KR20060002568A

KR20060002568A - 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060002568A
Application number: KR1020040051662A
Authority: KR
Inventors: 권성진
Original assignee: 주식회사 엘티케이
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-09
Also published as: KR100546878B1

Abstract

본 발명은 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 제조방법은 (S1) 전극탭의 표면에 부착되는 부착부와 전극탭의 양측으로 소정길이 연장되는 날개부를 갖는 절연성 실링필름을 각각 전극탭의 상면과 하면에 서로 대응하도록 가접하는 가접단계; (S2) 상기 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 20 ~ 50℃ 높게 가열가압하여 절연성 실링필름이 전극탭을 완전히 감싸 밀봉하도록 하는 제1 진접단계; 및 (S3) 상기 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 50 ~ 80℃ 높게 가열가압하여 후처리하는 제2 진접단계;를 포함한다. 본 발명에 따라 제조된 전극탭 부착체는 상당한 두께의 전극탭을 사용하여도 전극탭과 절연성 실링필름의 접합부위가 완전히 밀봉되므로, 대용량의 2차전지에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법 및 장치{PREPARATION METHOD AND AN APPARATUS OF ELECTRODE TAB ATTACHMENT FOR SECONDARY BATTERY}

도 1은 일반적인 리튬 2차전지의 구조를 개략적으로 도시한 사시도.

도 2a는 일반적인 리튬 2차전지의 단위셀 구조를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2b는 일반적인 리튬 2차전지의 바이셀 구조를 개략적으로 도시한 단면도.

도 3은 전극탭 부착체를 개략적으로 도시한 사시도.

도 4는 절연성 실링필름이 전극탭 양면에 부착된 전극탭 부착체를 사용하여 포장재의 실링부와 전극탭이 접합된 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 전극탭 부착체의 제조공정 및 장치를 개략적으로 도시한 공정도.

도 6은 본 발명에 따른 전극탭 부착체의 제조공정 중, 1차 가접시 사용될 수 있는 원통형 롤러 히팅 프레스의 사시 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...리튬 2차전지 14...음극탭 15...양극탭

17...절연성 실링필름 16...양극 그리드 18...음극 그리드

20...전지부 32...수납부 34...실링부

40...포장재 41...전극탭 50...음극탭 부착체

52...원통형 롤러 히팅 프레스

본 발명은 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 비디오 카메라, 휴대용 전화기, 휴대용 PC 등과 같은 휴대용 전자 제품의 구조가 경량화 또는 고기능화됨으로써 전자 제품의 전원으로 사용되는 2차전지에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 2차전지는 충/방전에 의해 연속적으로 사용할 수 있다.

리튬 2차 전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속전지, 리튬 이온전지, 및 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분된다. 리튬 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 폴리머 전지, 유기 전해액을 함유하는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분된다. 리튬 2차 전지는 고용량화가 가능하고 전지형태 변형이 비교적 용이하여 전동공구용, 의료장비용, 레저기구용, 전기자동차용 등으로 전지의 용도가 확장되고 있으며, 대형 전지로 시장진입 가능성이 높은 전지이다.

도 1은 일반적인 리튬 2차 전지의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 리튬 2차 전지(10)는 전지부(20), 양극탭(15) 및 음극탭(14)으로 이루어진 탭부 및 전지부를 수납하는 포장재(40)를 구비한다.

상기 전지부(20)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 양극판 (22)/세퍼레이터(24)/음극판(26)의 순서로 배열된 단위 셀(Unit Cell)(28) 또는 도 2b에 도시된 바와 같이, 양극판(21)/세퍼레이터(23)/음극판(25)/세퍼레이터(23)/양극판(21)/세퍼레이터(23)/음극판(25)의 순서로 배열된 바이 셀(Bi-Cell)(27)을 전지 용량에 맞게 다수개 적층시킨 구조를 가진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 양극판(21, 22)은 일 가장자리로부터 양극 그리드(16)가 각각 인출되어 있고, 음극판(26, 25) 역시 일 가장자리로부터 음극 그리드(18)가 각각 인출되어 있다. 양극 그리드(16)와 음극 그리드(18)의 일단은 각각 전극탭[양극탭(15) 및 음극탭(14)]과 용접 등의 방법으로 각각 연결되어 있는데, 양극탭(15)과 음극탭(14)은 외부와 통전이 가능하도록 소정길이를 갖는다. 도 3을 참조하면, 절연성 실링필름(17)은 전극탭(41)의 양면에 접합되어 전극탭(41)을 완전히 밀봉하도록 감싸져 있다. 전극탭(41)의 양측으로 소정길이 연장된 절연성 실링필름(17)의 날개부는 서로 열융착되어 있다. 통상적인 2차전지 제조공정에 있어서, 전극탭(41)은 절연성 실링필름(17)으로 전극탭(41)이 완전히 밀봉된 상태의 이른바 "전극탭 부착체(50)"의 형태로 별도 제조되어, 그리드에 용접된다.

