KR101367753B1 - Secondary battery with enhanced electrode structure strength - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 구조체 강도를 개선한 이차 전지를 개시한다. 본 발명에 따른 이차 전지는 양극 탭이 구비된 양극판, 음극 탭이 구비된 음극판 및 분리막이 교호 적층되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치 외장재; 상기 양극 탭과 용접되어 전기적으로 접합되는 양극 리드; 및 상기 음극 탭과 용접되어 전기적으로 접합되는 음극 리드;를 포함하고, 상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경이 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경보다 긴 것을 특징으로 한다.
본 발명은 음극 용접 접합면에 높은 용접 포인트 밀도를 형성시킴으로써 이차 전지의 음극 용접 접합면 강도를 양극 용접 접합면 강도만큼 향상시킨다. 게다가, 본 발명은 이차 전지 퇴화의 원인이 되는 양 전극 간의 접촉 저항 불균일 현상을 해소한다.The present invention discloses a secondary battery having improved electrode structure strength. A secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly in which a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator are alternately stacked; A pouch case containing the electrode assembly; A positive electrode lead welded to the positive electrode tab and electrically bonded to the positive electrode tab; And a negative electrode lead welded to the negative electrode tab to be electrically connected to the negative electrode tab, wherein a radius of a welding point formed on the welding joint surface of the negative electrode lead and the negative electrode tab is formed on the welding joint surface of the positive electrode lead and the positive electrode tab. It is characterized in that it is longer than the radius of the point.
The present invention improves the negative electrode welding joint surface strength of the secondary battery by the positive electrode welding joint surface strength by forming a high welding point density on the negative electrode welding joint surface. In addition, the present invention solves the phenomenon of contact resistance unevenness between the two electrodes which causes the deterioration of the secondary battery.

Description

전극 구조체 강도를 개선한 이차 전지{Secondary battery with enhanced electrode structure strength}Secondary battery with enhanced electrode structure strength

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 탭과 전극 리드가 접합되는 용접 부위의 강도를 개선한 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having improved strength of a welded portion to which an electrode tab and an electrode lead are joined.

일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 가량으로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 약 3배의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.In general, a secondary battery, unlike a primary battery that cannot be charged, means a battery that can be charged and discharged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of about 3.6V, and has about three times the capacity of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for electronic equipment, and has a high energy density per unit weight. The degree is increasing rapidly.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 구조를 가진 단위 셀을 집합시킨 셀 어셈블리와, 셀 어셈블리를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes a cell assembly in which unit cells each having a structure in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer case housing sealingly storing the cell assembly together with the electrolyte solution Respectively.

리튬 이차 전지는 외장재 케이스의 형상에 따라, 셀 어셈블리가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 셀 어셈블리가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류된다. The lithium secondary battery is classified into a can-type secondary battery in which a cell assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which a cell assembly is embedded in a pouch case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.

파우치형 이차 전지는 제조 비용이 저렴하고 에너지 밀도가 높으며 직렬 또는 병렬 연결을 통해 대용량의 전지 팩을 구성하기 용이하다는 장점이 있어서 최근 전기 자동차나 하이브리드 자동차의 전력 원으로 각광을 받고 있다.The pouch-type secondary battery has a low manufacturing cost, high energy density, and is easy to construct a battery pack of a large capacity through serial or parallel connection, and is recently attracting attention as a power source of an electric vehicle or a hybrid vehicle.

이러한 파우치형 이차 전지는 판형으로 이루어진 전극 리드가 접속된 셀 어셈블리가 파우치 케이스에 전해액과 함께 밀봉된 구조를 가진다. 전극 리드의 일부는 파우치 케이스 외부로 노출되며, 노출된 전극 리드는 이차 전지가 장착되는 장치에 전기적으로 연결되거나, 이차 전지 상호 간을 전기적으로 연결하는데 사용된다.The pouch type secondary battery has a structure in which a cell assembly, to which a plate-shaped electrode lead is connected, is sealed together with an electrolyte in a pouch case. A part of the electrode lead is exposed to the outside of the pouch case, and the exposed electrode lead is electrically connected to the device in which the secondary battery is mounted or used to electrically connect the secondary batteries.

도 1은 종래의 파우치형 리튬 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a configuration of a conventional pouch type lithium secondary battery.

도 1을 참조하면, 종래의 파우치형 리튬 이차 전지(10)는 전극 조립체(30)와, 전극 조립체(30)로부터 연장되어 있는 복수의 전극 탭들(40, 50)과, 전극 탭들(40, 50)에 용접되어 결합된 전극 리드(60, 70)와, 전극 조립체(30)를 수용하는 파우치 외장재(20)를 포함하여 구성된다.1, a conventional pouch type lithium secondary battery 10 includes an electrode assembly 30, a plurality of electrode tabs 40 and 50 extending from the electrode assembly 30, electrode tabs 40 and 50 And a pouch outer sheath 20 for accommodating the electrode assembly 30. The electrode assembly 60 includes an electrode assembly 60,

