JP5618691B2

JP5618691B2 - 二次電池及びその製造方法

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Description

本発明は、二次電池及びその製造方法に関する。

２個以上の二次電池が互いに電気的に接続される場合、前記２個以上の二次電池は、上下方向に積層され、保護回路モジュールと電気的に接続されて電池パックを形成する。

このように複数の二次電池が積層されて電気的に接続される場合、主にスポット溶接により接続されることができる。

スポット溶接は、金属材料の接合に主に用いられる抵抗溶接方式の一種である。その原理は、被溶接材料に電流を短時間の間に流した時に発生するジュール熱により被溶接材料を溶融させて接合する方式である。スポット溶接方式は、単相交流式シリーズ（Series）方式と、直流式ダイレクト（Direct）方式とに区別される。ダイレクト方式は、２個の被溶接材料を対面するように接触させ、それぞれの被溶接材料の反対側面に互いに対向する位置に２個の溶接棒を接触した状態で電流を流して溶接を実施する。また、シリーズ方式は、２個の被溶接材料を対面するように接触させた状態で何れか一側の被溶接材料の一側面で２個の溶接棒を並列して接触して電流を流すことで、溶接を行なう。ダイレクト方式によるスポット溶接は、被溶接材料の両側に溶接空間が確保される場合に主に使用される。シリーズ方式によるスポット溶接は、被溶接材料の何れか一側に溶接空間が設けられない場合に使用される。

通常、二次電池の製造工程時にシリーズ方式によるスポット溶接工程を行う。これは、２個の溶接棒を正確に一致させなくても良いので、作業性が向上し、溶接空間が狭くても溶接作業をスムーズに実施できるという利点がある。ただし、シリーズ方式によるスポット溶接は、被溶接材料が厚くて溶接長が長くなると、接合力が低下するという短所がある。

本発明は、少なくとも２個の、上下に積層されたベアセルが、保護回路モジュールに接続された接続タップに接続された状態で、電池パックを形成するのに適した、二次電池及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様による二次電池は、電極タップが備えられた第１ベアセルと、電極タップが備えられた第２ベアセルと、前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップにスポット溶接される接続タップと、前記接続タップに電気的に接続した保護回路モジュール（ＰＣＭ）とを含んでなり、前記第１ベアセル及び第２ベアセルは、前記接続タップが中心部に沿って折られて互いに積層されたことを特徴とする。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップは、陽極タップ及び陰極タップを含み、前記接続タップは、陽極接続タップ及び陰極接続タップを含むことができる。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップは、前記接続タップの陽極接続タップにダイレクトスポット溶接された第１ベアセル及び第２ベアセルの陽極タップと、前記接続タップの陰極接続タップにダイレクトスポット溶接された第１ベアセル及び第２ベアセルの陰極タップとを含むことができる。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップは、前記接続タップの陽極接続タップにシリーズスポット溶接された第１ベアセル及び第２ベアセルの陽極タップと、前記接続タップの陰極接続タップにシリーズスポット溶接された第１ベアセル及び第２ベアセルの陰極タップとを含むことができる。

前記接続タップは、一部がカバーレイにより取り囲まれてもよい。

前記第２ベアセルは、前記接続タップの中心部に対して１８０度回転されて積層されてもよい。

前記接続タップは、折りやすくするために折りたたみ補助部が備えられてもよい。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルは、積層により互いに平行になりながら、互いに接触されてもよい。

本発明による他の態様による二次電池は、絶縁層と、前記絶縁層を取り囲むように中心部に沿って折られた接続タップと、電極タップを備えた第１ベアセルと、電極タップを備えた第２ベアセルと、前記接続タップに接続する電極リードを備えた保護回路モジュール（ＰＣＭ）とを含んでなり、前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップは、前記折られた接続タップにシリーズスポット溶接されたことを特徴とする。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップは、陽極タップ及び陰極タップを含み、前記接続タップは、陽極接続タップ及び陰極接続タップを含んでもよい。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの陽極タップは、前記接続タップの陽極接続タップにスポット溶接され、前記第１ベアセル及び第２ベアセルの陰極タップは、前記接続タップの陰極接続タップにスポット溶接されてもよい。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルは、折られた接続タップによって積層されて互いに平行になりながら接触されてもよい。

