KR101616502B1 - Secondary battery having electrode lid and electrode tab connected by slit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 리드와 전극 탭의 접합 안정성을 향상시킬 수 있는 구조가 도입된 이차전지를 개시한다. 본 발명에 따른 이차전지는, 양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 단위 셀이 적어도 2개 이상 적층된 셀 어셈블리; 각 단위 셀의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 전극 탭; 및 상기 전극 탭과 접합 된 전극 리드;를 포함하고, 상기 전극 리드와 상기 전극 탭의 접합은 어느 일방에 형성된 슬릿에 타방이 삽입된 상태에서 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 슬릿을 통한 결합 구조의 도입으로 전극 리드와 전극 탭의 접합 구조를 안정화시킬 수 있으며, 전극 리드와 전극 탭의 접합 구조가 안정화되어 있으므로 외부 충격으로부터 단선 가능성이 작은 이차전지를 제공할 수 있다.The present invention discloses a secondary battery in which a structure capable of improving the stability of bonding between an electrode lead and an electrode tab is introduced. A secondary battery according to the present invention includes: a cell assembly in which at least two unit cells including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are stacked; An electrode tab protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of each unit cell; And an electrode lead joined to the electrode tab, wherein the electrode lead and the electrode tab are bonded to each other in a state where the other is inserted into the slit formed on one of the electrodes. According to the present invention, the joining structure between the electrode leads and the electrode tab can be stabilized by introducing the joining structure through the slit, and the joining structure of the electrode leads and the electrode tabs is stabilized. can do.
Description
본 발명은 이차전지에 있어서 리드와 탭의 연결 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리드와 탭의 접합 안정성을 향상시킬 수 있는 구조가 도입된 이차전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a connection structure of a lead and a tab in a secondary battery, and more particularly to a secondary battery in which a structure capable of improving the stability of bonding between a lead and a tab is introduced.
최근 들어, 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.In recent years, due to exhaustion of fossil energy and environmental pollution, there is a growing interest in electric products that can be driven by electric energy without using fossil energy.
이에 따라 모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가하여 에너지원으로서의 이차전지 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히 전기차나 하이브리드 자동차에 사용되는 이차전지는 고출력, 대용량 이차전지로서, 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Accordingly, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing due to an increase in technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, and uninterruptible power supply devices. BACKGROUND ART [0002] A secondary battery used in an electric vehicle or a hybrid vehicle is a high-output, large-capacity secondary battery.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 특히, 리튬 이차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하므로 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 리튬 이차전지는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.In particular, the lithium secondary battery includes a lead-acid battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, a nickel-zinc battery, and a nickel-cadmium battery. The secondary battery has a higher energy density per unit weight than other secondary batteries and can be rapidly charged. In addition, the lithium secondary battery has three times higher operating voltage than the nickel-cadmium battery or the nickel-metal hydride battery, and has a high energy density per unit weight, and is rapidly used.
리튬 이차전지는 전해질 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있다. 또한, 이차전지는 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류된다.The lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium ion polymer battery using a polymer solid electrolyte depending on the type of electrolyte. Also, the secondary battery is classified into a pouch type, a cylindrical type, a prism type, and the like depending on the type of the exterior material.
이차전지의 일 예인 파우치형 이차전지는, 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스와, 상기 파우치형 케이스 내부에 수납되고 양극/분리막/음극을 포함하는 전기화학 셀이 다중으로 적층된 셀 어셈블리를 포함한다.A pouch-type secondary battery, which is an example of a secondary battery, includes a pouch-shaped case made of an aluminum laminate sheet, and a cell assembly housed in the pouch-shaped case, in which an electrochemical cell including a positive electrode / separator / .
상기 셀 어셈블리는 각각의 양극과 음극으로부터 연장된 다수의 양극 및 음극 탭들을 포함한다. 상기 양극 탭 및 음극 탭은 양극판 및 음극판과 마찬가지로 매우 얇은 금속 박막으로 이루어져 있으므로 파우치형 이차전지에 충격이 가해질 경우 다른 구성품보다 먼저 단선 될 확률이 높다. 따라서 전극 탭을 이용하여 직접 외부 기기와 연결하지 않고 전극 탭에 비해 기계적 강도가 높은 전극 리드를 접합시킨다.The cell assembly includes a plurality of positive and negative tabs extending from each anode and cathode. Since the positive electrode tab and the negative electrode tab are made of a very thin metal film like the positive electrode plate and the negative electrode plate, there is a high probability that the pouch type secondary battery is disconnected before the other components are impacted. Therefore, the electrode lead having higher mechanical strength than that of the electrode tab is bonded without directly connecting with an external device by using the electrode tab.
