JP2023541964A - 二次電池の製造方法および二次電池 - Google Patents
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Abstract
本発明は、二次電池の製造方法および二次電池に関し、本発明に係る二次電池の製造方法は、少なくとも１つの電極および少なくとも１つのセパレータをそれぞれ含む複数の単位セルを分離フィルムの一面に載置させ、順次フォールディングしてフォールディングセルを形成させるフォールディングセルの形成工程と、前記フォールディングセルの端部に加圧テープを付着するテープ付着工程と、前記加圧テープが付着された前記フォールディングセルおよび電解液を電池ケースの内部に収容させる収容工程と、前記電池ケースの外面を加圧して前記フォールディングセルを加圧する加圧工程と、を含む。
Description
本出願は、２０２０年０９月２３日付けの韓国特許出願第１０－２０２０－０１２３３６３号および２０２１年０６月０２日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－００７１８１５号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。本発明は、二次電池の製造方法および二次電池に関する。
二次電池は、一次電池とは異なって再充電が可能であり、また、小型および大容量化の可能性により、近年多く研究開発されている。モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれ、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加している。
二次電池は、電池ケースの形状に応じて、コイン型電池、円筒型電池、角型電池、およびパウチ型電池に分類される。二次電池において、電池ケースの内部に取り付けられる電極組立体は、電極およびセパレータの積層構造からなる充放電可能な発電素子である。
電極組立体は、活物質が塗布されたシート状の正極と負極との間にセパレータを介在して巻き取ったゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）型、複数の正極と負極をセパレータが介在された状態で順次積層したスタック型、およびスタック型の単位セルを長さの長い分離フィルムで巻き取ったスタック／フォールディング型に概ね分類することができる。
近年、スタック／フォールディング型電極組立体をアルミニウムラミネートシートのパウチ（Ｐｏｕｃｈ）型電池ケース（Ｃａｓｅ）に内蔵した構造のパウチ型電池が、低い製造費用、小さい重量、容易な形態の変形などの理由により多くの関心を集めており、またその使用量が次第に増加している。
リチウムパウチ型電池の急速充電に対する要求が高度化するにつれ、高いエネルギー（Ｅｎｅｒｇｙ）、長寿命、低い膨れ（Ｌｏｗ Ｓｗｅｌｌｉｎｇ）の方向にセルの設計がなされている。
急速充電のレート（Ｒａｔｅ）が高くなるにつれ、セル（Ｃｅｌｌ）にリチウム析出が発生することになり、これは、初期には局部的に発生するが、終局にはセルのリテンション（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）および膨れを悪化させるという問題を生じさせる。
近年進んだ急速充電イシューにおいて、セルの上端部に析出が発生するという問題があり、急速充電、長寿命サイクル（Ｃｌｙｃｌｅ）を満たすためには、上端析出問題を解決しなければならない。すなわち、セルの上端部が、ラミネートが弱く行われて電解液が溜まることになり、これはリチウム析出を発生させて多くの問題を引き起こす。
本発明の一態様は、フォールディングセルの端部で析出が発生するのを防止することができる二次電池の製造方法および二次電池を提供するためのものである。
本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法は、少なくとも１つの電極および少なくとも１つのセパレータをそれぞれ含む複数の単位セルを分離フィルムの一面に載置させ、順次フォールディングしてフォールディングセルを形成させるフォールディングセルの形成工程と、前記フォールディングセルの端部に加圧テープを付着するテープ付着工程と、前記加圧テープが付着された前記フォールディングセルおよび電解液を電池ケースの内部に収容させる収容工程と、前記電池ケースの外面を加圧して前記フォールディングセルを加圧する加圧工程と、を含むことができる。
一方、本発明の実施形態に係る二次電池は、少なくとも１つの電極および少なくとも１つのセパレータをそれぞれ含む複数の単位セルおよび複数の前記単位セルの間に位置するようにフォールディングしている分離フィルムを含むフォールディングセルと、前記フォールディングセルに付着される加圧テープと、前記フォールディングセルおよび電解液が内部に収容される電池ケースと、を含み、前記加圧テープは、前記電池ケースの外面が加圧される際に、前記フォールディングセルの端部が加圧されるように前記フォールディングセルの端部に付着されることができる。