前記絶縁層は、前記接続タップが折り畳まれた状態で前記接続タップの内部に位置し、前記接続タップは、前記絶縁層の上側の上部接続タップと前記絶縁層の下側の下部接続タップとに分けられてもよい。

前記接続タップの少なくとも一端部は、カバーレイにより取り囲まれてもよい。

前記第１ベアセルの電極タップは、前記上部接続タップにスポット溶接され、前記第２ベアセルの電極タップは、前記下部接続タップにスポット溶接されてもよい。

本発明のさらに他の態様による二次電池は、第１接続タップと、第２接続タップと、前記第１接続タップと第２接続タップとの間に形成された絶縁層と、前記第１接続タップにシリーズスポット溶接された第１ベアセルの電極タップと、前記第２接続タップにシリーズスポット溶接された第２ベアセルの電極タップと、前記第１接続タップ及び第２接続タップに接続した電極リードを有する保護回路モジュール（ＰＣＭ）とを含むことを特徴とする。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルの両端部は、カバーレイにより取り囲まれてもよい。

上記の目的を達成すべく、本発明の一態様による二次電池の製造方法は、第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップと接続タップとをスポット溶接するステップと、前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折って前記第１ベアセル及び第２ベアセルを積層させるステップと、前記接続タップの電極リードと保護回路モジュール（ＰＣＭ）の電極リードとを溶接するステップとを含むことを特徴とする。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップは、陽極タップ及び陰極タップを含み、前記接続タップは、陽極接続タップ及び陰極接続タップを含むことができる。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップと接続タップとをスポット溶接するステップは、第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの陽極タップと接続タップの陽極接続タップとをダイレクトスポット溶接するステップと、第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの陰極タップと接続タップの陰極接続タップとをダイレクトスポット溶接するステップとを含んでなることができる。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップと接続タップとをスポット溶接するステップは、第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの陽極タップと接続タップの陽極接続タップとをシリーズスポット溶接するステップと、第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの陰極タップと接続タップの陰極接続タップとをシリーズスポット溶接するステップとを含んでなることができる。

前記接続タップは、一部がカバーレイにより取り囲まれていてもよい。

前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折って前記第１ベアセル及び第２ベアセルを積層させるステップは、前記第２ベアセルを前記接続タップの中心部に対して１８０度回転させて積層してもよい。

前記接続タップは、折り易くするために折りたたみ補助部を有してもよい。

前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折って前記第１ベアセル及び第２ベアセルを積層させるステップは、前記第１ベアセル及び第２ベアセルが互いに平行になりながら接触されるようにすることができる。

本発明の他の態様による二次電池の製造方法は、接続タップの表面に絶縁層を形成するステップと、前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折るステップと、第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップと折られた接続タップとをスポット溶接するステップと、前記接続タップの電極リードと保護回路モジュール（ＰＣＭ）の電極リードとを溶接するステップとを含むことを特徴とする。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルのそれぞれの電極タップと折られた接続タップとをスポット溶接するステップは、前記第１ベアセルの電極タップと前記折られた接続タップの一側面とをシリーズスポット溶接するステップと、前記第２ベアセルの電極タップと前記折られた接続タップの他側面とをシリーズスポット溶接するステップとを含んでなることができる。

前記第１ベアセル及び第２ベアセルは、折られた接続タップによって積層されて前記第１ベアセル及び第２ベアセルが互いに平行になりつつ接触されてもよい。

前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折るステップは、前記接続タップが折り畳まれた状態で前記絶縁層が前記接続タップの内部に位置し、前記接続タップが前記絶縁層の上側の上部接続タップと前記絶縁層の下側の下部接続タップとに分けられるようにしもよい。

本発明のさらに他の態様による二次電池の製造方法は、第１接続タップ及び第２接続タップの間に絶縁層を形成するステップと、第１ベアセルの電極タップと第１接続タップとをスポット溶接するステップと、第２ベアセルの電極タップと第２接続タップとをスポット溶接するステップと、前記第１接続タップ及び第２接続タップのそれぞれの電極リードと保護回路モジュール（ＰＣＭ）の電極リードとを溶接するステップとを含んでなることを特徴とする。