상기 전극 조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형, 젤리-롤형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어진다. 상기 젤리-롤형 구조의 전극 조립체(30)를 포함하는 이차 전지(10)로는 한국공개특허 제2009-88761호(명칭 : 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 이차전지) 및 한국공개특허 제2007-47377호(명칭 : 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 각형 이차전지)를 예로 들 수 있다. 또한, 스택/폴딩형 구조의 전극 조립체(30) 또는 이 전극 조립체(30)를 포함하는 이차 전지(10)로는 한국공개특허 제2008-36250호(명칭 : 혼합형 스택 및 폴딩형 전극조립체와 이를 포함하고 있는 이차전지) 및 한국등록특허 제0987300호(명칭 : 스택-폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법)를 예로 들 수 있다.The electrode assembly 30 is a power generation element in which an anode and a cathode are sequentially stacked in a state where a separation membrane is interposed therebetween, and is a stacked structure, a jelly-roll structure, or a stack / folding structure. The secondary battery 10 including the electrode assembly 30 of the jelly-roll structure is disclosed in Korean Patent Publication No. 2009-88761 (a secondary battery including a jelly-roll type electrode assembly) and Korean Patent Publication No. 2007-47377 (A prismatic secondary battery including a jelly-roll type electrode assembly). The electrode assembly 30 of the stack / folding structure or the secondary battery 10 including the electrode assembly 30 is disclosed in Korean Patent Publication No. 2008-36250 (titled: mixed type stack and folding type electrode assembly, And a Korean Registered Patent No. 0987300 (name: a stack-folding type electrode assembly and a manufacturing method thereof).

전극 탭들(40, 50)은 전극 조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되고, 전극 리드(60, 70)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(40, 50)과 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되며, 파우치 외장재(20)의 외부로 일부 노출된 형태로 결합된다. 상기 파우치 외장재(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 이루어지며, 전극 조립체(30)를 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 전체적으로 파우치 형상을 갖는다.The electrode tabs 40 and 50 extend from the respective electrode plates of the electrode assembly 30 and the electrode leads 60 and 70 are electrically connected to the electrode tabs 40 and 50, And is partially exposed to the outside of the pouch exterior member 20. The pouch case 20 is made of a soft packaging material such as an aluminum laminate sheet and has a space for accommodating the electrode assembly 30 and has a pouch shape as a whole.

이러한 전극 탭(40, 50)과 전극 리드(60, 70)를 용접할 때, 열영향부(HAZ: Heat-affected zone)가 양호하고 얇은 금속박의 용접에 용이한 초음파 용접 기법이 주로 사용된다. 상기 초음파 용접은 10kHz ~ 75kHz의 초음파 진동을 발생시키고, 금속 간의 초음파 진동 마찰열을 통해 금속을 용접하는 기법이다. 즉, 전극 탭(40, 50)과 전극 리드(60, 70)가 서로 접촉된 상태에서 초음파 용접 장치에 의해 초음파 진동이 가해지면, 전극 탭(40, 50)과 전극 리드(60, 70) 간의 접촉면에서 마찰열이 발생하고, 이 마찰열로 인하여 전극 탭(40, 50)과 전극 리드(60, 70)가 서로 용접된다.When welding the electrode tabs 40 and 50 and the electrode leads 60 and 70, an ultrasonic welding technique, which is easy to weld a metal foil having a heat-affected zone (HAZ) and is thin and thin, is mainly used. The ultrasonic welding is a technique of generating ultrasonic vibration of 10 kHz to 75 kHz and welding metal through ultrasonic vibration friction heat between metals. That is, when ultrasonic vibration is applied by the ultrasonic welding apparatus in a state where the electrode tabs 40 and 50 and the electrode leads 60 and 70 are in contact with each other, the ultrasonic vibration is applied between the electrode tabs 40 and 50 and the electrode leads 60 and 70 Frictional heat is generated at the contact surface, and the electrode tabs 40 and 50 and the electrode leads 60 and 70 are welded to each other due to the frictional heat.

한편, 양극 구조체(40, 60)와 음극 구조체(50, 70)는 서로 다른 성질의 물질로 형성되는 것이 일반적인데, 양극 구조체(40, 60)는 주로 알루미늄이 사용되며, 음극 구조체(50, 70)는 구리 또는 니켈 도금된 구리가 일반적으로 사용된다. 즉, 양극 탭(40)과 양극 리드(60)는 알루미늄 재질로서 형성되고, 음극 탭(50)과 음극 리드(70)는 구리 또는 니켈 도금된 구리로 형성된다.The anode structures 40 and 60 and the cathode structures 50 and 70 are generally formed of materials having different properties. The anode structures 40 and 60 are mainly made of aluminum. The cathode structures 50 and 70 ) Is generally copper or nickel-plated copper. That is, the positive electrode tab 40 and the positive electrode lead 60 are formed of an aluminum material, and the negative electrode tab 50 and the negative electrode lead 70 are formed of copper or nickel plated copper.

그런데 이렇게 이원화된 전극 구조체로 인하여, 양극 탭(40)과 양극 리드(60)의 용접 접합면(이하, '양극 용접 접합면'으로 지칭함)과 음극 탭(50)과 음극 리드(70)의 용접 접합면(이하, '음극 용접 접합면'으로 지칭함)은 서로 다른 용접 강도를 갖는다. 부연하면, 동일한 초음파 용접 공정을 통해 각 전극 탭(40, 50)과 전극 리드(60, 70)가 용접된 경우, 알루미늄이 니켈 및 구리보다 녹는점이 낮아 양극 용접 접합면이 음극 용접 접합면보다 쉽게 용접되고, 이에 따라 음극 용접 접합면의 용접 강도가 양극 용접 접합면의 용접 강도 보다 상대적으로 낮게 형성된다. 상기 용접 강도는 용접 접합면이 견딜 수 있는 응력을 의미한다.However, due to such a dual electrode structure, the welding of the positive electrode tab 40 and the positive electrode lead 60 (hereinafter referred to as the 'positive electrode welded joint surface') and the welding of the negative electrode tab 50 and the negative electrode lead 70 The joint surfaces (hereinafter, referred to as 'cathode weld joint surfaces') have different welding intensities. In other words, when the electrode tabs 40 and 50 and the electrode leads 60 and 70 are welded through the same ultrasonic welding process, aluminum has a lower melting point than nickel and copper, so that the anode welding joint is easier to weld than the cathode welding joint. As a result, the welding strength of the cathode welding joint surface is formed to be relatively lower than the welding strength of the anode welding joint surface. The weld strength means a stress that the welded joint can withstand.

이렇게 음극 용접 접합면의 용접 강도가 낮음으로 인하여, 이차 전지(10)에서는 음극 탭(50)과 음극 리드(70)의 접촉 상태가 쉽게 훼손될 수 있다. 즉, 음극 용접 접합면이 양극 용접 접합면보다 낮은 용접 강도를 가짐에 따라 이차 전지(10)에 충격이나 진동이 가해진 경우, 음극 용접 접합면의 훼손율이 양극 용접 접합면보다 높게 나타나는 문제점이 있다.The contact strength between the negative electrode tab 50 and the negative electrode lead 70 in the secondary battery 10 can be easily damaged due to the low welding strength of the negative electrode welded joint. That is, when the negative electrode welded joint has a weld strength lower than that of the positive electrode welded joint, when the impact or vibration is applied to the secondary battery 10, the welded joint surface of the negative electrode has a higher damage rate than the welded joint of the anode.

또한, 전극 간의 용접 강도 불균일 현상은 접촉 저항 불균일 현상을 야기한다. 부연하면, 음극 용접 접합면의 용접 강도가 상대적으로 낮음에 따라(즉, 접촉 상태가 불량함에 따라), 음극 용접 접합면에서 발생하는 접촉 저항(contact resistance)은 양극 용접 접합면에서 발생하는 접촉 저항보다 높게 나타난다. 이렇게 음극 용접 접합면에서 발생하는 높은 접촉 저항은 배터리 셀의 열을 유발함으로써 이차 전지(10)의 전기 전도도를 저하시키는 문제점으로 작용한다. 게다가, 양 전극 간의 접촉 저항 불균일 현상은 이차 전지(10)의 퇴화를 가속화시키는 부등 발열 현상 또는 부반응 현상을 야기하는 문제도 있다. In addition, the non-uniformity of the welding strength between the electrodes causes a non-uniform contact resistance. Further, as the welding strength of the negative electrode welded joint is relatively low (i.e., the contact state is poor), the contact resistance occurring on the welded joint surface of the negative electrode is less than the contact resistance Respectively. The high contact resistance generated at the welded surface of the negative electrode causes a problem of lowering the electrical conductivity of the secondary battery 10 by causing heat of the battery cell. In addition, the non-uniformity of the contact resistance between the two electrodes also causes a phenomenon of an uneven heating phenomenon or a side reaction which accelerates degradation of the secondary battery 10.

한편, 음극 용접 접합면의 용접 강도를 향상시키기 위하여, 음극 리드(70)와 음극 탭(50) 간의 용접 면적을 증가시키는 방안도 고려할 수 있으나, 이 방식도 이차 전지(10)의 에너지 밀도를 고려하면 바람직하지 않다. 구체적으로, 음극 리드(70)와 음극 탭(50) 간의 용접 면적을 증가시키면, 이 증가된 용접 면적만큼의 불필요한 공간이 증가하고 이에 따라 이차 전지(10)의 에너지 밀도가 저하되는 문제점이 있다.Meanwhile, in order to improve the welding strength of the welded surface of the negative electrode, it is also possible to consider a method of increasing the welding area between the negative electrode lead 70 and the negative electrode tab 50. However, this method also considers the energy density of the secondary battery 10 Is not preferable. Specifically, if the welding area between the negative electrode lead 70 and the negative electrode tab 50 is increased, there is a problem that the unnecessary space is increased by the increased welding area and the energy density of the secondary battery 10 is lowered accordingly.

이러한 문제를 해결하기 위해서는, 음극 리드(70)와 음극 탭(50)의 용접 면적을 증가시키지 않으면서, 용접 접합면의 용접 강도를 개선하는 해결책이 필요하다.In order to solve this problem, there is a need for a solution for improving the weld strength of the weld joint surface without increasing the weld area of the negative electrode lead 70 and the negative electrode tab 50.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 양극 용접 접합면와 음극 용접 접합면의 용접 강도가 균일하게 형성된 이차 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a secondary battery in which the welding strength of the positive electrode welding joint surface and the negative electrode welding joint surface is uniformly formed.

본 발명의 다른 목적은, 음극 리드와 양극 리드의 용접 면적이 서로 동일한 상태에서 음극 용접 접합면의 용접 강도가 개선된 이차 전지를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery in which the welding strength of the negative electrode welding joint surface is improved while the welding areas of the negative electrode lead and the positive electrode lead are the same.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Further, the objects and advantages of the present invention can be realized by a combination of the constitution and the constitution shown in the claims.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는, 양극 탭이 구비된 양극판, 음극 탭이 구비된 음극판 및 분리막이 교호 적층되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치 외장재; 상기 양극 탭과 용접되어 전기적으로 접합되는 양극 리드; 및 상기 음극 탭과 용접되어 전기적으로 접합되는 음극 리드;를 포함하고, 상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경이 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경보다 긴 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including: an electrode assembly having an anode plate provided with a cathode tab, an anode plate provided with an anode tab, and a separator alternately stacked; A pouch case containing the electrode assembly; A positive electrode lead welded to the positive electrode tab and electrically bonded to the positive electrode tab; And a negative electrode lead welded to the negative electrode tab to be electrically connected to the negative electrode tab, wherein a radius of a welding point formed on the welding joint surface of the negative electrode lead and the negative electrode tab is formed on the welding joint surface of the positive electrode lead and the positive electrode tab. It is characterized in that it is longer than the radius of the point.

