KR101753938B1 - Secondary battery with improved electric insulation and manufacture method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지 케이스; 상기 전지 케이스에 내장되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되도록 형성되는 전극 탭; 상기 전극 탭과 전기적으로 연결되도록 접합되되, 일부가 상기 전지 케이스의 외부로 드러나도록 형성됨에 의해 일 영역이 상기 전지 케이스와 접촉되는 전극 리드; 및 상기 전지 케이스와 상기 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서부터 상기 전극 리드와 상기 전극 탭이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 상기 전극 리드의 양면에 구비되는 리드 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전지 케이스와 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서부터 전극 리드와 전극 탭이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 전극 리드의 양면에 리드 필름을 구비함으로써, 한 번의 작업으로 상기 접촉 영역 및 접합 영역의 전기 절연성을 확보할 수 있어 작업 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a battery case, An electrode assembly housed in the battery case; An electrode tab protruding from the electrode assembly; An electrode lead which is joined to the electrode tab so as to be electrically connected to the electrode tab, and a part of which is exposed to the outside of the battery case to contact the battery case; And a lead film provided on both sides of the electrode lead so as to extend from a contact area where the electrode case is in contact with the electrode case to a junction area where the electrode lead and the electrode tap are joined.
According to the present invention, since the lead film is provided on both sides of the electrode lead so as to extend from the contact area where the electrode case and the electrode case are in contact to the joint area where the electrode lead and the electrode tap are joined, It is possible to secure the electrical insulation of the semiconductor device and simplify the work process.

Description

전기 절연성이 향상된 이차전지 및 이의 제조방법 {SECONDARY BATTERY WITH IMPROVED ELECTRIC INSULATION AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery having improved electrical insulation and a method of manufacturing the secondary battery.

본 발명은 전기 절연성이 향상된 이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지 케이스와 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서부터 전극 리드와 전극 탭이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 전극 리드의 양면에 리드 필름을 구비함으로써, 한 번의 작업으로 상기 접촉 영역 및 접합 영역의 전기 절연성을 확보할 수 있어 작업 공정을 단순화할 수 있는 전기 절연성이 향상된 이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a secondary battery with improved electrical insulation and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a secondary battery having improved electrical insulation and a method of manufacturing the same, The present invention relates to a secondary battery having improved electrical insulation and a method of manufacturing the same, which can simplify a working process by providing a lead film and ensuring electric insulation of the contact region and the junction region in a single operation.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among these secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage, long cycle life and low self- It has been commercialized and widely used.

상기한 리튬 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 작고 제조가 용이한 리튬 이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 리튬 이온 폴리머 전지는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열 융착시킨 전극 조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 스택형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 밀봉한 형탤 많이 사용되고 있다. 따라서 리튬 이온 폴리머 전지를 종종 파우치형 전지로 칭하기도 한다.The lithium secondary battery may be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery depending on the configuration of the electrode and the electrolyte. The amount of the lithium ion polymer battery Is growing. Lithium ion polymer batteries have a structure in which an electrolyte solution is impregnated in an electrode assembly in which electrodes (positive electrode and negative electrode) and a separator are thermally fused, and a stacked electrode assembly is sealed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. Therefore, a lithium ion polymer battery is sometimes referred to as a pouch type battery.

도 1에는 전극 조립체를 포함하고 있는 대표적인 리튬 이온 폴리머 전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a general structure of a typical lithium ion polymer battery including an electrode assembly.

도 1을 참조하면, 리튬 이온 폴리머 전지는 파우치형 전지 케이스(10) 내부에 양극판, 음극판 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극 조립체(20)가 내장되어 있고, 전극 조립체(20)의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 양극 및 음극의 전극 탭(21, 22)이 양극 및 음극의 전극 리드(31, 32)에 각각 용접되어 전지 케이스(10)의 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.1, the lithium ion polymer battery includes an electrode assembly 20 including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator disposed therebetween in a pouch-shaped battery case 10, The positive and negative electrode tabs 21 and 22 protruded from the negative electrode plate are respectively welded to the positive and negative electrode leads 31 and 32 and are sealed to be exposed to the outside of the battery case 10.

