KR101816961B1 - Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same - Google Patents

Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same Download PDF

Info

Publication number
KR101816961B1
KR101816961B1 KR1020140059828A KR20140059828A KR101816961B1 KR 101816961 B1 KR101816961 B1 KR 101816961B1 KR 1020140059828 A KR1020140059828 A KR 1020140059828A KR 20140059828 A KR20140059828 A KR 20140059828A KR 101816961 B1 KR101816961 B1 KR 101816961B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
negative electrode
cylindrical
electrode plate
tab
positive electrode
Prior art date
Application number
KR1020140059828A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150133030A (en
Inventor
유효선
이정규
이동섭
남상봉
문준호
이향목
팽기훈
정진해
김명윤
이법기
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020140059828A priority Critical patent/KR101816961B1/en
Publication of KR20150133030A publication Critical patent/KR20150133030A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101816961B1 publication Critical patent/KR101816961B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 원통형 이차전지 및 원통형 이차전지의 제조방법에 관한 것으로서, 양극판과, 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막과, 상기 양극판에 부착되는 양극탭과, 상기 음극판에 부착되는 음극탭을 포함하는 전극조립체와; 상기 전극조립체를 내부에 수납하는 원통형 캔을 포함하며, 상기 음극탭의 말단은 상기 원통형 캔의 바닥에 마찰교반점접합으로 접합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전기적 성질에 상관 없이 이종금속을 접합할 수 있어 구리 재질의 음극탭을 적용할 수 있으므로, 원가 절감 및 이차전지 저항 감소에 따른 성능을 개선할 수 있다. The present invention relates to a cylindrical rechargeable battery and a method of manufacturing a cylindrical rechargeable battery including a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode tab attached to the positive electrode plate, An electrode assembly including a negative electrode tab; And a cylindrical can accommodating the electrode assembly therein. The end of the negative electrode tab is joined to the bottom of the cylindrical can by friction stir welding.
According to the present invention, a dissimilar metal can be bonded regardless of an electrical property, and a negative electrode tab made of a copper material can be applied. Thus, the cost and the performance due to the reduction in resistance of the secondary battery can be improved.

Description

원통형 이차전지의 제조 장치 및 원통형 이차전지의 제조방법{Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a cylindrical secondary battery manufacturing method and a cylindrical secondary battery manufacturing method,

본 발명은 원통형 이차전지의 제조 장치 및 원통형 이차전지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기적 성질에 관계없이 이종금속을 접합할 수 있으므로 구리 재질의 음극탭을 적용할 수 있는 원통형 이차전지의 제조 장치 및 원통형 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical secondary battery manufacturing apparatus and a cylindrical secondary battery manufacturing method, and more particularly, to a cylindrical secondary battery capable of applying a negative electrode tab made of a copper material because dissimilar metals can be bonded irrespective of their electrical properties. A manufacturing apparatus and a method for manufacturing a cylindrical secondary battery.

일반적으로, 휴대형 무선 기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차전지에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 이차전지는 양극판과 음극판 및 분리막이 젤리-롤 형태로 권취되어 마련되는 전극조립체를 케이스 내부에 수납함으로써 이루어진다.2. Description of the Related Art [0002] In general, as a portable wireless device has been made lighter and more sophisticated, much research has been conducted on a secondary battery used as the driving power source. The secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator are wound in a jelly-roll shape and housed in a case.