前記第１接続タップ及び第２接続タップの両端部は、カバーレイにより取り囲まれてもよい。

本発明は、少なくとも２個のベアセルと保護回路モジュールとを電気的に接続する少なくとも一つの接続タップを使用し、前記ベアセルのそれぞれの電極タップと接続タップとの溶接を、主に抵抗溶接の一種であるスポット溶接方式により実施する。前記接続タップは、保護フィルムの一種であるカバーレイ（cover lay）により取り囲まれて溶接部位を除いて絶縁がなされることによって、切断及び分離されないという長所がある。従って、本発明は、少なくとも２個の、上下に積層されたベアセルが、保護回路モジュールに接続された接続タップに接続された状態で、電池パックを形成するのに適している。

本発明の一実施の形態による２個のベアセルを接続した二次電池の斜視図である。前記図１に示した、２個のベアセルを接続した二次電池の平面図である。図２に平面を示した前記二次電池の３Ａ−３Ａ線図である。図２に平面を示した前記二次電池の３Ｂ−３Ｂ線図である。本発明の一実施の形態による、複数セルが積層された二次電池を保護回路モジュールに接続する状態を示す斜視図である。本発明の一実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明する模式図である。本発明の一実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明する模式図である。本発明の他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。本発明の他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。本発明のさらに他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。本発明のさらに他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。本発明のさらに他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。本発明により電極タップが２個の接続タップと溶接される工程を順次示す斜視図である。本発明により電極タップが２個の接続タップと溶接される工程を順次示す斜視図である。本発明により電極タップが２個の接続タップと溶接される工程を順次示す斜視図である。本発明により電極タップが２個の接続タップと溶接される工程を順次示す斜視図である。本発明により電極タップが２個の接続タップと溶接される工程を順次示す斜視図である。

以下、本発明を詳細に説明すると、以下のとおりである。

本発明の一態様による二次電池は、陽極、セパレータ及び陰極が積層されるか、又はこれらが積層されて巻き取られた電極組立体の陽極及び陰極に、陽極タップ及び陰極タップを付着した状態でケースに収納される。このような構成を「ベアセル（bare cell）」とする。前記ケースは、円筒形又は角形のカン型ケース又は複数薄膜が積層されて形成されたパウチ型ケースに区別される。

前記ベアセルは、電池の充電及び放電電圧を制御するための保護回路に接続される。前記保護回路付き組立体を、通常、保護回路モジュール（ＰＣＭ：Protection Circuit Module）と称する。したがって、前記ベアセルは、前記保護回路モジュールと電気的に接続されて電池パックを形成する。前記ケースから外部に引き出された陽極タップ及び陰極タップと保護回路モジュールとは、電気的に接続される。このとき、ベアセルの陽極タップ及び陰極タップは、保護回路モジュールから引き出された接続タップに接続される。前記ベアセルの電極タップと接続タップとは、抵抗溶接又は超音波溶接などにより接合される。超音波溶接は、工程が難しく、かつ設備費用が高価である。このため、二次電池の実際工程では主に抵抗溶接に該当するスポット溶接により金属材質のタップ間の接合工程が実施される。

以下、本発明を添付された図面を参照してより詳細に説明するが、これは、本発明の理解を助けるために提示されたものであって、当該分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の実施の形態は、多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であるということを理解することができるはずである。

なお、本発明をより明確に説明するために、同一又は類似の部分に対して同じ図面符号を付することにする。

図１は、本発明の一実施の形態による２個のベアセルが接続した二次電池の斜視図であり図２は、図１に示した二次電池の平面図である。図３Ａは、図２の二次電池の３Ａ−３Ａ線図で、図３Ｂは、図２の二次電池の３Ｂ−３Ｂ線図である。図４は、本発明の一実施の形態による複数セルが積層された二次電池と保護回路モジュールに接続される状態の斜視図である。図５Ａ及び５Ｂは、本発明の一実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明する模式図である。図５Ｃ及び図５Ｄは、本発明の他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。図６Ａ〜図６Ｃは、本発明のさらに他の実施の形態による二次電池の電極タップと接続タップとの接合状態を説明するための模式図である。図７Ａ〜図７Ｅは、本発明により電極タップが２個の接続タップと溶接される工程を順次示す斜視図である。