本発明によると、フォールディングセルの端部に加圧テープを付着してフォールディングセルの端部に加圧力が加えられ、端部に溜まっている電解液が単位セルの外部に押し出されることになって析出が発生するのを防止し、長期サイクル（Ｃｙｃｌｅ）での異常膨れ（Ａｂｎｏｒｍａｌ Ｓｗｅｌｌｉｎｇ）およびリテンションフェーディング（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｆａｄｉｎｇ）が防止されることができる。
本発明の目的、特定の長所、および新規な特徴は、添付図面と関連付けられる以下の詳細な説明および好ましい実施形態からさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付するにおいて、同一の構成要素に限っては、他の図面上に表示される際にも、可能な限り同一の番号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明は、種々の異なる形態で実現されてもよく、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、本発明を説明するにおいて、本発明の要旨を不要に濁す恐れのある関連の公知技術に関する詳細な説明は省略することにする。
実施形態に係る二次電池の製造方法
図１は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるフォールディングセルの形成工程を示した平面図であり、図２は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法における単位セルを示した正面図であり、図３は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるテープ付着工程の第１実施例を示した斜視図である。
図１は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるフォールディングセルの形成工程を示した平面図であり、図２は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法における単位セルを示した正面図であり、図３は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるテープ付着工程の第１実施例を示した斜視図である。
また、図４は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法における収容工程を示した斜視図であり、図５は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法における加圧工程を示した正面図である。
図１～図５を参照すると、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法は、単位セル１１０を分離フィルム１２０の一面に載置させてフォールディングしてフォールディングセル１００を形成させるフォールディングセルの形成工程と、フォールディングセル１００に加圧テープ３００を付着するテープ付着工程と、フォールディングセル１００および電解液を電池ケース２００の内部に収容させる収容工程と、電池ケース２００を加圧する加圧工程と、を含むことができる。
以下、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法についてより詳細に説明することにする。図１および図２を参照すると、フォールディングセルの形成工程において、少なくとも１つの電極１１３および少なくとも１つのセパレータ１１４をそれぞれ含む複数の単位セル１１０を分離フィルム１２０の一面に載置させ、順次フォールディングしてフォールディングセル１００を形成させることができる。この際、分離フィルム１２０は、複数の単位セル１１０の間に位置するようにフォールディングされることができる。ここで、図１を参照すると、分離フィルム１２０をＸ軸方向にフォールディングしてフォールディングセル１００を形成させることができる。
単位セル１１０は、充放電が可能な発電素子であり、少なくとも１つの電極１１３と少なくとも１つのセパレータ１１４が結集して交互に積層された構造を形成する。
電極１１３は、正極１１１および負極１１２を含むことができる。そして、セパレータ１１４は、正極１１１と負極１１２を分離して電気的に絶縁させる。セパレータ１１４は、絶縁材質からなり、正極１１１および負極１１２と交互に積層される。
一方、セパレータ１１４は、例えば、微多孔性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせにより製造される多層フィルムや、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、またはポリビニリデンフルオライドヘキサフルオロプロピレン共重合体のような固体高分子電解質用またはゲル型高分子電解質用の高分子フィルムであってもよい。
一方、単位セル１１０は、電極１１３の端部に備えられた電極タブ１３０をさらに含むことができる。この際、電極タブ１３０は、電極１１３の上部に備えられることができる。ここで、電極１１３の上部は、フォールディングセル１００のフォールディング軸方向と平行な方向に対してフォールディングセル１００の上部側であってもよい。この際、図１を参照すると、フォールディングセル１００のフォールディング軸方向は、Ｙ軸方向であってもよい。一方、本発明の二次電池の製造方法において、電極タブ１３０が電極１１３の上部に備えられるものに必ずしも限定されるものではなく、例えば、電極タブ１３０は、電極１１３の両側部である上部側と下部側にそれぞれ備えられてもよいことはいうまでもない。電極タブ１３０は、正極１１１の端部に備えられた正極タブ１３１と、負極１１２の端部に備えられた負極タブと、を含むことができる。ここで、例えば、正極タブ１３１は、正極１１１の上部に備えられ、負極タブ１３２は、負極１１２の上部に備えられることができる。
