminal are bonded to a positive electrode tab and a negative electrode tab of the electrode assembly of FIG. 13.
  • 15 and 16 illustrate a separator, a negative electrode plate, and a positive electrode plate supplied to form an electrode assembly in a third embodiment of the present invention.
  • 17 is a plan view showing an electrode assembly manufactured by the winding method in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view illustrating a state in which edge cutting portions are formed on the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly illustrated in FIG. 17.
  • FIG. 19 is a plan view illustrating a state in which a positive lead terminal and a negative lead terminal are bonded to a positive electrode tab and a negative electrode tab of the electrode assembly illustrated in FIG. 18, respectively.
  • FIG. 20 is a plan view illustrating a state in which edge cutting parts having different shapes are formed on the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly illustrated in FIG. 17.
  • FIG. 21 is a plan view illustrating a state in which a positive lead terminal and a negative lead terminal are bonded to a positive electrode tab and a negative electrode tab of the electrode assembly illustrated in FIG. 20, respectively.
  • FIG. 22 is a plan view conceptually showing a state in which a positive lead terminal and a negative lead terminal are bonded to a positive electrode tab and a negative electrode tab of an electrode assembly according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is a plan view illustrating a state in which a protective tape is attached to positive and negative electrode tab portions of the electrode assembly illustrated in FIG. 22.
  • two separators 10 are disposed on the upper and lower sides of the cathode plate 30, and an anode plate 40 is disposed above the upper separator 10 and below the lower separator 10.
  • the separator / positive plate is supplied to the mandrel 20 side along the same transfer line with respect to one end, and the longitudinal direction intersects with the feeding direction of the negative plate 30 and the positive plate 40 which are continuously supplied. Punching one end and / or the other end forms a plurality of negative electrode tabs 32 at a predetermined interval g on the negative electrode plate 30 and a plurality of positive electrode tabs 42 at a predetermined interval g on the positive electrode plate 40.
  • a plurality of negative electrode tabs 32 and positive electrode tabs 42 are laminated on one side by winding the laminate S of the separator / cathode plate / separator / anode plate together by the mandrel 20.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a method for manufacturing a secondary battery according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a process of forming a negative electrode tab on a negative electrode plate and a process of forming a positive electrode tab on a positive electrode plate
  • FIG. 4 is a plan view of the mandrel shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is a plan view of a secondary battery manufactured by the present invention
  • FIG. 6 is a sectional view of FIG. 5
  • FIG. 5 is a view illustrating a process of welding a positive lead terminal and a negative lead terminal to a positive electrode tab and a negative electrode tab of the electrode assembly shown in FIG.
  • FIG. 8 illustrates a process of forming a negative electrode tab on a negative electrode plate and a positive electrode on a positive electrode plate according to another embodiment of the present invention.
  • 9 is a plan view illustrating a process of forming a tab, and FIG. 9 illustrates a process of welding a positive lead terminal and a negative lead terminal to a positive electrode tab and a negative electrode tab of an electrode assembly of a secondary battery manufactured by another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view illustrating a process in which a positive electrode tab and a negative electrode tab are welded with a positive electrode lead and a negative electrode lead without a gap due to the thickness of the electrode during the electrode assembly winding operation.
  • FIG. 10 is a view illustrating a process in which a positive electrode tab and a negative electrode tab are welded with a positive electrode lead and a negative electrode lead without a gap due to the thickness of the electrode during the electrode assembly winding operation.
  • FIG. 10 is a view illustrating a first embodiment of a secondary battery according to the present invention.
  • the uppermost positive electrode plate 40, the separator 10, the negative electrode plate 30 below the separator 10, and the separator 10 under the negative electrode plate 30 are sequentially arranged from the upper side.
  • each separator 10 and the negative electrode plate 30 and the positive electrode plate 40 may be continuously supplied along the transfer line by a feed guide such as a separate guide roll.
  • the negative electrode plate 30 has a coating surface 31 coated with an electrolyte material (active material) and one side end in a vertical direction (where the vertical direction means a direction orthogonal to the transfer direction of the negative electrode plate 30).
  • the structure is partitioned by an uncoated surface 33 (i.e., an uncoated surface of an electrolyte material (active material)) provided on the surface of the position, and the positive electrode plate 40 also has a coated surface 41 and an uncoated surface 43 ),
  • the longitudinal width of each separator 10 is the coating surface 41 of the positive electrode plate 40 and the coating surface 31 of the negative electrode plate 30. It is comprised larger than the constant length (usually the separator 10 becomes large size about 0.5 mm-4.0 mm compared with the negative electrode plate 30).
  • the uncoated surface 33 of one side end of the negative electrode plate 30 continuously supplied is punched by a punching unit, respectively.
  • Two negative electrode tabs 32 are formed at regular intervals (g) at one end position in the longitudinal direction of the negative electrode plate 30, and the vertical direction of the positive electrode plate 40 continuously supplied (that is, the horizontal direction in which the positive electrode plate 40 is long conveyed).
  • the non-coated surface 43 at one side end is also formed by a punching unit, each of the plurality of positive electrode tabs 42 at a predetermined interval g at a position in one longitudinal end of the positive electrode plate 40. In this case, as shown in FIG.
  • the negative electrode tab 32 of the negative electrode plate 30 and the positive electrode tab 42 of the positive electrode plate 40 are arranged so as to be arranged at positions shifted from each other with respect to the vertical direction crossing the horizontal conveyance direction. Punching one side of the negative electrode plate 30 and one side of the positive electrode plate 40 by the punching unit. Thus, when forming the electrode assembly 50 to be described later, the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 can be formed side by side without overlapping.
  • the folding line fl shown in FIG. 2 means a line that is folded when forming the electrode assembly 50 through a process of winding the stack S to be described later (winding process).
  • the laminate S of the separator / cathode plate / separator / anode plate is wound by the mandrel 20 to form an electrode assembly 50 having the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 laminated on one side thereof.
  • the electrode assembly 50 having a structure in which a plurality of layers of the positive electrode plate 40 and the negative electrode plate 30 are stacked between the separators 10 of the plurality of layers, and the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 are provided on one side thereof. ) Can be formed.
  • the mandrel 20 is separated from the electrode assembly 50 and drawn out to the outside in the conveying direction, and the electrode assembly 50 is continuously conveyed along the conveying line by the holding unit.
  • the laminate S of the separator / cathode plate / separator / anode plate is connected to the electrode assembly 50.
  • the mandrel 20 enters the portion leading to the electrode assembly 50 formed as described above, and the separator / cathode plate / separator / anode plate is gripped and cut by a cutting unit such as a cutter disposed at the next end of the mandrel 20.
  • the individual electrode assembly 50 is produced by cutting the separator / cathode plate / separator / anode plate of the laminate S that is connected to the electrode assembly 50.
  • a plurality of layers of the positive electrode plate 40 and the negative electrode plate 30 are laminated between the plurality of separators 10, and one side of the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 are provided. It is possible to manufacture a large number of electrode assembly 50 of the structure.
  • the mandrel employed in the present invention includes a pair of forward and backward mandrel members and a holding member protruding from opposite surfaces of the mandrel member. As shown in FIG. 3, a pair of mandrel members While retreating, the mandrel itself rotates together to wind the laminate S while the pair of mandrel members are advanced and gripped by the respective holding members, thereby winding the laminate S. ).