도 1은 일반적인 원통형 이차전지의 수직 단면도를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형 이차전지(1)는, 전극조립체(3)와, 전극조립체(3) 및 전해액을 수용하는 원통형 캔(20)과, 원통형 캔(20) 상부에 조립되어 원통형 캔(20)을 밀봉하며 전극조립체(3)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡 어셈블리(25)를 포함한다. 원통형 캔(20)에 내장되는 전극조립체(3)는 음극판, 양극판, 분리막 등으로 구성되어 있으며, 음극판은 음극탭(11)과 연결되고, 양극판은 양극탭(13)과 연결되어 있다. 1 is a vertical cross-sectional view of a conventional cylindrical secondary battery. 1, a cylindrical rechargeable battery 1 includes an electrode assembly 3, an electrode assembly 3, a cylindrical can 20 for containing an electrolyte, and a cylindrical can 20, And a cap assembly 25 sealing the can 20 and allowing the current generated in the electrode assembly 3 to flow to an external device. The electrode assembly 3 incorporated in the cylindrical can 20 is composed of a negative electrode plate, a positive electrode plate, a separator, etc. The negative electrode plate is connected to the negative electrode tab 11 and the positive electrode plate is connected to the positive electrode tab 13.

양극판은 양극집전체 양면에 양극활물질층이 도포되어 이루어진다. 양극판의 양 말단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극 무지부가 형성된다. 양극무지부의 일단에는 전극조립체(3)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극탭(13)이 접합되어 있다. The positive electrode plate is formed by applying a positive electrode active material layer on both surfaces of the positive electrode collector. At both ends of the positive electrode plate, a positive electrode uncoated portion in which the positive electrode active material layer is not formed is formed. A positive electrode tab 13 protruding by a predetermined length from the top of the electrode assembly 3 is bonded to one end of the positive electrode uncoated portion.

음극판은 음극집전체 양면에 음극활물질층이 도포되어 이루어진다. 음극판의 양 말단은 음극활물질층이 형성되지 않은 음극무지부가 형성된다. 음극무지부의 일단에는 전극조립체(3)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극탭(11)이 접합되어 있다. 음극탭(11)은 원통형 캔(20)의 바닥(30) 중앙에 접합된다. 이에, 원통형 캔(20) 자체가 음극 역할을 수행하게 된다. The negative electrode plate is formed by coating a negative electrode active material layer on both surfaces of a negative electrode collector. At both ends of the negative electrode plate, a negative electrode uncoated portion in which the negative electrode active material layer is not formed is formed. At one end of the negative electrode uncoated portion, a negative electrode tab 11 protruded by a predetermined length is bonded to the lower portion of the electrode assembly 3. The negative electrode tab 11 is bonded to the center of the bottom 30 of the cylindrical can 20. Thus, the cylindrical can 20 itself acts as a cathode.

한편, 원통형 캔(20)은 일반적으로 알루미늄, 철 또는 이들의 합금으로 형성되고, 음극탭(11)으로는 니켈이 주로 사용되고 있다. 이와 같이, 이차전지(1)의 음극탭(11)과 원통형 캔(20)의 바닥(30)은 전기적 성질이 서로 상이한 이종금속으로 마련되며, 음극탭(11)과 원통형 캔(20)의 바닥(30)을 접합하기 위하여 저항 용접 방식이 이용되고 있다. On the other hand, the cylindrical can 20 is generally made of aluminum, iron or an alloy thereof, and nickel is mainly used as the negative electrode tab 11. [ The negative electrode tab 11 of the secondary battery 1 and the bottom 30 of the cylindrical can 20 are made of dissimilar metals having different electrical properties and the negative electrode tab 11 and the bottom A resistance welding method is used in order to join the metal plate 30.