一方、フォールディングセル１００は、一側部が電極タブ１３０と連結され、他側部が電池ケース２００の外部に突出して外部端子と接続される電極リード１４０をさらに含むことができる。
電極リード１４０は、正極タブ１３１と連結された正極リード１４１と、負極タブ１３２と連結された負極リード１４２と、を含むことができる。
電極リード１４０は、正極タブ１３１と連結された正極リード１４１と、負極タブ１３２と連結された負極リード１４２と、を含むことができる。
図３を参照すると、テープ付着工程において、フォールディングセル１００の端部に加圧テープ３００を付着することができる。また、テープ付着工程において、第１実施例として、フォールディングセル１００における電極タブ１３０が位置した端部に加圧テープ３００を付着することができる。ここで、テープ付着工程において、具体的な第１実施例として、フォールディングセル１００における電極タブ１３０が位置した上部に加圧テープ３００を付着することができる。この際、テープ付着工程において、フォールディングセル１００の下部に加圧テープ３００をさらに付着することができる。
さらに、テープ付着工程において、加圧テープ３００を分離フィルム１２０の最外面に付着することができる。ここで、テープ付着工程において、第１実施例として、加圧テープ３００を、フォールディングセル１００のフォールディングの際に、フォールディング軸の垂直方向にフォールディングセル１００の前面または後面のうち少なくともいずれか１つ以上の面に付着することができる。この際、図３を参照すると、フォールディング軸方向はＹ軸方向であり、フォールディング軸の垂直方向はＺ軸方向であってもよい。
ここで、加圧テープ３００の厚さｔ１は１０～３００μｍであることができる。これにより、加圧テープ３００の厚さｔ１が、１０μｍ以上であることで、電池ケース２００の外面を加圧する際に、加圧テープ３００を介して、フォールディングセル１００における端部部分にさらに強い加圧力が加えられるようにすることができ、３００μｍ以下であることで、過度な空間を占めず、過度な加圧力によりフォールディングセル１００の外面に位置したセパレータが損傷しない。
そして、加圧テープのフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ１は５～３００ｍｍであることができる。これにより、加圧テープ３００の長さＬ１が、５ｍｍ以上であることで、電池ケース２００の外面を加圧する際に、加圧テープ３００を介して、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００における端部部分に効果的に加圧力が加えられるようにすることができ、３００ｍｍ以下であることで、過度な空間を占めず、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００部分から過度に外れて、電解液をフォールディングセル１００の外部に押し出す効果が減少するのを防止することができる。
図６は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるテープ付着工程の第２実施例を示した斜視図である。一方、図６を参照すると、テープ付着工程において、第２実施例として、加圧テープ３００’をフォールディングセル１００の端部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着することができる。この際、テープ付着工程において、具体的な第２実施例として、加圧テープ３００’をフォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着するが、加圧テープ３００’をフォールディングセル１００のフォールディング方向にフォールディングセル１００を取り囲んで付着することができる。すなわち、加圧テープ３００’をフォールディングセル１００の全幅方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着することができる。これにより、フォールディングセル１００の上部を容易に加圧して加圧力を維持することができる。
この際、フォールディングセル１００の上部が加圧テープ３００’を介して加圧されるように、加圧テープ３００’のテンション（Ｔｅｎｓｉｏｎ）が維持されることができる。ここで、加圧テープ３００’の厚さは１～３００μｍであることができる。これにより、加圧テープ３００’の厚さが、１μｍ以上であることで、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで加圧する加圧テープ３００’を介して、フォールディングセル１００における端部部分に加圧力が加えられるようにすることができ、３００μｍ以下であることで、過度な空間を占めず、過度な加圧力によりフォールディングセル１００の外面に位置したセパレータが損傷しない。
