JP2024501511A - 二次電池 - Google Patents

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Abstract

Figure 2024501511000001
本発明は、タブ溶接部の長さを調整して安全性が向上した二次電池に関するものであり、本発明の一実施形態に係る二次電池は、正極タブを備える少なくとも１枚の正極板、負極タブを備える少なくとも１枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備えた電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を含み、前記正極タブ及び負極タブが同じ極性同士で複数重なり合った状態で溶接されたタブ溶接部を備え、電極リードを形成し、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において一定であるか、または異なり得る。

Description

本発明は、二次電池に関し、より詳細には、電極リードを備えない二次電池に関する。
本出願は、２０２１年１０月８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３４４７９号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
製品による適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的な特性を有する二次電池は、携帯型機器のみならず、電気的駆動源によって駆動される電気車両（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド電気車両（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に応用されている。かような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少できるという一時的な長所のみならず、エネルギーの使用に伴う副産物が全く生じないという長所をも併せ持つことから、環境へのやさしさ及びエネルギー効率性の向上のための新たなエネルギー源として注目を浴びている。
二次電池は、一般に、正極と、負極及び正極と負極との間に挟持されたセパレーター（Ｓｅｐａｒａｔｏｒ）を含む電極組立体と、リチウムイオンを伝達する電解液（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）と、これらを収容するケースと、電極組立体から延びる電極タブと、電極タブに溶接されており、ケースの外への電流の通路となる電極リードと、から構成される。電極タブは、電極組立体の正極板または負極板から延びて、それぞれ溶接された状態で、正極及び負極リードとそれぞれ電気的に接続されている。ケースの外部に露出された電極リードは、後続する工程においてバスバー（ｂｕｓ ｂａｒ）と電気的に接続される。
図１は、従来の二次電池の構成を示す分解斜視図である。
図１を参照すると、従来の二次電池１０は、電極組立体１１と、電極組立体１１から延びている複数の電極タブ１２、１３と、電極タブ１２、１３に溶接されて結合された電極リード１４、１５と、電極組立体１１を収容するケース１６と、を含んでなる。前記電極組立体１１は、セパレーターが挟持された状態で、正極と負極とがこの順に積層されている発電素子であって、スタック型、ジェリーロール型またはスタック／フォールディング型の構造からなる。
電極タブ１２、１３は、電極組立体１１の各極板から延び、電極リード１４、１５は、各極板から延びた複数の電極タブ１２、１３と溶接によってそれぞれ電気的に接続され、ケース１６の外部に一部が露出された形状に結合される。
しかしながら、従来の二次電池１０においては、異種の金属である電極タブ１２、１３と電極リード１４、１５とが溶接されることにより、溶接抵抗（ｗｅｌｄｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が生じるという虞があるため、熱及び／又は電気伝導度の面からみて望ましくないという不都合がある。
これにより、電極リードを用いることなく電極タブが電極リードの役割を果たす二次電池に関する技術の開発が進んでいる。
本発明が解決しようとする技術的課題は、電極リードを備えることなくタブ溶接部の長さを調整して安全性が向上した二次電池を提供することである。
上記課題を達成するために、本発明の一態様に係る二次電池は、正極タブを備える少なくとも１枚の正極板、負極タブを備える少なくとも１枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備える電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を含み、前記正極タブ及び負極タブが同じ極性同士で複数重なり合った状態で溶接されたタブ溶接部を備え、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において一定であることを特徴とする。
前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて６０％以下であってもよい。
例えば、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％～６０％であってもよい。
上記課題を達成するために、本発明の他の態様に係る二次電池は、正極タブを備える少なくとも１枚の正極板、負極タブを備える少なくとも１枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備える電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を含み、前記正極タブ及び負極タブが同じ極性同士で複数重なり合った状態で溶接されたタブ溶接部を備え、電極リードを形成し、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において異なっていることを特徴とする。
このような二次電池の一構成によれば、前記タブ溶接部が、前記タブ溶接部の表面と接する第１タブ溶接部と、前記タブ溶接部の表面と接さず、前記第１タブ溶接部の反対側に位置する第２タブ溶接部と、を備え、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さよりも長い。
このとき、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％以上であってもよい。
例えば、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％～９０％であってもよい。
