KR100858791B1

KR100858791B1 - Method of manufacturing secondary battery with pouch case

Info

Publication number: KR100858791B1
Application number: KR1020010073284A
Authority: KR
Inventors: 황인원
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2008-09-17
Also published as: KR20030042577A

Abstract

본 발명에 따른 파우치 외장재를 가지는 이차전지의 제조방법은, 전극 조립체가 수용될 수 있는 내부 공간이 형성되고 일면이 개방되며 가장자리에 플랜지가 형성된 케이스와, 케이스의 일단으로부터 일체로 연장되어 형성된 커버를 가지는 파우치 외장재를 마련하는 단계; 케이스의 내부공간에 전극 조립체를 안착시켜 수용하는 단계; 케이스와 커버 사이의 경계부분을 따라 커버를 접는 단계; 및 전극 조립체와 외부 회로를 전기적으로 연결하는 리이드가 위치되는 케이스의 단부측 끝선과의 차이만큼 커버를 절단하는 단계;를 포함한다.According to the present invention, a method of manufacturing a secondary battery having a pouch exterior material includes a case formed with an inner space capable of accommodating an electrode assembly, one side of which is open and a flange formed at an edge thereof, and a cover integrally extending from one end of the case. Providing a pouch sheath having branches; Mounting and receiving an electrode assembly in an inner space of the case; Folding the cover along a boundary between the case and the cover; And cutting the cover by a difference from an end side end line of the case in which a lead for electrically connecting the electrode assembly and the external circuit is located.

Description

A method of manufacturing a secondary battery having a pouch exterior material {Method of manufacturing secondary battery with pouch case}

도 1은 종래의 이차전지에 있어서, 밀봉후의 상태를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a state after sealing in a conventional secondary battery.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지를 도시한 분리사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 제조방법을 도시한 순서도.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>

21..전극 조립체 22..전극탭21. Electrode assembly 22. Electrode tab

23..리이드 25..케이스23.Lead 25.Case

26..커버 27..플랜지26. Cover 27. Flange

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파우치 외장재를 가지는 이차전지에 있어, 밀봉후 접합부위에서의 단차부 발생을 미연에 방지할 수 있는 파우치 외장재를 가지는 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having a pouch packaging material, and more particularly, to a method for manufacturing a secondary battery having a pouch packaging material which can prevent generation of stepped portions at a junction after sealing.

전자 기기, 예컨대 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등의 소형화, 경량화 및 무선화가 급속하게 진행됨에 따라 그 구동전원으로서 에너지밀도가 높은 리튬 이차 전지가 활발히 개발되고 있다. 상기 리튬 이차전지는 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 전지와, 리튬 이온 전지 및, 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구별된다. 또한, 상기 리튬 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 폴리머 전지와 유기 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다. As miniaturization, weight reduction, and wirelessization of electronic devices such as mobile phones, camcorders, and notebook computers are rapidly progressing, lithium secondary batteries having high energy density have been actively developed as driving power sources. The lithium secondary battery is classified into a lithium metal battery using a liquid electrolyte, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery using a polymer solid electrolyte. In addition, the lithium polymer battery may be classified into a fully solid lithium polymer battery containing no organic electrolyte and a lithium ion polymer battery using a gel polymer electrolyte containing an organic electrolyte according to the type of polymer solid electrolyte.

도 1은 종래의 이차전지에 있어서, 밀봉후의 상태를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state after sealing in a conventional secondary battery.

도시된 이차전지는, 소정 전류를 생성하는 전극 조립체(11)와, 상기 전극 조립체(11)를 감싸서 밀봉하는 파우치 외장재(12)를 구비하여 이루어진다. 그리고, 상기 전극 조립체(11)와 외부의 전기적 통로 역할을 하는 리이드(lead, 16)는 전극 조립체의 일측으로부터 연장된 전극탭(17)들에 각각 연결되며, 상기 리이드(16)는 파우치 외장재(12)의 외부로 일부 돌출되게 설치된다. The illustrated secondary battery includes an electrode assembly 11 for generating a predetermined current, and a pouch sheathing material 12 enclosing and sealing the electrode assembly 11. In addition, leads 16, which serve as an external electrical path to the electrode assembly 11, are respectively connected to electrode tabs 17 extending from one side of the electrode assembly, and the leads 16 are formed of a pouch sheathing material. It is installed to partially protrude to the outside of 12).