그러나, 니켈은 단가가 높고 비저항이 높은 재질이다. 이에, 단가가 낮고 비저항이 낮은 구리재질로 음극탭(11)이 마련될 것이 요구되고 있으나, 구리는 저항이 낮은 성질을 갖기 때문에 저항 용접 방식과 같은 종래 용접 방식으로는 원통형 캔(20) 바닥(30)과의 접합이 불가능하다. 이와 같이, 종래의 저항 용접 방식은 이종 금속의 접합을 위하여 적용 가능한 범위가 제한적이므로, 단가가 낮고 비저항이 낮은 구리재질의 음극탭(11)을 적용하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.However, nickel is a material having a high unit price and a high specific resistance. Accordingly, it is required that the negative electrode tab 11 be formed of a copper material having a low unit cost and a low specific resistance. However, since copper has a low resistance property, the conventional welding method such as resistance welding method, 30 can not be joined to each other. As described above, the conventional resistance welding method has a problem in that it is impossible to apply a negative electrode tab 11 made of a copper material having a low unit cost and a low specific resistance because of a limited application range for bonding different metals.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기적 성질에 상관 없이 이종금속을 접합할 수 있어 구리 재질의 음극탭을 적용할 수 있는 원통형 이차전지의 제조 장치 및 원통형 이차전지의 제조방법을 제공하는 것이다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cylindrical secondary battery manufacturing apparatus and a cylindrical secondary battery manufacturing method which can apply a dissimilar metal to an anode tab of a copper material, will be.

본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조 장치는, 양극판과, 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막과, 상기 양극판에 부착되는 양극탭과, 상기 음극판에 부착되는 음극탭을 포함하는 전극조립체와 상기 전극조립체를 내부에 수납하는 원통형 캔을 포함하는 원통형 이차전지의 제조 장치에 있어서, 상기 음극탭과 상기 원통형 캔이 겹쳐지게 배치되는 지지대 및 상기 지지대의 상측에 상하방향으로 이동 가능하게 형성되며, 상기 지지대를 향하여 하강하면 상기 음극탭과 상기 원통형 캔이 겹쳐진 부분에 접촉한 후 회전하여 상기 음극탭과 상기 원통형 캔을 접합시키는 용접툴; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for manufacturing a cylindrical rechargeable battery according to the present invention includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode tab attached to the positive electrode plate, An apparatus for manufacturing a cylindrical rechargeable battery including an electrode assembly and a cylindrical can accommodating the electrode assembly, the apparatus comprising: a supporter for overlapping the negative electrode tab and the cylindrical can; A welding tool for contacting the anode tab and the cylindrical can when the anode tab and the cylindrical can descend toward the support and rotating the anode tap and the cylindrical can; And a control unit.

본 발명에서, 상기 음극탭은 구리재질로 마련되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the negative electrode tab is made of a copper material.

본 발명에서, 상기 음극탭의 말단과 상기 원통형 캔의 바닥 사이에는 마찰교반점접합으로 인한 변형부가 형성되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that a deformed portion due to the friction stir spot bonding is formed between the end of the negative electrode tab and the bottom of the cylindrical can.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조 장치 및 원통형 이차전지의 제조방법에 따르면, 전기적 성질에 상관 없이 이종금속을 접합할 수 있어 구리 재질의 음극탭을 적용할 수 있으므로, 원가 절감 및 이차전지 저항 감소에 따른 성능을 개선할 수 있다. As described above, according to the apparatus for manufacturing a cylindrical rechargeable battery and the method for manufacturing a cylindrical rechargeable battery according to the present invention, dissimilar metals can be bonded regardless of their electrical properties and a negative electrode tab made of a copper material can be applied. And the performance due to the decrease in resistance of the secondary battery can be improved.

도 1은 원통형 이차전지의 수직 단면을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조방법의 순서를 도시한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조방법으로 음극탭과 원통형 캔을 접합하는 모습을 도시한 도면. 1 is a vertical sectional view of a cylindrical secondary battery;
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cylindrical secondary battery.
FIGS. 3 to 5 are views showing a method of manufacturing a cylindrical rechargeable battery according to the present invention in which a negative electrode tab and a cylindrical can are joined together. FIG.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 원통형 이차전지의 제조 장치 및 원통형 이차전지의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 원통형 이차전지(1)는 양극판과, 음극판과, 양극판과 음극판의 사이에 개재되는 분리막과, 양극판에 부착되는 양극탭(13)과, 음극판에 부착되는 음극탭(11)을 포함하는 전극조립체(3)와; 전극조립체(3)를 내부에 수납하는 원통형 캔(20)을 포함하며, 원통형 캔(20)의 바닥(30)에 음극탭(11)의 말단이 마찰교반점접합으로 접합되는 것을 특징으로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a cylindrical secondary battery and a method for manufacturing the cylindrical secondary battery. The cylindrical rechargeable battery 1 according to the present invention includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode tab 13 attached to the positive electrode plate, and a negative electrode tab 11 attached to the negative electrode plate An electrode assembly (3); Wherein the end of the negative electrode tab 11 is joined to the bottom 30 of the cylindrical can 20 by frictional engagement with the negative electrode tab 11 and a cylindrical can 20 for accommodating the electrode assembly 3 therein.