전지 케이스(10)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극 조립체(20)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부를 포함하는 케이스 본체와 상기 케이스 본체에 일측이 연결되어 있는 덮개로 이루어져 있다.The battery case 10 is made of a soft packaging material such as an aluminum laminate sheet, and is composed of a case body including a recessed recessed portion into which the electrode assembly 20 can be seated, and a cover having one side connected to the case body .

그리고 리튬 이온 폴리머 전지에 사용되는 전극 조립체(20)는 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조도 가능하다. 스택형 전극 조립체(20)는 다수의 양극 탭(21)과 음극 탭(22)이 전극 리드(31, 32)에 용접되어 있고, 전극 리드(31, 32)와 전지 케이스(10)의 접촉 영역(A)에는 전지 케이스(10)와의 전기적 절연성과 밀봉성을 확보하기 위하여 리드 필름(40)이 부착된다.In addition to the stacked structure, the electrode assembly 20 used in the lithium ion polymer battery may also have a jelly-roll structure. The stacked electrode assembly 20 has a plurality of positive electrode tabs 21 and negative electrode tabs 22 welded to the electrode leads 31 and 32 and a contact area between the electrode leads 31 and 32 and the battery case 10 (A) is attached with a lead film (40) in order to ensure electrical insulation and sealability with the battery case (10).

이러한 리튬 이온 폴리머 전지는 고온에 노출되거나, 과충전, 외부단락, 침상(nail) 관통, 국부적 손상(local crush), 낙하 등에 의해 단락이 유발되어 짧은 시간 내에 큰 전류가 흐르게 될 경우, IR 발열에 의해 전지가 가열되면서 발화, 폭발의 위험성이 있다. 전지의 온도가 상승하면 전해액과 전극 사이의 반응이 촉진된다. 그 결과, 반응열이 발생하여 전지의 온도는 추가적으로 상승하게 되고, 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응을 가속화시킨다. 따라서 전지의 온도가 급격히 상승하게 되고, 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응 가속화시키게 된다. 이러한 악순환에 의해, 전지의 온도가 급격히 상승하는 열폭주 현상이 일어나게 되고 온도가 일정 이상까지 상승하면 전지의 발화가 일어날 수 있다. 또한, 전해액과 전극 사이의 반응 결과, 가스가 발생하여 전지 내압이 상승하게 되며, 일정 압력 이상이 되면 전지는 폭발하게 된다. 이와 같은 발화 및 폭발의 위험성은 리튬 이온 폴리머 전지가 가지고 있는 가장 치명적인 단점이라 할 수 있다.Such a lithium ion polymer battery is exposed to a high temperature or is short-circuited due to overcharge, external short circuit, nail penetration, local crush, falling, etc., There is a risk of ignition and explosion as the battery is heated. When the temperature of the battery rises, the reaction between the electrolyte and the electrode is accelerated. As a result, a reaction heat is generated and the temperature of the battery further rises, which again accelerates the reaction between the electrolyte and the electrode. As a result, the temperature of the battery rapidly rises, which again accelerates the reaction between the electrolyte and the electrode. Such a vicious circle causes a thermal runaway phenomenon in which the temperature of the battery rises sharply, and when the temperature rises to a certain level or higher, the battery may ignite. Also, as a result of the reaction between the electrolyte and the electrode, a gas is generated to increase the internal pressure of the cell, and when the pressure exceeds a certain level, the cell explodes. Such a risk of ignition and explosion is the most fatal disadvantage of the lithium ion polymer battery.

특히, 리튬 이온 폴리머 전지는 전지 케이스(10)가 강도가 약한 연포장재로 되어 있으므로 인해 낙하, 외부 충격 등에 의해 쉽게 변형된다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(20)의 상단에 위치된 전지 케이스(10)의 내부에는 전극 탭(21, 22)들이 용접에 의해 전극 리드(31, 32)에 연결되기 위한 공간이 존재하는데, 낙하 등에 의해 전지의 상단 방향으로부터 충격이 가해지는 경우, 전극 조립체(20)가 상단 공간으로 이동하면서 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 접합되는 접합 영역(B)이 전극 조립체(20)의 최외곽 전극 또는 전극 조립체(20) 상단에 접촉되면서 내부 단락이 유발될 수 있다. 전지의 낙하는 전지의 사용 중에 자주 발생하는 현상이므로, 보다 효율적인 방법으로 전지의 안전성을 담보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Particularly, since the battery case 10 of the lithium ion polymer battery is made of a soft packaging material having low strength, it is easily deformed by dropping, external impact, or the like. 1 and 2, the electrode tabs 21 and 22 are connected to the electrode leads 31 and 32 by welding, respectively, in the battery case 10 positioned at the upper end of the electrode assembly 20, 22 and the electrode leads 31, 32 are joined to each other while the electrode assembly 20 is moved to the upper space when impact is applied from the upper end direction of the battery due to dropping or the like, An internal short circuit may be caused when the electrode assembly B contacts the outermost electrode of the electrode assembly 20 or the upper end of the electrode assembly 20. [ Since the drop of the battery is a phenomenon that occurs frequently during use of the battery, there is a high need for a technique for securing the safety of the battery in a more efficient manner.