전극 리드는 전극 탭보다 두꺼운 약 0.3mm정도의 두께를 가지므로 전극 탭에 비해 충격에 강하다. 또한, 상기 전극 리드는 파우치형 이차전지의 제조 시 열융착 공정을 통해서 파우치 케이스와 접합 되어 위치가 고정되어 있으므로 외부에서 충격이 인가되었을 때 유동 될 가능성이 작다.Since the electrode lead has a thickness of about 0.3 mm which is thicker than the electrode tab, it is more resistant to impact than the electrode tab. In addition, since the electrode lead is bonded to the pouch case through a heat-sealing process in manufacturing the pouch type secondary battery, the electrode lead is less likely to flow when an impact is applied from the outside.
상기 전극 탭과 전극 리드를 연결하기 위해서, 먼저 상기 다수의 양극 탭들과 음극 탭들을 용접하여 결속한 후 추가적인 용접을 시행하여 결속된 전극 탭들을 대응하는 전극 리드와 접합시킨다. 그러나 시간이 지남에 따라 상기 용접의 결속력이 약해지거나, 이차전지에 가해지는 외부 충격에 의해 상기 용접부위가 해체될 경우, 이차전지의 전기적 연결이 단선 되는 결과를 가져온다. 뿐만 아니라 단산된 전극 탭에 의해 내부 단락이 발생할 수 있으며, 내부 단락은 이차전지의 폭발과 같은 안전사고를 야기하기도 한다. 따라서, 전극 탭과 전극 리드의 접합 안정성을 향상시킬 수 있는 방안이 지속적으로 요구되고 있다.In order to connect the electrode tabs with the electrode leads, the plurality of positive electrode tabs and negative electrode tabs are first welded together, and then additional welding is performed to bond the bound electrode tabs to the corresponding electrode leads. However, if the welding force weakens over time, or if the welded portion is disassembled due to an external impact applied to the secondary battery, the secondary battery is disconnected electrically. In addition, internal shorting may occur due to the shorted electrode tabs, and internal shorting may cause safety accidents such as explosion of the secondary battery. Accordingly, there is a continuing need for a method for improving the stability of bonding between the electrode tab and the electrode lead.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하여 착안한 것으로서, 전극 리드와 전극 탭의 접합 안정성을 향상시킬 수 있는 구조가 도입된 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a secondary battery having a structure capable of improving stability of bonding between an electrode lead and an electrode tab.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 단위 셀이 적어도 2개 이상 적층된 셀 어셈블리; 각 단위 셀의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 전극 탭; 및 상기 전극 탭과 접합 된 전극 리드;를 포함하고, 상기 전극 리드와 상기 전극 탭의 접합은 어느 일방에 형성된 슬릿에 타방이 삽입된 상태에서 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including: a cell assembly including at least two unit cells including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; An electrode tab protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of each unit cell; And an electrode lead joined to the electrode tab, wherein the electrode lead and the electrode tab are bonded to each other in a state where the other is inserted into the slit formed on one of the electrodes.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 전극 리드에 상기 슬릿이 형성되어 있고, 상기 전극 탭이 상기 슬릿에 삽입된 상태로 상기 전극 리드와 접합 되어 있다. 바람직하게, 상기 전극 리드는 상기 슬릿에 삽입된 전극 탭의 상부면 또는 하부면 중 어느 일면과 접합 되어 있다. 더 바람직하게, 상기 전극 리드는 상기 슬릿에 삽입된 전극 탭의 상부면 및 하부면 모두와 접합 되어 있다.According to an aspect of the present invention, the slit is formed in the electrode lead, and the electrode tab is joined to the electrode lead in a state that the electrode tab is inserted into the slit. Preferably, the electrode lead is joined to one of the upper surface and the lower surface of the electrode tab inserted into the slit. More preferably, the electrode lead is bonded to both the upper surface and the lower surface of the electrode tab inserted into the slit.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 전극 탭에 상기 슬릿이 형성되어 있고, 상기 전극 리드는 상기 전극 탭의 슬릿에 삽입된 상태로 상기 전극 탭과 접합 되어 있다. 바람직하게, 상기 전극 탭은 슬릿에 삽입된 전극 리드의 상부면 또는 하부면 중 어느 일면과 접합 되어 있다. 더 바람직하게, 상기 전극 탭은 상기 슬릿에 삽입된 전극 리드의 상부면 및 하부면 모두와 접합 되어 있다.According to another aspect of the present invention, the slit is formed in the electrode tab, and the electrode lead is joined to the electrode tab while being inserted into the slit of the electrode tab. Preferably, the electrode tab is bonded to one of the upper surface and the lower surface of the electrode lead inserted in the slit. More preferably, the electrode tab is bonded to both the upper surface and the lower surface of the electrode lead inserted in the slit.