  • the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 of the electrode assembly 50 are welded to the tabs 32 and 42, respectively, and then the tab 32. Trimming the ends of the 42, to match the end length of each tab (32, 42) equally.
  • the positive electrode lead terminal 44 and the negative electrode lead terminal 34 are welded to the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32, respectively.
  • a conventional apparatus such as an ultrasonic welding machine can be used.
  • the electrode assembly 50 in which the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 are fused to the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 is sealed by the pouch 90.
  • the fusion tab tape 70 is first attached to the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34, and then the electrode assembly 50 is sealed by the pouch 90.
  • the electrode assembly 50 is inserted into the pouch 90 to cover both sides of the electrode assembly 50, and the upper and lower circumferences and the left and right circumferences of the upper, lower, left, and right circumferences of the pouch 90.
  • the right peripheral portion is first fusion-bonded by hot sealing.
  • the left or right circumference of the pouch 90 is sealed while the portion of the upper circumference of the pouch 90 that faces the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 is previously attached to the tab tape 70. It is possible to seal sealingly in such a way that the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 are integrally fused with each other. That is, since the pouch 90 can be more fusion-bonded to the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 through the tab tape 70, the positive and negative lead terminals 34 and the pouch 90 can be welded together more firmly. It is possible to further improve the sealing property between).
  • one of the periphery of the entire peripheral portion of the pouch 90 which is a part constituting the secondary battery of the present invention, injects the electrolyte solution in a state in which an open portion is formed without sealing, and then charge and discharge the secondary battery, After the gas inside the battery is removed, the excess pouch 90 is cut off, and the remaining portion of the pouch 90 is sealed.
  • gas is generated to fill the inside of the pouch 90, and the pouch 90 swells due to this. When gas is collected into a free space inside the pouch 90, the gas is then After removing the internal gas through the degassing operation and cutting the excess pouch 90, the remaining opening of the pouch 90 may be sealed by hot sealing or the like.
  • the junction portion of the positive electrode tab 42 and the positive lead terminal 44 and the junction of the negative electrode tab 32 and the negative lead terminal 34 before the pouch 90 is fusion-bonded.
  • a separate protective tape 80 is further attached to cover the portion, and then the pouch 90 is welded to seal the electrode assembly 50.
  • burrs may occur in the edge cutting unit 57, and an uncoated surface ( The burrs are also generated in the welded portion W (shown in FIG. 22) by welding of the tabs 33 and 43, the tabs 32 and 42, and the lead terminals 34 and 44, and such burrs are made of aluminum in the pouch 90.
  • the occurrence of short or corrosion caused by the interaction with the layer is caused, it is possible to prevent the occurrence of such short or corrosion by the protective tape (80).
  • Corrosion of the pouch 90 with the aluminum layer is caused by corrosion when placed at the same potential as the tab of the cathode potential.
  • the above-described protective tape 80 by further attaching the above-described protective tape 80, it is possible to prevent the occurrence of short circuit or corrosion, thereby obtaining the effect of improving the reliability of the battery and the like.
  • each punching groove formed by punching one side of the negative electrode plate 30 and one side of the positive electrode plate 40 has a rectangular groove shape, and thus, the negative electrode tab 32 and the positive electrode plate ( 40 shows that the positive electrode tab 42 has a rectangular terminal shape, and the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 may be formed in a rhombus shape.
  • the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 may be formed in various shapes according to various conditions.
  • FIGS. 8 and 9 are views showing another embodiment of the present invention, the present invention according to FIGS. 8 and 9 is a gap (g) of the punching groove formed on one side of the negative electrode plate 30 and one side of the positive electrode plate 40. Gradually widen along the conveying direction so that the distance between the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 is gradually increased, and then the laminate S of the separator / cathode plate / separator / anode plate is wound to one side. A plurality of negative electrode tabs 32 and positive electrode tabs 42 are formed on the electrode assembly 50.
  • the distance g of the punching grooves formed on one side of the negative electrode plate 30 and one side of the positive electrode plate 40 is transferred in the conveying direction.
  • the distance between the negative electrode tab 32 and the positive electrode tab 42 may be gradually increased. Therefore, by adjusting the feed rate, the position of the tabs 32 and 42 can be compensated for by the thickness of the negative / positive electrode and the separator during winding.
  • the thickness of the electrode assembly 50 gradually increases, and as the thickness of the electrode assembly 50 gradually increases,
  • the positive electrode tabs 42 and the negative electrode tabs 32 are stacked side by side, and the individual positive electrode tabs 42 and the negative electrode plate 30 of the positive electrode plate 40 are made before the electrode assembly 50 is formed by this winding operation.
  • the gap between the individual negative electrode tabs 32 of each of the negative electrode tabs 32 is gradually adjusted to be widened in advance so that the individual positive electrode tabs 42 and the individual negative electrode tabs 32 are stacked side by side with each other by the thickness of the electrode. Can be prevented. That is, the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 may be stacked in a straight line without being shifted laterally.
  • FIG. 8 illustrates a distance g between each of the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 of the positive electrode plate 40 and the negative electrode plate 30 in consideration of the thickness of the electrode assembly 50 before the laminate S winding operation.
  • Figure 9 is a positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 when the electrode assembly 50 is formed by the stack (S) winding operation, The figure shows that the laminated sheets are arranged in a line without being misaligned with each other.
  • the separator 10 is provided between the negative electrode plate 30 having the plurality of negative electrode tabs 32 at one side end position in the longitudinal direction and the positive electrode plate 40 having the plurality of positive electrode tabs 42 at one side end position in the longitudinal direction.
  • the electrode assembly 50 formed in a shape wound through a winding operation, and provided at one end of the electrode assembly 50 in the longitudinal direction, so that the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 are disposed.
  • Each of the negative electrode tabs 32 and the positive electrode tabs 42 are to be bonded to each other, and the electrode assembly 50 may be configured by sealing the pouch 90.
  • Pouch 90 is firmly fused to the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 via a tab tape 70. As illustrated in FIG. 23, the pouch 90 is fusion bonded.
  • the protective tape 80 is further attached to cover the junction portion of the positive electrode tab 42 and the positive lead terminal 44 and the junction portion of the negative electrode tab 32 and the negative lead terminal 34. The occurrence and corrosion can be prevented more reliably as described above.
  • FIGS. 11 to 14 show another embodiment of the present invention, in which the present invention shown in FIGS. 11 to 14 positions the uncoated surface 43 of the positive electrode plate 40 and the uncoated surface 33 of the negative electrode plate 30.
  • the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 are made, and the laminate S of the positive electrode plate / separator / cathode plate / separator 10 is supplied to the mandrel 20 and wound, thereby winding the positive electrode tab 42 at both ends in the longitudinal direction.
  • the negative electrode tab 32 may be provided with a secondary battery. Since the rest of the process is the same as the above embodiment, duplicate description thereof will be omitted.
  • FIG. 15 to 19 show another embodiment of the present invention, according to the present invention shown in Figs. 15 to 19, the lamination of the positive electrode plate / separator / cathode plate / separator 10 without performing the punching processing operation.
  • the sieve S By supplying the sieve S to the mandrel 20 and winding it, it is possible to make a secondary battery each having the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 at both ends in the longitudinal direction. That is, the longitudinal width of the separator 10 is wound (wound) the laminate S in a state in which the longitudinal width of the separator plate 31 of the positive electrode plate 40 and the negative electrode plate 30 is increased by a certain size.