상기 파우치 외장재(12)는 전극조립체(11)가 안착될 수 있게 내부공간이 마련된 케이스(13)와, 상기 케이스(13)의 일단으로부터 일체로 연장되어 형성된 커버(14)로 이루어져 있다. 상기 케이스(13)의 가장자리에는 플랜지(15)가 형성되어 커버(15)와 접합되어 케이스(13)를 밀봉할 수 있도록 되어 있다. The pouch exterior material 12 includes a case 13 provided with an inner space for mounting the electrode assembly 11 and a cover 14 integrally extending from one end of the case 13. A flange 15 is formed at the edge of the case 13 to be joined to the cover 15 to seal the case 13.

통상적으로, 상기의 구성을 가지는 이차전지는 다음과 같은 과정을 거쳐 제조된다. 먼저, 케이스(13)와 커버(14)를 가지는 파우치 외장재(12)를 마련하고, 케이스(14)의 내부공간에 전극탭(17)들에 리이드(16)가 연결된 상태의 전극 조립체(11)를 수용한다. 그 다음, 커버(14)를 접어서 케이스(13)의 개방된 상면을 덮게 된다. 상기와 같이 케이스(13)의 가장자리에 형성된 플랜지(15)의 상면과 커버(14)의 하면이 밀착된 상태에서 열융착시킴으로써, 케이스(13)를 밀봉시킨다.Typically, the secondary battery having the above configuration is manufactured through the following process. First, the pouch case 12 having the case 13 and the cover 14 is provided, and the electrode assembly 11 having the leads 16 connected to the electrode tabs 17 in the inner space of the case 14. To accept. The cover 14 is then folded to cover the open top surface of the case 13. As described above, the case 13 is sealed by heat-sealing in a state where the upper surface of the flange 15 formed on the edge of the case 13 and the lower surface of the cover 14 are in close contact.

그런데, 상기의 과정에 있어서, 상기 커버(14)를 접어서 케이스(13)의 플랜지(15)와 접합시켜 케이스(14)를 밀봉시킬 때, 도면에 도시된 것처럼, 리이드(16)가 설치된 케이스(14)의 단부측 끝선이 접어진 커버(14)의 단부측 끝선과 정확하게 일치되지 않을 수 있다. 그러면, 리이드(16)가 설치된 케이스(14)의 단부측에 단차부가 형성되며, 이러한 단차부는 이차전지에 있어서, 외관의 불량, 치수의 불량, 밀봉상태의 불량, 및 파우치 외장재의 내면 코팅층 손상 등과 같은 문제점을 야기시킬 수 있다. However, in the above process, when the cover 14 is folded and bonded to the flange 15 of the case 13 to seal the case 14, as shown in the drawing, the case with the lead 16 installed therein ( The end side end line of 14) may not exactly match the end side end line of the folded cover 14. Then, a stepped portion is formed at the end side of the case 14 in which the lead 16 is installed. In the secondary battery, the stepped portion has a poor appearance, a poor dimension, a poor sealing state, and damage to the inner coating layer of the pouch case. It can cause the same problem.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지의 밀봉전에, 리이드가 설치되는 케이스의 단부측 끝선에 맞게 커버를 절단하여 밀봉함으로써, 상기 케이스 단부측에 단차부가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 파우치 외장재를 가지는 이차전지의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and before the battery is sealed, the cover is cut and sealed in accordance with the end side end line of the case where the lid is installed, thereby preventing the step portion from occurring at the end side of the case. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a secondary battery having a pouch packaging material.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치 외장재를 가지는 이차전지의 제조방법은, Method of manufacturing a secondary battery having a pouch packaging material according to the present invention for achieving the above object,

전극 조립체가 수용될 수 있는 내부 공간이 형성되고 일면이 개방되며 가장자리에 플랜지가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 일단으로부터 일체로 연장되어 형성된 커버를 가지는 파우치 외장재를 마련하는 단계;Providing a pouch case having an inner space in which an electrode assembly can be accommodated, a case having one side open and a flange formed at an edge thereof, and a cover integrally extending from one end of the case;

상기 케이스와 커버 사이의 경계부분을 따라 커버를 접는 단계; 및Folding the cover along a boundary between the case and the cover; And