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전극 리드에 2 이상의 슬릿이 형성되어 있고, 상기 전극 탭이 상기 2 이상의 슬릿을 통과하도록 삽입되어 상기 전극 리드와 접합 되어 있다.According to still another aspect of the present invention, at least two slits are formed in the electrode lead, and the electrode tab is inserted through the at least two slits and bonded to the electrode lead.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전극 탭에 2 이상의 슬릿이 형성되어 있고, 상기 전극 리드가 상기 2 이상의 슬릿을 통과하도록 삽입되어 상기 전극 탭과 접합 되어 있다.According to another aspect of the present invention, at least two slits are formed in the electrode tab, and the electrode lead is inserted through the at least two slits and joined to the electrode tab.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전극 탭에는 제1슬릿, 상기 전극 리드에는 제2슬릿이 형성되어 있고, 상기 전극 탭은 상기 제2슬릿에 삽입되고 상기 전극 리드는 상기 제1슬릿에 삽입된 상태에서 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 접합 되어 있다.According to another aspect of the present invention, the electrode slit is formed in the electrode tab and the second slit is formed in the electrode slit, the electrode tab is inserted into the second slit, and the electrode lead is inserted into the first slit The electrode tab and the electrode lead are bonded to each other.
본 발명의 기술적 과제는 양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 단위 셀이 적어도 2개 이상 적층된 셀 어셈블리; 각 단위 셀의 양극판과 음극판으로부터 돌출되고 일단에 제1슬릿이 형성된 전극 탭; 상기 전극 탭과 전기적으로 접속되고 일단에 제2슬릿이 형성된 전극 리드; 및 상기 제1슬릿과 상기 제2슬릿에 삽입되어 상기 전극 탭 및 상기 전극 리드와 접합 된 접속 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 의해서도 달성할 수 있다. The present invention relates to a cell assembly in which at least two unit cells including a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate are stacked. An electrode tab protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of each unit cell and having a first slit formed at one end thereof; An electrode lead electrically connected to the electrode tab and having a second slit at one end; And a connection member inserted into the first slit and the second slit and connected to the electrode tab and the electrode lead.
본 발명에 있어서, 상기 전극 리드와 상기 전극 탭의 접합은 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접 또는 도전성 접착제에 의해 이루어질 수 있다.In the present invention, bonding of the electrode lead and the electrode tab may be performed by ultrasonic welding, resistance welding, laser welding, or a conductive adhesive.
본 발명의 일 측면에 따르면, 슬릿을 통한 결합 구조의 도입으로 전극 리드와 전극 탭의 접합 구조를 안정화시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, the joining structure of the electrode lead and the electrode tab can be stabilized by introducing the joining structure through the slit.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전극 리드와 전극 탭의 접합 구조가 안정화되어 있으므로 외부 충격으로부터 단선 가능성이 작은 이차전지를 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, since the bonding structure of the electrode lead and the electrode tab is stabilized, it is possible to provide a secondary battery having a small possibility of disconnection from an external impact.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전극 리드에 형성된 슬릿에 전극 탭이 삽입된 상태에서 전극 리드와 접합 된 구조를 가진 이차전지의 평면 투영도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에서 전극 리드와 전극 탭의 다양한 접합 상태를 나타낸 부분 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극 탭에 형성된 슬릿에 전극 리드가 삽입되어 전극 탭과 접합 된 구조를 가진 이차전지의 평면 투영도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 전극 리드와 전극 탭의 다양한 접합 상태를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전극 리드에 구비된 2개의 슬릿을 이용하여 전극 리드와 전극 탭이 접합 된 구조를 가진 이차전지의 평면 투영도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전극 탭에는 제1슬릿이, 전극 리드에는 제2슬릿이 형성되어 있고, 전극 탭은 상기 제2슬릿에 삽입되고 전극 리드는 상기 제1슬릿에 삽입되어 접합 된 구조를 가진 이차전지의 평면 투영도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전극 탭에는 제1슬릿이, 전극 리드에는 제2슬릿이 형성되어 있고, 접속 부재가 제1 및 제2슬릿에 삽입되어 접합 된 구조를 가진 이차전지의 평면 투영도이다.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 a plan view of a secondary battery having a structure in which an electrode tab is inserted into a slit formed in an electrode lead according to an embodiment of the present invention.