  • secondary batteries each having the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 provided at both ends in the vertical direction are manufactured.
  • edge cut portion 57 may be configured in the shape of a square groove, as shown in Figure 18, may be configured in an inclined form as shown in Figure 20, may be configured in a variety of other forms. Of course.
  • all the above embodiments basically form the electrode assembly 50 which is the main body of the secondary battery by a winding method, and the electrode assembly 50 is provided with a positive electrode tab 42 and a negative electrode tab 32
  • the positive electrode tab 42 and the negative electrode tab 32 are bonded to the positive lead terminal 44 and the negative lead terminal 34 to manufacture a secondary battery having a structure sealed with a pouch 90.
  • it can be configured to have the configuration of the 70 and the protective tape 80.
  • the present invention is to provide a secondary battery manufacturing method and a secondary battery, the main object is to simplify the manufacturing process, high-speed mass production is advantageous, and can be expected to improve the safety of the battery and improved battery performance, in particular,
  • the present invention relates to a secondary battery manufacturing method and a secondary battery capable of high-rate charging and discharging using a multi-tap portion of a pole plate, and may be used as a useful technique in the art.

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Abstract

본 발명의 이차전지 제조방법은 음극판(30)을 기준으로 상하부에 두 장의 세퍼레이터(10)를 배치하고 상기 상측 세퍼레이터(10)의 위쪽이나 하측 세퍼레이터(10)의 아래쪽에는 양극판(40)을 배치하여, 이들을 한쪽 끝단을 기준으로 동일 이송라인을 따라 길게 맨드릴(20)측에 공급하는 과정과, 연속으로 공급되는 상기 음극판(30)과 양극판(40)의 이송 방향과 교차되는 세로 방향의 일측단 및/또는 타측단을 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 상기 음극판(30)에 일정 간격(g)으로 형성하고 복수개의 양극탭(42)을 상기 양극판(40)에 일정 간격(g)으로 형성하는 과정과, 상기 맨드릴(20)에 의해 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 함께 와인딩하여 일측에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 만드는 과정과, 상기 맨드릴(20)을 상기 전극 조립체(50)에서 분리하고 홀딩유닛에 의해 상기 전극 조립체(50)를 이송시키는 과정과, 상기 전극 조립체(50)에 이어지는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅유닛을 이용하여 컷팅하는 과정을 포함하며, 상기 양극탭(42)과 음극탭(32)의 이송 속도를 조절하여 상기 적층체(S) 와인딩 작업하여 상기 전극 조립체(50)를 성형할 때에 복수층의 개별 양극탭(42)과 음극탭(32)이 전극의 두께만큼 옆으로 어긋나면서 적층되는 현상을 방지하도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

이차전지 제조방법 및 이차전지
본 발명은 이차전지 제조방법 및 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 공정을 간소화시켜 고속 대량 생산이 유리하며 전지의 안전성 개선 및 전지 성능 개선 등의 효율을 기대할 수 있고, 특히, 각 극판의 멀티탭 부분을 이용하여 고율 충방전이 가능한 이차전지 제조방법 및 이차전지에 관한 것이다.
전력을 저장하고 공급하기 위한 장치가 오랫동안 사용되어 왔다. 전지라고 하면 적어도 한 세트의 단자 사이에서 전위를 공급하는 전기 화학적 전지(electro-chemical cell) 및 전지들의 집합을 포함하는 장치를 의미한다. 전지의 단자들은 전기적, 예를 들면 직류(DC) 부하에 접속되어 그 부하에 에너지 즉 전압을 제공할 수 있다. 전지는 건전지, 습전지(예를 들면, 납-산(lead-acid) 전지), 및 일반적으로 화학적으로 이용 가능한 기전력을 전류로 변환하는 기타 장치를 포함한다.
이러한 전지 중에서 이차전지는 양극판/세퍼레이터/음극판의 3단층 구조 또는 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 5단층 이상의 다층 구조로 된 전극조립체를 이용하여 제작되는 것으로, 이러한 이차전지는 사용 후 "재충전" 될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다.
그런데, 종래 이차전지 설계 중에는 한 쪽에서 세퍼레이터를 공급하고, 다른 쪽에서는 단위셀(양극탭을 가진 양극판과 음극탭을 가진 음극판이 구비된 셀)을 주기적으로 공급하여 이차전지를 제조하는 방식이 있는데, 이러한 이차전지 제조방식은 공정수가 많이 들어가므로 생산성이 상대적으로 저조하여 대량 생산에는 적절하지 못하다는 단점과, 전극 측면 절단시 발생하는 이물질(파티클 등)에 의해 전지 안전성에 악영향을 끼치고 높을 수율을 달성할 수 없다는 단점을 가지고 있다.
또한, 종래의 이차전지 설계에서 나타나는 다른 문제점은 극판, 다시 말해, 양극판과 음극판 간의 적층 용접 방식 등을 채용함으로써, 양극과 음극간의 단차(틀어짐 현상 등)를 정확히 조절하지 못하는 단점이 있으며, 이는 전지 신뢰성 및 안전성 등의 측면에서 바람직하지 못하다는 것을 의미한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 공정이 간소화되어 고속 대량 생산이 유리하며 제조 안전성 개선 및 전지 성능 개선 등의 효율을 기대할 수 있도록 된 새로운 이차전지 제조방법 및 이차전지를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 양극 및 음극간의 공차(예를 들어, 양극 및 음극이 정위치에서 틀어지는 현상 등)를 방지할 수 있고, 전극 절단시의 이물(파티클) 및 버어(burr)에 의한 치명적인 전지 안전성 결함을 방지할 수 있어서 전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이차전지 제조방법 및 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따르면, 음극판(30)을 기준으로 상하부에 두 장의 세퍼레이터(10)를 배치하고 상기 상측 세퍼레이터(10)의 위쪽이나 하측 세퍼레이터(10)의 아래쪽에는 양극판(40)을 배치하여, 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 한쪽 끝단을 기준으로 동일 이송라인을 따라 길게 맨드릴(20)측에 공급하는 과정과, 연속으로 공급되는 상기 음극판(30)과 양극판(40)의 이송 방향과 교차되는 세로 방향의 일측단 및/또는 타측단을 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 상기 음극판(30)에 일정 간격(g)으로 형성하고 복수개의 양극탭(42)를 상기 양극판(40)에 일정 간격(g)으로 형성하는 과정과, 상기 맨드릴(20)에 의해 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 함께 와인딩하여 일측에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 만드는 과정과, 상기 맨드릴(20)을 상기 전극 조립체(50)에서 분리하고 홀딩유닛에 의해 상기 전극 조립체(50)를 이송시키는 과정과, 상기 전극 조립체(50)에 이어지는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅유닛을 이용하여 컷팅하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법이 제공된다.