まず、図１〜図４を参照して説明すると、本発明の一実施の形態による二次電池１は、２個のベアセル１００、２００の電極タップを一つの接続タップ３００を媒介として互いに電気的に接続してなる。そして、前記接続タップ３００を折り曲げると、前記２個のベアセル１００、２００は、上下方向に積層され、それに沿って互いに平行になりながら接触するようになる。つまり、前記２個のベアセル１００、２００は、相互に平行になりつつ、接触することになる。

本発明の一実施の形態による二次電池１は、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００と、前記第１ベアセル１００の陽極板（図示せず）から引き出される陽極タップ及び陰極板（図示せず）から引き出される陰極タップを含む電極タップ１１０と、前記第２ベアセル２００の陽極タップ及び陰極タップを含む電極タップ２１０と、前記電極タップ１１０、２１０が溶接されて電気的に接続する接続タップ３００とを含む。

前記第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００は、ケース１２０及びケース２２０がアルミニウム材質であるパウチ型の二次電池のベアセルである。しかしながら、前記ケース１２０及びケース２２０は、パウチ型に限定されるものではない。前記ケース１２０及びケース２２０は、内部に陽極、セパレータ、陰極が取り巻かれるか、又は積層されてなる電極組立体（図示せず）が備えられる。前記電極組立体は、前記電極タップ１１０及び２１０が陽極及び陰極に電気的に接続される。

前記電極タップ１１０及び２１０は、それぞれ陽極又は陰極に一部が付着されてケース１２０及び２２０の外部に引き出される。前記第１及び第２ベアセルのそれぞれの陽極タップＢ＋と陰極タップＢ−とは、接続タップを介して互いに電気的に接続される。

前記接続タップ３００は、電極タップ１１０及び２１０の陽極タップＢ＋と溶接される陽極接続タップ３３１と、電極タップ１１０及び２１０の陰極タップＢ−と溶接される陰極接続タップ３３２とを含む。

前記陽極接続タップ３３１又は陰極接続タップ３３２は、ニッケル又はニッケル合金の材質から形成されることが好ましいが、これに限定されない。前記陽極接続タップ３３１には、陽極リード３１０が備えられ、陰極接続タップ３３２には、陰極リード３２０が備えられる。前記陽極接続タップ３３１と陰極接続タップ３３２とは、それぞれ保護回路モジュール４００の電極リード４１０及び４２０に電気的に接続される。

前記接続タップ３００は、電気的に絶縁されつつ前記陽極接続タップ３３１と陰極接続タップ３３２とを接続させるカバーレイ３３０を含む。前記カバーレイ３３０は、電気的な絶縁のためのフィルム層を使用することができ、例えば、ポリイミド（ＰＩ）フィルムを含むことができる。

前記陽極接続タップ３３１と陰極接続タップ３３２の外表面を取り囲むように形成するものの、前記電極タップ１１０、２１０に接続される部分には、前記カバーレイが形成されなくても良い。そして、前記陽極接続タップ３３１及び陰極接続タップ３３２は、一部がカバーレイ３３０の外部に露出して前記電極タップ１１０及び２１０に接続される。

このように構成された本発明の一実施の形態による二次電池１の製造方法は、以下のとおりである。

第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の電極タップ１１０及び電極タップ２１０が接続タップ３００に接続される。図５Ａでは、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の電極タップ１１０及び２１０の陽極電極タップＢ＋及び陰極電極タップＢ−が接続タップ３００の陽極電極タップ３３１及び陰極電極タップ３３２とそれぞれスポット溶接される。このとき、カバーレイ３３０が接続タップ３００の下部を取り囲んでいるから、溶接棒１０及び２０によりシリーズ方式のスポット溶接が実施される。また、図５Ｂでは、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の電極タップ１１０及び２１０の陽極電極タップＢ＋及び陰極電極タップＢ−が接続タップ３００の陽極電極タップ３３１及び陰極電極タップ３３２と溶接棒１０及び２０によりダイレクト溶接方式によりスポット溶接される。このとき、カバーレイ３３０は、接続タップ３００の下部を取り囲んでいないので、接続タップ３００を折った状態で別途の絶縁部材（図示せず）を付着することが好ましい。