상기 전극 조립체와 외부 회로를 전기적으로 연결하는 리이드가 위치되는 케이스의 단부측 끝선과의 차이만큼 커버를 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And cutting the cover by a difference from an end side end line of a case in which a lead for electrically connecting the electrode assembly and the external circuit is located.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지가 도시되어 있다.2 illustrates a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 이차전지는 리튬 이차 전지로서, 전극 조립체(21)와, 상기 전극 조립체(21)의 일측에 마련된 전극탭(22)과, 상기 전극탭(22)과 연결되는 리이드(23)를 구비한다. Referring to the drawings, the secondary battery is a lithium secondary battery, an electrode assembly 21, an electrode tab 22 provided on one side of the electrode assembly 21, and a lead 23 connected to the electrode tab 22. It is provided.

상기 전극 조립체(21)는 그리드(grid)에 전극 활물질을 충전시킨 양극판 및, 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 것으로 유기 전해액이 함침되어 있는 세퍼레이터이 복수개 마련되어 적층된 구조로 되어 있다. The electrode assembly 21 has a structure in which a positive electrode plate filled with an electrode active material in a grid, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are provided with a plurality of separators impregnated with an organic electrolyte.

상기 전극 조립체(21)의 일측에 마련된 전극탭(30)들에 있어서, 양극판들의 일측으로부터는 양극탭(22a)들이 연장 형성되어 있으며, 음극판들의 일측으로부터는 음극탭(22b)들이 연장 형성되어 있다.In the electrode tabs 30 provided on one side of the electrode assembly 21, positive electrode tabs 22a extend from one side of the positive electrode plates, and negative electrode tabs 22b extend from one side of the negative electrode plates. .

상기 리이드(23)는 상기 양극탭(22a)들의 끝단에 용접되어 결합된 양극 리이드(23a)와, 음극탭(22b)들의 끝단에 용접되어 결합된 음극 리이드(23b)로 이루어져 있다. 상기 리이드(23)의 일부는 전지의 외부로 노출됨으로써, 전극 조립체(21)와 외부회로(미도시)와의 전기적 통로 역할을 하게 된다. The lead 23 includes a positive electrode lead 23a welded to and coupled to the ends of the positive electrode tabs 22a, and a negative electrode lead 23b welded to and coupled to the ends of the negative electrode tabs 22b. A portion of the lead 23 is exposed to the outside of the battery, thereby acting as an electrical path between the electrode assembly 21 and an external circuit (not shown).

상기 전극 조립체(21)는 파우치 외장재(24)에 의해 감싸져서 밀봉되어진다. 즉, 상기 파우치 외장재(24)에는 전극 조립체(21)가 안착될 수 있도록 소정의 내부공간이 마련된 케이스(25)와, 상기 케이스(25)의 일단으로부터 일체로 연장되어 형성된 커버(26)로 이루어져 있다. 상기 케이스(25)의 가장자리에는 플랜지(27)가 형성되어 있다. 상기 케이스(25)에 형성된 플랜지(27)의 상면은 커버(26)가 케이스(25)의 개방된 상면을 덮기 위하여 접혔을 때, 커버(26)의 하면과 밀착된다. The electrode assembly 21 is wrapped and sealed by the pouch sheath 24. That is, the pouch packaging material 24 includes a case 25 having a predetermined inner space provided therein so that the electrode assembly 21 can be seated, and a cover 26 formed integrally extending from one end of the case 25. have. A flange 27 is formed at the edge of the case 25. The upper surface of the flange 27 formed in the case 25 is in close contact with the lower surface of the cover 26 when the cover 26 is folded to cover the open upper surface of the case 25.

한편, 상기 파우치 외장재(24)의 내측에는 열융착성 물질, 예를 들어 폴리머 물질이 적층되어 있다. 따라서, 상기와 같이 플랜지(27)와 커버(26)가 밀착된 상태에서 열을 가하게 되면, 열융착성 물질이 용융됨으로써, 플랜지(27)와 커버(26) 사이가 열융착되고, 이에 따라 케이스가 밀봉될 수 있다.Meanwhile, a heat sealable material, for example, a polymer material is stacked inside the pouch sheath 24. Therefore, when heat is applied in a state in which the flange 27 and the cover 26 are in close contact as described above, the heat sealable material is melted, so that the heat is welded between the flange 27 and the cover 26, and thus Can be sealed.

도 3에는 상기의 구성을 가지는 이차전지의 제조방법에 대한 순서도가 도시되어 있다. 여기서는 본 발명의 특징에 따른 이차전지의 제조방법에 대해서만 상술하기로 한다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery having the above configuration. Here, only the manufacturing method of the secondary battery according to the features of the present invention will be described in detail.

먼저, 복수개의 양극판들, 세퍼레이터들, 및 음극판들을 교대로 적층하여 전극 조립체(21)를 마련한다. 상기 전극 조립체(21)에 있어서, 양극판들로부터는 양극탭(22a)들이, 음극판들로부터는 음극탭(22b)들이 연장 형성되어지며, 상기 양극탭(22a)들 및 음극탭(22b)들에는 각각 양극 리이드(23a) 및 음극 리이드(23b)가 결합되어진다. (S1) First, a plurality of positive electrode plates, separators, and negative electrode plates are alternately stacked to prepare an electrode assembly 21. In the electrode assembly 21, positive electrode tabs 22a are formed from the positive electrode plates, and negative electrode tabs 22b are extended from the negative electrode plates, and the positive electrode tabs 22a and the negative electrode tabs 22b are formed. The positive lead 23a and the negative lead 23b are respectively coupled. (S1)

상기와 같이 마련된 전극 조립체(21)의 수용을 위하여 파우치 외장재(24)를 준비한다. 상기 파우치 외장재(24)는 전극 조립체(21)가 안착될 수 있게 소정의 내부공간을 가지며, 그 가장자리에 플랜지(27)가 형성된 케이스(25)와, 상기 케이스(25)의 일단으로부터 연장 형성된 커버(26)를 가지도록 마련되어진다. 이때, 상기 커버(26)의 길이는 케이스(25)의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 전극 조립체(21) 및 파우치 외장재(24)가 마련되는 순서는 반드시 이에 한정되지는 않는다. (S2) The pouch packaging material 24 is prepared to accommodate the electrode assembly 21 provided as described above. The pouch sheath 24 has a predetermined inner space in which the electrode assembly 21 can be seated, a case 25 having a flange 27 formed at an edge thereof, and a cover extending from one end of the case 25. It is provided to have (26). At this time, the length of the cover 26 is preferably formed longer than the length of the case 25. On the other hand, the order in which the electrode assembly 21 and the pouch packaging material 24 are provided is not necessarily limited thereto. (S2)

상기와 같이 파우치 외장재(24)가 마련되면, 상기 케이스(25)의 내부공간에 상기 전극 조립체(21)를 수용한다. 즉, 상기 전극 조립체(21)는 케이스(25)의 내부공간에 안착되어지며, 이렇게 안착되어진 상태에서 전극 조립체(21)의 전극탭(22)들과 연결된 리이드들(23)의 일부는 케이스(25)의 외부로 돌출될 수 있게 위치되어진다. (S3)When the pouch case 24 is provided as described above, the electrode assembly 21 is accommodated in the inner space of the case 25. That is, the electrode assembly 21 is seated in the inner space of the case 25, and in the seated state, a part of the leads 23 connected to the electrode tabs 22 of the electrode assembly 21 are formed in the case ( It is positioned to be able to protrude out of 25). (S3)

상기와 같이 전극 조립체(21)가 케이스(25)의 내부공간에 안착되어지면, 상기 케이스(25)의 개방된 상면이 덮여질 수 있도록 커버(26)를 접는다. 이처럼 상기 커버(26)를 접게되면, 상기 커버(26)와 케이스(25)사이의 경계부분에 접힘선이 형성되며, 커버(26)의 단부가 리이드(23)들이 설치된 케이스(25)의 단부와 대응되어진다. 이 때, 상기 파우치 외장재(24)에 있어서, 상기 커버(26)의 단부가 케이스(25)의 단부보다 더 돌출될 수 있도록 마련되어 있으므로, 표시수단으로서 상기 커버(26)에 케이스(25)의 단부측 끝선에 대한 표시를 한다. 상기 표시수단으로는 상기 커버(26)를 가압하여 커버(26)에 홈을 형성함으로써 표시를 하는 수단이 사용될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않는다. (S4)When the electrode assembly 21 is seated in the inner space of the case 25 as described above, the cover 26 is folded so that the open upper surface of the case 25 can be covered. When the cover 26 is folded as described above, a fold line is formed at the boundary between the cover 26 and the case 25, and the end of the cover 26 is an end portion of the case 25 in which the leads 23 are installed. Corresponding to. At this time, in the pouch packaging material 24, the end portion of the cover 26 is provided so as to protrude more than the end portion of the case 25, so that the end portion of the case 25 on the cover 26 as display means. Mark the end of the line. As the display means, a means for displaying by pressing the cover 26 to form a groove in the cover 26 may be used. However, it is not limited thereto. (S4)