상기 음극판(30)과 양극판(40)의 세로 방향 일측단을 간헐적으로 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 상기 음극판(30)에 일정 간격(g)으로 형성하고 복수개의 양극탭(42)를 상기 양극판(40)에 일정 간격(g)으로 형성하여 상기 양극탭(42)과 상기 음극탭(32)이 상기 전극 조립체(50)의 세로 방향 일측단에 함께 구비되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 음극판(30)의 세로 방향 일측단을 간헐적으로 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 상기 음극판(30)의 일측단에 일정 간격(g)으로 형성하고, 상기 양극판(40)의 세로 방향 양측단 중에서 상기 음극판(30)의 상기 음극탭(32)과 반대되는 타측단에 위치되도록 복수개의 양극탭(42)을 상기 양극판(40)의 타측단에 일정 간격(g)으로 형성하여, 상기 전극 조립체(50)의 세로 방향 양측단에 상기 양극탭(42)과 상기 음극탭(32)이 각각 구비되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 음극판(30)을 기준으로 상하부에 두 장의 세퍼레이터(10)를 배치하고 상기 상측 세퍼레이터(10)의 위쪽이나 하측 세퍼레이터(10)의 아래쪽에는 양극판(40)을 배치하여 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 한쪽 끝단을 기준으로 이송라인을 따라 맨드릴(20)측에 공급하는 과정과, 연속으로 공급되는 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 상기 맨드릴(20)에 의해 함께 와인딩하여 세로 방향의 양측단에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 만드는 과정과, 상기 맨드릴(20)을 상기 전극 조립체(50)에서 분리하고 홀딩유닛에 의해 상기 전극 조립체(50)를 이송시키는 과정과, 상기 전극 조립체(50)에 이어지는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅유닛을 이용하여 컷팅하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법이 제공된다.
상기 전극 조립체(50)의 상기 음극탭(32)과 상기 양극탭(42)의 가로 방향 양끝단 엣지 부분을 절단하여 상기 음극탭(32)과 상기 양극탭(42)에 각각 엣지 컷팅부(57)를 형성하는 과정과, 상기 음극탭(32)과 상기 양극탭(42)에 각각 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)를 접합하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭(42)과 상기 음극탭(32)에 각각 접합되는 상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)에 별도의 탭테이프(70)를 부착하는 과정과, 상기 양극탭(42)과 음극탭(32)에 상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)가 접합된 상태의 전극 조립체(50)를 파우치(90)로 밀봉하는 과정을 더 포함하며, 상기 양극리드 단자(44)와 상기 음극리드 단자(34) 및 상기 파우치(90) 사이는 상기 탭테이프(70)를 매개로 밀봉적으로 상호 융착 접합시키는 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭(42)과 양극리드 단자(44)의 접합 부분 및 상기 음극탭(32)과 상기 음극리드 단자(34)의 접합 부분을 커버하도록 별도의 보호 테이프(80)를 더 부착한 다음, 상기 전극 조립체(50)를 밀봉하도록 상기 파우치(90)를 융착 접합시키는 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 이송라인을 따라 공급하면서 양극판과 음극판에 펀칭 가공에 의해 복수개의 양극탭과 음극탭을 형성하고, 이어서 맨드릴을 이용하여 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판으로 이루어진 적층체를 와인딩하여 전극 조립체를 형성하는 것으로서, 연속적인 공정으로 다량의 전극 조립체를 신속하게 형성할 수 있어서, 기존 적층 타입의 제조 공정에 비하여 제조 공정이 간소화되는 효과가 있고, 고속 대량 생산에 매우 유리하며 제조 안전성 개선 등의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 와인딩(권취) 타입의 형상으로 전극간의 계면 저항을 줄일 수 있어서 전지 특성 산포의 안정화를 이룰 수 있으며, 전극 절단으로 인한 이물(파티클 등) 및 버어(burr) 발생을 제거할 수 있어서 전지 안전성 및 조립 수율 향상에 크게 기여하는 효과가 있다.
또한, 양극탭과 음극탭 부분이 멀티탭으로 구성되어 전기 이동성을 향상시킴으로써 고율 전지로서의 성능 개선 효과를 얻을 수 있고, 양극탭 또는 음극탭 부분의 위치 틀어짐 현상에 크게 영향을 받지 않는 장점이 있다.
본 발명의 실시예로는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 이송라인을 따라 공급하면서 펀칭 가공을 수행하지 않고 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판 적층체를 와인딩하여 전극 조립체를 형성할 때, 이러한 전극 조립체의 세로 방향(즉, 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판 적층체가 연속 공급되어 와인딩되는 방향과 직교하는 방향) 양단부측에 각각 양극탭과 음극탭을 구비하는 실시예가 있는데, 이러한 전지의 세로 방향 양단부에 각각 양극탭과 음극탭이 구비된 실시예 역시 상기와 동일 유사한 효과가 있다.
한편, 전지의 세로 방향 양단부측에 각각 음극탭과 양극탭을 구비한 실시예의 경우 음극리드 단자 및 양극 리드단자에 부착되는 탭 테이프는 음극 및 양극 리드단자 보다 커야 하므로 결과적으로 완성된 전지는 적층체보다 훨씬 커지는 결과를 낳게 되어, 단위면적당 에너지 효율을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 리드단자를 부착한 적층체가 음극 및 양극 극판 셀 사이즈 내에 들어오게 맞추어서 불필요한 공간을 줄이기 위해서, 전극 조립체의 음극탭과 양극탭의 가로 방향 양끝단 엣지 부분을 컷팅 가공하여 엣지 컷팅부를 구비하도록 하였으며, 이러한 엣지 컷팅부를 구비함으로 인하여 결과적으로 완성된 전지의 단위 면적당 에너지 효율을 높이는 결과를 얻게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 이차전지 제조방법을 개략적으로 보여주는 측면도
도 2는 1에 도시된 음극판에 음극탭을 형성하는 과정 및 양극판에 양극탭을 형성하는 과정을 보여주는 평면도
도 3은 본 발명에 사용되는 맨드릴의 사용 상태를 보여주는 정면도
도 4는 도 3에 도시된 맨드릴의 평면도
도 5는 본 발명에 의해 제조된 이차전지의 평면도
도 6은 도 5의 단면도
도 7은 도 5에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 양극리드 단자와 음극리드 단자를 웰딩하는 과정을 보여주는 도면
도 8은 본 발명의 다른 실시예에서 음극판에 음극탭을 형성하는 과정 및 양극판에 양극탭을 형성하는 과정을 보여주는 평면도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제조된 이차전지의 양극탭과 음극탭이 와인딩시 전극의 두께에 의한 어긋남 현상이 없이 양극리드 및 음극리드와 용접되는 과정을 보여주는 도면
도 10은 본 발명에 의한 이차전지의 제1실시예에 의해 제조된 이차전지를 보여주는 사시도
도 11과 도 12는 본 발명의 제2실시예에서 전극 조립체를 형성을 위해 공급되는 세퍼레이터와 음극판 및 양극판을 보여주는 도면
도 13은 본 발명의 제2실시예에서 와인딩 방식으로 제조된 전극 조립체를 보여주는 평면도
도 14는 도 13의 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 양극리드 단자와 음극리드 단자를 접합한 상태를 보여주는 평면도
도 15와 도 16은 본 발명의 제3실시예에서 전극 조립체를 형성을 위해 공급되는 세퍼레이터와 음극판 및 양극판을 보여주는 도면
도 17은 본 발명의 제3실시예에서 와인딩 방식으로 제조된 전극 조립체를 보여주는 평면도
도 18은 도 17에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 엣지 컷팅부를 형성한 상태를 보여주는 평면도
도 19는 도 18에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 각각 양극리드 단자와 음극리드 단자를 접합한 상태를 보여주는 평면도
도 20은 도 17에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 다른 모양의 엣지 컷팅부를 형성한 상태를 보여주는 평면도
도 21은 도 20에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 각각 양극리드 단자와 음극리드 단자를 접합한 상태를 보여주는 평면도
도 22는 본 발명의 실시예에서 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 양극리드 단자와 음극리드 단자를 접합한 상태를 개념적으로 보여주는 평면도
도 23은 도 22에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭 부분에 보호 테이프를 붙인 상태를 보여주는 평면도
본 발명은 음극판(30)을 기준으로 상하부에 두 장의 세퍼레이터(10)를 배치하고 상기 상측 세퍼레이터(10)의 위쪽이나 하측 세퍼레이터(10)의 아래쪽에는 양극판(40)을 배치하여, 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 한쪽 끝단을 기준으로 동일 이송라인을 따라 길게 맨드릴(20)측에 공급하는 과정과, 연속으로 공급되는 상기 음극판(30)과 양극판(40)의 이송 방향과 교차되는 세로 방향의 일측단 및/또는 타측단을 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 상기 음극판(30)에 일정 간격(g)으로 형성하고 복수개의 양극탭(42)를 상기 양극판(40)에 일정 간격(g)으로 형성하는 과정과, 상기 맨드릴(20)에 의해 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 함께 와인딩하여 일측에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 만드는 과정과, 상기 맨드릴(20)을 상기 전극 조립체(50)에서 분리하고 홀딩유닛에 의해 상기 전극 조립체(50)를 이송시키는 과정과, 상기 전극 조립체(50)에 이어지는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅유닛을 이용하여 컷팅하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 의한 이차전지 제조방법을 개략적으로 보여주는 측면도, 도 2는 1에 도시된 음극판에 음극탭을 형성하는 과정 및 양극판에 양극탭을 형성하는 과정을 보여주는 평면도, 도 3은 본 발명에 사용되는 맨드릴의 사용 상태를 보여주는 정면도, 도 4는 도 3에 도시된 맨드릴의 평면도, 도 5는 본 발명에 의해 제조된 이차전지의 평면도, 도 6은 도 5의 단면도, 도 7은 도 5에 도시된 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 양극리드 단자와 음극리드 단자를 웰딩하는 과정을 보여주는 도면, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에서 음극판에 음극탭을 형성하는 과정 및 양극판에 양극탭을 형성하는 과정을 보여주는 평면도, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제조된 이차전지의 전극 조립체의 양극탭과 음극탭에 양극 리드단자와 음극리드 단자를 웰딩하는 과정을 보여주는 도면으로서 양극탭과 음극탭이 전극 조립체 와인딩 작업시 전극의 두께에 의한 어긋남 현상이 없이 양극리드 및 음극리드와 용접되는 과정을 보여주는 도면, 도 10은 본 발명에 의한 이차전지의 제1실시예에 의해 제조된 이차전지를 보여주는 사시도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 상측에서부터 순차적으로 배치된 공급롤에서 최상측 양극판(40), 세퍼레이터(10), 이러한 세퍼레이터(10) 하측의 음극판(30), 이 음극판(30) 아래의 세퍼레이터(10)를 동일한 이송라인 상에서 맨드릴(20) 측에 연속적으로 공급한다. 이때, 각 세페레이터(10)와 음극판(30) 및 양극판(40)은 별도의 가이드롤과 같은 공급가이더에 의해 이송라인을 따라 연속공급될 수 있다. 한편, 음극판(30)은 전해질 물질(활물질)이 코팅 처리되어 있는 코팅면(31)과, 세로 방향(여기서 세로 방향이라 함은 음극판(30)의 이송방향과 직교하는 방향을 의미함) 일측단 위치의 표면에 구비된 비코팅면(33)(즉, 전해질 물질(활물징)이 코팅처리되지 않은 면)으로 구획된 구조이고, 양극판(40) 역시 코팅면(41)과 비코팅면(43)으로 구획된 구조이며, 각 세퍼레이터(10)의 세로 방향 너비(즉, 이송방향과 직교하는 방향의 너비)는 양극판(40)의 코팅면(41) 및 음극판(30)의 코팅면(31) 보다 일정한 길이(통상 음극판(30) 대비 0.5mm ~ 4.0 mm 정도 세퍼레이터(10)가 큰 사이즈로 됨) 이상 크게 구성되어 있다.
상기와 같이 연속으로 공급되는 음극판(30)의 세로 방향(즉, 음극판(30)이 길게 이송되는 가로 방향과 직교하는 방향) 일측단의 비코팅면(33)을 펀칭유닛에 의해 각각 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 음극판(30)의 세로 방향 일측단 위치에 일정 간격(g)으로 형성하고, 연속으로 공급되는 양극판(40)의 세로 방향(즉, 양극판(40)이 길게 이송되는 가로 방향과 직교하는 방향) 일측단의 비코팅면(43)도 역시 펀칭유닛에 의해 각각 복수개의 양극탭(42)을 양극판(40)의 세로 방향 일측단 위치에 일정 간격(g)으로 형성한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 음극판(30)의 음극탭(32)과 양극판(40)의 양극탭(42)은 가로 이송방향과 교차되는 세로 방향을 기준으로 서로 어긋난 위치에 배열되도록 각각의 펀칭유닛에 의해 음극판(30)의 일측과 양극판(40)의 일측을 펀칭 가공한다. 그래야만, 후술할 전극 조립체(50)를 형성할 때 음극탭(32)과 양극탭(42)이 겹치지 않고 나란하게 형성될 수 있게 된다. 도 2에 도시된 폴딩라인(fl)은 후술할 적층체(S)를 말아주는 과정(와인딩 과정)을 통해 전극 조립체(50)를 형성할 때 접혀지는 선을 의미한다.
이어서, 맨드릴(20)에 의해 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 와인딩하여 일측에 양극탭(42)과 음극탭(32)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 만든다. 다시 말해, 복수층의 세퍼레이터(10) 사이에 복수층의 양극판(40)과 음극판(30)이 적층되고 일측에는 양극탭(42)과 음극탭(32)이 함께 구비된 구조의 전극 조립체(50)를 형성할 수 있게 된다.
이러한 전극 조립체(50)에서 맨드릴(20)을 분리하여 이송방향 외측으로 인출시키고 홀딩유닛에 의해 전극 조립체(50)를 이송라인을 따라 계속 이송시킨다. 물론, 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)는 전극 조립체(50)에 이어져 있다.
다음, 맨드릴(20)을 상기와 같이 형성된 전극 조립체(50)에 이어지는 부분으로 진입시켜 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 그립핑하고 맨드릴(20)의 다음단에 배치된 컷터 등의 컷팅유닛에 의해 전극 조립체(50)에 이어져 있는 적층체(S)의 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅하여 개별 전극 조립체(50)를 제작한다.
그리고, 상기와 같은 과정을 계속적으로 수행함으로써 복수층의 세퍼레이터(10) 사이에 복수층의 양극판(40)과 음극판(30)이 적층되고 일측에는 양극탭(42)과 음극탭(32)이 구비된 구조의 전극 조립체(50)를 대량으로 제작할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서 채용되는 맨드릴은 한 쌍의 전후진 가능한 맨드릴 부재와, 맨드릴 부재의 서로 마주하는 면에 돌출 형성된 홀딩부재를 포함하여 구성된 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 맨드릴 부재가 후퇴하여 있다가 적층체(S)를 한 쌍의 맨드릴 부재가 전진하여 각각의 홀딩부재에 의해 그립핑한 상태에서 맨드릴 자체가 함께 회전하여 적층체(S)를 와인딩함으로써, 상기 전극 조립체(50)를 형성하게 된다.
이러한 전극 조립체(50)를 와인딩 방식으로 권취시켜 만든 다음, 전극 조립체(50)의 양극탭(42)과 음극탭(32)을 각각 용접하여 탭(32,42) 끼리 접합시킨 후, 탭(32,42)의 끝단부를 트리밍(trimming) 작업하여 각 탭(32,42)의 끝단 길이를 동일하게 맞추어 준다.
전극 조립체(50)의 양극탭(42)과 음극탭(32)을 용접한 다음에는 양극탭(42)과 음극탭(32)에 각각 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)를 용접하여 접합시킨다. 이때에는 초음파 융착기와 같은 통상의 장치를 이용할 수 있다.
그리고, 양극탭(42)과 음극탭(32)에 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)가 융착된 전극 조립체(50)를 파우치(90)에 의해 밀봉 처리한다. 이때, 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)에 미리 융착용 탭테이프(70)를 먼저 붙인 다음에 파우치(90)에 의해 전극 조립체(50)를 밀봉 처리한다.
다시 말해, 파우치(90)를 전극 조립체(50)의 양면을 커버하도록 파우치(90) 내부에 전극 조립체(50)를 집어넣고, 파우치(90)의 상하 좌우 네 둘레부 중에서 상하측 둘레부와 좌측 또는 우측 둘레부를 먼저 열간 실링 방식으로 융착 접합한다.
그러면, 파우치(90)의 좌측 또는 우측 둘레부가 밀봉되는 한편 파우치(90)의 상단 둘레부에서 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)와 마주하는 부분은 미리 부착되어 있던 탭테이프(70)에 의해 일체로 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)와 융착되는 방식으로 밀봉 접합될 수 있게 된다. 즉, 탭테이프(70)를 매개로 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)에 파우치(90)를 보다 견고하게 융착 접합할 수 있으므로, 양극 및 음극리드 단자(34)와 파우치(90) 사이의 밀봉성을 더욱 높일 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 이차전지를 구성하는 부분인 파우치(90)의 전체 둘레부 중에서 한쪽의 둘레부는 실링처리하지 않고 개방부를 형성한 상태에서 전해액을 주입하고, 이차전지에 충방전을 완료한 다음, 전지 내부의 가스를 제거 후 여분의 파우(90)를 잘라낸 후, 파우치(90)의 나머지 부분을 실링 처리한다. 이차전지에 충방전 작업시에 가스 등이 발생하여 파우치(90)의 내부에 차게 되고, 파우치(90)가 이로 인해 부풀어 오르는데, 파우치(90) 내부의 여유공간으로 가스가 모이면, 이후 가스 제거(degassing) 작업을 통해 내부 가스를 빼내고 여유분 파우치(90)를 잘라낸 후, 파우치(90)의 나머지 개방부를 열간 실링 등의 방식으로 밀봉 처리하면 되는 것이다.
이때, 도 23에 도시된 바와 같이, 파우치(90)를 융착 접합하기 이전에 양극탭(42)과 양극리드 단자(44)의 접합 부분 및 음극탭(32)과 음극리드 단자(34)의 접합 부분을 커버하도록 별도의 보호 테이프(80)를 더 부착한 다음, 전극 조립체(50)를 밀봉하도록 파우치(90)를 융착 접합시키는 과정을 수행한다.
각 극판(30,40)의 비코팅면(33,43)을 도 18 또는 도 20과 같이 엣지 컷팅 작업시, 엣지 컷팅부(57)에 버어(burr)가 발생할 수 있으며, 또한 비코팅면(33,43)과 탭(32,42) 및 리드 단자(34,44)의 용접등으로 용접부(W)(도 22에 도시됨)에도 버어가 발생하고, 이러한 버어 등은 파우치(90) 내의 알루미늄층과의 상호 작용에 의한 쇼트 발생 또는 부식 발생 현상이 야기되는데, 이러한 쇼트 발생이나 부식 발생 등을 보호 테이프(80)에 의해 방지할 수 있게 된다.
파우치(90)의 알루미늄층과의 부식발생은 음극전위의 탭과 동일전위에 놓여 있을때 부식이 발생하게 된다. 그런데, 본 발명에서는 상기와 같은 보호 테이프(80)를 더 부착하여 줌으로써, 쇼트 발생 또는 부식 발생을 방지할 수 있는 것이며, 이로 인해, 전지의 신뢰성 향상 효과 등을 취득할 수 있게 된다.
한편, 상기의 실시예에서는 음극판(30)의 일측과 양극판(40)의 일측을 펀칭하여 형성되는 각각의 펀칭홈은 사각홈 형상으로 구성되어, 음극판(30)의 음극탭(32)과 양극판(40)의 양극탭(42)이 사각 단자 형상으로 구성된 것을 보여주는데, 음극탭(32)과 양극탭(42)을 마름모꼴로 형성할 수도 있다. 이밖에도, 음극탭(32)과 양극탭(42)은 제반 조건에 따라 다양한 모양으로 형성될 수 있음을 밝혀둔다.
도 8과 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 8 및 도 9에 의한 본 발명은 음극판(30)의 일측과 양극판(40)의 일측에 형성하는 펀칭홈의 간격(g)을 이송 방향을 따라 갈수록 점차적으로 넓혀주어 음극탭(32)과 양극탭(42)의 거리가 점차적으로 길어지도록 형성한 다음, 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 와인딩하여 일측부에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 형성하게 된다.
이때, 펀칭장치로 공급되는 양극판(40)과 음극판(30)의 이송 속도를 점차적으로 높여줌으로써 음극판(30)의 일측과 양극판(40)의 일측에 형성하는 펀칭홈의 간격(g)을 이송 방향을 따라 갈수록 점차적으로 넓혀주고, 이로 인해, 음극탭(32)과 양극탭(42)의 거리가 점차적으로 길어지도록 형성할 수 있게 된다. 따라서 이송속도 조절에 의해, 와인딩시 음/양극 전극 및 세퍼레이터 두께 만큼 탭(32,42) 위치가 어긋나는 것을 보상할 수 있게 된다.
다시 말해, 적층체(S)를 와인딩(권취)하여 전극 조립체(50)를 만들면, 점차적으로 전극 조립체(50)의 두께가 점점 두꺼워지고, 전극 조립체(50)의 두께가 점점 두꺼워짐에 따라 개별 양극탭(42)과 음극탭(32)이 옆으로 조금씩 어긋난 상태로 적층되는데, 이러한 와인딩 작업에 의해 전극 조립체(50)를 만들기 이전에 양극판(40)의 개별 양극탭(42)과 음극판(30)의 개별 음극탭(32) 사이의 간격(g)을 점차적으로 넓혀지도록 미리 맞춰 줌으로써 전극의 두께만큼 개별 양극탭(42)과 개별 음극탭(32)들이 서로 옆으로 조금씩 어긋난 상태로 적층되는 현상을 방지할 수 있게 된다. 즉, 양극탭(42)과 음극탭(32)이 옆으로 어긋나지 않고 똑바로 정렬된 상태로 적층될 수 있는 것이다.
도 8은 적층체(S) 와인딩 작업 이전에 전극 조립체(50)의 두께를 감안하여 양극판(40)과 음극판(30)의 각각의 양극탭(42)과 음극탭(32) 사이의 간격(g)을 점차적으로 넓어지도록 형성한 상태를 보여주는 도면이고, 도 9는 적층체(S) 와인딩 작업에 의해 전극 조립체(50)를 형성하였을 때, 각 양극탭(42)과 음극탭(32)이 옆으로 어긋나지 않고 일렬로 정렬된 상태로 적층된 것을 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예의 경우, 각각의 양극탭(42)과 음극탭(32)이 적층 와인딩 작업에 의해 조금씩 위치가 틀어지는 현상 없이 제 위치에서 적층되므로, 양극탭(42)과 음극탭(32) 부분의 용접 안정성이 더욱 확실하게 확보되어 전기 이동성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 이차전지 제조방법에 의해 도 10에 도시된 이차전지를 만들 수 있게 된다. 본 발명에 의한 세로 방향 일측단 위치에 복수개의 음극탭(32)이 구비된 음극판(30)과 세로 방향 일측단 위치에 복수개의 양극탭(42)이 구비된 양극판(40) 사이에 세퍼레이터(10)를 개재시키고, 이들을 와인딩 작업을 통해 권취된 형상으로 구성한 전극 조립체(50)와, 이러한 전극 조립체(50)의 세로 방향 일측단에 구비되어 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)가 각각 접합되도록 된 음극탭(32) 및 양극탭(42)을 포함하여 구성되며, 이러한 전극 조립체(50)를 파우치(90)에 의해 밀봉 처리하여 구성될 수 있다.
상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)에는 탭테이프(70)를 매개로 파우치(90)가 견실하게 융착 결합되는데, 도 23에 도시된 바와 같이, 파우치(90)를 융착 접합하기 이전에 양극탭(42)과 양극리드 단자(44)의 접합 부분 및 음극탭(32)과 음극리드 단자(34)의 접합 부분을 커버하도록 보호 테이프(80)를 더 부착한 구조를 가짐으로써 숏트 발생이나 부식 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는데, 도 11 내지 도 14에 도시된 본 발명은 양극판(40)의 비코팅면(43)과 음극판(30)의 비코팅면(33) 위치를 세로 방향을 기준으로 서로 반대 방향에 배치되도록 한 상태에서 펀칭유닛 등을 이용하여 양극판(40)의 비코팅면(43)과 음극판(30)의 비코팅면(33)을 펀칭 가공하여 복수개의 양극탭(42)과 음극탭(32)을 만들고, 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터(10)의 적층체(S)를 맨드릴(20)측으로 공급하여 와인딩함으로써, 세로 방향 양측단으로 양극탭(42)과 음극탭(32)이 각각 구비된 이차전지를 만들 수 있게 된다. 나머지 공정은 상기의 실시예와 동일하므로, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 15 내지 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는데, 도 15 내지 도 19에 도시된 본 발명에 의하면, 펀칭 가공 작업을 수행하지 않고 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터(10)의 적층체(S)를 맨드릴(20)측으로 공급하여 와인딩함으로써, 세로 방향 양측단으로 양극탭(42)과 음극탭(32)이 각각 구비된 이차전지를 만들 수 있게 된다. 즉, 세퍼레이터(10)의 세로 방향 너비는 양극판(40)과 음극판(30)의 전해질 물질 코팅면(31)의 세로 방향 너비보다 일정한 크기 만큼 크게 한 상태에서 적층체(S)를 와인딩(권취)함으로써 세로 방향 양측단 위치에 양극탭(42)과 음극탭(32)이 각각 구비된 이차전지를 제조하게 된다.
이때, 도 18에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(50)의 음극탭(32)과 양극탭(42)의 가로 방향 양끝단 엣지 부분을 컷팅함으로써, 음극탭(32)과 양극탭(42)의 좌우단 엣지 부분에 엣지 컷팅부(57)를 형성한다.
한편, 엣지 컷팅부(57)는 도 18에 도시된 바와 같이 사각홈 형상으로 구성될 수도 있고, 도 20에 도시된 바와 같이 경사진 형태로 구성될 수도 있으며, 기타 여러 가지 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.
아울러, 상기의 모든 실시예는 기본적으로 와인딩 방식에 의해 이차전지의 주요 바디부인 전극 조립체(50)를 형성하고, 이러한 전극 조립체(50)에 양극탭(42)과 음극탭(32)을 구비하고, 양극탭(42)과 음극탭(32)에는 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)를 접합하고, 파우치(90)로 밀봉하는 구조의 이차전지를 제조하게 되는데, 상기한 탭테이프(70)와 보호 테이프(80)의 구성을 가지도록 구성할 수 있음은 당연하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
본 발명은 이차전지 제조방법 및 이차전지를 제공하는 것을 주요 목적으로 하는 것으로, 제조 공정을 간소화시켜 고속 대량 생산이 유리하며 전지의 안전성 개선 및 전지 성능 개선 등의 효율을 기대할 수 있고, 특히, 각 극판의 멀티탭 부분을 이용하여 고율 충방전이 가능한 이차전지 제조방법 및 이차전지에 관한 것으로서, 당해 기술 분야에서 유용한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 음극판(30)을 기준으로 상하부에 세퍼레이터(10)를 배치하고 상측 세퍼레이터(10)의 위쪽이나 하측 세퍼레이터(10)의 아래쪽에는 양극판(40)을 배치하여 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 한쪽 끝단을 기준으로 이송라인을 따라 맨드릴(20)측에 연속 공급하는 과정과, 상기 음극판(30)과 양극판(40)의 이송 방향과 교차되는 세로 방향의 일측단 및/또는 타측단을 펀칭하여 복수개의 음극탭(32)을 상기 음극판(30)에 소정 간격(g)으로 형성하고 복수개의 양극탭(42)을 상기 양극판(40)에 소정 간격(g)으로 형성하는 과정과, 상기 맨드릴(20)에 의해 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 함께 와인딩하여 일측에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 전극 조립체(50)를 만드는 과정과, 상기 맨드릴(20)을 상기 전극 조립체(50)에서 분리하고 홀딩유닛에 의해 상기 전극 조립체(50)를 이송시키는 과정과, 상기 전극 조립체(50)에 이어지는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅유닛을 이용하여 컷팅하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 음극파의 상기 음극탭(32)과 상기 양극판(40)의 상기 양극탭(42)은 이송방향과 직교하는 세로 방향을 기준으로 서로 어긋난 위치에 배열되는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 음극판(30)의 상기 음극탭(32)과 상기 양극판(40)의 상기 양극탭(42)은 이송방향을 기준으로 서로 반대되는 단부측에 각각 배열되는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 조립체(50)의 상기 양극탭(42)과 음극탭(32)을 용접/트리밍을 수행하는 과정과, 상기 양극탭(42)과 상기 음극탭(32)에 각각 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)를 융착 접합시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 음극판(30)과 상기 양극판(40)에 형성하는 펀칭홈의 간격(g)을 이송 방향을 따라 갈수록 점차적으로 넓혀서 상기 음극탭(32)과 상기 양극탭(42)의 거리가 점차적으로 길어지도록 형성하고, 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 와인딩하여 일측부 및/또는 타측부에 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 상기 전극 조립체(50)를 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 양극탭(42)과 상기 음극탭(32)에 각각 접합되는 상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)에 탭테이프(70)를 부착하는 과정과, 상기 양극탭(42)과 음극탭(32)에 상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)가 접합된 상태의 전극 조립체(50)를 파우치(90)로 밀봉하는 과정을 더 포함하며, 상기 양극리드 단자(44)와 상기 음극리드 단자(34) 및 상기 파우치(90) 사이는 상기 탭테이프(70)를 매개로 밀봉적으로 상호 융착 접합시키는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 양극탭(42)과 양극리드 단자(44)의 접합 부분 및 상기 음극탭(32)과 상기 음극리드 단자(34)의 접합 부분을 커버하도록 보호 테이프(80)를 더 부착한 다음, 상기 전극 조립체(50)를 밀봉하도록 상기 파우치(90)를 융착 접합시키는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  8. 