次には、第１ベアセル１００に対して第２ベアセル２００を積層させる。すなわち、前記第２ベアセル２００を接続タップ３００の中心部に対して１８０度回転させて折る。したがって、第１ベアセル１００と第２ベアセル２００とは、上下方向に積層された状態になって互いに平行になりつつ接触するようになる。

図４に示すように、前記接続タップ３００にあっては、陽極接続タップ３３１と陰極接続タップ３３２の電極リード３１０及び３２０は、保護回路モジュール４００の電極リード４１０及び４２０と溶接される。したがって、第１ベアセル１００と第２ベアセル２００とは、積層された状態で前記接続タップ３００を電流の流れ通路として、前記保護回路モジュール４００に電気的に接続される。このように、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００が積層された状態で前記保護回路モジュール４００に接続されると、所定の電池パックを形成するようになる。

前記２個の積層された第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００は、一つの保護回路モジュール４００により充・放電が制御される。このように２個のベアセル１００及び２００が電気的に接続されると、電池は、高電圧、高出力を発揮するようになり、高容量の電池を具現するという効果がある。

本発明の一実施の形態による接続タップ３００には、中心部に折りたたみ補助部３４０が形成されてもよい。前記折りたたみ補助部３４０は、接続タップ３００で折られる位置が常時一定となるのを助ける。これにより、接続タップ３００の折りたたみ工程がスムーズに行われるようになる。前記折りたたみ補助部３４０は、溝又はノッチであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、折りたたみ補助部３４０は、切欠き部でもよい。

以下、本発明の他の実施の形態による二次電池を図５Ｃ〜図５Ｄを参照して説明する。

本発明の他の実施の形態による二次電池は、２個のベアセルが一つの接続タップに接続され、２個のベアセルが上下方向に積層される構成は、本発明の一実施の形態と同様である。

本発明の一実施の形態は、電極タップと接続タップとを溶接した後に接続タップを折り畳んだ構成であった。これに対して本発明の他の実施の形態は、電極タップと接続タップとを溶接する前に、まず接続タップを折り畳む。したがって、電極タップが接続タップと溶接されると、第１ベアセル及び第２ベアセルは、上下方向に積層されて互いに平行になりつつ接触するようになる。

本発明の他の実施の形態による二次電池は、積層される第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００と、前記第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の陽極から引き出される陽極タップ及び陰極から引き出される陰極タップからなる電極タップ１１０及び２１０と、前記電極タップ１１０及び２１０と溶接される接続タップ３００と、前記接続タップ３００に対して少なくとも一側面の一部に付着される絶縁層５００とを含む。

このように本発明の他の実施の形態による二次電池は、第１ベアセル１００及び第２２ベアセル２００、前記第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００から引き出される陽極タップ及び陰極タップを含む。第１電極タップ１１０及び第２電極タップ２１０の構成は、本発明の一実施の形態と同様である。したがって、同一構成に対しては同一符号を付し、同一構成の図面及び詳細な説明は省略する。

本発明の他の実施の形態による二次電池は、電極タップ１１０及び２１０に接続タップ３００とを溶接する前に、まず接続タップ３００の概略中心部を折るようになる。

したがって、接続タップ３００が折り畳まれた状態で接続タップ３００と第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の電極タップ１１０及び２１０とが溶接される。したがって、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００は、電気的に接続され、上下方向に積層された形態となる。

このように構成された本発明の他の実施の形態による二次電池の製造方法は、以下のとおりである。

図５Ｃに示すように、本発明の他の実施の形態による二次電池は、陽極接続タップ３３１及び陰極接続タップ３３２を含む接続タップ３００の少なくとも一側面に絶縁層（insulator）５００を形成する。前記絶縁層５００は、電気的な絶縁のための材質であれば、いかなる材質でも可能である。この他の形態にあって電気的な絶縁材は、ポリイミド樹脂が主に使用されるが、これに限定する必要はない。