상기 문제점을 해결하기 위해 종래에는, 도 2에 도시된 것처럼, 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 접합되는 접합 영역(B)에 점착 필름(50)을 부착하여 전극 조립체(20)의 이동으로 인한 내부 단락을 방지하였다.2, an adhesive film 50 is attached to a bonding region B where the electrode tabs 21 and 22 are bonded to the electrode leads 31 and 32, (20).

그러나 상기한 종래의 방식은 전극 리드(31, 32)에 리드 필름(40)을 부착하는 작업을 한 후, 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 접합되는 접합 영역(B)에 점착 필름(50)을 부착하는 작업을 별도로 진행해야함으로 작업 공정이 복잡하고 번거로운 문제점이 있었다.
However, in the above-described conventional method, after the lead film 40 is attached to the electrode leads 31 and 32, the bonding regions B and B where the electrode tabs 21 and 22 and the electrode leads 31 and 32 are joined Since the work of attaching the adhesive film 50 has to be carried out separately, the work process is complicated and troublesome.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전지 케이스와 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서부터 전극 리드와 전극 탭이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 전극 리드의 양면에 리드 필름을 구비함으로써, 한 번의 작업으로 상기 접촉 영역 및 접합 영역의 전기 절연성을 확보할 수 있어 작업 공정을 단순화할 수 있는 전기 절연성이 향상된 이차전지 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a leadfilter for a lithium ion secondary battery which is provided on both sides of an electrode lead so as to extend from a contact area where a battery case and an electrode lead are in contact, The present invention also provides a secondary battery having improved electrical insulation and a method of manufacturing the same, which can simplify a work process by securing electrical insulation between the contact region and the junction region in a single operation.

상기 목적은 본 발명에 따라, 전지 케이스; 상기 전지 케이스에 내장되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되도록 형성되는 전극 탭; 상기 전극 탭과 전기적으로 연결되도록 접합되되, 일부가 상기 전지 케이스의 외부로 드러나도록 형성됨에 의해 일 영역이 상기 전지 케이스와 접촉되는 전극 리드; 및 상기 전지 케이스와 상기 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서부터 상기 전극 리드와 상기 전극 탭이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 상기 전극 리드의 양면에 구비되는 리드 필름에 의해 달성될 수 있다.According to the present invention, the above object is achieved by a battery case comprising: a battery case; An electrode assembly housed in the battery case; An electrode tab protruding from the electrode assembly; An electrode lead which is joined to the electrode tab so as to be electrically connected to the electrode tab, and a part of which is exposed to the outside of the battery case to contact the battery case; And a lead film provided on both sides of the electrode lead so as to extend from a contact area where the electrode case and the electrode case are in contact to a joint area where the electrode lead and the electrode tab are joined.

또한, 상기 각 리드 필름은 일측이 상기 전극 리드의 상기 접촉 영역에 접착되고, 타측은 상기 전극 리드에 미 접착된 상태로 연장되어 상기 전극 리드의 상기 접합 영역을 덮어주도록 형성될 수 있다.Each of the lead films may be formed so that one side thereof is bonded to the contact region of the electrode lead and the other side of the lead film extends beyond the electrode lead so as to cover the bonding region of the electrode lead.

이때, 상기 리드 필름은 상기 전극 리드의 너비보다 넓은 너비를 갖도록 형성될 수 있다.At this time, the lead film may be formed to have a width wider than the width of the electrode lead.