また、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて６０％以下であってもよい。
例えば、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて３０％～６０％であってもよい。
このような二次電池の他の構成によれば、前記タブ溶接部が、前記タブ溶接部の表面と接する第１タブ溶接部と、前記タブ溶接部の表面と接さず、前記第１タブ溶接部の反対側に位置する第２タブ溶接部と、前記タブ溶接部の表面と接さず、前記第２タブ溶接部の反対側に位置する第３タブ溶接部と、を備え、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第３タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さよりも長く、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さよりも長い。
ここで、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第３タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて６０％以上であってもよい。
また、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％～７０％であってもよい。
さらに、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて５０％以下であってもよい。
このような二次電池において、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記タブ溶接部の表面からタブ溶接部の厚さ方向に向かうにつれて次第に長くなることが好ましい。
さらにまた、このような二次電池において、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記タブ溶接部の厚さの中央部分において最も長いことが好ましい。
上記課題を達成するために、本発明のさらに他の態様に係る二次電池は、正極タブを備える少なくとも１枚の正極板、負極タブを備える少なくとも１枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備える電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を含み、前記正極タブ及び負極タブにおける前記ケースの外側に露出される部分が同じ極性同士で複数重なり合った状態で、先端から一部の長さの部分のみが溶接されて一塊になることにより、電極リードの役割を果たし得るタブ溶接部を備え、前記正極タブ及び負極タブにおける未溶接部分が高温で断線部を形成可能な歪み量を有するように前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが制御されたことを特徴とする。
本発明において、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において一定であるか、または異なっていてもよい。
本発明において、前記断線部は、前記電極組立体に隣接する前記正極タブや負極タブの側面に形成されるようにしてもよい。
本発明において、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記タブ溶接部の表面からタブ溶接部の厚さ方向に向かうにつれて次第に長くなり、前記タブ溶接部の厚さの中央部分において最も長いことが好ましい。
本発明の一実施形態に係る二次電池は、電極リードを備えないことから、電極タブと電極リードとの溶接による溶接抵抗（ｗｅｌｄｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の問題が改善可能である。
本発明の一実施形態に係る二次電池は、タブ溶接部の長さを調整して高温において電極組立体と電極タブとの接触を切断し易いので、安全性が向上する。
パウチ型二次電池は、容積率を高め易いものの、パウチそれ自体がセルを保持し難いという欠点がある。セルの温度が暴走するとき、過電流保護素子（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）付きや電流遮断装置（ＣＩＤ：Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ）付きの円筒型電池とは異なり、パウチ型二次電池はこれに対する熱的安定性がない。本発明によれば、電極リードなしにタブ溶接部を設け、これを改善することにより、特定の温度以上において電極タブの部分が途切れた断線部を形成できるようにすることで、パウチ型二次電池においても安全装置が設けられるという利点がある。
本明細書に添付される以下の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、後述する発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項のみに限定されて解釈されてはいけない。
従来の二次電池の構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る二次電池の電極組立体が分解された状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る二次電池の斜視図である。 本発明の一実施形態におけるタブ溶接部の部分を拡大して示す図である。 本発明の他の実施形態におけるタブ溶接部の部分を拡大して示す図である。 本発明のさらに他の実施形態におけるタブ溶接部の部分を拡大して示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。 シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲で使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
本発明の一態様に係る二次電池は、正極タブを備える少なくとも１枚の正極板と、負極タブを備える少なくとも１枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備えた電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、を含み、前記正極タブ及び負極タブが同じ極性同士で複数重なり合った状態で溶接されるタブ溶接部を備え、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において一定であることを特徴とする。