前記接続タップ３００の一側面に形成された前記絶縁層５００は、接続タップ３００が折り畳まれた状態で内部に位置する。したがって、以後、接続タップ３００を内部に絶縁層５００が挿入された状態で上部接続タップ３００Ａと下部接続タップ３００Ｂとに区分して説明する。

前記接続タップ３００は、一端部が固定層６００Ａにより固定される。また、前記上部接続タップ３００Ａと下部接続タップ３００Ｂとが接続する他端部には、固定層６００Ｂがさらに形成されることができる。したがって、前記固定層６００Ａ及び固定層６００Ｂにより、上部接続タップ３００Ａ及び下部接続タップ３００Ｂは、平行した状態を維持する。また、前記接続タップ３００の内部に挿入された絶縁層５００が接続タップ３００から外部に離脱することが防止される。前記固定層６００Ａ及び固定層６００Ｂは、絶縁材質から形成される。前記絶縁層５００と固定層６００Ａ及び固定層６００Ｂとは、同一材質から形成することが好ましいが、これに限定しない。

図５Ｃでは、接続タップ３００と第１ベアセルの電極タップ１１０とをスポット溶接する状態が示されている。前記接続タップ３００の上部接続タップ３００Ａ上に電極タップ１１０を載置し２個の溶接棒１０及び２０を並列に位置させて電流を流すシリーズ方式によるスポット溶接により、接続タップ３００と電極タップ１１０とは接合がなされる。

図５Ｄには、図５Ｃの接続タップ３００を１８０度ひっくり返した状態で第２ベアセルの電極タップ２１０をシリーズ方式によりスポット溶接する状態が示されている。前記接続タップ３００の下部接続タップ３００Ｂ上に第２ベアセル２００の電極タップ２１０を載置し、再度２個の溶接棒１０及び２０を介して電流を流して接続タップ３００に電極タップ２１０がスポット溶接される。

このように、第１ベアセル１００の電極タップ１１０は、上部接続タップ３００Ａに溶接され、第２ベアセル２００の電極タップ２１０は、下部接続タップ３００Ｂに溶接される。したがって、第１ベアセル１００と第２ベアセル２００とは、接続タップ３００の上、下部に電気的に接続される。そして、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００は、上下方向に積層される。

次には、本発明のさらに他の実施の形態による二次電池を説明する。

本発明のさらに他の実施の形態による二次電池は、２個のベアセルの電極タップが上下に積層された２個の接続タップと個別的に接続される構成を有する。すなわち、第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップは、積層された状態の２個の接続タップにそれぞれ電気的に接続されることが、本発明の一実施の形態及び他の実施の形態と異なる。

本発明のさらに他の実施の形態による二次電池は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００と、前記第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の陽極から引き出される陽極タップ及び陰極から引出しされる陰極タップからなる第１電極タップ１１０及び第２電極タップ２１０と、前記電極タップ１１０及び２１０と溶接される２個の接続タップ７００及び８００と、前記２個の接続タップ７００及び８００の間に挿入される絶縁層９００とを含む。

このように本発明のさらに他の実施の形態にあって、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００と、前記第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００から引き出される陽極タップ及び陰極タップを含む第１電極タップ１１０及び第２電極タップ２１０の構成は、本発明の一実施の形態と同様である。したがって、同一構成に対しては、同一符号を付し、同一構成の図面及び詳細な説明は省略する。

前記接続タップ７００及び８００のそれぞれの構成は、上述した接続タップ３００の構成と略同一である。前記２個の接続タップ７００及び８００の外表面は、保護用フィルム材のカバーレイ３３０に取り囲まれている。ただし、接続タップ７００及び８００のうち、前記電極タップ１１０及び２１０と溶接される部位には、前記カバーレイ３３０が形成されなくても良い。

前記絶縁層９００は、前記接続タップ７００と接続タップ８００との間で相互に前記接続タップ７００及び８００が対面しているサイズと同様のサイズに形成される。前記絶縁層９００の材質は、電気的な絶縁を目的とするのと等価の材質であれば、いかなる材質でも使用可能である。

このように本発明のさらに他の実施の形態による二次電池は、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００の電極タップ１１０及び２１０が第１接続タップ７００及び第２接続タップ８００にそれぞれ溶接される。したがって、一つの接続タップに電極タップ１１０及び２１０を溶接する場合と比較して、接続タップを折る工程を省略することができる。