바람직하게, 상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 접합 면적은 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 접합 면적과 동일하다. Preferably, the junction area of the negative electrode lead and the negative electrode tab is equal to the junction area of the positive electrode lead and the positive electrode tab.

더욱 바람직하게, 초음파 용접용 혼이 용접 과정에서 상기 양극 리드보다 더 강한 초음파 진동 또는 압력을 상기 음극 리드로 전달함에 따라, 상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경은 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경보다 더 길게 형성된다.More preferably, as the ultrasonic welding horn transmits stronger ultrasonic vibration or pressure than the positive electrode lead to the negative electrode lead in the welding process, the radius of the welding point formed on the welding joint surface of the negative electrode lead and the negative electrode tab is increased. It is formed longer than the radius of the welding point formed on the welding joint surface of the positive electrode lead and the positive electrode tab.

본 발명은 음극 용접 접합면에 높은 용접 포인트 밀도를 형성시킴으로써, 이차 전지의 음극 용접 접합면 강도를 양극 용접 접합면 강도만큼 향상시키는 효과가 있다.The present invention is effective in improving the strength of the negative electrode welding joint surface of the secondary battery by forming a high welding point density on the negative electrode welding joint surface.

또한, 본 발명은 전극 간의 용접 강도를 균일하게 형성시킴으로써, 이차 전지 퇴화의 원인이 되는 양 전극 간의 접촉 저항 불균일 현상을 해소하는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of eliminating the phenomenon of non-uniform contact resistance between the two electrodes that cause the secondary battery deterioration by uniformly forming the welding strength between the electrodes.

게다가, 본 발명은 음극 리드와 양극 리드의 용접 면적을 동일한 넓이로 유지시킴으로써, 음극 리드의 용접 면적이 확대될 때 발생하는 이차 전지의 에너지 밀도 저하 현상을 예방하는 이점이 있다.In addition, the present invention has an advantage of preventing a decrease in energy density of a secondary battery that occurs when the welding area of the negative electrode lead is enlarged by maintaining the welding area of the negative electrode lead and the positive electrode lead at the same width.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 파우치형 리튬 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 장치에 의해서 초음파 용접되는 이차 전지의 전극 구조체를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 양극용 혼과 음극용 혼의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 완료된 이차 전지의 양극 구조체와 음극 구조체를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 완료된 전극 구조체의 A-A` 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 완료된 전극 구조체의 B-B`의 평단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른, 도 7의 용접 포인트를 확대시킨 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is an exploded perspective view showing a configuration of a conventional pouch type lithium secondary battery.
2 is a view showing a configuration of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an electrode structure of a secondary battery to be ultrasonically welded by an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a positive electrode horn and a negative electrode horn according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an anode structure and a cathode structure of a secondary battery completed by ultrasonic welding according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line AA `of the electrode structure completed by ultrasonic welding according to the embodiment of the present invention.
7 is a plan sectional view of BB 'of an electrode structure completed by ultrasonic welding according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged view of the welding point of FIG. 7, according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a configuration of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 장치에 의해서 초음파 용접되는 이차 전지의 전극 구조체를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an electrode structure of a secondary battery to be ultrasonically welded by an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 초음파 용접 장치(100)는 초음파 발진부(110), 양극 용접부(120a) 및 음극 용접부(120b)를 포함한다.2 and 3, an ultrasonic welding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic oscillation unit 110, an anode welding unit 120a, and a cathode welding unit 120b.

초음파 발진부(110)는 60Hz의 AC 전류를 20kHz 이상의 고주파 전류로 변환시켜 음극 용접부(120b)와 양극 용접부(120a)로 전달하는 기능을 수행한다. 상기 초음파 발진부(110)는 양극 용접부(120a)와 음극 용접부(120b)로 차등적인 고주파 전류를 전달할 수 있다.The ultrasonic oscillation unit 110 converts an AC current of 60 Hz into a high frequency current of 20 kHz or more and transmits the AC current to the cathode welding unit 120b and the anode welding unit 120a. The ultrasonic oscillation unit 110 may transmit a high frequency current to the anode welding unit 120a and the cathode welding unit 120b.

양극 용접부(120a)와 음극 용접부(120b)는 초음파 진동자(121a, 121b), 부스터(booster)(122a, 122b) 및 혼(horn)(123a, 123b)을 각각 포함한다.The positive electrode welder 120a and the negative electrode welder 120b include ultrasonic vibrators 121a and 121b, boosters 122a and 122b, and horns 123a and 123b, respectively.

초음파 진동자(121a, 121b)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 역할을 하며, 초음파 압전자라고 불리기도 한다. 즉, 초음파 진동자(121a, 121b)는 초음파 발진부(110)로부터 전달받은 고주파 전류를 초음파로 변환하여 부스터(122a, 122b)로 제공한다.The ultrasonic transducers 121a and 121b convert electric energy into mechanical energy and are also called ultrasonic piezoelectric transducers. That is, the ultrasonic transducers 121a and 121b convert the high frequency current received from the ultrasonic oscillation unit 110 into ultrasonic waves and provide them to the booster units 122a and 122b.