2 is a partially enlarged cross-sectional view showing various bonding states of an electrode lead and an electrode tab in the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a secondary battery having a structure in which an electrode lead is inserted into a slit formed in an electrode tab and joined to an electrode tab according to another embodiment of the present invention. FIG.
4 is a partially enlarged cross-sectional view showing various bonding states of an electrode lead and an electrode tab in the embodiment shown in FIG.
5 is a plan view of a rechargeable battery having a structure in which electrode leads and electrode tabs are joined using two slits provided in an electrode lead according to another embodiment of the present invention.
According to another embodiment of the present invention, the electrode slit is formed in the electrode tab and the second slit is formed in the electrode slit, the electrode tab is inserted into the second slit, and the electrode lead is inserted into the first slit FIG. 2 is a plan view of a secondary battery having a structure joined thereto. FIG.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a secondary battery having a structure in which a first slit is formed in an electrode tab and a second slit is formed in an electrode lead, and a connection member is inserted and bonded to the first and second slits, FIG.
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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전극 리드(240)에 형성된 슬릿(260)에 전극 탭(230)이 삽입되어 전극 리드(240)와 전극 탭(230)이 접합 된 구조를 가진 이차전지(100)의 평면 투영도이다.1 is a perspective view of a secondary battery having a structure in which an
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극 탭(230)과 전극 리드(240)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
상기 전극 리드(240)에는 상기 전극 탭(230)과의 접합 구조를 이루기 위한 슬릿(260)이 형성되어 있다. 상기 전극 탭(230)은 상기 슬릿(260)에 삽입되어 상기 전극 리드(240)와 접합 된다. 상기 슬릿(260)의 넓이 및 길이는 삽입되는 전극 탭(230)의 크기에 맞게 조절 가능하다. 바람직하게, 상기 전극 탭(230)과 상기 전극 리드(240)는 상호 접촉되는 계면에서 접합이 이루어진다.A
도 2는 도 1에 도시된 실시예에서 전극 리드(240)와 전극 탭(230)의 다양한 접합 상태를 나타낸 부분 확대단면도이다.FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating various bonding states of the
도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 상기 전극 리드(240)는 상기 슬릿(260)에 삽입된 전극 탭(230)의 상부면 또는 하부면 중 어느 일면과 접합 될 수 있다. 또한, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 전극 리드(240)는 상기 슬릿(260)에 삽입된 전극 탭(230)의 상부면 및 하부면 모두와 접합 될 수도 있다.2 (a) and 2 (b), the
도 1 및 도 2의 참조 번호 270은 전극 탭(230)과 전극 리드(240)가 접하고 있는 면에 초음파 용접 기술을 이용하여 접합한 지점을 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 전극 탭(230)과 전극 리드(240)의 접합은 초음파 용접 이외에도 저항 용접, 레이저 용접 또는 도전성 접착제에 의해서도 얼마든지 이루어질 수 있음은 자명하다. 또한, 상기 전극 탭(230)과 전극 리드(240)의 접합 지점과 접합 면적 등은 이차전지의 특성에 맞게 다양한 변형이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극 탭(230)에 형성된 슬릿(260)에 전극 리드(240)가 삽입되어 전극 탭(230)과 접합 된 구조를 가진 이차전지(100)의 평면 투영도이다.3 is a plan view of a
도 3을 참조하면, 전술한 실시예에 달리 슬릿(260)은 전극 탭(230)에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 전극 리드(240)는 상기 전극 탭(230)의 슬릿(260)에 삽입된 상태에서 상기 전극 리드(240)와 접합 될 수 있다.3, a