本発明のさらに他の実施の形態では、第１接続タップ７００と第２接続タップ８００との間に絶縁層９００を介在させて、シリーズ方式によりスポット溶接する。このように構成された本発明のさらに他の実施の形態による二次電池による製造方法を説明する。

図６Ａに示すように、第１ベアセル１００の電極タップ１１０を第１接続タップ７００に接続する。すなわち、２個の溶接棒１０及び２０によりシリーズ方式によりスポット溶接する。前記第１電極タップ１１０と第１接続タップ７００とは、面対面が接しており、第１接続タップ７００と第２接続タップ８００とは、絶縁層９００により絶縁されている。したがって、この溶接棒１０及び２０により流される電流は、第１電極タップ１１０と第１接続タップ７００とを通過しつつ、相互接合がなされる。したがって、溶接長が短いため、短時間内に最大の溶接効果が発揮される。

図６Ｂは、第２ベアセル２００の電極タップ２１０を第２接続タップ８００に接続する状態を示したものである。２個の溶接棒１０及び２０によりシリーズ方式によるスポット溶接が実施されることは、図６Ａと同様である。このとき、第２電極タップ２１０と第２接続タップ８００とは面接触しており、第１接続タップ７００は、絶縁層９００により第２接続タップ８００と絶縁される。したがって、２個の溶接棒１０及び２０を介して流れる電流は、第２電極タップ２１０と第２接続タップ８００とを通過して最短の長さと時間内に溶接が実施される。

図６Ｃは、第２ベアセル２００の電極タブ２１０を第２接続タップ８００に接続する状態を示したものである。第２接続タップ７００と第２ベアセル２００の電極タップ１１０との接続も示される。絶縁層９００は、第１接続タップ７００と第２接続タップ８００との間に形成される。

以上のように、本発明のさらに他の実施の形態により第１ベアセル１００の電極タップ１１０と第２ベアセル２００の電極タップ２１０とは、接続タップ７００及び８００と電気的に接続され接合される。したがって、電極タップ１１０及び２１０に接続タップ７００及び８００とが接合された後に、第１ベアセル１００と第２ベアセル２００とは、上下方向に積層された構造を有する。

そして、第１ベアセル１００及び第２ベアセル２００は、２個の接続タップ７００及び８００を媒介として保護回路モジュール（ＰＣＭ）４００と電気的に接続されて、最終的に電池パックを形成する。

以下、上述した本発明のさらに他の実施の形態により２個のベアセルが２個の接続タップを使用してそれぞれ電気的に溶接される工程をさらに具体的に説明する。

図７Ａ〜図７Ｅに示すように、上部ジグ３０と下部ジグ４０とが４本のエッジのガイド棒５０により互いに離隔可能に設置される。上部ジグ３０には、第１接続タップ７００及び第２接続タップ８００とその間に位置した絶縁層９００から構成された接続タップが配置された第１ジグ６０が設置される。前記第１ジグ６０は、第１接続タップ７００が外部に露出した状態で設置される。前記第１ジグ６０上に第１ベアセル１００が設置された第２ジグ７０を位置させると、第１ジグ６０の第１接続タップ７００は、第２ジグ７０に設置された第１ベアセル１００の電極タップ１１０と対向するようになる（図７Ａ参照）。

したがって、前記第１接続タップ７００と第１ベアセル１００の電極タップ１１０とをシリーズ方式によりスポット溶接できる（図６Ａ及び７Ｂ参照）。

次には、下部ジグ４０から上部ジグ３０を離隔させる。上部ジグ３０は、ガイド棒５０に案内されて下部ジグ４０から離隔され、第１ジグ６０及び第２ジグ７０を上部ジグ３０の内部で１８０度回転させる（図７Ｃ参照）。

そして、再度上部ジグ３０を下部ジグ４０側に下降させると、第１ジグ６０の第２接続タップ８００が外部に露出した状態となる（図７Ｄ参照）。

以後に、第１ジグ６０の上部に第２ベアセル２００が設置された第３ジグ８０を結合する（図７Ｅ参照）。

そうすると前記第２接続タップ８００と第２ベアセルの電極タップ２１０とは、互いに対向するようになる。これにより、前記第２接続タップ８００と第２ベアセルの電極タップ２１０とをシリーズ方式によりスポット溶接できるようになる（図６Ｂ参照）。