そして、加圧テープ３００’のフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ２は０．５～３００ｍｍであることができる。これにより、加圧テープ３００’の長さＬ２が、０．５ｍｍ以上であることで、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで加圧する加圧テープ３００を介して、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００における端部部分に効果的に加圧力が加えられるようにすることができ、３００ｍｍ以下であることで、過度な空間を占めず、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００部分から過度に外れて、電解液をフォールディングセル１００の外部に押し出す効果が減少するのを防止することができる。
図７は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるテープ付着工程の第３実施例を示した斜視図である。一方、図７を参照すると、テープ付着工程において、第３実施例として、加圧テープ３００’、３００’’をフォールディングセル１００の上部および下部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部および下部を取り囲んで付着するが、加圧テープ３００’、３００’’をフォールディングセル１００のフォールディング方向にフォールディングセル１００を取り囲んで付着することができる。すなわち、１つの加圧テープ３００’をフォールディングセル１００の全幅方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着し、さらに、他の１つの加圧テープ３００’’をフォールディングセル１００の全幅方向にフォールディングセル１００の下部を取り囲んで付着することができる。これにより、フォールディングセル１００の上部および下部を容易に加圧して加圧力を維持することができる。ここで、加圧テープ３００’、３００’’の厚さは１～３００μｍに形成され、加圧テープ３００’、３００’’のフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ２、Ｌ３は０．５～３００ｍｍであることができる。
図８は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法におけるテープ付着工程の第４実施例を示した斜視図である。そして、図８を参照すると、テープ付着工程において、第４実施例として、加圧テープ３００’’’をフォールディングセル１００の端部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着することができる。ここで、テープ付着工程において、具体的な第４実施例として、加圧テープ３００’’’をフォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着するが、フォールディングセル１００のフォールディングの際に、フォールディング軸の垂直方向にフォールディングセル１００の前面および後面、およびフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着することができる。すなわち、加圧テープ３００’’’は、第４実施例として、フォールディングセル１００のフォールディング軸に対して垂直方向にフォールディングセル１００の前面および後面に付着される第１部分Ｐ１と、フォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着される第２部分Ｐ２と、を含むことができる。したがって、加圧テープ３００’’’をフォールディングセル１００の全長方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着して、フォールディングセル１００の全幅が大きくなるのを防止し、フォールディングセル１００の巻きが解けるのを防止し、過度な膨れを抑制することができる。また、電極１１３の端部が中央部に比べて厚さが薄いため、セパレータ１１４との接合が離れるのを防止することができる。ここで、加圧テープ３００’’’の厚さは１０～３００μｍであることができる。また、加圧テープ３００’’’のフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ４は５～３００ｍｍであることができる。すなわち、加圧テープ３００’’’の第１部分Ｐ１のフォールディングセル１００に付着された長さは５～３００ｍｍであることができる。
図４を参照すると、収容工程において、加圧テープ３００が付着されたフォールディングセル１００および電解液を電池ケース２００の内部に収容させることができる。この際、電池ケース２００の内部に収容部２１０が形成され、フォールディングセル１００および電解液を収容することができる。
また、収容工程において、フォールディングセル１００および電解液を電池ケース２００の内部に収容させた後、電池ケース２００の外周面を熱融着によりシールすることができる。この際、電池ケース２００の収容部２１０の外側縁部に沿って電池ケース２００の上、下部を熱および圧力を加えて互いに接合させることができる。