마찰교반점접합은 마찰열을 이용하여 이종금속을 접합시키는 것으로, 음극탭(11)과 원통형 캔(20)의 바닥(30)을 서로 접촉시킨 상태에서 용접툴(53)을 회전시켜 그에 따른 마찰열을 이용하여 접합시킨다. 이에, 음극탭(11)의 말단과 원통형 캔(20)의 바닥(30) 사이에는 마찰열에 의하여 변형된 변형부(60)가 형성된다. The friction stir welding is carried out by joining dissimilar metals using frictional heat so that the welding tool 53 is rotated in a state where the negative electrode tab 11 and the bottom 30 of the cylindrical can 20 are in contact with each other, . Thus, a deformed portion 60 deformed by frictional heat is formed between the end of the negative electrode tab 11 and the bottom 30 of the cylindrical can 20.

변형부(60)는 용접툴(53)의 회전에 따라 발생하는 마찰열과 교반에 의해 음극탭(11)의 말단과 원통형 캔(20)의 바닥(30)에 열적 변형과 기계적 변형이 일어나는 부분으로, 변형에 따라 소재가 재결정을 이루게 되어 음극탭(11)의 말단과 원통형 캔(20)의 바닥(30)이 서로 접합된다. The deformation portion 60 is a portion where the end of the negative electrode tab 11 and the bottom 30 of the cylindrical can 20 are thermally deformed and mechanically deformed by stirring the frictional heat generated by the rotation of the welding tool 53 The material is recrystallized in accordance with the deformation, so that the ends of the negative electrode tab 11 and the bottom 30 of the cylindrical can 20 are bonded to each other.

이와 같이, 음극탭(11)을 원통형 캔(20)의 바닥(30)에 접합시킴에 있어서, 마찰교반점접합을 이용할 경우 음극탭(11)의 비저항 특성에 크게 영향을 받지 않으므로, 비저항이 낮은 구리재질로 음극탭(11)이 마련될 수 있다. As described above, when the negative electrode tab 11 is joined to the bottom 30 of the cylindrical can 20, the use of the frictional rendezvous junction is not significantly affected by the specific resistance characteristic of the negative electrode tab 11, The negative electrode tab 11 may be made of copper.

이하에서는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조방법에 따른 순서를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 양극판과, 음극판과, 양극판과 음극판의 사이에 개재되는 분리막과, 양극판에 부착되는 양극탭(13)과, 음극판에 부착되는 음극탭(11)을 구비하는 원통형의 전극조립체(3)를 준비하는 준비단계(S1)와; 전극조립체(3)를 원통형 캔(20)의 내부에 수용하는 수용단계(S2)와; 전극조립체(3)의 음극탭(11) 말단을 원통형 캔(20)의 바닥(30)과 마찰교반점접합으로 접합시키는 접합단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a cylindrical secondary battery according to the present invention will be described. FIG. 2 is a view showing a procedure of a method of manufacturing a cylindrical secondary battery according to the present invention. As shown in Fig. 2, a cylindrical electrode plate 11 having a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode tab 13 attached to the positive electrode plate, (S1) for preparing the electrode assembly (3); A receiving step S2 of receiving the electrode assembly 3 inside the cylindrical can 20; And a bonding step (S3) of bonding the end of the negative electrode tab (11) of the electrode assembly (3) to the bottom (30) of the cylindrical can (20) by friction stir spot bonding.