図２は、本発明の一実施形態に係る二次電池の電極組立体が分解された状態を示す斜視図である。
図２を参照すると、電極組立体１００は、活物質が塗布された正極板２００及び負極板３００、並びにそれらの間に挟持されるセパレーター４００が電池の厚さ方向（Ｚ方向）に積層された状態で形成される。正極板２００には正極タブ５００が形成され、負極板３００には、前記正極タブ５００が位置している領域と重ならない位置に負極タブ６００が形成される。
正極タブ５００と負極タブ６００は、電池の長手方向（Ｘ方向）に対して互いに反対の方向に配置されてもよく、互いに同じ方向に位置していてもよい。図２に示されているのは、互いに同じ方向に位置している場合である。なお、同図に示すように、正極タブ５００と負極タブ６００は、電池の幅方向（Ｙ方向）に沿って位置していてもよい。
正極タブ５００または負極タブ６００は、幅と厚さに比べて長さの方が長い帯状のものであってもよく、正極タブ５００または負極タブ６００を電池の厚さ方向から眺めたときにまるで長方形であるかのように見え、その長方形の短辺を幅、長辺を長さと定義する。正極タブ５００または負極タブ６００の厚さは、電池の厚さ方向において両表面間の距離の最大値を意味する。
図中、正極タブ５００または負極タブ６００の長手方向はＸ軸方向として示し、正極タブ５００または負極タブ６００の厚さ方向はＺ軸方向として示している。本明細書において、正極タブ５００または負極タブ６００の長さとは、正極タブ５００または負極タブ６００の幅方向と直交する方向における両端部間の長さのことをいい、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さを意味する。
正極板２００は、導電性に優れた金属薄板、例えば、アルミニウム（Ａｌ）箔（ｆｏｉｌ）からなる正極集電体と、その少なくとも一面にコーティングされた正極活物質層と、を含んで形成され得る。
負極板３００は、導電性金属薄板、例えば、銅（Ｃｕ）箔からなる負極集電体と、その少なくとも一面にコーティングされた負極活物質層と、を含んで形成され得る。
セパレーター４００は、正極板２００と負極板３００との間に挟持されて、正極板２００と負極板３００とを互いに電気的に接続し、正極板２００と負極板３００との間においてリチウムイオンなどが互いに通過できるように多孔性の膜状に形成されてもよい。このようなセパレーター４００は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、またはポリプロピレン（ＰＰ）、またはこれらの複合フィルムを用いた多孔性膜を含んでいてもよい。
セパレーター４００の表面には、無機物コーティング層が設けられていてもよい。無機物コーティング層は、無機物粒子同士がバインダーによって結び付いて固定されて粒子間の間隙容量（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｖｏｌｕｍｅ）による気孔構造が形成された構造を有し得る。
電極組立体１００としては、長尺シート状の正極板２００と負極板３００とをセパレーター４００を介在した状態で巻き取った構造のジェリーロール型（巻取型）電極組立体、所定の大きさの単位で切り取った多数枚の正極板２００と負極板３００とをセパレーター４００を介在した状態でこの順に積層したスタック型（積層型）電極組立体、所定の単位の正極板２００と負極板３００とをセパレーター４００を介在した状態で積層したバイセル（Ｂｉ－ｃｅｌｌ）またはフルセル（Ｆｕｌｌ ｃｅｌｌ）を巻き取った構造のスタック／フォールディング型電極組立体などが挙げられる。図２に示されているのは、スタック型電極組立体である。このように、電極組立体１００には、少なくとも１枚の正極板２００と、少なくとも１枚の負極板３００と、これらの間に挟持されたセパレーター４００と、が含まれる。
正極タブ５００は、金属材質、たとえばアルミニウム（Ａｌ）材質からなり得る。正極タブ５００は、正極板２００の一方の端から延びて突出してもよく、正極板２００の一方の端に溶接されてもよく、導電性接着剤を用いて貼り合わせられてもよい。図２に示されているのは、正極タブ５００が正極板２００の一方の端から延びて突出したものであって、正極タブ５００と正極板２００は一体形であり、正極タブ５００は、正極板２００の正極集電体の上に正極活物質層が形成されていない部分である無地部を延在させたものであるといえる。このような場合、正極タブ５００が正極集電体と同じ材質から構成され得、正極タブ５００の厚さは正極集電体の厚さに等しく、例えば、数十～数百μｍのレベルであり得る。
負極タブ６００は、金属材質、たとえば、銅（Ｃｕ）またはニッケル（Ｎｉ）材質から形成され得る。負極タブ６００は、負極板３００の一方の端から延びて突出してもよく、負極板３００の一方の端に溶接されてもよく、導電性接着剤を用いて貼り合わせられてもよい。図２に示されているのは、負極タブ６００が負極板３００の一方の端から延びて突出したものであって、負極タブ６００と負極板３００は一体形であり、負極タブ６００は、負極板３００の負極集電体の上に負極活物質層が形成されていない部分である無地部を延在させたものであるといえる。このような場合、負極タブ６００が負極集電体と同じ材質から構成され得、負極タブ６００の厚さは負極集電体の厚さに等しく、例えば、数十～数百μｍのレベルであり得る。
電極組立体１００の種類によるが、電極組立体１００に含まれる正極板２００と負極板３００は、それぞれ数十枚であり得る。正極タブ５００及び負極タブ６００は、同じ極性同士で電池の厚さ方向に数十個ずつ複数重なり合った状態で溶接されてタブ溶接部８００を形成する。正極タブ５００または負極タブ６００の１枚の厚さは数十～数百μｍと薄いものの、数十枚が重なり合って溶接によって一塊になると、その厚さは数百μｍ～数ｍｍのレベルまで厚くなり得、それにより、タブ溶接部８００は、それ自体で電極リードの役割が果たせるほどの剛性を有することができる。したがって、本発明に係る電極組立体１００において、タブ溶接部８００にはバスバー（図示せず）が電気的に接続される電極リードを別途に取り付ける必要なしに、タブ溶接部８００それ自体が外部への電気伝導体の役割を果たすようにすることができる。電極リードの役割を果たさせるタブ溶接部８００の長さ寸法は、正極タブ５００または負極タブ６００に対する溶接を終えた後、タブ溶接部８００を切り取って管理することができる。
図３は、本発明の一実施形態に係る二次電池の斜視図である。
図３を参照すると、二次電池は、電極組立体１００と、電極組立体１００を収容するケース７００と、を含む。ケース７００は、電極組立体１００を収容するが、正極タブ５００及び負極タブ６００の一部がケース７００の外部に露出され、特に、タブ溶接部８００が露出されて、外部への電気伝導体の役割を果たす電極リードの代わりをする。