또한, 상기 전극 조립체는 다수의 양극판과 음극판을 분리막이 개재된 상태로 적층한 스택형 전극 조립체이고, 상기 전극 리드와 상기 전극 탭이 접합되는 접합 영역은 다수의 전극 탭들을 극성별로 하나의 전극 리드에 용접하여 접합시킨 구조로 이루어질 수 있다.The electrode assembly is a stacked electrode assembly in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are stacked with a separator interposed therebetween. A junction region where the electrode leads and the electrode tabs are joined is formed by a plurality of electrode tabs, For example, by welding.

또한, 상기 전극 조립체는 바이셀 또는 풀셀 구조의 단위 셀들이 분리 필름에 의해 권취되어 있는 스택/폴딩형 전극 조립체이고, 상기 전극 리드와 상기 전극 탭이 접합되는 접합 영역은 단위 셀들의 다수의 전극 탭들을 극성별로 하나의 전극 리드에 용접하여 접합시킨 구조로 이루어질 수 있다.The electrode assembly may be a stack / folding type electrode assembly in which unit cells of a bi-cell or pull-cell structure are wound by a separation film, and a bonding region where the electrode lead and the electrode tab are joined may include a plurality of electrode tabs Are welded to one electrode lead for each polarity.

한편, 본 발명의 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법은 (a) 초음파 용접기의 혼(horn)과 엔빌(anvil)의 사이로 상기 전극 조립체의 전극 탭을 삽입하는 단계; (b) 상기 초음파 용접기의 혼(horn)과 엔빌(anvil)의 사이로 상기 전극 리드를 삽입하되, 상기 초음파 용접기 입구 인근에 형성된 가이드 부재와의 접촉에 의해 상기 리드 필름이 상기 전극 리드와 이격되어 상기 전극 리드의 상기 접합 영역만을 상기 초음파 용접기로 삽입하는 단계; (c) 상기 초음파 용접기로 삽입된 상기 전극 탭과 전극 리드를 접합하는 단계; (d) 상기 전극 리드의 상기 접합 영역을 상기 리드 필름에 의해 덮어주는 단계; 및 (e) 상기 전극 리드가 접합된 상기 전극 조립체를 상기 전지 케이스에 내장하여 밀봉하되, 상기 리드 필름이 상기 접촉 영역에서 상기 전지 케이스와 접촉되도록 밀봉하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a secondary battery having improved electrical insulation, comprising the steps of: (a) inserting an electrode tab of the electrode assembly between a horn and an anvil of an ultrasonic welder; (b) inserting the electrode lead between the horn and the anvil of the ultrasonic welder, wherein the lead film is separated from the electrode lead by contact with a guide member formed near the entrance of the ultrasonic welder, Inserting only the junction region of the electrode lead into the ultrasonic welder; (c) joining the electrode tab and the electrode tab inserted into the ultrasonic welder; (d) covering the junction region of the electrode lead with the lead film; And (e) sealing the electrode assembly with the electrode assembly, the electrode assembly being embedded in the battery case, so that the lead film contacts the battery case in the contact area.

여기서, 상기 가이드 부재는 쌍으로 마련되어 상기 초음파 용접기의 입구에 이격된 상태로 배치되되, 상기 가이드 부재의 이격 거리는 전극 리드의 두께에 대응되는 거리로 이격되도록 배치될 수 있다.Here, the guide members may be arranged in pairs so as to be spaced apart from the mouth of the ultrasonic welder, and the distance between the guide members may be spaced apart by a distance corresponding to the thickness of the electrode leads.

또한, 상기 가이드 부재는 상기 리드 필름의 너비보다 넓은 너비를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the guide member may be formed to have a width wider than the width of the lead film.

또한, 상기 리드 필름과 접촉되는 상기 가이드 부재의 접촉 면은 곡면으로 형성될 수 있다.The contact surface of the guide member, which is in contact with the lead film, may be curved.

이에 의해, 전지 케이스와 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서부터 전극 리드와 전극 탭이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 전극 리드의 양면에 리드 필름을 구비함으로써, 한 번의 작업으로 상기 접촉 영역 및 접합 영역의 전기 절연성을 확보할 수 있어 작업 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
By providing a lead film on both surfaces of the electrode lead so as to extend from the contact area where the electrode case and the electrode case are in contact to the joint area where the electrode lead and the electrode tap are joined, Insulating property can be ensured and the work process can be simplified.