상기 커버(26)를 접는 과정에는, 커버(26)가 보다 용이하게 접혀질 수 있도록 케이스(25)와 커버(26)의 경계부분에 미리 노치부를 형성하는 과정이 더 부가될 수도 있다.The folding of the cover 26 may further include a step of forming a notch in advance between the case 25 and the cover 26 so that the cover 26 can be more easily folded.

그 다음, 상기 커버(26)를 절단하기 위하여 커터와 같은 절단수단으로 보내어, 상기 케이스(25)의 단부측 끝선을 따라 커버(26)에 표시된 선을 따라 커버(26)를 절단한다. (S5)Then, the cover 26 is sent to cutting means such as a cutter to cut the cover 26, and the cover 26 is cut along the line marked on the cover 26 along the end side end line of the case 25. (S5)

한편, 상기 커버(26)를 접는 단계(S4) 및 커버(26)를 절단하는 단계(S5)는 상기 전극 조립체(21)를 마련하여 수용하기 이전에 행해질 수도 있다.Meanwhile, the step of folding the cover 26 (S4) and the step of cutting the cover 26 (S5) may be performed before the electrode assembly 21 is provided and received.

상기와 같이 케이스(25)의 단부측 끝선에 맞도록 커버(26)를 절단하는 과정이 끝나게 되면, 다시 상기 커버(26)를 접어 케이스(25)의 개방된 상면을 덮는다. 이에 따라, 커버(26)의 하면은 전극 조립체(21)의 상면 및 케이스(25)의 플랜지(27)와 밀착되어진다. (S6) When the process of cutting the cover 26 to match the end side end line of the case 25 as described above is finished, the cover 26 is folded again to cover the open upper surface of the case 25. Accordingly, the lower surface of the cover 26 is in close contact with the upper surface of the electrode assembly 21 and the flange 27 of the case 25. (S6)

상기와 같이 밀착된 상태에서, 케이스(25)의 플랜지(27)와 커버(26)의 접촉부분에 열을 가한다. 상기와 같이 열이 가하면, 상호 접촉해있는 케이스(25)의 플랜지(27)와 커버(26)에서의 열융착성 물질이 용융됨으로써 이들간에 열융착이 되어진다. 따라서, 케이스(25) 즉 전지의 밀봉이 이루어지게 된다. (S7)In the state of being in close contact as described above, heat is applied to the contact portion of the flange 27 and the cover 26 of the case 25. When heat is applied as described above, the heat-sealing material at the flange 27 and the cover 26 of the case 25 which are in contact with each other is melted so that heat-fusion is performed therebetween. Therefore, the case 25, that is, the sealing of the battery is made. (S7)

상술한 바와 같이, 전지의 밀봉후, 리이드가 설치된 케이스의 단부측과 커버 단부측 사이의 접합부분에서 단차부가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 단차부 발생에 따른 외관의 불량, 치수의 불량, 밀봉상태의 불량, 및 파우치 외장재의 내면 코팅층 손상 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, after the battery is sealed, it is possible to prevent the step portion from occurring at the junction between the end side and the cover end side of the case where the lid is installed. Therefore, there is an effect that can prevent the appearance defects, poor dimensions, poor sealing state, and damage to the inner coating layer of the pouch case due to the stepped portion.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예 시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

Providing a pouch case having an inner space in which an electrode assembly can be accommodated, a case having one side open and a flange formed at an edge thereof, and a cover integrally extending from one end of the case;

Folding the cover along a boundary between the case and the cover; And

And cutting the cover by a difference from an end side end line of a case in which a lead for electrically connecting the electrode assembly and an external circuit is positioned. 2.

The method of claim 1,

After cutting the cover, folding the cover to close contact between the cover and the flange of the case, sealing the case by heat-sealing the flange of the case and the contact portion of the cover; a pouch further comprising a A method of manufacturing a secondary battery having an exterior material.