도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 전극 리드(240)와 전극 탭(230)의 다양한 접합 상태를 나타내는 부분 확대 단면도이다.4 is a partially enlarged cross-sectional view showing various bonding states of the
도면에 도시된 바와 같이, 상기 전극 탭(230)과 상기 전극 리드(240)의 접합 위치는 다양한 변형이 가능하다. 즉, 상기 전극 탭(230)은 상기 슬릿(260)에 삽입된 전극 리드(240)의 상부면 및/또는 하부면과 접합 될 수 있다.As shown in the drawing, the bonding position of the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전극 리드(240)에 구비된 2개의 슬릿(260)에 전극 탭(230)이 통과하도록 삽입된 상태에서 전극 리드(240)와 접합 된 구조를 가진 이차전지(100)의 평면 투영도이다.5 is a sectional view showing a state in which the
도 5를 참조하면, 상술한 실시예와 달리 전극 리드(240)에 2개의 슬릿(260)이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 전극 탭(230)은 2개의 슬릿(260)을 모두 통과하도록 삽입된 상태에서 전극 리드(240)와 접합 된다. 5, two
한편, 상기 전극 리드(240)에 형성된 슬릿(260)의 수는 3개 이상으로 증가시킬 수 있으며, 슬릿(260)의 간격 또한 다양하게 조절이 가능하다. 또한, 도 5에 도시된 바와 반대로 상기 전극 탭(230)에 2 이상의 슬릿(260)이 형성되어 있고, 상기 전극 리드(240)가 상기 2 이상의 슬릿(260)을 모두 통과하도록 삽입된 상태에서 상기 전극 탭(230)과 접합 되는 실시예도 얼마든지 가능하다.Meanwhile, the number of the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(100)의 평면 투영도이다. 6 is a plan view of a
도 6을 참조하면, 상술한 실시예와 달리 전극 탭(230)에 제1슬릿(261)이, 전극 리드(240)에 제2슬릿(262)이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 전극 탭(230)은 상기 제2슬릿(262)에 삽입되고 전극 리드(240)는 상기 제1슬릿(261)에 삽입된 상태에서 전극 탭(230)과 전극 리드(240)가 서로 접합 될 수 있다.Referring to FIG. 6, a
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(100)의 평면 투영도이다.7 is a plan view of a
도 7을 참조하면, 전극 탭(230)에 제1슬릿(261)이, 전극 리드(240)에 제2슬릿(262)이 형성된 경우, 별도의 접속 부재(280)를 제1 및 제2슬릿(261, 262)에 삽입한 상태에서 전극 탭(230) 및 전극 리드(240)와 상기 접속 부재(280)를 접합시킨 구조도 가능하다. 7, when the
상기 접속 부재(280)는 상기 전극 리드(240)와 동일한 재질의 금속으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 상기 접속 부재(280)는 상기 전극 리드(240)보다 탄성 및 연성이 좋은 금속으로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 상기 이차전지(100)의 낙하 또는 외부에서 가해지는 충격에 의해 상기 전극 탭(230)과 전극 리드(240)의 접합이 단선될 가능성이 작아진다.The
상술한 본 발명에 따른 이차전지(100)는, 공통적인 구성요소로서 전지 케이스(200)와 셀 어셈블리(220)를 포함한다.The
상기 전지 케이스(200)는 셀 어셈블리(220)를 보호하는 역할을 한다. 상기 전지 케이스(200)는 열융착필름/금속필름/보호필름이 순차적으로 적층된 구조를 가진 파우치 필름으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 전지 케이스(200)는, 가장 자리에 열융착 공정을 통해 형성된 실링 라인(210)을 가진다. The
본 발명은 전지 케이스(200)의 종류에 의해 한정되지 않는다. 따라서 본 발명은 전지 케이스(200)가 캔형 케이스로 변경되더라도 얼마든지 적용될 수 있음은 자명하다.The present invention is not limited by the type of the
상기 전지 케이스(200) 내에는 이차전지의 작동에 필요한 전해질이 포함되어 있다. 전해질은 이차전지의 종류에 따라 달라지는데, 일 예로 리튬 염을 포함하는 액체 전해질, 고체 전해질, 겔형 전해질 등이 사용될 수 있다. In the
상기 전지 케이스(200)내에 밀봉되는 셀 어셈블리(220)는 양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 단위 셀을 적어도 2개 이상 포함한다. 상기 양극판과 상기 음극판은 산화 환원 전위가 다른 금속 물질이라면 특별한 제한이 없으며, 일 예로 상기 양극판은 알루미늄으로, 상기 음극판은 구리로 이루어질 수 있다. 상기 양극판과 상기 음극판에는 이차전지의 작동에 필요한 활물질이 코팅되어 있다. 상기 활물질로는 이차전지의 충방전 시 특정 양이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질이라면 특별히 제한이 없으며, 일 예로 상기 양극판에는 리튬 전이금속 산화물 계열의 양극 활물질이, 상기 음극판에는 탄소 계열의 활물질이 코팅되어 있을 수 있다. 상기 분리막은 특정 양이온의 이동을 보장하는 다공성 절연 막이라면 특별히 제한이 없는데, 일 예로 다공성이 있는 폴리올레핀막으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막은 이차전지의 안전성을 향상시키기 위해 표면에 무기물 입자의 코팅층을 구비할 수 있다.The