부스터(122a, 122b)는 초음파 진동자(121a, 121b)에 의해 제공받은 초음파를 증폭시켜 혼(123a, 123b)으로 전달한다.The boosters 122a and 122b amplify the ultrasonic waves provided by the ultrasonic transducers 121a and 121b and transmit the amplified ultrasonic waves to the horns 123a and 123b.

혼(123a, 123b)은 앤빌(anvil)(130) 상에 놓인 전극 탭들(310, 320)의 표면을 일정 하중으로 가압하고, 동시에 부스터(122a, 122b)로부터 전달받은 증폭된 초음파를 전극 탭(310, 320)으로 인가시킴으로써, 복수의 양극 탭(310)과 복수의 음극 탭(320)을 각각 1차 용접한다. 또한, 혼(123a, 123b)은 1차 용접 완료된 전극 탭(310, 320)과 전극 리드(330, 340)가 서로 접촉된 상태에서, 전극 리드(330, 340)의 표면을 일정 하중으로 가압하고 부스터(122a, 122b)로부터 전달받은 증폭된 초음파를 전극 리드(330, 340)로 인가시킴으로써, 상기 전극 리드(330, 340)와 전극 탭(310, 320)을 2차 용접시킨다. 즉, 혼(123a, 123b)은 전극 탭(310, 320)과 접촉된 전극 리드(330, 340)를 일정 압력으로 누르고 부스터(122a, 122b)로부터 전달받은 증폭된 초음파를 전극 리드(330, 340)에 인가시킨다. 이에 따라, 전극 탭(310, 320)과 전극 리드(330, 340)의 접촉 면에서 마찰열이 발생되고, 이 발생된 마찰열을 통해 전극 탭(310, 320)과 전극 리드(330, 340)가 서로 용접된다.The horns 123a and 123b press the surface of the electrode tabs 310 and 320 placed on the anvil 130 at a constant load while simultaneously applying the amplified ultrasonic waves received from the booster 122a and 122b to the electrode tabs 310, and 320 so that a plurality of positive electrode tabs 310 and a plurality of negative electrode tabs 320 are first welded. The horns 123a and 123b press the surface of the electrode leads 330 and 340 at a constant load in a state where the electrode tabs 310 and 320 and the electrode leads 330 and 340 are in contact with each other The electrode leads 330 and 340 and the electrode tabs 310 and 320 are secondarily welded by applying the amplified ultrasonic waves received from the booster 122a and 122b to the electrode leads 330 and 340. [ That is, the horns 123a and 123b press the electrode leads 330 and 340 in contact with the electrode tabs 310 and 320 at a predetermined pressure and receive the amplified ultrasonic waves received from the boosters 122a and 122b. ) Is applied. As a result, frictional heat is generated at the contact surfaces of the electrode tabs 310 and 320 and the electrode leads 330 and 340 and the electrode tabs 310 and 320 and the electrode leads 330 and 340 are connected to each other through the generated frictional heat. Welded.

이러한 양극 용접부(120a)와 음극 용접부(120b)에는 서로 상이한 용접 공정 인자가 적용된다. 구체적으로, 음극 용접부(120b)는 양극 용접부(120a)보다 큰 압력으로 음극 리드(340)를 가압하거나, 상기 양극 용접부(120a)에서 발신하는 초음파보다 높은 초음파를 음극 리드(340)로 발신한다. 즉, 음극 용접부(120b)에 구비된 혼(123b)(이하, '음극용 혼'으로 지칭함)은 양극 용접부(120a)에 구비된 혼(123a)(이하, '양극용 혼'으로 지칭함)보다 큰 압력으로 음극 리드(340)를 가압할 수 있다. 또한, 음극 용접부(120b)는 양극 용접부(120a)보다 강한 세기의 고주파 전류를 초음파 발진부(110)로부터 제공받고, 이 고주파 전류를 초음파로 변환하여 음극 리드(340)로 전달함으로써, 양극 리드(330)로 인가되는 초음파보다 높은 초음파를 음극 리드(340)로 인가할 수도 있다.Different welding process parameters are applied to the anode welding portion 120a and the cathode welding portion 120b. Specifically, the negative electrode welding part 120b presses the negative electrode lead 340 at a pressure greater than that of the positive electrode welding part 120a, or transmits an ultrasonic wave higher than the ultrasonic wave transmitted from the positive electrode welding part 120a to the negative electrode lead 340. That is, the horn 123b (hereinafter referred to as "horn for negative electrode") provided in the cathode weld 120b is connected to the horn 123a (hereinafter referred to as "anode horn") provided in the anode weld 120a The negative electrode lead 340 can be pressed with a large pressure. In addition, the cathode welding part 120b receives a high frequency current having a stronger intensity than that of the anode welding part 120a from the ultrasonic oscillator 110, converts the high frequency current into ultrasonic waves, and transmits the ultrasonic wave to the cathode lead 340, thereby providing a positive electrode lead 330. Ultrasonic waves higher than the ultrasonic waves may be applied to the cathode lead 340.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 양극용 혼과 음극용 혼의 사시도이다.4 is a perspective view of a positive electrode horn and a negative electrode horn according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 양극용 혼(123a)과 음극용 혼(123b)은 전극 리드(330, 340)로 초음파 진동을 전달하는 복수의 접촉부재(410a, 410b)를 각각 포함한다. 상기 음극용 혼(123b)과 양극용 혼(123a)에 형성된 접촉부재(410a, 410b)의 형상과 개수는 서로 동일하다. 4, the anode horn 123a and the cathode horn 123b each include a plurality of contact members 410a and 410b for transmitting ultrasonic vibrations to the electrode leads 330 and 340, respectively. The shape and the number of the contact members 410a and 410b formed on the anode horn 123b and the anode horn 123a are the same.