以上の例で示したように、正極タブ５００及び負極タブ６００のそれぞれは、正極板２００及び負極板３００の一方の端から延びるものであってもよく、他の例を挙げると、超音波溶接またはレーザー溶接によって正極板２００または負極板３００に取り付けられたものであってもよい。
ケース７００の外部に一部が露出された正極タブ５００及び負極タブ６００は、複数、例えば、数十個の正極タブ５００及び負極タブ６００が電池の厚さ方向に重なり合った状態で溶接されるので、別途の電極リードなどの部材を溶接する必要なしに、互いに溶接された複数の重なり合った電極タブのみでも十分な剛性を発揮することができて、電極リードとしての役割を果たすことができる。
正極タブ５００及び負極タブ６００は、複数の正極タブ５００及び負極タブ６００が同じ極性同士で重なり合った状態で溶接されるタブ溶接部８００を備える。
タブ溶接部８００において、それぞれの正極タブ５００または負極タブ６００が超音波溶接またはレーザー溶接によって溶接され得る。
図３を参照すると、ケース７００は、電極組立体１００を収容する収容部７００ａ、及び電極組立体１００を密封するために形成されたシール部７００ｂを含んでいてもよい。
本発明の一実施形態において、ケース７００は、外部の衝撃からの保護のための外層、水分を遮断する金属バリア層、及びケースをシールするシーラント層の多層構造のフィルム状に設けられてもよい。
前記外層は、ポリ（エチレンテレフタレート）（Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）；ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエステル、ポリカーボネート、ナイロン、その他のポリエステル系のフィルムを含んでいてもよく、単層または多層に構成されてもよい。
前記金属バリア層は、アルミニウム、銅などを含んでいてもよい。
前記シーラント層は、シーラント樹脂を含んでいてもよく、単層または多層に構成されてもよい。
前記シーラント樹脂は、ポリプロピレン（ＰＰ）、酸変性ポリプロピレン（Ａｃｉｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰａ）、ランダムポリプロピレン（ｒａｎｄｏｍ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、エチレンプロピレン共重合体、またはこれらのうちの２種以上を含んでいてもよい。前記エチレンプロピレン共重合体は、エチレンプロピレンゴム（ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）、エチレン－プロピレンブロック共重合体などを含んでいてもよいが、これらに何ら限定されない。
本発明の一実施形態において、ケース７００は、パウチ型であってもよい。
本発明の一実施形態において、ケース７００がパウチ型である場合、上部パウチと下部パウチを含んでいてもよい。ケース７００が上部パウチと下部パウチを含む場合、上部パウチと下部パウチとが外周面において融着されることにより、電池を密封する構造を有することができる。
シール部７００ｂは、電極組立体１００を密封するために、例えば、収容部７００ａの外周面に沿って融着する部分を指し示すものであって、前記融着は、熱融着、超音波による融着などであり得るが、シール部７００ｂを融着できるものである限り、大きく制限されない。
シール部７００ｂは、ケース７００の周縁部において４面シールまたは３面シールされてもよい。３面シール構造とは、上部パウチと下部パウチとが１枚のパウチシートでフォーミングされた後、上部パウチ及び下部パウチ間の境界面を折り曲げて上部パウチ及び下部パウチに形成された収容部７００ａが重なるようにした状態で、折曲部を除いた残りの３面の周縁部をシールした構造のことを意味する。図３は、上部パウチを覆う前に下部パウチに形成された収容部７００ａを示す図であるといえる。
図４は、本発明の一実施形態におけるタブ溶接部の部分を拡大して示す図である。
図４を参照すると、タブ溶接部８００は、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向（Ｘ軸方向）における長さが、正極タブ５００または負極タブ６００の厚さ方向（Ｚ軸方向）において一定であり得る。
一般に、電極タブの中でも、電極組立体とつながる部分が高温で最も大きな応力を受けることになる。これにより、電池の異常作動などにより電池の温度が急激に上がる場合に、電極組立体とつながる電極タブの部分が途切れてしまうことがある。特定の温度以上において電極タブの部分が途切れ得るという点を積極的に活用して設計すると、電池の温度が上がるという異常が生じた場合、電池の連結構造を強制的に解除して電池の安全性の強化に役立てることができる。
本発明の一実施形態において、タブ溶接部８００の正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さＷＬが、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて６０％以下、または５０％～６０％、または４０％～６０％であってもよい。すなわち、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに沿って正極タブ５００や負極タブ６００の全体が溶接されるわけではなく、正極タブ５００または負極タブ６００において、ケース７００の外側に露出される先端からシール部７００ｂへと向かう方向、すなわち、正極タブ５００または負極タブ６００の前記先端を上方とする場合、下方（－Ｘ方向）に長さの一部のみが溶接されて、正極タブ５００や負極タブ６００の全体の長さＴＬよりも短い長さＷＬのタブ溶接部８００が形成されるのである。タブ溶接部８００の部分においてのみ正極タブ５００同士または負極タブ６００同士が一塊になって、一塊になった正極タブ５００または負極タブ６００の部分の厚さがそれぞれの正極タブ５００または負極タブ６００の厚さよりも遥かに大きくなることにより、機械的な剛性を確保し、電流の流れの通路を拡げて電極リードの役割を果たすことができるので、別途の電極リードが不要になる。長さＷＬが長ければ長いほど、溶接面積が大きくなり、機械的な剛性を大きくすることができるので、機械的な剛性のみを考慮するのであれば、長さＷＬを長さＴＬの１００％にしてもよい筈であるものの、本実施形態においては、長さＷＬを長さＴＬの６０％以下にして、すなわち、長さＷＬの上限を設けて、タブ溶接部８００の下方（－Ｘ方向）に正極タブ５００または負極タブ６００における未溶接部分が残るようにしているという点に着目する必要がある。正極タブ５００または負極タブ６００の長手方向のうち、電極組立体１００に隣接して位置する部分は、他の正極タブ５００または負極タブ６００とは一塊になっておらず、それぞれの薄い正極タブ５００または負極タブ６００の状態に保たれている。高温ではこの部分の歪み量が大きいため、当該部分のいずれか一部においてでも正極タブ５００または負極タブ６００が途切れるようにして、断線部を形成するようにすることができる。ここでの高温は、例えば、８０℃であり得る。途切れ易くする場合のみを考慮するならば、長さＷＬが短ければ短いほど有利になる筈であるが、タブ溶接部８００が電極リードの代わりとなるほどの機械的な剛性を有するようにするには、長さＷＬの下限が必要である。また、断線部が形成される温度を８０℃よりもさらに低く、またはさらに高く設定するのであれば、長さＷＬの下限もまた異なり得る。本実施形態においては、長さＷＬを長さＴＬの４０％以上にすることにより、溶接されずに残っている正極タブ５００または負極タブ６００の部分の長さもまた制御される。すなわち、タブ溶接部８００の長さＷＬは、正極タブ５００及び負極タブ６００における未溶接部分が高温で断線部を形成可能な歪み量を有するように制御して設計しているところに特徴がある。