図５を参照すると、加圧工程において、電池ケース２００の外面を加圧してフォールディングセル１００を加圧することができる。加圧工程において、１対の加圧ジグ３０を介して、電池ケース２００の両側から電池ケース２００の両面を加圧することができる。
１対の加圧ジグ３０は、上部ジグ１０および下部ジグ２０を含むことができる。ここで、加圧工程において、上部ジグ１０と下部ジグ２０との間にフォールディングセル１００が収容された電池ケース２００の上、下側を加圧することができる。
したがって、加圧ジグ３０を介して二次電池Ｅが加圧される際に、フォールディングセル１００の上部に付着された加圧テープ３００が、フォールディングセル１００の上部にさらに強い加圧が行われるようにすることで、フォールディングセル１００の上部に溜まっている電解液をフォールディングセル１００の外側に容易に押し出すことができる。これにより、析出が発生するのを防止し、長期サイクル（Ｃｙｃｌｅ）での異常膨れ（Ａｂｎｏｒｍａｌ Ｓｗｅｌｌｉｎｇ）およびリテンションフェーディング（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｆａｄｉｎｇ）が防止されることができる。
図９は、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法により製造された二次電池および従来技術に係る二次電池の性能を示したグラフである。図９に示されているグラフは、フォールディングセルに加圧テープが付着された本発明の二次電池Ａ、およびフォールディングセルに加圧テープが付着していない従来の二次電池Ｂのサイクル（Ｃｙｃｌｅ）性能を示す。
図９に示されているグラフを参照すると、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法により製造された二次電池Ａは、充放電サイクルが進行するにつれ、リテンション（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）変化がほぼないのに対し、従来の二次電池Ｂは、充放電サイクルが進行するにつれ、２１０サイクル以後に急激なリテンションフェーディング（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｆａｄｉｎｇ）が発生したことが分かる。
したがって、本発明の実施形態に係る二次電池の製造方法により製造された二次電池Ａは、フォールディングセルの上部に付着された加圧テープを介して加圧する際に、電解液を押し出し、フォールディングセルの上部において析出されるのを防止できることが分かる。
実施形態に係る二次電池
以下、本発明の実施形態に係る二次電池について説明することにする。図１～図５を参照すると、本発明の実施形態に係る二次電池Ｅは、複数の単位セル１１０および複数の単位セル１１０の間に位置するようにフォールディングしている分離フィルム１２０を含むフォールディングセル１００と、フォールディングセル１００に付着される加圧テープ３００と、フォールディングセル１００および電解液が収容される電池ケース２００と、を含むことができる。
以下、本発明の実施形態に係る二次電池について説明することにする。図１～図５を参照すると、本発明の実施形態に係る二次電池Ｅは、複数の単位セル１１０および複数の単位セル１１０の間に位置するようにフォールディングしている分離フィルム１２０を含むフォールディングセル１００と、フォールディングセル１００に付着される加圧テープ３００と、フォールディングセル１００および電解液が収容される電池ケース２００と、を含むことができる。
本発明の実施形態に係る二次電池Ｅは、前述した実施形態に係る二次電池の製造方法により製造された二次電池に関する。したがって、本実施形態は、前述した実施形態と重複する内容は省略するかまたは簡略に記述し、相違点を中心に記述することにする。
より詳細には、図１および図２を参照すると、フォールディングセル１００は、単位セル１１０および分離フィルム１２０を含むことができる。単位セル１１０は、少なくとも１つの電極１１３および少なくとも１つのセパレータ１１４をそれぞれ含むことができる。単位セル１１０は、充放電が可能な発電素子であり、少なくとも１つの電極１１３と少なくとも１つのセパレータ１１４が結集して交互に積層された構造を形成することができる。
電極１１３は、正極１１１および負極１１２を含むことができる。そして、セパレータ１１４は、正極１１１と負極１１２を分離して電気的に絶縁させる。分離フィルム１２０は、複数の単位セル１１０の間に位置するようにフォールディングしていてもよい。
単位セル１１０は、電極１１３の端部に備えられた電極タブ１３０をさらに含むことができる。この際、電極タブ１３０は、電極１１３の上部に備えられることができる。ここで、電極１１３の上部は、フォールディングセル１００のフォールディング軸方向と平行な方向に対してフォールディングセル１００の上部側であってもよい。この際、図１を参照すると、フォールディングセル１００のフォールディング軸方向は、Ｙ軸方向であってもよい。一方、本発明の二次電池において、電極タブ１３０が電極１１３の上部に備えられるものに必ずしも限定されるものではなく、例えば、電極タブ１３０は、電極１１３の両側部である上部側と下部側にそれぞれ備えられてもよいことはいうまでもない。