상기 양극판의 일부 영역에는 양극 탭이 구비되는데, 양극 탭은 상기 양극판이 연장되는 형태로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 양극판의 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접 등을 통하여 접합하는 형태로 구성하는 것도 가능하다. 또한 양극 재료를 상기 양극판 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하여 양극 탭을 형성하여도 무방하다. 상기 양극 탭은 본 발명에 따라 슬릿(260)를 매개로 양극 리드와 전기적으로 연결된다. 상기 양극 리드는 전기전도성이 우수한 금속이라면 특별히 제한이 없는데, 일 예로 알루미늄판으로 이루어질 수 있다.In some areas of the positive electrode plate, a positive electrode tab is provided, and the positive electrode tab may be formed in a shape in which the positive electrode plate extends. Alternatively, it is also possible to form a configuration in which a member made of a conductive material is joined to a predetermined portion of the positive electrode plate through welding or the like. The positive electrode material may be applied to a part of the outer surface of the positive electrode plate and dried to form the positive electrode tab. The positive electrode tab is electrically connected to the positive electrode lead via the
상기 음극판 또한 일부 영역에 음극 탭이 구비되며, 앞서 설명된 양극 탭과 같이 상기 음극판에서 연장되는 형태로 구현될 수 있음은 물론, 음극판 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접하는 등의 방법으로 연결할 수도 있으며, 음극 재료를 상기 음극판 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하는 방식 등으로 형성하는 것도 가능하다. 상기 음극 탭은 본 발명에 따라 슬릿(260)를 매개로 음극 리드와 전기적으로 연결된다. 상기 음극 리드는 전기전도성이 우수한 금속이라면 특별히 제한이 없는데, 일 예로 니켈이 코팅된 구리판으로 이루어질 수 있다.The negative electrode plate may also be provided with a negative electrode tab at a certain area. The negative electrode plate may be formed to extend from the negative electrode plate like the positive electrode tab described above, or may be connected to a predetermined portion of the negative electrode plate by welding, Or may be formed by coating a negative electrode material on a part of the outer surface of the negative electrode plate and drying the negative electrode material. The negative electrode tab is electrically connected to the negative electrode lead via the
상기 셀 어셈블리(220)는 단위 셀의 적층 방식에 따라 단순 적층 구조, 스택/폴딩 구조, 젤리 롤 구조 등을 가질 수 있다. 상기 스택/폴딩 구조는 별도의 폴딩 필름 위에 단위 셀들을 일정한 간격으로 배치한 후 폴딩 필름과 함께 단위 셀들을 한쪽 방향으로 권취함으로써 폴딩 필름 사이 사이에 단위 셀들이 삽입된 구조를 말한다. 그리고 상기 젤리 롤 구조는 별도의 권취 필름 위에 권취 방향으로 연장된 구조를 가진 단위 셀을 배치한 후 권취 필름과 함께 단위 셀을 두루마리 형태로 권취시켜 형성한 구조를 말한다.The
본 발명에 따른 이차전지는, 절연 테이프(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 절연 테이프(250)는 전지 케이스(200)와 전극 리드(240)의 접착성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 절연 테이프(250)는, 전극 리드(240)와 전지 케이스(200)의 접착성을 향상시키면서도 절연성이 있는 물질이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예로, 상기 절연 테이프(250)는 폴리에틸렌, 폴리아세틸렌, PTFE, 나일론, 폴리이미드, 폴리에틸렌탈레프탈레이트, 폴리프로필렌, 또는 이들의 합성 물질로 이루어질 수 있다. The secondary battery according to the present invention may further include an insulating tape (250). The insulating
본 발명의 일 측면에 따르면, 슬릿을 통한 결합 구조의 도입으로 전극 리드와 전극 탭의 접합 구조를 안정화시킬 수 있다. 또한, 전극 리드와 전극 탭의 접합 구조가 안정화되어 있으므로 외부 충격으로부터 단선 가능성이 작은 이차전지를 제공할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, the joining structure of the electrode lead and the electrode tab can be stabilized by introducing the joining structure through the slit. Further, since the bonding structure of the electrode leads and the electrode tabs is stabilized, it is possible to provide a secondary battery having a small possibility of disconnection from an external impact.
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.
100 : 이차전지 200 : 전지 케이스
210 : 실링 라인 220 : 셀 어셈블리
230 : 전극 탭 240 : 전극 리드
250 : 절연 테이프 260 : 슬릿
261 : 제1슬릿 262 : 제2슬릿
270 : 접합 지점 280 : 접속 부재100: Secondary battery 200: Battery case
210: sealing line 220: cell assembly
230: electrode tab 240: electrode lead
250: Insulation tape 260: Slit
261: first slit 262: second slit
270: junction point 280: connection member
Claims (12)
각 단위 셀의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 전극 탭; 및
상기 전극 탭과 접합 된 전극 리드;를 포함하고,
상기 전극 리드와 상기 전극 탭의 접합은 어느 일방에 형성된 슬릿에 타방이 삽입된 상태에서 이루어지며,
상기 전극 탭에 상기 슬릿이 형성되어 있고,
상기 전극 리드는 상기 전극 탭의 슬릿에 삽입된 상태로 상기 전극 탭과 접합 되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.A cell assembly in which at least two unit cells including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are laminated;
An electrode tab protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of each unit cell; And
And an electrode lead joined to the electrode tab,
Wherein the electrode lead and the electrode tab are bonded to each other in a state in which the other is inserted into the slit formed in one of the electrodes,
The slit is formed in the electrode tab,
Wherein the electrode lead is joined to the electrode tab while being inserted into the slit of the electrode tab.
상기 전극 탭은 상기 슬릿에 삽입된 전극 리드의 상부면 또는 하부면 중 어느 일면과 접합 되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지. The method according to claim 1,
Wherein the electrode tab is bonded to one of an upper surface and a lower surface of the electrode lead inserted in the slit.
상기 전극 탭은 상기 슬릿에 삽입된 전극 리드의 상부면 및 하부면 모두와 접합 되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지. The method according to claim 1,
Wherein the electrode tab is bonded to both the upper surface and the lower surface of the electrode lead inserted in the slit.
상기 전극 탭에 2 이상의 슬릿이 형성되어 있고,
상기 전극 리드가 상기 2 이상의 슬릿을 통과하도록 삽입되어 상기 전극 탭과 접합 된 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein at least two slits are formed in the electrode tab,
And the electrode lead is inserted through the at least two slits so as to be joined to the electrode tab.
상기 전극 탭에는 제1슬릿, 상기 전극 리드에는 제2슬릿이 형성되어 있고,
상기 전극 탭은 상기 제2슬릿에 삽입되고, 상기 전극 리드는 상기 제1 슬릿에 삽입된 상태에서 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 접합 된 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the electrode tab has a first slit and the electrode lead has a second slit,
Wherein the electrode tab is inserted into the second slit and the electrode tab is joined to the electrode tab in a state where the electrode lead is inserted into the first slit.
각 단위 셀의 양극판과 음극판으로부터 돌출되고 일단에 제1슬릿이 형성된 전극 탭;
상기 전극 탭과 전기적으로 접속되고 일단에 제2슬릿이 형성된 전극 리드; 및
상기 제1슬릿과 상기 제2슬릿에 삽입되어 상기 전극 탭 및 상기 전극 리드와 접합 된 접속 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.A cell assembly in which at least two unit cells including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are laminated;
An electrode tab protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of each unit cell and having a first slit formed at one end thereof;
An electrode lead electrically connected to the electrode tab and having a second slit at one end; And
And a connection member inserted into the first slit and the second slit and joined to the electrode tab and the electrode lead.
상기 전극 리드와 전극 탭의 접합은 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접 또는 도전성 접착제에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to any one of claims 1, 6, 7, and 9 to 11,
Wherein the electrode lead and the electrode tab are joined to each other by ultrasonic welding, resistance welding, laser welding, or a conductive adhesive.
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2011
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190401 Year of fee payment: 4 |