도 1 및 2는 종래 리튬 이온 폴리머 전지의 일반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지의 전극 리드 및 리드 필름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지의의 전극 리드 및 전극 탭이 접합된 상태를 도시한 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지의 전극 리드 및 전극 탭이 접합되는 것을 보여주는 작동도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법에 대한 흐름도이다.1 and 2 are views showing a general structure of a conventional lithium ion polymer battery.
3 is a view showing a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention.
4 is a view showing an electrode lead and a lead film of a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state in which an electrode lead and an electrode tab of a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention are bonded. FIG.
6 and 7 are operation diagrams showing electrode leads and electrode tabs of a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention.

본 명세서 및 특허청구범위에 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.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or preliminary meaning and the inventor shall properly define the concept of the term in order to describe its invention in the best possible way The present invention should be construed in accordance with the spirit and concept of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 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. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지 및 이의 제조방법에 관하여 살펴보기로 한다.
Hereinafter, a secondary battery with improved electrical insulation according to a preferred embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a schematic view illustrating a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention.

도 3을 참조하면, 도시된 전기 절연성이 향상된 이차전지는 전지 케이스(100), 전지 케이스(100)에 내장되는 전극 조립체(200), 전극 조립체(200)로부터 돌출되도록 형성되는 전극 탭(210, 220), 전극 탭(210, 220)과 전기적으로 연결되도록 접합되어 일부가 전지 케이스(100)의 외부로 드러나도록 형성되는 전극 리드(310, 320) 및 전지 케이스(100)와 전극 리드(310, 320)가 접촉되는 접촉 영역(C)에서 전극 리드(310, 320)와 전극 탭(210, 220)이 접합되는 접합 영역까지 연장되도록 전극 리드(310, 320)의 양면에 구비되는 리드 필름(330)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the illustrated secondary battery with improved electrical insulation includes a battery case 100, an electrode assembly 200 embedded in the battery case 100, electrode tabs 210 and 210 protruding from the electrode assembly 200, Electrode leads 310 and 320 formed to be electrically connected to the electrode tabs 210 and 220 so as to be partially exposed to the outside of the battery case 100 and electrode leads 310 and 320, 320 provided on both sides of the electrode leads 310 and 320 so as to extend to the bonding region where the electrode leads 310 and 320 and the electrode tabs 210 and 220 are joined in the contact region C where the electrode leads 310 and 320 contact, ).

먼저, 전지 케이스(100)는 전극 조립체(200)가 내장될 수 있는 오목한 형상의 수납부를 포함하는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체에 일체로 연결되어 있는 커버로 이루어진다. 상기 전지 케이스(100)는 이차전지의 외형을 이루는 것으로 상기 수납부에 전극 조립체(200)를 내장하고 전해액을 주입한 후, 상기 케이스 본체와 커버를 상호 접합하여 밀봉하게 된다.First, the battery case 100 includes a case body including a concave shaped housing portion into which the electrode assembly 200 can be housed, and a cover integrally connected to the case body. The battery case 100 forms an outer shape of the secondary battery. After the electrode assembly 200 is installed in the housing part and the electrolyte is injected, the case body and the cover are sealed to each other.

그리고, 전극 조립체(200)는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(210, 220)은 전극 조립체(200)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극 리드(310, 320)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(210, 220)과 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며 전지 케이스(100)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 상기한 전극 리드(310, 320)의 양면에는 전지 케이스(100)와의 밀봉도를 높이고, 이와 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 리드 필름(330)이 부착되어 있다.The electrode assembly 200 is a power generation element in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are sequentially stacked with a separation membrane interposed therebetween, and has a stacked or stacked / folded structure. The electrode tabs 210 and 220 extend from the respective electrode plates of the electrode assembly 200 and the electrode leads 310 and 320 are electrically connected to a plurality of electrode tabs 210 and 220 extending from the respective electrode plates, And a part of the battery case 100 is exposed to the outside. On both sides of the electrode leads 310 and 320, a lead film 330 is attached to increase the degree of sealing with the battery case 100 and at the same time to ensure an electrically insulated state.

상기한 리드 필름(330)은 전극 리드(310, 320)의 너비보다 넓은 너비를 갖도록 형성되는 필름으로서, 전지 케이스(100)와 전극 리드(310, 320)가 접촉되는 접촉 영역(C)에서부터 전극 리드(310, 320)와 전극 탭(210, 220)이 접합되는 접합 영역(D)까지 연장되도록 전극 리드(310, 320)의 양면에 구비된다.The lead film 330 is formed to have a width wider than the width of the electrode leads 310 and 320. The lead film 330 extends from a contact region C where the battery case 100 and the electrode leads 310 and 320 are in contact with each other, 320 are provided on both sides of the electrode leads 310 and 320 so as to extend to the joint region D where the leads 310 and 320 and the electrode tabs 210 and 220 are joined.

이때, 리드 필름(330)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 전지 케이스(100)와 전극 리드(310, 320)가 접촉되는 접촉 영역(C)에서는 전극 리드(310, 320)에 접착되어 있고, 전극 리드(310, 320)와 전극 탭(210, 220)이 접합되는 접합 영역(D)에서는 전극 리드(310, 320)와 미접착되어 있다. 상기와 같이 리드 필름(330)이 상기 접촉 영역(C)에서는 전극 리드(310, 320)에 접착되어 있고, 상기 접합 영역(D)에서는 전극 리드(310, 320)에 미접착되어 있으므로, 전극 탭(210, 220)과 전극 리드(310, 320)를 용접하여 접합한 후, 상기 접합 영역(D)을 도 5와 같이 덮어줄 수 있게 된다.4, the lead film 330 is bonded to the electrode leads 310 and 320 in the contact area C where the battery case 100 and the electrode leads 310 and 320 are in contact with each other The electrode leads 310 and 320 are not bonded to the electrode leads 310 and 320 in the bonding region D where the electrode leads 310 and 320 are joined to the electrode tabs 210 and 220. Since the lead film 330 is bonded to the electrode leads 310 and 320 in the contact region C and is not bonded to the electrode leads 310 and 320 in the bonding region D as described above, The electrodes 210 and 220 and the electrode leads 310 and 320 are welded to each other and then the joint region D can be covered as shown in FIG.

즉, 본 발명은 하나의 리드 필름(330)에 의해 전지 케이스(100)와 전극 리드(310, 320)가 접촉되는 접촉 영역(C)과, 전극 탭(210, 220)과 전극 리드(310, 320)가 접합되는 접합 영역(D) 모두의 전기 절연성을 확보할 수 있게 되는 것이다. 이에 따라, 전기 절연성을 확보하기 위한 공정이 단축되어 이차전지의 생산성이 향상될 수 있다.
That is, in the present invention, the contact area C where the battery case 100 and the electrode leads 310 and 320 are in contact with each other by one lead film 330, the electrode tabs 210 and 220 and the electrode leads 310 and 320, 320 can be ensured in all of the junction regions D to which they are joined. Thus, the process for securing the electrical insulation can be shortened and the productivity of the secondary battery can be improved.

이하에서는, 도 6 내지 8을 참조하여, 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 초음파 용접기(500)의 혼(510)과 엔빌(520)의 사이로 전극 탭(210, 220)을 삽입하는 단계(S1)를 수행한다.6, a step S1 of inserting the electrode tabs 210 and 220 between the horn 510 and the vane 520 of the ultrasonic welder 500 is performed.

상기 단계(S1)와 동시에 초음파 용접기(500)의 입구 인근에 형성된 가이드 부재(530)의 사이로 전극 리드(310, 320)를 삽입하여 전극 리드(310, 320)와 미접착된 리드 필름(330)을 전극 리드(310, 320)와 이격시키는 단계(S2)를 수행한다. (도 7 참조)The electrode leads 310 and 320 are inserted between the guide members 530 formed near the entrance of the ultrasonic welder 500 so that the electrode leads 310 and 320 and the lead film 330, (S2) of separating the electrode leads (310, 320) from the electrode leads (310, 320). (See Fig. 7)

상기와 같이 전극 리드(310, 320)와 리드 필름(330)을 이격시키는 가이드 부재(530)는 쌍으로 마련되어 초음파 용접기(500)의 입구에 이격된 상태로 배치되는데, 가이드 부재(530)의 이격 거리(L)는 전극 리드(310, 320)의 두께에 대응되는 거리를 갖도록 이격된다. 즉, 전극 리드(310, 320)가 가이드 부재(530)의 사이로 삽입되면, 리드 필름(330)은 가이드 부재(530)와 접촉됨에 의해 가이드 부재(530)의 곡면(531)을 따라 이동되며 전극 리드(310, 320)와 이격된다. 따라서, 초음파 용접기(500)의 혼(510)과 엔빌(520)의 사이로는 전극 리드(310, 320)만이 삽입되게 된다. 이때, 가이드 부재(530)는 리드 필름(330)의 너비보다 넓은 너비를 갖도록 형성되어 리드 필름(330)이 전극 리드(310, 320)에서 용이하게 이격되도록 한다.As described above, the guide members 530 for separating the electrode leads 310 and 320 from the lead film 330 are arranged in a state of being separated from the entrance of the ultrasonic welder 500, The distance L is spaced to have a distance corresponding to the thickness of the electrode leads 310 and 320. [ That is, when the electrode leads 310 and 320 are inserted between the guide members 530, the lead film 330 is moved along the curved surface 531 of the guide member 530 by being in contact with the guide member 530, The leads 310 and 320 are separated from each other. Therefore, only the electrode leads 310 and 320 are inserted between the horn 510 and the vane 520 of the ultrasonic welder 500. At this time, the guide member 530 is formed to have a width wider than the width of the lead film 330 so that the lead film 330 is easily separated from the electrode leads 310 and 320.

한편, 상기 단계(S2)가 완료되면, 초음파 용접기(500)에 의해 전극 탭(210, 220)과 전극 리드(310, 320)를 상호 용접하여 접합시키게 된다.Meanwhile, when the step S2 is completed, the electrode tabs 210 and 220 and the electrode leads 310 and 320 are welded to each other by the ultrasonic welder 500.

상기와 같이 전극 탭(210, 220)과 전극 리드(310, 320)가 서로 접합되면, 전극 리드(310, 320)가 접합된 전극 조립체(200)를 초음파 용접기(500)에서 빼낸 후, 전극 탭(210, 220)과 전극 리드(310, 320)가 접합된 영역을 이격되었던 리드 필름(330)으로 덮어주는 단계(S5)를 수행한다.After the electrode tabs 210 and 220 and the electrode leads 310 and 320 are bonded to each other as described above, the electrode assembly 200 having the electrode leads 310 and 320 bonded thereto is taken out from the ultrasonic welder 500, A step S5 of covering the regions where the electrode leads 310 and 320 are bonded with the lead films 330 having been separated is performed.

상기 단계(S5)가 종료되면, 전극 리드(310, 320)가 접합된 전극 조립체(200)를 전지 케이스(100)의 내부에 내장하고, 전해액을 전지 케이스(100)의 내부에 주입한 후, 전지 케이스(100)를 밀봉하여 이차전지를 제조하게 된다. 이때, 전지 케이스(100)와 전극 리드(310, 320)가 접촉되는 접촉 영역 및 전극 탭(210, 220)과 전극 리드(310, 320)가 접합되는 접합 영역에 리드 필름(330)이 부착되어 있어 이차전지의 밀봉성 및 전기 절연성을 향상시키게 된다.
After the step S5 is completed, the electrode assembly 200, in which the electrode leads 310 and 320 are bonded, is embedded in the battery case 100. After the electrolyte solution is injected into the battery case 100, The battery case 100 is sealed to manufacture a secondary battery. At this time, the lead film 330 is attached to the contact area where the battery case 100 is in contact with the electrode leads 310 and 320 and the joint area where the electrode tabs 210 and 220 are connected to the electrode leads 310 and 320 So that the sealing performance and electrical insulation of the secondary battery can be improved.

상술한 바와 같이 구성되어 제조되는 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지는 전지 케이스(100)와 전극 리드(310, 320)가 접촉되는 접촉 영역(C)에서부터 전극 리드(310, 320)와 전극 탭(210, 220)이 접합되는 접합 영역(D)까지 연장되도록 전극 리드(310, 320)의 양면에 리드 필름(330)을 구비함으로써, 한 번의 작업으로 상기 접촉 영역(C) 및 접합 영역(D)의 전기 절연성을 확보할 수 있어 작업 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
The secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention manufactured as described above has a structure in which the electrode leads 310 and 320 and the electrode leads 310 and 320 contact the battery case 100 and the electrode leads 310 and 320, The lead film 330 is provided on both sides of the electrode leads 310 and 320 so as to extend to the joint region D where the tabs 210 and 220 are joined so that the contact region C and the joint region D can be ensured and the work process can be simplified.

