JP2023528792A - 二次電池およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態に係る二次電池1は、図1から図4に示されているように、複数の電極タブを備えた電極組立体100と、前記複数の電極タブに結合される電極リード200と、前記電極リード200の先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体100を収容するパウチ300と、パウチ300のシール部310に位置した電極リード200に備えられるリードフィルム400と、を含む。
電極組立体100は、複数の電極110と、複数の電極110の間に配置されるセパレータ120と、複数の電極110にそれぞれ連結される複数の電極タブ130と、を含む。
電極リード200は、電極組立体と外部装置を連結するためのものであって、電極タブ130の結合部132に結合される。
パウチ300は、電極リード200の先端が外部に引き出された状態で電極組立体を収容するためのものである。すなわち、パウチ300は、電極組立体100を収容する収容部と、収容部を密封するシール部310と、を含む。
リードフィルム400は、シール部310に位置した電極リード200の外周面を囲む構造を有する。すなわち、リードフィルム400は、前記シール部310の熱融着時に前記シール部310に接合されることで、前記電極リードと前記シール部の密封力を高めることができる。
本発明の第2実施形態に係る二次電池の製造方法は、図5から図12に示されているように、(a)電極組立体製造ステップと、(b)纏めステップと、(c)結合ステップと、(d)付着ステップと、(e)押込みステップと、(f)シールステップと、を含む。
(a)ステップでは、図6に示されているように、電極タブ130が備えられた電極110を複数個準備する。次に、複数の電極110と複数のセパレータ120を交互に配置して電極組立体100を製造する。ここで、前記複数の電極110に備えられた電極タブ130は同一の方向に向くように配置する。
(b)ステップでは、図7に示されているように、複数の電極タブ130の一側を一対の圧着ブロック10にて圧着し、電極タブ130の先端を一束に纏める。
(c)ステップでは、図9に示されているように、一束に纏められた前記電極タブ130の先端を溶接して結合部132を形成し、前記結合部132に電極リード200を結合する。
(d)ステップでは、前記電極リード200の先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体をパウチ300に収容した後、前記パウチ300のシール部310に位置した前記電極リード200にリードフィルム400を付着する。この時、前記リードフィルム400は、前記パウチ300のシール部310の外部に第1長さBだけさらに引き出されるように付着する。
(e)ステップでは、図10に示されているように、前記パウチ300のシール部310を基準として、前記リードフィルム400をパウチ300の内部に第1長さBだけ挿入するように押込む。そうすると、前記リードフィルム400により、電極リード200がパウチ300の内部に第1長さBだけ挿入され、電極リード200により折り曲げ部133が電極組立体100の方向に押されながら変形されるが、この際、第1折り曲げ面133aの第1aの角度は、第1bの角度まで小さくなるように調節され、第2折り曲げ面133bの第2aの角度は、第2bの角度まで小さくなるように調節される。ここで、第1折り曲げ面133aの第1bの角度は、一束に纏めされた結合部に連結されているため角度調節が大きく、第2折り曲げ面133bの第2bの角度は、複数の連結部に連結されているため角度調節が小さいか若しくはない。これにより、第1bの角度は、第1aの角度よりも角度の変化が大きいため、第2bの角度より大きい角度を有する。
(f)ステップでは、パウチ300のシール部310をシールブロック20を用いてシールする。これにより、パウチ300の内部に電極組立体100を密封されるように収容することができる。
(e1)ステップでは、二次電池1をビジョン撮影し、撮影された映像から電極組立体の画像を出力し、出力した電極組立体の撮影画像で前記第1折り曲げ面133aの第1bの角度と第2折り曲げ面133bの第2bの角度を測定し、測定された前記第1折り曲げ面133aの第1bの角度と第2折り曲げ面133bの第2bの角度を予め設定された角度と比較することで、不良有無を検査する。
本出願の第2実施形態に係る二次電池の製造方法において、(d)付着ステップまで製造された4個の二次電池を準備する。4個の二次電池は同一の構造を有し、第1試験片~第4試験片と称する。
100 電極組立体
110 電極
120 セパレータ
130 電極タブ
131 連結部
132 結合部
133 折り曲げ部
133a 第1折り曲げ面
133b 第2折り曲げ面
133c 連結面
200 電極リード
300 パウチ
400 リードフィルム
Claims (15)
- 複数の電極、複数の電極の間に介在されるセパレータ、および複数の電極にそれぞれ連結される複数の電極タブを備えた電極組立体と、
前記複数の電極タブに結合される電極リードと、
前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容するパウチと、を含み、
前記複数の電極タブは、複数の電極に連結される連結部、一束に纏められた状態で前記電極リードに結合される結合部、および前記連結部と前記結合部との間に備えられる折り曲げ部を含み、
前記折り曲げ部は、前記結合部と連結され、第1bの角度で折り曲げられた第1折り曲げ面、前記連結部と連結され、第2bの角度で折り曲げられた第2折り曲げ面、および前記第1折り曲げ面と前記第2折り曲げ面を連結する連結面を含み、
前記第1bの角度が、前記第2bの角度より大きい角度を有する、二次電池。 - 前記第1折り曲げ面の前記第1bの角度は、前記結合部を基準として100°~120°で設けられる、請求項1に記載の二次電池。
- 前記第1折り曲げ面の前記第1bの角度は、前記結合部を基準として109°~116°で設けられる、請求項1又は2に記載の二次電池。
- 前記第2折り曲げ面の前記第2bの角度は、前記連結部を基準として94°~104°で設けられる、請求項1に記載の二次電池。
- 前記第2折り曲げ面の前記第2bの角度は、前記連結部を基準として98°~100°で設けられる、請求項1又は4に記載の二次電池。
- 前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第1折り曲げ面と前記第2折り曲げ面とがそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離(α)は0.5mm~2.0mmである、請求項1~5のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記電極組立体の長さ方向から見た時に、向かい合う前記セパレータの端から前記結合部の端までの距離(β)は2.0mm~4.5mmである、請求項1~6のいずれか一項に記載の二次電池。
- (a)電極タブが備えられた電極を複数個用意し、次いで、複数の電極と複数のセパレータを交互に配置して電極組立体を製造するステップと、
(b)複数の電極タブを折り曲げて纏めるステップであって、折り曲げられた前記電極タブは、電極に連結される連結部、一束に纏められて電極リードが結合される結合部、および前記連結部と前記結合部との間に備えられる折り曲げ部からなり、前記折り曲げ部は、前記結合部と連結され、第1aの角度で折り曲げられた第1折り曲げ面、前記連結部と連結され、第2aの角度で折り曲げられた第2折り曲げ面、および前記第1折り曲げ面と前記第2折り曲げ面を連結する連結面を含むステップと、
(c)前記電極タブの結合部に前記電極リードを結合するステップと、
(d)前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体をパウチに収容した後、前記パウチのシール部に位置した前記電極リードにリードフィルムを付着するステップと、
(e)前記リードフィルムをパウチの内部に第1長さだけ押込むと、前記リードフィルムにより、前記電極リードがパウチの内部に第1長さだけ挿入され、前記電極リードにより前記折り曲げ部が押されながら、前記第1折り曲げ面の前記第1aの角度は第1bの角度まで小さくなるように調節され、前記第2折り曲げ面の前記第2aの角度は第2bの角度まで小さくなるように調節されるステップと、
(f)前記リードフィルムが位置したパウチのシール部をシールして二次電池を製造するステップと、
を含み、
前記第1bの角度が、前記第2bの角度より大きい角度を有する、二次電池の製造方法。 - 前記(e)ステップで、前記第1折り曲げ面の前記第1bの角度は、前記結合部を基準として100°~120°で設けられる、請求項8に記載の二次電池の製造方法。
- 前記(e)ステップで、前記第2折り曲げ面の前記第2bの角度は、前記連結部を基準として94°~104°で設けられる、請求項8に記載の二次電池の製造方法。
- 前記(d)ステップで、前記リードフィルムを前記電極リードに付着する時に、第1長さだけパウチの外にさらに引き出されるように付着し、
前記(e)ステップで、前記リードフィルムが前記パウチの内部に第1長さだけ挿入されるように押込み、
前記第1長さは0.5~1.5mmで設けられる、請求項8~10のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。 - 前記(e)ステップが完了すると、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第1折り曲げ面と前記第2折り曲げ面とがそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離(α)は0.5mm~2.0mmである、請求項8~11のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
- 前記(e)ステップが完了すると、向かい合う前記セパレータの端と前記結合部の端との間の距離(β)は2.0mm~4.5mmである、請求項8~12のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
- 前記(e)ステップと前記(f)ステップとの間に、(e1)前記第1折り曲げ面の第1bの角度と第2折り曲げ面の第2bの角度とが、予め設定された角度範囲内に含まれるかを検査するステップをさらに含む、請求項8~13のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
- 前記(e1)ステップで、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第1折り曲げ面と前記第2折り曲げ面とがそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離(α)は0.5mm~2.0mmであるかをさらに検査する、請求項14に記載の二次電池の製造方法。
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