このようにして、タブ溶接部８００の正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向への長さＷＬが前述した範囲を満たす場合、電極タブが十分な剛性を有することができながらも、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触が切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
例えば、タブ溶接部８００の正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さＷＬが、１６ｍｍであってもよい。例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬが２７ｍｍであるときに、長さＷＬが長さＴＬの６０％であるとすれば、長さＷＬは１６ｍｍとなる。
本実施形態でのように、長さＷＬが正極タブ５００または負極タブ６００の厚さ方向において一定であるタブ溶接部８００を形成することは、例えば、正極タブ５００または負極タブ６００を電池の厚さ方向に重ね合わせた状態で、重ね合わせ部の上下方向に溶接装置を位置させ、長手方向に沿って溶接装置を移動させながら溶接する方法によって行われ得る。
本発明の他の実施形態において、タブ溶接部８００の正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さが、正極タブ５００または負極タブ６００の厚さ方向において異なっていてもよい。タブ溶接部８００の長さが電極タブの厚さ方向において異なっている場合、電極タブが受ける応力に対して、所望の設計値でタブ溶接部８００が途切れるように設計し易い。
例えば、タブ溶接部８００の正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さが、タブ溶接部８００の表面からタブ溶接部８００の厚さ方向に向かうにつれて長くなってもよい。すなわち、タブ溶接部８００の厚さの中央部分の長さが最も長くてもよい。タブ溶接部８００の厚さの中央部分の長さが最も長い場合、後述するシミュレーション試験において検証したように、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易い。これについては、下記の図５及び図６を参照してさらに詳しく説明する。
あるいは、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向におけるタブ溶接部８００の長さが、タブ溶接部８００の表面からタブ溶接部８００の厚さ方向に向かうにつれて短くなってもよい。すなわち、タブ溶接部８００の厚さの中央部分の長さが最も短くてもよい。
このように、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向におけるタブ溶接部８００の長さが、正極タブ５００または負極タブ６００の厚さ方向において異なっているタブ溶接部８００を形成する方法としては、電極タブを集めて一括して溶接し、一度にタブ溶接部８００を形成する方法ではなく、一部の正極タブ５００または負極タブ６００を電池の厚さ方向に重なり合わせた状態で溶接を行った後、その上や下の他の正極タブ５００または負極タブ６００を電池の厚さ方向にまた重ね合わせた状態で、前回の溶接とは異なる溶接長さ分だけ溶接を行うといったように、溶接を複数回に分けて行う方法が採用可能である。他の例として、正極タブ５００または負極タブ６００を電池の厚さ方向に重ね合わせた状態で、重ね合わせ部の上下方向に溶接装置を位置させ、溶接により生じる深部の熱が中央の部分において最も多くなるように条件の調整をした上で溶接を行うことにより、電池の厚さ方向における中央の部分において最も長い溶接部が形成されるようにする方法が挙げられる。さらに他の例として、正極タブ５００または負極タブ６００を電池の厚さ方向に重ね合わせた状態で、正極タブ５００や負極タブ６００の先端にレーザー溶接装置を位置させ、レーザービームを、電極組立体１００を向く方向に照射することにより、電池の厚さ方向における中央の部分において最も長い溶接部が形成されるようにする方法が挙げられる。
図５は、本発明の他の実施形態におけるタブ溶接部の部分を拡大して示す図である。
図５に示す本発明の一実施形態において、タブ溶接部８００が、タブ溶接部８００の表面と接する第１タブ溶接部Ａと、タブ溶接部８００の表面と接さず、第１タブ溶接部Ａの反対側に位置する第２タブ溶接部Ｂと、を備えていてもよい。また、第２タブ溶接部Ｂの正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さＷＬ＿Ｂが、第１タブ溶接部Ａの正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における長さＷＬ＿Ａよりも長くてもよい（ＷＬ＿Ｂ＞ＷＬ＿Ａ）。タブ溶接部８００が前述した構造を有する場合、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
本発明の一実施形態において、長さＷＬ＿Ｂが長さＷＬ＿Ａよりも長いという条件下で、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｂの長さＷＬ＿Ｂが、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて４０％以上であり得る。長さＷＬ＿Ｂは、長さＴＬに比べて９０％以下であり得る。第２タブ溶接部Ｂの長さＷＬ＿Ｂが前述した範囲を満たす場合、機械的な剛性が確保され、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