이상으로 본 발명에 따른 전기 절연성이 향상된 이차전지 및 이의 제조방법에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
The preferred embodiments of the secondary battery with improved electrical insulation according to the present invention and the manufacturing method thereof have been described above.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing detailed description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as all equivalents thereof, be within the scope of the present invention.

10 : 전지 케이스 20 : 전극 조립체
21, 22 : 전극 탭 31, 32 : 전극 리드
40 : 리드 필름 50 : 점착 필름
100 : 전지 케이스 200 : 전극 조립체
210, 220 : 전극 탭 310, 320 : 전극 리드
330 : 리드 필름 500 : 초음파 용접기
510 : 혼 520 : 엔빌
530 : 가이드 부재10: battery case 20: electrode assembly
21, 22: electrode tabs 31, 32: electrode leads
40: lead film 50: adhesive film
100: battery case 200: electrode assembly
210, 220: electrode tab 310, 320: electrode lead
330: Lead film 500: Ultrasonic welding machine
510: Horn 520: Anvil
530: guide member

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 초음파 용접기의 혼(horn)과 엔빌(anvil)의 사이로 전극 조립체의 전극 탭을 삽입하는 단계;
(b) 상기 초음파 용접기의 혼(horn)과 엔빌(anvil)의 사이로 전극 리드를 삽입하되, 상기 초음파 용접기 입구 인근에 형성된 가이드 부재와의 접촉에 의해 상기 전극 리드의 일면 또는 양면에 구비되는 리드 필름의 일부가 상기 전극 리드와 이격되어 상기 전극 리드와 상기 전극 탭이 접합되는 접합 영역만을 상기 초음파 용접기로 삽입하는 단계;
(c) 상기 초음파 용접기로 삽입된 상기 전극 탭과 전극 리드를 접합하는 단계;
(d) 상기 전극 리드의 상기 접합 영역을 상기 리드 필름에 의해 덮어주는 단계; 및
(e) 상기 전극 리드가 접합된 상기 전극 조립체를 전지 케이스에 내장하여 밀봉하되, 상기 리드 필름이 상기 전지 케이스와 상기 전극 리드가 접촉되는 접촉 영역에서 상기 전지 케이스와 접촉되도록 밀봉하는 단계;를 포함하고,
상기 리드 필름과 접촉되는 상기 가이드 부재의 접촉 면은 곡면으로 형성되는 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법.
(a) inserting an electrode tab of an electrode assembly between a horn and an anvil of an ultrasonic welder;
(b) inserting an electrode lead between the horn and the anvil of the ultrasonic welder, the lead film being provided on one or both sides of the electrode lead by contact with a guide member formed near the entrance of the ultrasonic welder, Inserting only the joint region where the electrode lead and the electrode tab are joined to the ultrasonic welder, the joint region being partially separated from the electrode lead;
(c) joining the electrode tab and the electrode tab inserted into the ultrasonic welder;
(d) covering the junction region of the electrode lead with the lead film; And
(e) sealing the electrode assembly with the electrode assembly being sealed in the battery case so that the lead film contacts the battery case in a contact area where the battery case and the electrode lead are in contact with each other and,
Wherein the contact surface of the guide member contacting the lead film is formed as a curved surface.
제6항에 있어서,
상기 가이드 부재는 쌍으로 마련되어 상기 초음파 용접기의 입구에 이격된 상태로 배치되되, 상기 가이드 부재의 이격 거리는 전극 리드의 두께에 대응되는 거리로 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the guide member is disposed in a pair and is spaced apart from an inlet of the ultrasonic welder, and the distance between the guide members is spaced by a distance corresponding to the thickness of the electrode lead. Gt;
제6항에 있어서,
상기 가이드 부재는 상기 리드 필름의 너비보다 넓은 너비를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the guide member is formed to have a width wider than the width of the lead film.
삭제delete
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