電極タブ１３０は、正極の端部に備えられた正極タブ１３１と、負極１１２の端部に備えられた負極タブ１３２と、を含むことができる。ここで、例えば、正極タブ１３１は、正極１１１の上部に備えられ、負極タブ１３２は、負極１１２の上部に備えられることができる。
一方、フォールディングセル１００は、一側部が電極タブ１３０と連結され、他側部が電池ケース２００の外部に突出して外部端子と接続される電極リード１４０をさらに含むことができる。電極リード１４０は、正極タブ１３１と連結された正極リード１４１と、負極タブ１３２と連結された負極リード１４２と、を含むことができる。
電池ケース２００は、フォールディングセル１００および電解液が収容される収容部２１０が内部に形成されることができる。ここで、電池ケース２００は、フレキシブル（Ｆｌｅｘｉｌｅ）材質のパウチ型電池ケースからなることができる。この際、電池ケース２００は、例えば、アルミニウムシートと、アルミニウムシートの両面に備えられた樹脂層と、を含むことができる。
図３を参照すると、加圧テープ３００は、フォールディングセル１００に付着されることができる。この際、加圧テープ３００は、電池ケースの外面が加圧される際に、フォールディングセル１００の端部が加圧されるようにフォールディングセル１００の端部に付着されることができる。
また、加圧テープ３００は、放熱材質を含み、フォールディングセル１００の端部に位置した電極タブ１３０の発熱時、フォールディングセル１００の端部の熱を放熱し、セパレータを含むフォールディングセル１００の損傷を防止することができる。
そして、加圧テープ３００は、基材と、基材の一面に備えられた接着層と、を含むことができる。ここで、基材は、高分子樹脂フィルムからなることができる。この際、基材は、例えば、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、およびポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）のうちいずれか１つの材質を含むことができる。特に、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）およびポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）は、放熱機能にかなり優れた材質である。
また、加圧テープ３００は、分離フィルム１２０の最外面に付着されることができる。さらに、加圧テープ３００は、フォールディングセル１００における電極タブ１３０が位置した端部に付着されることができる。ここで、加圧テープ３００は、第１実施例として、フォールディングセル１００における電極タブ１３０が位置した上部に加圧テープ３００を付着することができる。この際、加圧テープ３００は、フォールディングセル１００の下部にさらに付着されることができる。
より具体的に、図３を参照すると、加圧テープ３００は、第１実施例として、フォールディングセル１００のフォールディング軸に対して垂直方向にフォールディングセル１００の前面または後面のうち少なくともいずれか１つ以上の面に付着されることができる。ここで、加圧テープ３００は、具体的な第１実施例として、フォールディングセル１００のフォールディング軸に対して垂直方向にフォールディングセル１００の前面および後面に付着されることができる。この際、図３を参照すると、フォールディング軸方向はＹ軸方向であり、フォールディング軸の垂直方向はＺ軸方向にあってもよい。ここで、加圧テープ３００の厚さｔ１は１０～３００μｍであることができる。これにより、加圧テープ３００の厚さｔ１が、１０μｍ以上であることで、電池ケース２００の外面を加圧する際に、加圧テープ３００を介して、フォールディングセル１００における端部部分にさらに強い加圧力が加えられるようにすることができ、３００μｍ以下であることで、過度な空間を占めず、過度な加圧力によりフォールディングセル１００の外面に位置したセパレータが損傷しない。
そして、加圧テープのフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ１は５～３００ｍｍであることができる。これにより、加圧テープ３００の長さＬ１が、５ｍｍ以上であることで、電池ケース２００の外面を加圧する際に、加圧テープ３００を介して、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００における端部部分に効果的に加圧力が加えられるようにすることができ、３００ｍｍ以下であることで、過度な空間を占めず、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００部分から過度に外れて、電解液をフォールディングセル１００の外部に押し出す効果が減少するのを防止することができる。