다시 도 1로 돌아와서, 포장재(40)는 전지부(20)가 수납되는 수납부(32)와 전해액 주입 후 진공 실링되어 수납부(32)의 기밀을 유지시켜 주는 실링부(34)를 구비한다. 양극탭(15) 및 음극탭(14)이 실링부(34)와 만나는 접점부위에는 전극탭을 감싸서 밀봉하고 있는 절연성 실링필름(17) 부분이 개재되는데, 실링부(34)를 가열가압하면 절연성 실링필름(17)이 열융착되어 전극탭(14, 15)과 실링부(34)의 접점부위를 완전히 밀봉시킨다(도 4 참조). 이에 따라 전해액(미도시)이 수납부(32)로부터 외부로 누출되는 것이 방지되고 외부의 수분이 내부로 유입되는 것이 차단되며, 전극탭 부위에서 발생될 수 있는 단락(short)이 방지된다. 따라서, 수납부(32)의 밀봉은 매우 중요하다.

도 3에 있어서, 종래의 전극탭 부착체(40)는 전극탭(41)의 상면과 하면에 서로 대응하도록 소정의 열을 가하여 고정(가접)한 다음, 전극탭(41)의 양면에 가접된 절연성 실링필름(17)의 전면을 전극탭(41)의 상하에 위치한 가열가압수단으로 열융착시키는 1회의 진접 과정을 통하여 제조된다. 일반적으로 사용되는 전극탭의 두께는 100㎛ 이하이므로, 이러한 종래의 방법에 의해서도 절연성 실링필름이 전극탭을 어느 정도 완전히 밀봉할 수 있었다.

그러나, 대용량의 2차전지를 제조하기 위해서는 전극탭의 두께를 증가시켜야 되는데, 전극탭의 두께가 증가되면 전극탭의 단면부를 감싸는 절연성 실링필름 부분에서 완전한 접합이 이루어지지 않아 밀봉성이 불량해진다. 즉, 진접과정에서 가열가압수단에 의해 열과 압력을 받은 절연성 실링필름은 처음에는 전극탭을 완전히 감싸 열접착하게 되나, 시간이 지남에 따라 절연성 실링필름의 수축이 일어나 전극탭의 단면부에 접착된 부분이 떨어지게 된다. 이는 수초 내에 이루어지는 진접과정의 가열가압과정에서 발생한 절연성 실링필름 내부에 수축응력이 크게 존재하기 때문인 것으로 판단된다. 이러한 밀봉성 불량은 전극탭의 두께가 증가될수록 커지게 되며, 대용량 2차전지를 제조하는데 많은 문제점을 야기한다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상당한 두께의 전극탭을 사용하여도 전극탭과 절연성 실링필름의 접합부위가 완전히 밀봉되므로, 대용량의 2차전지에 유용하게 이용될 수 있는 전극탭 부착체의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전극탭과 절연성 실링필름의 접합부위가 완전히 밀봉되며, 기포가 잔존하지 않는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법은 (S1) 전극탭의 표면에 부착되는 부착부와 전극탭의 양측으로 소정길이 연장되는 날개부를 갖는 절연성 실링필름을 각각 전극탭의 상면과 하면에 서로 대응하도록 가접하는 가접단계; (S2) 상기 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 20 ~ 50℃ 높게 가열가압하여 절연성 실링필름이 전극탭을 완전히 감싸 밀봉하도록 하는 제1 진접단계; 및 (S3) 상기 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 50 ~ 80℃ 높게 가열가압하여 후처리하는 제2 진접단계;를 포함한다.

또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조장치는 전극탭의 양면에 절연성 실링필름을 서로 대응하도록 가접시키는 가접용 히팅 프레스, 절연성 실링필름이 전극탭을 완전히 감싸 밀봉하도록 전극탭의 양면에 가접된 절연성 실링필름의 전면을 가열가압시키는 1차 및 2차 진접용 히팅 프레스를 순차적으로 구비하는 장치로서, 상기 1차 진접용 히팅프레스는 전극탭의 양면에 가접된 절연성 실링필름의 전면을 가열가압할 수 있는 폭을 갖으며, 공급된 가접된 절연성 실링필름의 가열가압되는 부분이 일측면으로부터 시작되어 타측면으로 이동될 수 있도록 외층이 탄성력이 있는 소재로 이루어진 원통형 롤러 히팅 프레스로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.

본 발명의 전극탭 부착체의 제조방법에 따르면, 먼저, 전극탭의 상면과 하면에 절연성 실링필름을 서로 대응하도록 가접한다(S1). 상기 가접단계에 의하여 고정된 절연성 실링필름은 전극탭의 표면에 부착된 부착부와 전극탭의 양측으로 소정길이 연장된 날개부를 갖는다. 절연성 실링필름은 열가소성과 절연성을 갖는 필름으로서 통상적으로 전극탭 부착체에 사용되는 실링필름이라면 모두 사용이 가능한데, 종래의 전극탭에 부착되어 사용될 수 있다고 알려져 있는 공지의 절연성 실링 필름, 예를 들어, 변성 폴리프로필렌, 변성 폴리에틸렌과 같은 변성 폴리올레핀 등을 모두 사용할 수 있다. 가접단계는 후술하는 진접단계를 원활히 수행할 수 있도록 절연성 실링필름을 전극탭에 고정시키는 단계로서, 통상적인 가열가압수단을 통하여 절연성 실링필름을 전극탭 부착체의 상하면에 열융착시키는 방법을 사용할 수 있다. 가접단계에 의해서 절연성 실링필름의 부착부만 전극탭에 열융착하여 고정되면 충분하며, 서로 대응되는 절연성 실링필름의 날개부는 서로 접착될 필요는 없으나 이를 배제하지는 않는다.

이어서, 가접된 절연성 실링필름의 전면(부착부와 날개부를 포함한)을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 20 ~ 50℃ 높게 가열가압한다(S2:제1 진접단계).

제1 진접단계에 의하여 절연성 실링필름의 부착부는 전극탭과 완전히 열융착하게 되며, 전극탭의 양측으로 연장된 상하면의 절연성 실링필름 날개부도 서로 열융착되어 전극탭을 완전히 감싸게 된다. 제1 진접단계는 수초 정도의 짧은 시간으로 충분하며, 지나치게 오래동안 가열가압하게 되면, 절연성 실링필름이 열분해될 수 있다. 제1 진접단계에서 전극탭의 양면에 가접된 절연성 실링필름은 동시에 가열가압하는 것이 바람직하나, 별도로 가열가압하여도 관계없다.

그런 다음, 1차 진접된 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 50 ~ 80℃ 높게 가열가압하여 후처리한다(S2:제 2 진접단계).

전술한 바와 같이, 1차 진접된 절연성 실링필름은 전극탭을 완전히 감싸 열융착된다. 그러나, 1차 진접단계는 수초의 짧은 시간 내에 고온처리하여 이루어지므로, 열융착된 절연성 실링필름 내에는 수축응력이 크게 남아있다. 따라서, 시간 이 지남에 따라 절연성 실링필름의 수축되어 특히 전극탭의 단면부에 접착된 부분이 떨어지게 되므로, 밀봉성이 불량해진다. 따라서, 2차 진접을 통하여 절연성 실링필름 내부에 존재하는 수축응력을 줄여주어 밀봉성이 불량해지는 것을 방지한다. 2차 진접 역시 수초 정도의 짧은 시간 처리로 충분하다. 제2 진접단계에서 전극탭의 양면에 1차 진접된 절연성 실링필름은 동시에 가열가압하는 것이 바람직하나, 별도로 가열가압하여도 관계없다.

전술한 2회에 걸친 진접과정을 통하여 절연성 실링필름 내부에 존재하는 수축응력은 크게 줄어들게 되며, 이에 따라 시간이 경과하여도 전극탭의 밀봉성은 유지된다. 전술한 진접과정은 필요에 따라 몇회 더 거칠수 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명에 따른 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법을 설명한 대략적인 공정도이다. 도 5를 참조하면, 스트립 형태의 전극탭(41)이 연속적으로 공급된다. 필요에 따라 전극탭(41)은 초음파 세척이나 표면처리를 거칠 수 있으며, 가접단계에 투입되기 전에 예열을 가할 수 있다. 이어서, 전극탭(41)의 양 표면에는 소정 간격을 두고 절연성 실링필름이 투입되어 히팅 프레스(51)에 의해 가접된다.

그런 다음, 절연성 실링필름(17)이 가접된 전극탭(41)은 1차 진접을 위한 히팅 프레스(52)에 공급되어 1차 진접된다. 1차 진접을 위한 히팅 프레스(52)는 절연성 실링필름(17)과 접촉하는 면이 편평한 통상적인 히팅 프레스를 사용할 수 있으나, 전극탭(41)과 절연성 실링필름(17) 사이의 기포가 잔존하지 않도록 원통형 롤러 형상의 히팅 프레스(52)를 사용하는 것이 바람직하다. 원통형 롤러 형상의 히팅 프레스(52)를 이용하여 가열가압시, 절연성 실링필름(17)이 가열가압되는 부분 은 일측면으로부터 시작되어 타측면으로 이동되므로, 전극탭(41)과 절연성 실링필름(17) 사이의 공기가 제거되어 기포가 발생하지 않는다. 고용량 2차전지에 이용되는 전극탭은 두께 뿐만 아니라 폭도 커져야 하므로, 통상적인 평면 히팅 프레스만으로는 기포 제거가 어려우나, 본 발명에 따라 원통형 롤러 히팅 프레스를 사용하면 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 원통형 롤러 히팅 프레스는 전극탭의 양면에 가접된 절연성 실링필름의 전면을 가열가압할 수 있는 폭을 갖음은 물론이다. 도 6은 1차 진접에 사용되는 원통형 롤러 히팅 프레스(52)의 사시 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형 롤러 히팅 프레스(52)의 외층(52a)은 실리콘 러버와 같이 탄력성이 있는 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 탄력성 있는 소재로 이루어진 외층(52a)은 절연성 실링필름을 전극탭에 1차 진접시킬 때 절연성 실링필름을 전극탭의 단면부에 더욱 밀착시킴으로서 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 필요에 따라, 탄력성 있는 소재로 이루어진 외층(52a)의 표면에는 절연성 실링필름이 외층(52a)에 부착되는 것을 방지하는 내블로킹 소재를 코팅 또는 적층하여 형성할 수 있다.

이어서, 절연성 실링필름의 1차 진접이 완료된 전극탭은 2차 진접을 위한 히팅 프레스(53)에 공급되어 2차 진접된다. 2차 진접을 위한 히팅 프레스(53)는 절연성 실링필름(17)과 전극탭의 열융착이 충분히 되도록 편평한 통상적인 히팅 프레스를 사용하는 것이 바람직하나, 전술한 원통형 롤러(52)를 사용할 수도 있다. 물론 절연성 실링필름과 접촉하는 히팅 프레스(53)의 하면은 원통형 롤러(52)에서 설명한 바와 같은 탄력성이 있는 소재로 제조하는 것이 바람직하다.

전술한 공정에 따라 제조가 완료된 전극탭 부착체는 소정 길이로 절단하여 2 차 전지용 전극탭 부착체로 공급된다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

실시예 1

전극탭으로는 0.2mm 두께와 7mm의 폭을 갖는 긴 니켈 스트립을 사용하고, 절연성 실링필름으로는 변성 폴리프로필렌 재질의 절연성 실링필름[(두께 0.1mm, 폭 6.0mm, 용융점 145도]을 사용하여 도 5에 도시된 공정에 따라 전극판 부착체를 제조하였다.

절연성 실링필름에 대한 가접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 160도, 0.2MPa 및 2.4초이고, 1차 진접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 180도, 0.4MPa 및 3.0초이고, 2차 진접단계의 처리온도,프레스압력 및 시간은 각각 210도, 0.4MPa 및 3.0초이다. 제1 진접단계의 히팅프레스는 통상적인 제2 진접단계의 히팅프레스와 동일한 것을 사용하였다.

실시예 2

전극탭 부착체 재료 및 제조시 가접단계의 조건은 실시예 1과 동일하며, 1차 진접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 170도, 0.4MPa 및 2.0초였고, 2 차 진접단계의 처리온도,프레스압력 및 시간은 각각 190도, 0.4MPa 및 2.0초였으며, 3차 진접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 210도, 0.4MPa 및 2.0초였다. 제1 진접단계의 히팅프레스는 도 5에 도시된 원통형 롤러 히팅프레스를 사용하였다.

비교예 1

전극탭으로는 소형전지에 범용으로 사용되며 두께가 얇아 비교적 제조가 용이한 0.1mm 두께와 7mm의 폭을 갖는 긴 니켈 스트립을 사용하고, 절연성 실링필름으로는 실시예에서 사용한 것과 동일한 변성 폴리프로필렌 재질의 절연성 실링필름[(두께 0.1mm, 폭 6.0mm, 용융점 145도]을 사용하여 도 5에 도시된 공정에 따라 전극판 부착체를 제조하였다. 절연성 실링필름에 대한 가접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 160도, 0.2MPa 및 2.4초였고, 진접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 190도, 0.4MPa 및 3.0초였으며 1차 진접만 시행하였다. 제1 진접단계의 히팅프레스는 통상적인 히팅프레스를 사용하였다.

비교예 2

전극탭으로는 0.2mm 두께와 7mm의 폭을 갖는 긴 니켈 스트립을 사용하고, 절연성 실링필름으로는 변성 폴리프로필렌 재질의 절연성 실링필름[(두께 0.1mm, 폭 6.0mm, 용융점 145도]을 사용하여 도 5에 도시된 공정에 따라 전극판 부착체를 제조하였다. 절연성 실링필름에 대한 가접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간을 각각 160도, 0.2MPa 및 2.4초로 하고, 진접단계의 처리온도, 프레스압력 및 시간은 각각 210도, 0.4MPa 및 6.0초로 하여 1차 진접만을 실시하였다. 진접단계의 히팅 프레스는 통상적인 히팅프레스를 사용하였다.

[전해액 침지시험]

제조한 전극탭 부착체가 전지의 부품으로 사용되어 전지 내부의 전해액 환경에서도 금속재료와 실링필름의 접착성이 유지되어 전지의 밀봉성이 장기간 지속될 수 있는지 확인하기 위하여 리튬 2차전지용 전해액에 전극탭 부착체를 침지시키고 접착성 경시변화를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었으며, 평가기준은 다음과 같다.

+++ : 전극탭과 실링필름의 접착면 80~100% 유지(접착면 0~20% 전해액 침투)

++ : 전극탭과 실링필름의 접착면 50~80% 유지(접착면 20~50% 전해액 침투)

+ : 전극탭과 실링필름의 접착면 20~50% 유지(접착면 50~80% 전해액 침투)

- : 전극탭과 실링필름의 접착면 0~20% 유지(접착면 80~100% 전해액 침투)

시험조건은 질소로 충진된 글로브 박스에서 10ml의 바이알에 전해액(일본 우배흥산; 1.0M LiPF6 + EC:DEC:DMC(1:1:1))을 가득 채우고 준비된 전극탭 부착체를 투입한 후 바이알을 고무마개와 알루미늄캡으로 밀봉하고, 이를 60도씨의 온도를 유지하는 오븐에 저장하면서 시간별 접착성 변화를 측정하였다.

[모형전지의 진공저장시험]

도 1에 도시된 바와 같은 전지구조에서, 전지부(20)를 제외시키고, 그 대신 2ml의 전해액이 함입된 동일규격의 스폰지로 대체시킨 후, 전지 상단에 전극탭 부착체 한쌍을 전지 외부로 인출시키고, 포장재를 열융착하여 제작한 모형전지를 80 도, -70mmHg 조건의 진공오븐에서 시간경과에 따른 모형전지의 무게감소를 측정하여 그 결과를 표 2에 나타냈다. 이러한 방법은 모형전지 내부는 상대적으로 양압이고, 진공오븐 조건은 음압이므로, 전지 내부의 전해액이 외부로 배출되는 힘이 작용하여 감소되는 모형전지의 중량(mg)을 측정함으로써 보다 빠른 시간내에 음극탭 부착체의 밀봉성을 확인하기 위하여 시행된 것이다.

경과시간	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
24시간	+++	+++	+++	+
48시간	+++	+++	+++	-
72시간	++	+++	+++	-

경과시간	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
24시간	-7	-5	-6	-28
48시간	-8	-8	-7	*
72시간	-11	-8	-6	*
96시간	-18	-11	-9	*

표 1 및 표 2의 결과를 참조하면, 본 발명에 따라 점진적으로 온도조건을 상승시키는 다단계 열융착 진접조건으로 전극탭 부착체를 제조하는 경우, 전극탭과 실링필름의 접착성과 밀봉성이 향상되며, 특히 이 제조방법으로 0.2mm두께 이상의 후판 전극탭을 제조하면 통상 사용되는 0.1mm 두께의 박판 전극탭 부착체와 대등한 접착성과 밀봉성이 유지되므로, 보다 작은 규격의 음극탭 부착체로 보다 고용량의 리튬 2차전지를 설계할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 전극탭 부착체는 상당한 두께의 전극탭을 사용하여도 전극탭과 절연성 실링필름의 접합부위가 완전히 밀봉되므로, 대 용량의 2차전지에 유용하게 이용될 수 있다. 더불어, 전극탭 부착체의 제조장치에 있어서, 1차 진접시 원통형 롤러 형상의 히팅 프레스를 사용하면 전극탭과 절연성 실링필름 사이의 공기가 제거되어 기포가 잔존하지 않을 뿐만 아니라, 원통형 롤러 히팅 프레스의 외층을 탄력성이 있는 소재로 제조하는 경우 절연성 실링필름을 전극탭의 단면부에 더욱 밀착시킴으로서 밀봉성을 향상시킬 수 있다.

Claims

(S1) 전극탭의 표면에 부착되는 부착부와 전극탭의 양측으로 소정길이 연장되는 날개부를 갖는 절연성 실링필름을 각각 전극탭의 상면과 하면에 서로 대응하도록 가접하는 가접단계;

(S2) 상기 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 20 ~ 50℃ 높게 가열가압하여 절연성 실링필름이 전극탭을 완전히 감싸 밀봉하도록 하는 제1 진접단계; 및

(S3) 상기 절연성 실링필름의 전면을 각각 절연성 실링필름의 융점보다 50 ~ 80℃ 높게 가열가압하여 후처리하는 제2 진접단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 절연성 실링필름은 폴리올레핀계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 (S2) 단계의 가열가압은 원통형의 롤러 히팅 프레스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법.
제3항에 있어서,

상기 원통형 롤러 히팅 플레스의 외층은 탄성력이 있는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 원통형 롤러 히팅 플레스의 외층의 표면에는 내블로킹층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조방법.
전극탭의 양면에 절연성 실링필름을 서로 대응하도록 가접시키는 가접용 히팅 프레스, 절연성 실링필름이 전극탭을 완전히 감싸 밀봉하도록 전극탭의 양면에 가접된 절연성 실링필름의 전면을 가열가압시키는 1차 및 2차 진접용 히팅 프레스를 순차적으로 구비하는 장치로서,

상기 1차 진접용 히팅프레스는 전극탭의 양면에 가접된 절연성 실링필름의 전면을 가열가압할 수 있는 폭을 갖으며, 공급된 가접된 절연성 실링필름의 가열가압되는 부분이 일측면으로부터 시작되어 타측면으로 이동될 수 있도록 외층이 탄성력이 있는 소재로 이루어진 원통형 롤러 히팅 프레스인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조장치.
제6항에 있어서, 상기 원통형 롤러 히팅 플레스의 외층의 표면에는 내블로킹층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전극탭 부착체의 제조장치.