준비단계(S1)는 전극조립체(3)를 준비하는 단계이다. 준비단계(S1)에서는, 전극시트에 양극활물질을 도포한 양극판과, 음극 활물질을 도포한 음극판을 준비하고, 이러한 양극판과 음극판 사이에 분리막을 개재시킨 상태로 원통형 형상으로 권취하여 젤리-롤을 형성한다. 이후, 외부 디바이스와의 연결을 위하여 양극판에 양극탭(13)을 부착하고, 음극탭(11)에 음극탭(11)을 부착하여 전극조립체(3)를 준비한다. The preparing step S1 is a step of preparing the electrode assembly 3. [ In preparation step S1, a positive electrode plate coated with a positive electrode active material and a negative electrode plate coated with a negative electrode active material are prepared on the electrode sheet. A separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to form a jelly- do. Thereafter, a positive electrode tab 13 is attached to a positive electrode plate for connection with an external device, and a negative electrode tab 11 is attached to a negative electrode tab 11 to prepare an electrode assembly 3.

수용단계(S2)는 준비단계(S1)에서 준비된 전극조립체(3)를 내부에 수용 공간이 형성되고 상부가 개구된 원통형의 캔(20)에 수납하는 단계이다. 수용단계(S2) 시, 개구된 상부를 통하여 수용 공간 내로 전극조립체(3)를 삽입하며, 이 때, 음극탭(11)이 원통형 캔(20)의 바닥(30)을 향하도록 삽입한다. In the accepting step S2, the electrode assembly 3 prepared in the preparing step S1 is accommodated in a cylindrical can 20 having an accommodating space formed therein and the top opened. In the receiving step S2, the electrode assembly 3 is inserted into the receiving space through the opened upper portion, at which time the negative electrode tab 11 is inserted so as to face the bottom 30 of the cylindrical can 20.

접합단계(S3)는 원통형 캔(20)의 바닥(30)과 음극탭(11)을 마찰교반용접 방식을 이용하여 접합시키는 단계이다. 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 제조방법으로 음극탭(11)과 원통형 캔(20)의 바닥(30)을 접합하는 모습을 도시한 도면이다. The joining step S3 is a step of joining the bottom 30 of the cylindrical can 20 and the negative electrode tab 11 using a friction stir welding method. 3 to 5 are views showing a state where the anode tab 11 and the bottom 30 of the cylindrical can 20 are joined to each other according to the method of manufacturing the cylindrical secondary battery according to the present invention.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 마찰교반용접을 수행하기 위한 원통형 이차전지의 제조 장치는 접합을 하고자 하는 두 부재가 안착되는 지지대(51)와, 지지대(51)의 상부에 마련되고, 지지대(51)를 향하여 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 용접툴(53)을 포함한다. 3 to 5, an apparatus for manufacturing a cylindrical secondary battery for performing friction stir welding includes a support base 51 on which two members to be joined are seated, And a welding tool 53 provided so as to be movable up and down toward the support table 51.

이와 같이 마련되는 마찰교반용접을 위한 장치를 이용한 접합단계(S3)를 설명한다. 우선, 지지대(51) 상에 음극탭(11)의 말단과 원통형 캔(20)의 바닥(30)이 서로 겹쳐지게 배치한다. 이 상태에서, 용접툴(53)을 지지대(51)를 향하여 하강시켜 두 부재가 겹쳐진 부분에 접촉시킨 후, 용접툴(53)을 회전시킨다. 용접툴(53)이 원통형 캔(20)의 바닥(30)과 음극탭(11) 말단의 계면에 접촉하며 회전함에 따라 마찰열이 발생되고, 이에 두 부재의 계면 부위의 조직이 국부적으로 가열되어 섞이며 접합이 이루어지게 된다. The joining step S3 using the apparatus for friction stir welding thus prepared will be described. First, the end of the negative electrode tab 11 and the bottom 30 of the cylindrical can 20 are arranged on the support base 51 so as to overlap each other. In this state, the welding tool 53 is lowered toward the support table 51 to bring the two members into contact with the overlapped portion, and then the welding tool 53 is rotated. Frictional heat is generated as the welding tool 53 contacts and rotates the interface between the bottom 30 of the cylindrical can 20 and the end of the negative electrode tab 11 so that the structure of the interface between the two members is locally heated, And bonding is performed.