음극판(30)을 기준으로 상하부에 두 장의 세퍼레이터(10)를 배치하고 상측 세퍼레이터(10)의 위쪽이나 하측 세퍼레이터(10)의 아래쪽에는 양극판(40)을 배치하여 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 한쪽 끝단을 기준으로 이송라인을 따라 맨드릴(20)측에 연속 공급하는 과정과, 상기 맨드릴(20)에 의해 상기 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 적층체(S)를 함께 와인딩하여 상기 적층체(S)의 이송 방향과 직교하는 세로 방향 타측단에 각각 복수개의 음극탭(32)과 양극탭(42)이 적층 구비된 구조의 전극 조립체(50)를 만드는 과정과, 상기 맨드릴(20)을 상기 전극 조립체(50)에서 분리하고 홀딩유닛에 의해 상기 전극 조립체(50)를 이송시키는 과정과, 상기 전극 조립체(50)에 이어지는 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 컷팅유닛을 이용하여 컷팅하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 전극 조립체(50)의 상기 음극탭(32)과 상기 양극탭(42)의 가로 방향 양끝단 엣지 부분을 컷팅하여 상기 음극탭(32)과 상기 양극탭(42)에 각각 엣지 컷팅부(57)를 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 양극탭(42)과 상기 음극탭(32)에 각각 접합되는 상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)에 탭테이프(70)를 부착하는 과정과, 상기 양극탭(42)과 음극탭(32)에 상기 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)가 접합된 상태의 전극 조립체(50)를 파우치(90)로 밀봉하는 과정을 더 포함하며, 상기 양극리드 단자(44)와 상기 음극리드 단자(34) 및 상기 파우치(90) 사이는 상기 탭테이프(70)를 매개로 밀봉적으로 상호 융착 접합시키는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 양극탭(42)과 양극리드 단자(44)의 접합 부분 및 상기 음극탭(32)과 상기 음극리드 단자(34)의 접합 부분을 커버하도록 보호 테이프(80)를 더 부착한 다음, 상기 전극 조립체(50)를 밀봉하도록 상기 파우치(90)를 융착 접합시키는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  12. 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판을 한쪽 끝단을 기준으로 동일 이송라인을 따라 맨드릴(20)측에 연속 공급하면서 와인딩 작업을 통해 권취된 형상으로 구성된 전극 조립체(50)와, 상기 음극판(30)과 상기 양극판(40)의 세로 방향 일측단 및/또는 타측단에 구비되어 양극리드 단자(44)와 음극리드 단자(34)가 각각 접합되도록 된 음극탭(32) 및 양극탭(42)을 포함하여 구성되며, 상기 음극판(30)과 상기 양극판(40)은 이송 방향과 직교하는 세로 방향의 일측단 및/또는 타측단에 소정 간격(g)으로 각각 음극탭(32)과 양극탭(42)이 구비되어, 상기 적층체(S)를 와인딩 작업하여 상기 전극 조립체(50) 형성시 상기 전극 조립체(50)의 세로 방향 일측단 및/또는 타측단에 상기 음극탭(32)과 양극탭(42)이 상호 적층된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판이 순차적으로 배치된 적층체(S)를 가로 방향으로 연속 공급하면서 와인딩하여 전지의 몸체를 이루도록 형성된 전극 조립체(50)와, 상기 적층체(S)를 와인딩 작업하여 상기 전극 조립체(50) 형성시 상기 전극 조립체(50)의 세로 방향 일측단과 타측단에 각각 구비된 음극탭(32) 및 양극탭(42)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102487150A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 比亚迪股份有限公司 电池电芯的卷绕方法及装置
CN111525057A (zh) * 2020-03-20 2020-08-11 天津力神电池股份有限公司 一种圆型软包聚合物锂离子电池及装配方法
CN112166519A (zh) * 2019-01-02 2021-01-01 株式会社Lg化学 用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法制造的圆柱形电池
CN113708010A (zh) * 2021-09-01 2021-11-26 东莞新能安科技有限公司 电化学装置和电子装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478668A (en) * 1993-11-30 1995-12-26 Bell Communications Research Inc. Rechargeable lithium battery construction
KR20000066307A (ko) * 1999-04-15 2000-11-15 김순택 리튬 이온 폴리머 전지 및 그 제조방법
KR20060085440A (ko) * 2005-01-24 2006-07-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 전극판 권취장치
KR20060111835A (ko) * 2005-04-25 2006-10-30 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 권취장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478668A (en) * 1993-11-30 1995-12-26 Bell Communications Research Inc. Rechargeable lithium battery construction
KR20000066307A (ko) * 1999-04-15 2000-11-15 김순택 리튬 이온 폴리머 전지 및 그 제조방법
KR20060085440A (ko) * 2005-01-24 2006-07-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 전극판 권취장치
KR20060111835A (ko) * 2005-04-25 2006-10-30 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 권취장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102487150A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 比亚迪股份有限公司 电池电芯的卷绕方法及装置
CN112166519A (zh) * 2019-01-02 2021-01-01 株式会社Lg化学 用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法制造的圆柱形电池
EP3783714A4 (en) * 2019-01-02 2021-07-21 Lg Chem, Ltd. PROCESS FOR MANUFACTURING A CYLINDRICAL BATTERY EQUIPPED WITH MULTIPLE TABS, AND CYLINDRICAL BATTERY MANUFACTURED ACCORDING TO THIS PROCESS
US11641047B2 (en) 2019-01-02 2023-05-02 Lg Energy Solution, Ltd. Method for manufacturing cylindrical battery having multiple tabs and cylindrical battery manufactured using the same
CN112166519B (zh) * 2019-01-02 2024-06-04 株式会社Lg新能源 用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法制造的圆柱形电池
CN111525057A (zh) * 2020-03-20 2020-08-11 天津力神电池股份有限公司 一种圆型软包聚合物锂离子电池及装配方法
CN111525057B (zh) * 2020-03-20 2022-09-06 天津力神电池股份有限公司 一种圆型软包聚合物锂离子电池及装配方法
CN113708010A (zh) * 2021-09-01 2021-11-26 东莞新能安科技有限公司 电化学装置和电子装置

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