상기 양극용 혼(123a)과 음극용 혼(123b)은 서로 상이한 공정 인자를 적용받고, 이 공정 인자에 따라 양극 리드(330)와 음극 리드(340)를 가압하면서 초음파를 전달한다. 즉, 음극용 혼(123b)은 양극용 혼(123a)이 양극 리드(330)를 가압하는 압력보다 더 큰 압력으로 음극 리드(340)를 가압한다. 또는, 음극용 혼(123b)은 양극용 혼(123a)이 양극 리드(330)로 전달하는 초음파보다 더 강한 세기의 초음파를 음극 리드(340)로 전달할 수 있다. 구체적으로, 초음파 발진부(110)는 양극용 초음파 진동자(121a)로 제공한 고주파 전류보다 강한 세기를 가지는 고주파 전류를 음극용 초음파 진동자(121b)로 제공하고, 이 고주파 전류가 음극용 초음파 진동자(121b)와 부스터(122b)를 통해 초음파로 변환되고 증폭되어 음극용 혼(123b)으로 전달된다. 이에 따라, 상기 음극용 혼(123b)은 양극용 혼(123a)에서 발신되는 초음파보다 더 강한 세기의 초음파를 음극 리드(340)로 전달한다.The positive electrode horn 123a and the negative electrode horn 123b are applied with process parameters different from each other and transmit ultrasonic waves while pressing the positive electrode lead 330 and the negative electrode lead 340 according to the process parameters. That is, the negative electrode horn 123b presses the negative electrode lead 340 at a pressure greater than the pressure at which the positive electrode horn 123a presses the positive electrode lead 330. [ Alternatively, the cathode horn 123b may transmit ultrasonic waves of a stronger intensity to the cathode lead 340 than ultrasonic waves transmitted to the cathode lead 330 by the anode horn 123a. Specifically, the ultrasonic oscillation unit 110 provides a high frequency current having a stronger intensity than the high frequency current supplied to the ultrasonic oscillator 121a to the ultrasonic oscillator 121b for the cathode, and the high frequency current is supplied to the ultrasonic oscillator 121b And the booster 122b to be amplified and transmitted to the cathode horn 123b. Accordingly, the cathode horn 123b transmits ultrasonic waves of a stronger intensity than the ultrasonic waves emitted from the anode horn 123a to the cathode lead 340. [

이렇게 음극용 혼(123b)이 양극용 혼(123a)보다 강한 초음파를 음극 리드(340)로 전달하거나, 양극용 혼(123a)에서 파생되는 압력보다 더 강한 압력을 통하여 음극 리드(340)를 가압하는 경우, 음극 용접 접합면(380)에서 나타나는 용접 포인트(이하, '음극 용접 포인트'로 지칭함)(361)의 반경은 양극 용접 접합면(370)에서 나타나는 용접 포인트(351)(이하, '양극 용접 포인트'로 지칭함)의 반경보다 길게 형성된다.Thus, the cathode horn 123b transmits ultrasonic waves stronger than the cathode horn 123a to the cathode lead 340 or pressurizes the cathode lead 340 through a pressure stronger than the pressure derived from the anode horn 123a. In this case, the radius of the welding point (hereinafter referred to as 'cathode welding point') 361 that appears in the cathode welding joint surface 380 is the welding point 351 (hereinafter referred to as 'anode') in the anode welding joint surface 370. Longer than the radius of the weld point ').

여기서, 용접 포인트(351, 361)는 전극 리드(330, 340)의 전체 하면과 전극 탭(310, 320)의 전체 상면 중에서 초음파 진동을 통해 용융되어 접합되는 부위를 의미한다. 또한, 용접 접합면(370, 380)은 용접 포인트(351, 361)를 통해서 서로 접합되어 전기적으로 연결되는 전극 리드(330, 340) 하면과 전극 탭(310, 320) 상면의 계면을 의미한다.Here, the welding points 351 and 361 refer to the portions where the entire lower surface of the electrode leads 330 and 340 and the upper surfaces of the electrode tabs 310 and 320 are melted and bonded through ultrasonic vibration. The welded surfaces 370 and 380 refer to the interface between the lower surface of the electrode leads 330 and 340 electrically connected to each other through the welding points 351 and 361 and the upper surface of the electrode tabs 310 and 320.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 완료된 이차 전지의 양극 구조체와 음극 구조체를 나타내는 도면이다.5 is a view showing an anode structure and a cathode structure of a secondary battery completed by ultrasonic welding according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 완료된 전극 구조체의 A-A` 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of an electrode structure completed by ultrasonic welding according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 음극 용접 접합면(380)과 양극 용접 접합면(370)에는 하나 이상의 용접 포인트(351, 361)가 각각 형성된다. 즉, 혼(123a, 123b)이 전극 리드(330, 340)를 가압하면서 초음파를 인가한 경우, 전극 탭(310, 320)의 상면과 전극 리드(330, 340)의 하면은 초음파 진동에 의해 서로 마찰되고 이 마찰열에 따라 전극 리드(330, 340)와 전극 탭(310, 320)이 용융되어 서로 접합되는 용접 포인트(351, 361)가 형성된다. 상기 용접 포인트(351, 361)가 형성되는 위치는 혼(123a, 123b)에 형성된 접촉부재(410a, 410b)의 위치에 따라 결정된다.5 and 6, one or more welding points 351 and 361 are formed on the anode welded joint surface 380 and the anode welded joint surface 370, respectively. That is, when ultrasonic waves are applied while the horns 123a and 123b press the electrode leads 330 and 340, the upper surfaces of the electrode tabs 310 and 320 and the lower surfaces of the electrode leads 330 and 340 are ultrasonic The electrode leads 330 and 340 and the electrode tabs 310 and 320 are melted and welded to each other to form welding points 351 and 361 according to the frictional heat. The positions where the welding points 351 and 361 are formed are determined according to the positions of the contact members 410a and 410b formed on the horns 123a and 123b.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 음극 용접 접합면(380)에 형성된 용접 포인트(361)는 양극 용접 접합면(370)에 형성된 용접 포인트(351)보다 긴 반경을 갖는다. 즉, 음극 용접부(120b)가 양극 용접부(120a)보다 더 강한 세기의 초음파 또는 가압력을 음극 리드(340)로 전달함에 따라, 음극 용접 포인트(361)의 반경이 양극 용접 포인트(351)의 반경보다 더 길게 형성된다.6, the welding point 361 formed on the negative electrode welded joint surface 380 has a longer radius than the welded point 351 formed on the positive electrode welded joint surface 370. On the other hand, as shown in FIG. That is, as the negative electrode welding part 120b transmits ultrasonic waves or pressing force having a stronger intensity than the positive electrode welding part 120a to the negative electrode lead 340, the radius of the negative electrode welding point 361 is larger than the radius of the positive electrode welding point 351. Is formed longer.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 초음파 용접 완료된 전극 구조체의 B-B`의 평단면도이다.7 is a plan sectional view taken along line B-B 'of an electrode structure completed by ultrasonic welding according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른, 도 7의 용접 포인트를 확대시킨 도면이다.FIG. 8 is an enlarged view of the welding point of FIG. 7, according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8에서 용접 포인트(351, 361)의 형상은 완전한 원형이 아니지만 설명의 편의를 돕기 위해서 원형으로 도시하였으며, 용접 포인트(351, 361)의 반경은 용접 포인트(351, 361)의 면적과 동일한 면적을 가진 원의 반경을 의미함을 미리 밝혀둔다.7 and 8, the shape of the welding points 351 and 361 is not a complete circle, but is shown as a circle in order to simplify the explanation. The radius of the welding points 351 and 361 corresponds to the area of the welding points 351 and 361 The radius of the circle having the same area as the radius of the circle.

도 7 및 도 8을 참조하면, 음극 용접 접합면(380)에 형성된 용접 포인트(361)는 양극 용접 접합면(370)에 형성된 용접 포인트(351)보다 긴 반경을 갖는다. 즉, 양극 용접부(120a)와 음극 용접부(120b)는 동일한 형상의 혼(123a, 123b)을 이용하여 동일한 시간 동안에 전극 리드(330, 340)와 전극 탭(310, 320)을 초음파 용접하지만, 음극 용접부(120b)가 양극 용접부(120a)보다 강한 가압력 또는 강한 세기의 초음파를 음극 리드(340)로 전달함에 따라, 음극 용접 포인트(361)의 반경(r2)이 양극 용접 포인트(351)의 반경(r1)보다 길게 형성된다. 7 and 8, the welding point 361 formed on the anode welded joint surface 380 has a longer radius than the welded point 351 formed on the anode welded joint surface 370. That is, the positive electrode welding portion 120a and the negative electrode welding portion 120b ultrasonically weld the electrode leads 330 and 340 and the electrode tabs 310 and 320 using horns 123a and 123b having the same shape, The radius r2 of the cathode welding point 361 is smaller than the radius r2 of the anode welding point 351 as the welding portion 120b transmits the ultrasonic wave with a stronger or stronger force than the anode welding portion 120a to the cathode lead 340 r1.

아울러, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 양극 용접 접합면(370)과 음극 용접 접합면(380)의 면적은 서로 동일하다. 즉, 개수와 형상이 서로 동일한 음극용 혼(123b)과 양극용 혼(123a)을 통해 초음파 용접이 진행됨에 따라, 양극 리드(330)와 양극 탭(310)의 용접 면적과 음극 리드(340)와 음극 탭(320)의 용접 면적은 서로 동일하게 형성된다. 6 and 7, the areas of the anode welded joint surface 370 and the cathode welded joint surface 380 are equal to each other. That is, as the ultrasonic welding proceeds through the horn 123b and the horn 123a having the same number and shape, the welding area of the cathode lead 330 and the cathode tab 310 and the welding area of the cathode lead 340, And the negative electrode tab 320 are formed to have the same welding area.

이렇게 음극 용접 포인트(361)의 길이가 보다 확대되도록 초음파 용접을 진행하는 경우, 음극 용접 접합면(380)의 용접 강도가 향상된다. 여기서, 용접 강도는 용접된 용접 접합면이 견딜 수 있는 응력을 의미한다.When ultrasonic welding is performed such that the length of the cathode welding point 361 is increased, the welding strength of the anode welded joint surface 380 is improved. Here, the welding strength means a stress that the welded weld joint surface can withstand.

부연하면, 본 발명에 따른 초음파 용접 공정에 따라 형성된 용접 포인트(351, 361)는 초음파 용접 과정에서 각 용접 접합면(370, 380)에 동일한 개수로 형성되나, 음극 용접 포인트(361)의 반경(r2)이 양극 용접 포인트(351)의 반경(r1)보다 길게 형성된다. 이에 따라, 음극 용접 포인트(361)의 총 면적은 양극 용접 포인트(351)의 총 면적보다 더 넓게 형성되어, 음극 용접 접합면(380)의 용접 포인트 밀도가 양극 용접 접합면(370)의 용접 포인트 밀도보다 높게 된다. 이렇게 전극 리드(330, 340)와 전극 탭(310, 320)을 접합시키는 수단으로 작용하는 용접 포인트(351, 361)의 밀도가 음극 용접 접합면(380)에서 더 높게 형성됨에 따라, 음극 용접 접합면(380)의 용접 강도는 종래의 이차전지(10)에 형성된 음극 용접 접합면의 용접 강도보다 향상되고, 더불어 양극 용접 접합면(370)의 용접 강도 수준만큼 확보된다.In other words, the welding points 351 and 361 formed according to the ultrasonic welding process according to the present invention may be formed in the same number on each of the welding joint surfaces 370 and 380 in the ultrasonic welding process, but the radius of the cathode welding point 361 may be r2) is formed longer than the radius r1 of the anode welding point 351. The total area of the cathode welding point 361 is formed wider than the total area of the anode welding point 351 so that the welding point density of the cathode welded joint surface 380 is greater than the total area of the anode welded point 351, Density. As the density of the welding points 351 and 361 serving as means for bonding the electrode leads 330 and 340 to the electrode tabs 310 and 320 is higher at the cathode welded joint surface 380, The welding strength of the surface 380 is improved more than the welding strength of the negative electrode welded joint formed on the secondary battery 10 and secured by the welding strength level of the anode welded joint 370. [

상술한 본 발명의 실시 예를 통해, 이차 전지를 구성하는 음극 용접 접합면(380)의 용접 강도가 양극 용접 접합면(370)의 용접 강도만큼 향상되고, 이에 따라 외부 충격으로부터 음극 용접 접합면(380)의 파손이 예방된다. 또한, 본 발명에 따른 이차 전지는 양 전극 간의 용접 강도가 균일하게 형성되어, 양 전극 간의 접촉 저항 불균일 현상이 나타나지 않는다.Through the above-described embodiment of the present invention, the welding strength of the negative electrode welding joint surface 380 constituting the secondary battery is improved by the welding strength of the positive electrode welding joint surface 370, and thus the negative electrode welding joint surface ( 380 breakage is prevented. In addition, in the secondary battery according to the present invention, the welding strength between both electrodes is uniformly formed, so that there is no phenomenon of nonuniform contact resistance between the two electrodes.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

20 : 파우치 외장재 30 : 전극 조립체
40, 310 : 양극 탭 50, 320 : 음극 탭
60, 330 : 양극 리드 70, 340 : 음극 리드
100 : 초음파 용접 장치 110 : 초음파 발진부
120 : 용접부 121 : 초음파 진동자
122 : 부스터 123 : 혼
130 : 앤빌 351 : 양극 용접 포인트
361 : 음극 용접 포인트 370 : 양극 용접 접합면
380 : 음극 용접 접합면 410 : 접촉부재20: Pouch exterior material 30: Electrode assembly
40, 310: positive electrode tab 50, 320: negative electrode tab
60, 330: positive electrode lead 70, 340: negative electrode lead
100: ultrasonic welding apparatus 110: ultrasonic oscillation unit
120: welding portion 121: ultrasonic vibrator
122: booster 123: horn
130: Anvil 351: Positive electrode welding point
361: cathode welding point 370: anode welding joint surface
380: cathode welded joint 410: contact member

Claims (4)

음극 탭과 음극 리드가 접합되는 용접 부위의 강도를 개선한 이차 전지에 있어서,
양극 탭이 구비된 양극판, 음극 탭이 구비된 음극판 및 분리막이 교호 적층되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하는 파우치 외장재;
상기 양극 탭과 용접되어 전기적으로 접합되는 양극 리드; 및
상기 음극 탭과 용접되어 전기적으로 접합되는 음극 리드;를 포함하고,
상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경이 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경보다 긴 것을 특징으로 하는 이차 전지.In a secondary battery that improves the strength of the welding portion to which the negative electrode tab and the negative electrode lead are bonded,
An electrode assembly in which a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator are alternately stacked;
A pouch case containing the electrode assembly;
A positive electrode lead welded to the positive electrode tab and electrically bonded to the positive electrode tab; And
And a negative electrode lead welded to the negative electrode tab to be electrically bonded thereto.
A secondary battery, characterized in that the radius of the welding point formed on the welding joint surface of the negative electrode lead and the negative electrode tab is longer than the radius of the welding point formed on the welding joint surface of the positive electrode lead and the positive electrode tab. 제 1 항에 있어서,
상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 접합 면적은 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 접합 면적과 동일한 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 1,
The junction area of the negative electrode lead and the negative electrode tab is the same as the junction area of the positive electrode lead and the positive electrode tab. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 용접 포인트는, 초음파 용접용 혼에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.3. The method according to claim 1 or 2,
The welding point is a secondary battery, characterized in that formed by the ultrasonic welding horn. 제 3 항에 있어서,
상기 초음파 용접용 혼이 용접 과정에서 상기 양극 리드보다 더 강한 초음파 진동 또는 압력을 상기 음극 리드로 전달함에 따라, 상기 음극 리드와 상기 음극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경은 상기 양극 리드와 상기 양극 탭의 용접 접합면에 형성된 용접 포인트의 반경보다 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 3, wherein
As the ultrasonic welding horn transmits stronger ultrasonic vibration or pressure than the positive electrode lead in the welding process, the radius of the welding point formed on the welding joint surface of the negative electrode lead and the negative electrode tab is equal to the positive electrode lead. The secondary battery, characterized in that formed longer than the radius of the welding point formed on the welding joint surface of the positive electrode tab.
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