상기와 같이, 전기적 성질에 상관없이 이종금속을 접합할 수 있는 마찰교반용접을 이용하므로, 종래 저항용접의 어려움이 있어 사용하지 못했던 구리재질의 음극탭(11)을 이차전지(1)에 적용할 수 있다. 구리재질의 음극탭(11)을 적용함에 따라 원가절감 및 이차전지(1)의 저항감소를 통하여 성능을 개선시키는 효과가 있다. Since the friction stir welding capable of joining the dissimilar metal is used irrespective of the electrical properties as described above, the negative electrode tab 11 made of copper, which has been difficult to use due to the resistance welding, is applied to the secondary battery 1 . The application of the negative electrode tab 11 made of copper has the effect of reducing the cost and improving the performance by reducing the resistance of the secondary battery 1.

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.

3: 전극조립체
11: 음극탭
20: 원통형 캔
30: 바닥
53: 용접툴3: electrode assembly
11: Negative electrode tab
20: Cylindrical can
30: Floor
53: Welding tool

Claims (6)

양극판과, 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막과, 상기 양극판에 부착되는 양극탭과, 상기 음극판에 부착되는 음극탭을 포함하는 전극조립체와;
상기 전극조립체를 내부에 수납하는 원통형 캔을 포함하는 원통형 이차전지 제조 장치에 있어서,
상기 음극탭의 말단과 상기 원통형 캔의 바닥이 서로 겹쳐지게 배치되는 지지대; 및
상기 지지대의 상측에 상하방향으로 이동 가능하게 형성되며, 상기 지지대를 향하여 하강하면 상기 음극탭과 상기 원통형 캔이 겹쳐진 부분에 접촉한 후 회전하여 상기 음극탭과 상기 원통형 캔의 계면 부위의 조직을 국부적으로 가열하며 섞어 접합시키는 용접툴; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지의 제조 장치.
An electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode tab attached to the positive electrode plate, and a negative electrode tab attached to the negative electrode plate;
And a cylindrical can accommodating the electrode assembly therein, the cylindrical secondary battery manufacturing apparatus comprising:
A support having a cathode tab and a bottom of the cylindrical can superimposed on each other; And
And when the cathode tab is lowered toward the support, the anode tab and the cylindrical can are brought into contact with the overlapped portion and then rotated to form a structure of the interface between the anode tab and the cylindrical can, A welding tool for heating and mixing and joining; Wherein the cylindrical secondary battery includes a plurality of cylindrical secondary batteries.
청구항 1에 있어서,
상기 음극탭은 구리재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지의 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the negative electrode tab is made of a copper material. 청구항 1에 있어서,
상기 음극탭의 말단과 상기 원통형 캔의 바닥 사이에는 마찰교반점접합으로 인한 변형부가 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지의 제조 장치. The method according to claim 1,
Wherein a deformed portion due to friction stir welding is formed between the end of the negative electrode tab and the bottom of the cylindrical can. 양극판과, 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막과, 상기 양극판에 부착되는 양극탭과, 상기 음극판에 부착되는 음극탭을 구비하는 원통형의 전극조립체를 준비하는 준비단계와;
상기 전극조립체를 원통형 캔의 내부에 수용하는 수용단계와;
상기 전극조립체의 상기 음극탭 말단을 상기 원통형 캔의 바닥 위에 서로 겹쳐지도록 지지대 상에 배치한 후, 용접툴을 지지대를 향하여 하강시켜 상기 원통형 캔의 바닥과 상기 음극탭의 계면에 접촉하면 용접툴을 회전시켜, 마찰열에 의해 상기 음극탭의 말단과 상기 캔의 바닥의 계면 부위의 조직을 마찰교반점접합으로 국부적으로 가열하며 섞어 접합시키는 접합단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지의 제조방법.Preparing a cylindrical electrode assembly having a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode tab attached to the positive electrode plate, and a negative electrode tab attached to the negative electrode plate;
A receiving step of receiving the electrode assembly inside the cylindrical can;
The negative electrode tab end of the electrode assembly is disposed on the support so as to be superimposed on the bottom of the cylindrical can, and then the welding tool is lowered toward the support so that the contact is made with the bottom of the cylindrical can and the interface of the negative electrode tab, And a bonding step of locally heating and mixing the structure of the interface between the end of the negative electrode tab and the bottom of the can by frictional reac- tion point bonding by frictional heat. 삭제delete 청구항 4에 있어서,
상기 음극탭은 구리재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지의 제조방법.The method of claim 4,
Wherein the negative electrode tab is made of a copper material.
KR1020140059828A 2014-05-19 2014-05-19 Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same KR101816961B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140059828A KR101816961B1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140059828A KR101816961B1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150133030A KR20150133030A (en) 2015-11-27
KR101816961B1 true KR101816961B1 (en) 2018-01-09