一方、図６を参照すると、加圧テープ３００’は、第２実施例として、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の端部を取り囲んで付着されることができる。ここで、加圧テープ３００’は、具体的な第２実施例として、加圧テープ３００’をフォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着するが、フォールディングセル１００のフォールディング方向にフォールディングセル１００を取り囲んで付着されることができる。この際、フォールディングセル１００の上部が加圧テープ３００’を介して加圧されるように、加圧テープ３００’のテンション（Ｔｅｎｓｉｏｎ）が維持されることができる。ここで、加圧テープ３００’の厚さは１～３００μｍであることができる。これにより、加圧テープ３００の厚さが、１μｍ以上であることで、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで加圧する加圧テープ３００を介して、フォールディングセル１００における端部部分に加圧力が加えられるようにすることができ、３００μｍ以下であることで、過度な空間を占めず、過度な加圧力によりフォールディングセル１００の外面に位置したセパレータが損傷しない。
そして、加圧テープ３００’のフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ２は０．５～３００ｍｍであることができる。これにより、加圧テープ３００’の長さＬ２が、０．５ｍｍ以上であることで、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで加圧する加圧テープ３００を介して、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００における端部部分に効果的に加圧力が加えられるようにすることができ、３００ｍｍ以下であることで、過度な空間を占めず、電解液に溜まり得るフォールディングセル１００部分から過度に外れて、電解液をフォールディングセル１００の外部に押し出す効果が減少するのを防止することができる。
そして、図７を参照すると、加圧テープ３００’、３００’’は、第３実施例として、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着され、フォールディングセル１００の下部が加圧されるようにフォールディングセル１００の下部を取り囲んで付着されることができる。この際、加圧テープ３００’、３００’’は、フォールディングセル１００のフォールディング軸に対して垂直方向にフォールディングセル１００の前面および後面、およびフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００の上部および下部を取り囲んで付着されることができる。ここで、加圧テープ３００’、３００’’の厚さは１～３００μｍに形成され、加圧テープ３００’、３００’’のフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ２、Ｌ３は０．５～３００ｍｍであることができる。
そして、図８を参照すると、加圧テープ３００’’’は、第４実施例として、フォールディングセル１００の端部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着されることができる。ここで、加圧テープ３００’’’は、具体的な第４実施例として、フォールディングセル１００の上部が加圧されるようにフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着されるが、フォールディングセル１００のフォールディング軸に対して垂直方向にフォールディングセル１００の前面および後面、およびフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着されることができる。すなわち、加圧テープ３００’’’は、第４実施例として、フォールディングセル１００のフォールディング軸に対して垂直方向にフォールディングセル１００の前面および後面に付着される第１部分Ｐ１と、フォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００の上部を取り囲んで付着される第２部分Ｐ２と、を含むことができる。ここで、加圧テープ３００’’’の厚さは１０～３００μｍであることができる。また、加圧テープ３００’’’のフォールディングセル１００のフォールディング軸方向にフォールディングセル１００に付着された長さＬ４は５～３００ｍｍであることができる。すなわち、加圧テープ３００’’’の第１部分Ｐ１のフォールディングセル１００に付着された長さは５～３００ｍｍであることができる。
以上、本発明を具体的な実施形態により詳しく説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであって、本発明はこれに限定されない。本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により多様な実施が可能であるといえる。
また、発明の具体的な保護範囲は、添付された特許請求の範囲により明らかになるであろう。
また、発明の具体的な保護範囲は、添付された特許請求の範囲により明らかになるであろう。
１０：上部ジグ
２０：下部ジグ
３０：加圧ジグ
１００：フォールディングセル
１１０：単位セル
１１１：正極
１１２：負極
１１３：電極
１１４：セパレータ
１２０：分離フィルム
１３０：電極タブ
１３１：正極タブ
１３２：負極タブ
１４０：電極リード
１４１：正極リード
１４２：負極リード
２００：電池ケース
２１０：収容部
３００、３００’、３００’’、３００’’’：加圧テープ