以上のように、本発明による上部ジグ３０及び下部ジグ４０と、第１接続タップ７００及び第２接続タップ８００が備えられた第１ジグ６０と、第１ベアセル１００が設置された第２ジグ７０と、及び第２ベアセル２００が設置された第３ジグ８０とを利用する工程によって、電極タップと接続タップとの溶接工程が簡便、かつ正確に実施される。

１００第１ベアセル
２００第２ベアセル
１１０、２１０電極タップ
３００接続タップ
３３１陽極接続タップ
３３２陰極接続タップ
３１０陽極リード
３２０陰極リード
４００保護回路モジュール
４１０、４２０電極リード

Claims

第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップと接続タップとをスポット溶接するステップと、
前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折って前記第１ベアセル及び第２ベアセルを積層させるステップと、
前記接続タップの電極リードと保護回路モジュール（ＰＣＭ）の電極リードとを溶接するステップとを含み、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップは、陽極タップ及び陰極タップを含み、
前記接続タップは、陽極接続タップ及び陰極接続タップを含み、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップと接続タップとをスポット溶接するステップは、
第１ベアセル及び第２ベアセルの陽極タップと接続タップの陽極接続タップとをダイレクトスポット溶接するステップと、
第１ベアセル及び第２ベアセルの陰極タップと接続タップの陰極接続タップとをダイレクトスポット溶接するステップとを含み、
前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折って前記第１ベアセル及び第２ベアセルを積層させるステップは、
前記第２ベアセルを前記接続タップの中心部に対して１８０度回転させて積層し、
前記接続タップの中心部に沿って前記接続タップを折って前記第１ベアセル及び第２ベアセルを積層させるステップが、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルが互いに平行になりつつ接触されるようにし、
前記陽極接続タップは、前記第１ベアセル及び前記第２ベアセルを電気的および構造的に結合し、
前記陰極接続タップは、前記第１ベアセル及び第２ベアセルを電気的および構造的に結合し、
前記陽極接続タップ及び前記陰極接続タップは、それぞれ前記第１ベアセル及び前記第２ベアセルを折り易くするために折りたたみ部分を有することを特徴とする二次電池の製造方法。
前記接続タップは、一部がカバーレイにより取り囲まれることを特徴とする請求項１に記載の二次電池の製造方法。
前記接続タップは、折り易くするために折りたたみ補助部を有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の製造方法。
電極タップが備えられた第１ベアセルと、
電極タップが備えられた第２ベアセルと、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップにスポット溶接される接続タップと、
前記接続タップに電気的に接続した保護回路モジュール（ＰＣＭ）とを含んでなり、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルは、前記接続タップが中心部に沿って折られて互い
に積層され、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップは、陽極タップ及び陰極タップを含み、前記接続タップは、陽極接続タップ及び陰極接続タップを含み、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルの電極タップは、
前記接続タップの陽極接続タップにダイレクトスポット溶接された第１ベアセル及び第２ベアセルの陽極タップと、
前記接続タップの陰極接続タップにダイレクトスポット溶接された第１ベアセル及び第２ベアセルの陰極タップとを含み、
前記第２ベアセルは、前記接続タップの中心部に対して１８０度回転されて積層され、
前記第１ベアセル及び第２ベアセルは、積層により互いに平行になりつつ互いに接触され、
前記陽極接続タップは、前記第１ベアセル及び前記第２ベアセルを電気的および構造的に結合し、
前記陰極接続タップは、前記第１ベアセル及び第２ベアセルを電気的および構造的に結合し、
前記陽極接続タップ及び前記陰極接続タップは、それぞれ前記第１ベアセル及び前記第２ベアセルを折り易くするために折りたたみ部分を有するたことを特徴とする二次電池。
前記接続タップは、一部がカバーレイにより取り囲まれたことを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
前記接続タップは、折りやすくするために折りたたみ補助部が備えられたことを特徴とする請求項４に記載の二次電池。