本発明の一実施形態において、長さＷＬ＿Ｂが長さＷＬ＿Ａよりも長いという条件下で、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａが、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて６０％以下であり得る。長さＷＬ＿Ａは、長さＴＬに比べて３０％以上であり得る。
第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａが前述した範囲を満たす場合、電極タブが十分な剛性を有しつつ、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａは、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて３０％であり、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｂの長さＷＬ＿Ｂは、長さＴＬに比べて４０％、６０％または９０％であってもよい。長さＷＬ＿Ａは、長さＴＬに比べて４０％であり、長さＷＬ＿Ｂは、長さＴＬに比べて５０％、６０％または９０％であってもよい。他の例として、長さＷＬ＿Ｂは、長さＴＬに比べて６０％であり、長さＷＬ＿Ｂは、長さＴＬに比べて９０％であってもよい。
図４に示すように、タブ溶接部の長さが厚さ方向において一定である場合に比べて、本態様においては、第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａをタブ溶接部８００の長さＷＬよりも短くして、第１タブ溶接部Ａを形成せずに残っている電極タブの部分における高温での歪み量がより一層大きくなるようにすることができる。第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａがタブ溶接部８００の長さＷＬよりも短くなって足りなくなった溶接面積は、第２タブ溶接部Ｂの長さＷＬ＿Ｂをタブ溶接部８００の長さＷＬよりも長くして補うことができる。
例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａが、１６ｍｍであり得る。例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬが２７ｍｍであるときに、長さＷＬ＿Ａが長さＴＬの６０％であるとすると、長さＷＬ＿Ａが１６ｍｍとなる。
例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｂの長さＷＬ＿Ｂが、２４ｍｍであり得る。例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬが２７ｍｍであるときに、長さＷＬ＿Ｂが長さＴＬの９０％であるとすると、長さＷＬ＿Ｂが２４ｍｍとなる。
図６は、本発明のさらに他の実施形態におけるタブ溶接部の部分を拡大して示す図である。
本発明の一実施形態において、タブ溶接部８００が、タブ溶接部８００の表面と接する第１タブ溶接部Ｃと、タブ溶接部８００の表面と接さず、第１タブ溶接部Ｃの反対側に位置する第２タブ溶接部Ｄと、タブ溶接部８００の表面と接さず、第２タブ溶接部Ｄの反対側に位置する第３タブ溶接部Ｅと、を備えていてもよい。また、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第３タブ溶接部Ｅの長さＷＬ＿Ｅが、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｄの長さＷＬ＿Ｄよりも長くてもよい（ＷＬ＿Ｅ＞ＷＬ＿Ｄ）。なお、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｄの長さＷＬ＿Ｄが、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第１タブ溶接部Ｃの長さＷＬ＿Ｃよりも長くてもよい（ＷＬ＿Ｄ＞ＷＬ＿Ｃ）。
タブ溶接部８００が前述した構造を有する場合、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
本発明の一実施形態において、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第３タブ溶接部Ｅの長さＷＬ＿Ｅが、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて６０％以上であってもよい。長さＷＬ＿Ｅが前述した範囲を満たす場合、電極タブが十分な剛性を有しつつ、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
本発明の一実施形態において、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｄの長さＷＬ＿Ｄが、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて４０％～７０％であってもよい。長さＷＬ＿Ｄが前述した範囲を満たす場合、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
本発明の一実施形態において、正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第１タブ溶接部Ｃの長さＷＬ＿Ｃが、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬに比べて５０％以下であってもよい。長さＷＬ＿Ｃが前述した範囲を満たす場合、高温での正極タブ５００または負極タブ６００の歪み量が大きいことにより、電極組立体１００と正極タブ５００または負極タブ６００との接触がより一層途切れ易いので、電池の安全性をより一層向上させ易い。
本態様においては、図５を参照して説明した態様よりも、長さが異なるタブ溶接部の数が増えており、これにより、長さの差等をさらに細分化して歪み量及び応力を調整・設計することができるという利点がある。例えば、本態様の第１タブ溶接部Ｃの長さＷＬ＿Ｃを先の態様の第１タブ溶接部Ａの長さＷＬ＿Ａやタブ溶接部８００の長さＷＬよりも短くして、溶接されずに残っているタブ部分における高温での歪み量がより一層大きくなるようにすることができる。第１タブ溶接部Ｃの長さＷＬ＿Ｃが短くなって足りなくなった溶接面積は、第２タブ溶接部Ｄの長さＷＬ＿Ｄや第３タブ溶接部Ｅの長さＷＬ＿Ｅを上述した態様の第２タブ溶接部Ｂの長さＷＬ＿Ｂやタブ溶接部８００の長さＷＬよりも長くして補うことができる。
正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第１タブ溶接部Ｃの長さＷＬ＿Ｃが、１０ｍｍであり得る。例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬが２７ｍｍであるときに、長さＷＬ＿Ｃが長さＴＬの４０％であるとすると、長さＷＬ＿Ｃが１０ｍｍとなる。
正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第２タブ溶接部Ｄの長さＷＬ＿Ｄが、１６ｍｍであり得る。例えば正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬが２７ｍｍであるときに、長さＷＬ＿Ｄが長さＴＬの６０％であるとすると、長さＷＬ＿Ｄが１６ｍｍとなる。
正極タブ５００または負極タブ６００の延在方向における第３タブ溶接部Ｅの長さＷＬ＿Ｅが、２４ｍｍであり得る。例えば、正極タブ５００または負極タブ６００の長さＴＬが２７ｍｍであるときに、長さＷＬ＿Ｅが長さＴＬの９０％であるとすると、長さＷＬ＿Ｅが２４ｍｍとなる。
本発明の一実施形態において、前記二次電池は、円筒型二次電池、角型二次電池、またはパウチ型二次電池であってもよい。中でも、前記二次電池がパウチ型二次電池であってもよい。パウチ型二次電池は、容積率を高め易いものの、パウチそれ自体がセルを保持し難いという欠点がある。セルの温度が暴走するとき、過電流保護素子（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）付きや電流遮断装置（ＣＩＤ：Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ）付きの円筒型電池とは異なり、パウチ型二次電池はこれに対する熱的安定性がない。本発明によれば、電極リードなしにタブ溶接部を設け、これを改善することにより、特定の温度以上において電極タブの部分が途切れた断線部を形成できるようにすることで、パウチ型二次電池においても安全装置が設けられるという利点がある。
本発明でのようにタブ溶接部の長さを設計する場合において、温度が上がるときに、一種のバイメタル効果のように電極タブが歪んで電極組立体と電極タブとの接触を切断する余地があるか否かについてシミュレーション試験により確認した。解析のしやすさのために、電極組立体の長さが短いことを想定して解析を行った。電極タブの温度条件を与えて歪み量を解析した。
図７から図１４は、シミュレーション試験による歪み量及び応力の解析結果を示す図である。図７から図１４において、歪み量／応力を予測するインデックスを右下に一緒に示したが、インデックスが下から上に向かうにつれて（カラー図の場合、青色から赤色に向かうにつれて）歪み量／応力が次第に大きくなり、（黒白図で見る場合の見やすさのために）歪み量／応力が相対的に小さい部分は（１）、歪み量／応力が相対的に中程度である部分は（２）、歪み量／応力が相対的に大きい部分は（３）と併記した。
図７と図８は、図４を参照して説明したように、タブ溶接部の長さが厚さ方向において一定であるサンプル１、サンプル２に関するものであり、サンプル１は、タブ溶接部の長さＷＬ＿７がサンプル２のタブ溶接部の長さＷＬ＿８よりも短い（ＷＬ＿７＜ＷＬ＿８）。
８０℃の温度条件下で、電極タブの側の歪み量がサンプル１においては１０７μｍと計算され、サンプル２においては７０μｍと計算された。また、図７及び図８の歪み量の分布を見ると、サンプル１においては歪み量の大きい部分（３）が、タブ溶接部ではなく、電極組立体に隣接している電極タブの側面に生じており、サンプル２においては、歪み量の大きい部分（３）が、タブ溶接部の側に生じている。図７及び図８の歪み量の分布を見ても、タブ溶接部の長さが短いサンプル１の場合が、電極タブがより一層途切れ易いように思われる。なお、断線部は、電極タブの側面に形成されているということが分かる。
サンプル１及びサンプル２に対して、１２０℃の温度条件下でシミュレーションした場合がそれぞれ図９と図１０である。温度が８０℃から１２０℃へとさらに大幅に上がる場合、サンプル１の電極タブ側の歪み量は１８５μｍと計算され、サンプル２の電極タブ側の歪み量は１２１μｍと計算されて、両者間の歪み量の違いは、高い温度条件下でより一層大きく現れている。図９及び図１０を参照すると、サンプル１においては、歪み量の大きい部分（３）が、タブ溶接部ではなく、電極組立体に隣接している電極タブの側面に生じ、サンプル２においては、歪み量の大きい部分（３）がタブ溶接部の側に生じている。したがって、温度がさらに上がる場合、サンプル１のように、タブ溶接部の長さが短い方がより一層途切れ易い傾向にあることを確認することができる。
図１１は、サンプル１の１２０℃の温度条件下で電極タブが受ける応力を示している。全般的に、電極タブがセルとつながる部分において電極タブが受ける応力が大きいということが、応力が大きい部分（３）と中程度である部分（２）が当該位置に分布されているという点から分かる。最大の応力が４３５ＭＰａと計算された。この箇所が、今後温度が急激に上がるときに途切れる可能性が高い部分である。したがって、本発明において提案するように、タブ溶接部を電極タブの先端側に形成し、電極タブが電極組立体とつながる部分は未溶接状態のままにしておくと、電池の使用に際して、高温に対する安全性を大幅に強化させることができるということを確認することができる。
図１２は、図５と図６を参照して説明したように、タブ溶接部の長さが厚さ方向において変化するサンプル３に対する８０℃の温度条件下でのシミュレーション結果であり、図１３は、１２０℃の温度条件下でのシミュレーション結果である。図１２及び図１３においても、歪み量の大きい部分（３）が、タブ溶接部ではなく、電極組立体に隣接している電極タブの側面において生じている。図１２において、最大の歪み量は１０８μｍであり、図１３において、最大の歪み量は１８６μｍであると現れている。サンプル３の構造は、タブ溶接部の長さがタブ溶接部の表面からタブ溶接部の厚さ方向に向かうにつれて長くなるだけではなく、タブ溶接部の厚さの中央部分における長さが最も長い場合であって、まるで「山（ｍｏｕｎｔａｉｎ）」の形状を呈している場合である。このようなタブ溶接部の構造もまた、図１２と図１３から確認されるように、高温でのタブ歪み量が大きいので、高温に達したときに故意に電極タブが途切れるようにして断線部を形成するようにすることで、二次電池を安全にできる構造である。
図１４は、サンプル３の１２０℃の温度条件下で電極タブが受ける応力を示している。応力が大きい部分（２）と中程度である部分（２）の位置を通じて、全般的に電極タブが電極組立体とつながる部分においてタブが受ける応力が大きいということがもう一度確認され、最大の応力が４２３ＭＰａと計算された。この箇所が、今後温度が急激に上がるときに途切れる可能性が高い部分である。したがって、本発明において提案するようにタブ溶接部を設計すれば、電池の使用に際して、高温に対する安全性を大幅に強化させることができるということを確認することができる。
以上、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で様々な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
１００ 電極組立体
２００ 正極板
３００ 負極板
４００ セパレーター
５００ 正極タブ
６００ 負極タブ
７００ ケース
７００ａ 収容部
７００ｂ シール部
８００ タブ溶接部
Ａ、Ｃ 第１タブ溶接部
Ｂ、Ｄ 第２タブ溶接部
Ｅ 第３タブ溶接部

Claims (19)

  1. 正極タブを備える少なくとも２枚の正極板、負極タブを備える少なくとも２枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備える電極組立体と、
    前記電極組立体を収容するケースと、
    を含み、
    前記正極タブ及び負極タブが同じ極性同士で複数重なり合った状態で溶接されたタブ溶接部を備え、
    前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において一定である、二次電池。
  2. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて６０％以下である、請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％～６０％である、請求項１に記載の二次電池。
  4. 正極タブを備える少なくとも２枚の正極板、負極タブを備える少なくとも２枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備える電極組立体と、
    前記電極組立体を収容するケースと、
    を含み、
    前記正極タブ及び負極タブが同じ極性同士で複数重なり合った状態で溶接されたタブ溶接部を備え、電極リードを形成し、
    前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において異なっている、二次電池。
  5. 前記タブ溶接部が、前記タブ溶接部の表面と接する第１タブ溶接部と、前記タブ溶接部の表面と接さず、前記第１タブ溶接部の反対側に位置する第２タブ溶接部と、を備え、
    前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さよりも長い、請求項４に記載の二次電池。
  6. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％以上である、請求項５に記載の二次電池。
  7. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％～９０％である、請求項５に記載の二次電池。
  8. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて６０％以下である、請求項５に記載の二次電池。
  9. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて３０％～６０％である、請求項５に記載の二次電池。
  10. 前記タブ溶接部が、
    前記タブ溶接部の表面と接する第１タブ溶接部と、
    前記タブ溶接部の表面と接さず、前記第１タブ溶接部の反対側に位置する第２タブ溶接部と、
    前記タブ溶接部の表面と接さず、前記第２タブ溶接部の反対側に位置する第３タブ溶接部と、
    を備え、
    前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第３タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さよりも長く、
    前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さよりも長い、請求項４に記載の二次電池。
  11. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第３タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて６０％以上である、請求項１０に記載の二次電池。
  12. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第２タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて４０％～７０％である、請求項１０に記載の二次電池。
  13. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記第１タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの長さに比べて５０％以下である、請求項１０に記載の二次電池。
  14. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記タブ溶接部の表面からタブ溶接部の厚さ方向に向かうにつれて次第に長くなる、請求項４に記載の二次電池。
  15. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記タブ溶接部の厚さの中央部分において最も長い、請求項４に記載の二次電池。
  16. 正極タブを備える少なくとも２枚の正極板、負極タブを備える少なくとも２枚の負極板、及び前記正極板と負極板との間に挟持されたセパレーターを備える電極組立体と、
    前記電極組立体を収容するケースと、
    を含み、
    前記正極タブ及び負極タブにおける前記ケースの外側に露出される部分が同じ極性同士で複数重なり合った状態で、先端から一部の長さの部分のみが溶接されて一塊になることにより、電極リードの役割を果たし得るタブ溶接部を備え、
    前記正極タブ及び負極タブにおける未溶接部分が高温で断線部を形成可能な歪み量を有するように前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが制御された、二次電池。
  17. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記正極タブまたは負極タブの厚さ方向において一定であるか、または異なっている、請求項１６に記載の二次電池。
  18. 前記断線部は、前記電極組立体に隣接する前記正極タブや負極タブの側面に形成される、請求項１６に記載の二次電池。
  19. 前記正極タブまたは負極タブの延在方向における前記タブ溶接部の長さが、前記タブ溶接部の表面からタブ溶接部の厚さ方向に向かうにつれて次第に長くなり、前記タブ溶接部の厚さの中央部分において最も長い、請求項１６に記載の二次電池。
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