Ｅ：二次電池
２０：下部ジグ
３０：加圧ジグ
１００：フォールディングセル
１１０：単位セル
１１１：正極
１１２：負極
１１３：電極
１１４：セパレータ
１２０：分離フィルム
１３０：電極タブ
１３１：正極タブ
１３２：負極タブ
１４０：電極リード
１４１：正極リード
１４２：負極リード
２００：電池ケース
２１０：収容部
３００、３００’、３００’’、３００’’’：加圧テープ
Ｅ：二次電池
Claims (21)
- 少なくとも１つの電極および少なくとも１つのセパレータをそれぞれ含む複数の単位セルを分離フィルムの一面に載置させ、順次フォールディングしてフォールディングセルを形成させるフォールディングセルの形成工程と、
前記フォールディングセルの端部に加圧テープを付着するテープ付着工程と、
前記加圧テープが付着された前記フォールディングセルおよび電解液を電池ケースの内部に収容させる収容工程と、
前記電池ケースの外面を加圧して前記フォールディングセルを加圧する加圧工程と、
を含む、二次電池の製造方法。 - 前記単位セルは、前記電極の上部に備えられた電極タブをさらに含み、
前記テープ付着工程において、前記フォールディングセルにおける前記電極タブが位置した上部に前記加圧テープを付着する、請求項１に記載の二次電池の製造方法。 - 前記テープ付着工程において、前記フォールディングセルの下部に前記加圧テープをさらに付着する、請求項２に記載の二次電池の製造方法。
- 前記テープ付着工程において、
前記加圧テープを前記分離フィルムの最外面に付着する、請求項２に記載の二次電池の製造方法。 - 前記テープ付着工程において、
前記加圧テープを、前記フォールディングセルのフォールディングの際に、フォールディング軸の垂直方向に前記フォールディングセルの前面または後面のうちいずれか１つ以上の面に付着する、請求項４に記載の二次電池の製造方法。 - 前記テープ付着工程において、
前記加圧テープを前記フォールディングセルの上部が加圧されるように前記フォールディングセルの上部を取り囲んで付着する、請求項４に記載の二次電池の製造方法。 - 前記テープ付着工程において、
前記加圧テープを前記フォールディングセルのフォールディング方向に前記フォールディングセルを取り囲んで付着する、請求項６に記載の二次電池の製造方法。 - 前記テープ付着工程において、
前記加圧テープを前記フォールディングセルのフォールディング軸方向に前記フォールディングセルの上部を取り囲んで付着する、請求項６に記載の二次電池の製造方法。 - 少なくとも１つの電極および少なくとも１つのセパレータをそれぞれ含む複数の単位セルおよび複数の前記単位セルの間に位置するようにフォールディングしている分離フィルムを含むフォールディングセルと、
前記フォールディングセルに付着される加圧テープと、
前記フォールディングセルおよび電解液が内部に収容される電池ケースと、
を含み、
前記加圧テープは、前記電池ケースの外面が加圧される際に、前記フォールディングセルの端部が加圧されるように前記フォールディングセルの端部に付着される、二次電池。 - 前記単位セルは、前記電極の上部に備えられた電極タブをさらに含み、
前記加圧テープは、前記フォールディングセルにおける前記電極タブが位置した上部に付着される、請求項９に記載の二次電池。 - 前記加圧テープは、前記フォールディングセルの下部にさらに付着される、請求項１０に記載の二次電池。
- 前記加圧テープは、前記分離フィルムの最外面に付着される、請求項１０に記載の二次電池。
- 前記加圧テープは、前記フォールディングセルのフォールディング軸に対して垂直方向に前記フォールディングセルの前面または後面のうちいずれか１つ以上の面に付着される、請求項１２に記載の二次電池。
- 前記加圧テープの厚さは１０～３００μｍである、請求項１３に記載の二次電池。
- 前記加圧テープの前記フォールディングセルのフォールディング軸方向に前記フォールディングセルに付着された長さは５～３００ｍｍである、請求項１３に記載の二次電池。
- 前記加圧テープは、前記フォールディングセルの上部が加圧されるように前記フォールディングセルの上部を取り囲んで付着される、請求項１２～１５の何れか一項に記載の二次電池。
- 前記加圧テープは、前記フォールディングセルのフォールディング方向に前記フォールディングセルを取り囲んで付着される、請求項１６に記載の二次電池。
- 前記加圧テープの厚さは１～３００μｍである、請求項１７に記載の二次電池。
- 前記加圧テープの前記フォールディングセルのフォールディング軸方向に前記フォールディングセルに付着された長さは０．５～３００ｍｍである、請求項１７に記載の二次電池。
- 前記加圧テープを前記フォールディングセルのフォールディング軸方向に前記フォールディングセルの上部を取り囲んで付着する、請求項１６～１９の何れか一項に記載の二次電池。
- 前記加圧テープは、基材および接着層を含み、
前記基材は、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、およびポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）のうちいずれか１つの材質を含む、請求項９～２０の何れか一項に記載の二次電池。
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