Family

ID=54847617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140059828A KR101816961B1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101816961B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190067648A1 (en) * 2017-08-31 2019-02-28 Nio Usa, Inc. Battery cell with aluminium case
US11431046B2 (en) 2018-08-21 2022-08-30 Nio Technology (Anhui) Co., Ltd. Lithium-ion cell using aluminum can

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179228A (en) * 2004-12-21 2006-07-06 Neomax Material:Kk Lead material for wiring connection and its manufacturing method
JP2009129553A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Sony Corp Battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179228A (en) * 2004-12-21 2006-07-06 Neomax Material:Kk Lead material for wiring connection and its manufacturing method
JP2009129553A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Sony Corp Battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150133030A (en) 2015-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4297367B2 (en) Secondary battery and manufacturing method thereof
KR101049282B1 (en) Electrical energy storage
JP5149924B2 (en) Cylindrical secondary battery and manufacturing method thereof
JP6285366B2 (en) Connecting contact leads to lithium-based electrodes
CN105830253B (en) Rectangular secondary cell
EP2804247B1 (en) Secondary battery fabrication method, secondary battery, and welding device
JP6635687B2 (en) Curved secondary battery and method of manufacturing the same
JP4588331B2 (en) Square battery and manufacturing method thereof
JP6679204B2 (en) Rechargeable battery
CN103119754A (en) Rechargeable battery with improved lead structure
CN105009326B (en) Charge storage element
KR100929032B1 (en) Electrode assembly, secondary battery having the same, manufacturing method of electrode assembly and electrode assembly manufactured by the method
TWI499150B (en) Modular current interrupt device, battery and method of manufacturing the same
JP5876380B2 (en) Method for manufacturing laminated aluminum material and method for manufacturing sealed battery including the same
KR101816961B1 (en) Cylindrical Secondary Battery And Method For Manufacturing The Same
CN110140229B (en) Secondary battery and method of manufacturing the same
JP2008258145A (en) Secondary battery and method for manufacturing the secondary battery
KR20150071918A (en) Sealing apparatus and method of secondary battery
CN106887563A (en) Secondary cell
JP4586339B2 (en) Sealed battery
EP3065196B1 (en) Rechargeable battery having connecting member
JP2018092743A (en) Friction stir welding method
JP2014049253A (en) Square secondary battery and method of manufacturing the same
WO2023010781A1 (en) Battery casing and battery
JP4522123B2 (en) Cylindrical battery and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant