KR20060033642A - Method for treating electrode taps of stacked lithium secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적층형 리튬이차전지의 전극탭 처리방법에 관한 것으로, 상기 방법은 일측에 탭이 형성된 다수개의 전극판을 적층시키고, 상기 탭을 일측으로 밀착시킨 후 리드선을 연결시키는 단계를 포함하는 리튬이차전지의 전극탭 처리방법에 있어서, 일정길이의 리드선을 적층된 전극판의 상면에 배치시키되, 일단부는 적층된 전극판의 상면에 위치되도록 하고, 타단부는 상기 전극탭의 끝단과 일치되도록 하여 리드선을 정렬시키는 제1 단계와; 상기 정렬된 전극탭과 리드선을 일체가 되도록 접합시키는 제2 단계와; 상기 전극탭과 리드선의 접합부를 하방으로 1차 절곡시켜서 리드선이 적층된 전극판에 수직되게 위치되도록 하는 제3 단계와; 상기 리드선을 적층된 전극판의 외측으로 2차 절곡시켜서 적층된 전극판의 외부쪽으로 수평하게 연장되도록 하는 제4 단계;를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a method for processing an electrode tab of a stacked lithium secondary battery, wherein the method comprises stacking a plurality of electrode plates having tabs formed on one side, and connecting the lead wires to one side, and then connecting the lead wires. In the electrode tab processing method of the battery, a lead wire having a predetermined length is disposed on the top surface of the stacked electrode plates, one end of which is positioned on the top surface of the stacked electrode plate, and the other end thereof coincides with the end of the electrode tab. Aligning the first step; Bonding the aligned electrode tabs and the lead wires to be integrated; A third step of first bending the junction portion of the electrode tab and the lead wire downward so that the lead wire is positioned perpendicular to the stacked electrode plates; And a fourth step of bending the lead wires to the outside of the stacked electrode plates so as to extend horizontally toward the outside of the stacked electrode plates.
리튬이차전지, 탭처리, 리드선Lithium Secondary Battery, Tapping, Lead Wire
Description
도 1은 적층형 리튬이차전지를 제조하기 위한 격리막 상에서의 전극판의 배치를 예시하는 전개도이다.1 is an exploded view illustrating an arrangement of an electrode plate on a separator for manufacturing a stacked lithium secondary battery.
도 2는 도 1의 전극배치를 순차 접어 얻어진 리튬이차전지용 셀의 적층체를 보여주는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a laminate of cells for a lithium secondary battery obtained by sequentially folding the electrode arrangement of FIG. 1. FIG.
도 3a 내지 도 3h는, 종래 리튬이차전지용 셀의 제조 공정을 간략하게 도시한 도면이다.3A to 3H are diagrams briefly illustrating a manufacturing process of a conventional lithium secondary battery cell.
도 4는, 도 3a 내지 도 3h에 의해 완성된 리튬이차전지용 셀의 일실시예에 대한 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of a lithium secondary battery cell completed by FIGS. 3A to 3H.
도 5는, 종래 기술에 의해 완성된 리튬이차전지용 셀의 다른 실시예에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of another embodiment of a lithium secondary battery cell completed by the prior art.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 전극탭처리공정을 보여주는 단면도이다.6A to 6F are cross-sectional views showing an electrode tab processing process according to the present invention.
도 7은, 도 6a 내지 도 6f에 의해 완성된 본 발명의 리튬이차전지용 셀에 대한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a cell for a lithium secondary battery of the present invention completed by FIGS. 6A to 6F.
도 8은 종래의 연속형 리튬이차전지의 제조공정을 설명하는 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional continuous lithium secondary battery.
본 발명은 적층형 리튬이차전지의 전극탭 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for processing an electrode tab of a stacked lithium secondary battery.
전지는 전기화학적 반응에 의해 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 장치로서, 이들은 크게 일차 전지와 이차 전지로 구분된다. 충방전이 가능한 이차전지 중 높은 전압과 높은 에너지 밀도를 갖고 있는 리튬이차전지가 현재 가장 주목받고 있다. 현재, 리튬이차전지는 휴대전화, 노트북 등의 정보통신가전용 소형 전지에 다양하게 응용되고 있다.A battery is a device that converts chemical energy into electrical energy by an electrochemical reaction, which is largely divided into a primary battery and a secondary battery. Among secondary batteries capable of charging and discharging, lithium secondary batteries having high voltage and high energy density are currently attracting most attention. Currently, lithium secondary batteries have been variously applied to small batteries for information and communication devices such as mobile phones and laptops.
종래의 리튬이차전지의 제조방법의 한 예가 도 8에 도시되어 있다. 상기 방법에 따른 리튬이차전지는 그리드 형태의 음극 집전체(11), 매트릭스 필름 형태의 음극(12), 매트릭스 필름 형태의 격리막(13), 매트릭스 필름 형태의 양극(14), 그리드 형태의 양극 집전체(15)를 순차 적층한 후 라미네이터를 통과시켜 상기 요소들을 일체화시킨 후, 다시 지그-재그 형태로 접어 원하는 형태의 구조를 갖도록 하는 것을 특징으로 한다. 이러한 방법의 예로는 미국특허 제5,460,904호를 참조하기 바란다. 상기한 방법에 의해 제조된 리튬이차전지는 전극이 연속적으로 연결되어 있고, 따라서 "연속형 리튬이차전지"라 칭할 수 있다. 상기한 형태의 리튬이차전지는 전극이 서로 연결되어 있어 탭처리가 간단하다는 장점을 갖고 있으나, 접는 공정에서 전극의 손상이 필연적으로 동반된다는 문제점을 갖는다.An example of a method of manufacturing a conventional lithium secondary battery is shown in FIG. 8. Lithium secondary battery according to the method is a negative electrode collector 11 in the form of a grid, a negative electrode 12 in the form of a matrix film, a separator 13 in the form of a matrix film, a
이러한 문제점을 해결하기 위해, 복수의 음극판 및 복수의 양극판을 사용한 예가 한국특허 제309604호 및 제336396호, 한국공개특허공보 제2002-93781호에 개 시되어 있다. 이 때, 복수의 음극판과 복수의 양극판은 교대로 적층되어 있으며, 따라서, "적층형 리튬이차전지"라 불리운다. 이러한 형태의 리튬이차전지는 접음 공정에서 동반되는 전극의 손상(즉, 집전체로부터의 전극물질의 탈리와 집전체의 손상)이 발생하지 아니한다는 장점을 갖는다. 다만, 상기한 적층형 리튬이차전지의 경우, 복수의 음극판과 복수의 양극판 각각에 위치한 탭의 효율적 처리가 요구된다.In order to solve this problem, examples using a plurality of negative electrode plates and a plurality of positive electrode plates are disclosed in Korean Patent Nos. 309604 and 336396 and Korean Patent Publication No. 2002-93781. At this time, a plurality of negative electrode plates and a plurality of positive electrode plates are alternately stacked, and thus are called "laminated lithium secondary batteries". This type of lithium secondary battery has the advantage that damage to the electrode (ie, detachment of the electrode material from the current collector and damage to the current collector) accompanying the folding process does not occur. However, in the case of the above-described stacked lithium secondary battery, efficient treatment of tabs located in each of the plurality of negative electrode plates and the plurality of positive electrode plates is required.
도 1 및 도 2는 적층형 리튬이차 전지의 제조공정을 설명하는 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 양극판(2a') 또는 음극판(2b')을 격리막(30')의 일면에 적절한 순서로 배열시킨 후 이를 접어서 양극판(2a')과 음극판(2b')이 교대로 위치하는 적층체(100')를 얻는다. 도 2의 적층체(100')에서, 상기 양극판(2a') 또는 음극판(2b')의 일측에는 양극탭(200a')과 음극탭(200b')이 돌출되게 형성되고, 이들에 대한 효율적 처리가 요구된다. 즉, 전자제품의 소형화경향에 부응할 수 있도록 탭이 차지하는 공간을 최소로 하여야 하고, 또한 신속하고 정확한 탭처리가 요구된다.1 and 2 are perspective views illustrating a manufacturing process of the stacked lithium secondary battery. As shown in FIGS. 1 and 2, the
한국공개특허공보 제2003-95519호에 종래의 전극탭 처리방법의 일예가 개시되어 있으며, 도 3a 내지 도 3g에 상세한 공정이 설명되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 다수의 양극판 및 음극판을 중첩시켜서 된 셀(A')은 이에 종속된 전극탭(200a', 200b')들이 다수개로 적층되어 있는 바, 이러한 전극탭(200a', 200b')들은 도 3b와 같이, 상방으로 밀어 압착된다. 그 후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 탭의 끝단이 서로 매칭되지 아니할 경우, 상기 중첩된 다수의 양극탭(200a')(또는 음 극탭(200b'))의 끝단은 커터(300')를 이용하여 균일하게 절단되어 도 3d와 같이 정렬된다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2003-95519 discloses an example of a conventional electrode tab processing method, and detailed processes are described with reference to FIGS. 3A to 3G. As shown in FIG. 3A, a cell A 'formed by stacking a plurality of positive electrode plates and a negative electrode plate is stacked with a plurality of
이후, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 양극탭(200a')(또는 음극탭(200b'))의 대향되는 방향으로부터 리드선(4')을 배치하되, 이 리드선(4')의 일단이 양극탭(200a')(또는 음극탭(200b'))의 상면에 올려져 배치되게 한 다음 초음파 용접에 의해 리드선(4')과 양극탭(200a')(또는 음극탭(200b'))을 접합시키고 절연재(40')로 감싼다. 이후 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 양극탭(200a') 또는 음극탭(200b')과 리드선(4')이 용접된 부위를 하방으로 절곡시켜 제1 굴곡부(40')를 형성시킨 다음 도 3g에 도시된 바와 같이, 상기 리드선(4')의 중간부위를 외측으로 절곡시켜서 제2 굴곡부(42')를 형성시킴으로써 탭처리를 완료하게 된다. 이후 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 케이스(50') 내에 상기 탭처리된 셀(A')을 수용한 후 그 내부에 전해액을 충진시키고 밀봉함으로써 리튬이차전지(B')를 완성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3E, a
보다 바람직한 형태가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 따른 탭처리 공정은 상기 도 3g에서 제2 굴곡부(42') 후에 추가로 제3 굴곡부(43')를 형성시켜서 대략 'U'자형으로 절곡시킨 것이다. 도 4에 도시된 형태보다, 도 5에 도시된 형태가 탭이 차지하는 공간이 적어지고, 이것은 전지의 고밀도화에 기여한다. 미설명된 도면부호 44'는 밀봉을 위한 씰란트(sealant)를 나타낸다.A more preferred form is shown in FIG. In the tapping process according to FIG. 5, a
그런데, 상기한 종래 기술은 아래에 지적한 몇가지 문제점이 내포하고 있어 탭처리 공정을 신속하고 정확하게 수행할 수 없을 뿐만 아니라, 탭처리 오류가 자주 발생한다.However, the above-mentioned prior art has some problems pointed out below, and not only can not perform the tapping process quickly and accurately, but also frequently generates tapping errors.
첫번째로는, 상기 전극탭의 대향되는 방향(즉, 셀의 본체의 반대방향)에서 리드선(4')이 배치되는데, 대개 작업자의 감각에 의존하여 전극탭과 리드선(4')의 중첩간격을 설정하게 되므로, 이 중첩되는 간격이 항상 일정하게 유지하기가 곤란하다. 따라서, 탭처리의 재현성이 저하된다. 이것은 제품의 신뢰성을 저하시키게 된다(도 3e 참조).First, the lead wires 4 'are arranged in opposite directions of the electrode tabs (i.e., opposite to the main body of the cell). The lead gaps between the electrode tabs and the lead wires 4' are generally determined depending on the operator's sense. Since it is set, it is difficult to keep this overlapping interval always constant. Therefore, the reproducibility of tapping is lowered. This lowers the reliability of the product (see FIG. 3E).
두번째로는, 상기 전극탭의 대향되는 방향에서 리드선(4')이 배치되기 위한 종래 생산설비의 구성을 보면, 일측에는 셀(A')이 배열된 작업라인이 형성되고, 그 대향측에 리드선(4')이 배열된 작업라인이 형성된다. 따라서, 리드선을 배열하기 위한 작업라인이 추가로 요구되며, 탭처리에 요구되는 설비가 점유하는 공간이 커질 수 밖에 없다.Secondly, in the configuration of a conventional production facility for arranging the lead wire 4 'in the opposite direction of the electrode tab, a work line in which the cell A' is arranged is formed on one side thereof, and the lead wire on the opposite side thereof. A work line with 4 'is arranged. Therefore, a work line for arranging lead wires is additionally required, and the space occupied by the equipment required for tapping becomes large.
세번째로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전극탭과 리드선(4')을 'U'자형으로 절곡시켰을 경우, 절곡된 부위가 원상태로 복귀하려는 성질에 의해 복원력이 발생한다. 상기 복원력은 리드선(4')과 셀(A')을 압박하게 된다. 따라서, 상기 복원력은 전지 내부의 구성요소(예: 전극판, 격리막, 전해질 등)들에 부적합한 압력을 가하고, 이것은 전지의 안전성을 저해하는 요인이 된다(도 5 참조).Third, as shown in FIG. 5, when the electrode tab and the lead wire 4 'are bent into a' U 'shape, a restoring force is generated due to the property of returning the bent portion to its original state. The restoring force compresses the lead wire 4 'and the cell A'. Therefore, the restoring force imposes an unsuitable pressure on components (eg, electrode plate, separator, electrolyte, etc.) inside the battery, which is a factor that impairs the safety of the battery (see FIG. 5).
네번째로는, 상기 다수개의 전극탭을 접합하기 위해 초음파 용접이 수행된다. 그러나, 상기 전극판에 전극활물질을 도포시키는 과정에서, 전극활물질의 일부가 전극탭에도 도포되며, 이것은 초음파 용접의 효율을 저하시킨다. 따라서, 초음파 용접을 수행하기 전에 탭에 도포된 전극활물질을 제거하여야 한다. 전극활물질의 제거공정은 주로 수작업에 의해 수행되는데, 전극활물질의 제거를 수행하는 도 중에, 전극활물질이 대기중으로 비산되어 작업환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 전지 내부로 침투되어 불량률을 증가시킨다. 때때로, 내부로 침투된 전극활물질은 예기치 않은 화학적 반응에 의해 단락을 야기하기도 한다.Fourthly, ultrasonic welding is performed to join the plurality of electrode tabs. However, in the process of applying the electrode active material to the electrode plate, a part of the electrode active material is also applied to the electrode tab, which lowers the efficiency of ultrasonic welding. Therefore, the electrode active material applied to the tab should be removed before performing the ultrasonic welding. The removal process of the electrode active material is mainly performed by manual operation. During the removal of the electrode active material, the electrode active material is scattered into the air to contaminate the working environment, and also penetrates into the battery to increase the defective rate. Occasionally, an electrode active material penetrated inside may cause a short circuit due to an unexpected chemical reaction.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 첫째, 탭이 차지하는 공간을 최소로 유지하고, 둘째, 탭처리 공정을 신속하고 정확하게 수행하며, 셋째 탭처리 공정에 요구되는 작업공간을 최소로 유지할 수 있는 탭처리방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, firstly, to minimize the space occupied by the tab, second, to perform the tapping process quickly and accurately, and thirdly to the workspace required for the tapping process It is to provide a tap processing method that can be kept to a minimum.
본 발명의 다른 목적은 상기 탭처리에 동반되는 탭에 도포된 활물질의 제거공정이 요구되지 아니하는 탭처리 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tapping method in which a step of removing an active material applied to a tab accompanying the tapping is not required.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 일측에 탭이 형성된 다수개의 양극판 및 음극판을 적층시키고, 상기 탭을 일측으로 밀착시킨 후 리드선을 연결시키는 단계를 포함하는 리튬이차전지의 탭처리 방법에 있어서, 일정길이의 리드선을 적층된 전극판의 상면에 배치시키되, 일단부는 적층된 전극판의 상면에 위치되도록 하고, 타단부는 상기 전극탭의 끝단과 일치되도록 하여 리드선을 정렬시키는 제1 단계와; 상기 정렬된 전극탭과 리드선을 일체가 되도록 접합시키는 제2 단계와; 상기 전극탭과 리드선의 접합부를 하방으로 1차 절곡시켜서 리드선이 적층된 전극판에 수직되게 위치되도록 하는 제3 단계와; 상기 리드선을 적층된 전극판의 외측으로 2차 절곡시켜서 적층된 전극판의 외부쪽으로 수평하게 연장되도록 하는 제4 단계;를 포함하여 이루어진 적층형 리튬이차전지의 전극탭 처리방법이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention, in the tab processing method of a lithium secondary battery comprising the step of stacking a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates having tabs formed on one side, and connecting the leads to one side in close contact with the tabs, Placing a lead wire having a length on an upper surface of the stacked electrode plates, wherein one end is positioned on an upper surface of the stacked electrode plates, and the other end is aligned with the end of the electrode tab; Bonding the aligned electrode tabs and the lead wires to be integrated; A third step of first bending the junction portion of the electrode tab and the lead wire downward so that the lead wire is positioned perpendicular to the stacked electrode plates; And a fourth step of secondly bending the lead wires to the outside of the stacked electrode plates so as to extend horizontally toward the outside of the stacked electrode plates.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 탭처리 공정에서 전극탭과 리드선의 접합 단계가 리벳 처리에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬이차전지의 전극탭 처리방법이 제공된다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for processing an electrode tab of a stacked lithium secondary battery, wherein the bonding step of the electrode tab and the lead wire in the tapping process is performed by riveting.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 토대로 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면중에서, 도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 전극탭 처리 공정을 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 6a 내지 도 6f에 의해 완성된 본 발명의 리튬이차전지용 셀에 대한 단면도이다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating an electrode tab processing process according to the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of a cell for a lithium secondary battery of the present invention completed by FIGS. 6A to 6F.
먼저 본 발명은, 양극판과 음극판을 격리막의 일면 또는 양면에 순차적으로 배열시킨 후 이를 접어서 양극판과 음극판을 적층시켜 리튬이차전지용 셀(cell)(A)을 구성하되, 상기 양극판 또는 음극판마다 종속된 다수의 탭을 동일 극성끼리 압착시켜서 양극탭(200a) 또는 음극탭(200b){통합하여 전극탭(200)}을 각기 형성시킨 다음 이들 전극탭(200)에 각기 리드선(4)을 연결시키도록 하는 공정은 종래와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.First, the present invention, the positive electrode plate and the negative electrode plate is arranged sequentially on one side or both sides of the separator and then folded to stack the positive electrode plate and the negative electrode plate (cell) for lithium secondary battery (A), but a plurality of dependent on each of the positive electrode plate or negative electrode plate To form the
본 발명에 따른 탭처리 방법은, 리드선(4)을 전극탭(200)의 상단에 정렬시키되, 리드선(4)의 일단부는 적층된 전극판의 상면에 위치되도록 하고, 타단부는 상기 전극탭(200)의 끝단과 일치되도록 하여 정렬된다. 즉, 전극탭(200)의 끝단과 리드선(4)의 일측끝단이 일치하며, 리드선(4)의 본체는 전극판의 상부에 위치한다(도 6a 참조). 이 때, 전극탭(200) 상부로의 리드선(4)의 정렬을 보다 원활하고 신속하게 수행하기 위해 정렬부재(700) 등이 채용될 수 있다.In the tapping method according to the present invention, the
정렬을 완료한 후, 전극탭(200)과 리드선(4)은 접합된다. 접합 공정은 초음파 융착에 의해 행해질 수 있다. 다만, 초음파 용접은 탭에 도포된 활물질의 제거를 요한다. 활물질의 제거공정은 주로 수작업에 의해 수행되는데, 활물질의 제거를 수행하는 도중에, 활물질이 대기중으로 비산되어 작업환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 내부 공간으로 침투되어 불량률을 증가시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 리벳에 의해 물리적으로 접합하는 공정이 본 발명자에 의해 제안된다(도 6b 참조). 이때, 상기 리벳(5)은 헤드(50)와 수직봉체(52)를 포함하여 이루어진다. 바람직하게는, 상기 리벳(5)이 상기 헤드(50)의 저면 및 수직봉체(52)의 외주면 중 적어도 하나에 요철부(54a, 54b)를 갖는 것이다. 상기 요철부(54a, 54b)는 리드선(4)과 전극탭(200)의 물리적 고정을 보다 견고하게 한다(도 6c 참조). 아울러, 상기 리벳(5)에 의한 접합부는 후술하는 제3 단계 및 제4 단계를 통해 절곡되면서 불필요한 전기적인 접촉이 발생될 수 있으므로 이를 차단하기 위해, 또는 접합부의 손상을 막기 위해 절연 테이프와 같은 절연재(400)로 감싸서 보호함이 바람직하다(도 6d 참조).After the alignment is completed, the
접합에 의해, 리드선(4)과 전극탭(200)을 일체화시킨 후, 절곡 공정이 수행된다. 본 발명에 따른 탭처리 방법에 있어서, 상기 절곡 공정은 2회에 걸쳐 수행된다. 제1 절곡은 상기 전극탭(200)과 리드선(4)의 접합부를 하방으로 절곡시켜서 리드선(4)을 셀의 바닥면에 대해 수직하게 배치되도록 한다(도 6e 참조). 제2 절곡은 전극탭(200)과 중첩되지 아니하는 영역의 상기 리드선(4)을 적층된 전극판(또는 셀)의 외측으로 절곡시켜서 적층된 전극판의 외부쪽으로 수평하게 연장되도록 한다( 도 6f 참조).By joining, after the
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의해 리드선(4)이 연결된 셀(A)의 조립이 완료될 수 있으며, 이렇게 완성된 리튬이차전지용 셀(A)을 케이스(500) 내측에 수용하고, 리드선(4)의 끝단이 외부로 노출되도록 한 후 케이스(500)의 내부에 전해액을 주입한 다음 밀봉시킴으로써 리튬이차전지(B)가 최종 완성된다(도 7 참조).According to the embodiment of the present invention configured as described above, the assembly of the cell A to which the
전극판의 형태는, 탭(200)을 갖는다는 조건하에, 특별히 제한되지 아니하며, 전지의 최종 형태에 따라 다양하게 변형시킬 수 있다. 현재, PDA 또는 휴대폰에 많이 사용되는 형태는 직사각형이다. 상기 전극판은 집전체에 전극활물질(구체적으로는 양극활물질 및 음극활물질)을 코팅시켜 얻어진다. 양면코팅에 의해 에너지 밀도를 향상시키는 것이 바람직하다. 양극활물질 및 음극활물질의 바람직한 예들은 미국특허 제5,837,015호, 제5,635,151호 및 제5,501,548호 등에 자세히 기재되어 있다. 구체적 예로서는, LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2
등의 리튬 전이금속 화합물을 들 수 있다. 또한 음극활물질의 예로는 리튬 금속 또는 리튬합금이나, 탄소 또는 흑연과 같이 리튬 이온의 삽입/탈리가 가능한 물질을 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소 또는 흑연이다. 상기한 양극활물질 및 음극활물질은 적당한 용매에 분산된 후 전류집전체에 코팅된 후 일정한 크기로 절단하여 양극판 및 음극판을 각각 형성한다. 상기 전극활물질은 집전체의 한면에 코팅될 수 있으나, 양면에 코팅되는 것이 바람직하다. 양면에 코팅함으로써 전지의 체적당 방전용량을 증가시킬 수 있다 는 이점이 있다. 집전체로 사용될 수 있는 금속의 예로는 특별히 제한되지 아니하며, 상기한 미국특허 제5,837,015호, 제5,635,151호 및 제5,501,548호에 자세히 기재되어 있다. 본 발명의 바람직한 구체예에서는 알루미늄박판 및 구리박판을 각각 양극용 및 음극용 집전체로 사용하였다. 한편, 상기한 전극활물질은 일반적으로 전도성을 향상시키기 위한 도전성 물질 및 결합제와 함께 집전체에 피복된다. 상기한 도전성 물질 및 결합제의 선택은 사용되는 전극활물질의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 이러한 사항은 전지 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 공지되어 있다.The shape of the electrode plate is not particularly limited under the condition of having the
격리막은 양극판과 음극판을 전기적으로 절연시키며 이온의 통로를 제공해주는 역할을 한다. 바람직한 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리에틸렌 필름, 폴리비닐리덴플루오라이드, 헥사프로필렌플루오라이드 및 폴리에틸렌옥사이드 필름을 들 수 있다. 폴리에틸렌 필름이 격리막으로서 가장 일반적으로 사용되고 있다. 전해질은 액체형 전해질, 젤형 폴리머 전해질 또는 고체형 폴리머 전해질이 널리 사용될 수 있다.The separator electrically insulates the positive and negative plates and provides a path for ions. Preferred examples include polyethylene films such as polyethylene, polypropylene, and the like, polyvinylidene fluoride, hexapropylene fluoride and polyethylene oxide films. Polyethylene films are most commonly used as separators. As the electrolyte, a liquid electrolyte, a gel polymer electrolyte or a solid polymer electrolyte may be widely used.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 리튬이차전지용 셀의 탭 처리방법은, 첫번째로는 셀의 위쪽에 리드선이 배치됨으로써 탭처리시의 작업공간이 최소화되고, 제조장치의 폭을 현저히 절감시킬 수 있어 장치의 소형화가 가능하다.As described above, in the method for processing a tab of a cell for a lithium secondary battery according to the present invention, first, a lead wire is disposed above the cell, thereby minimizing a work space at the time of the tap processing and significantly reducing the width of the manufacturing apparatus. The device can be miniaturized.
두번째로는 셀에 종속된 탭과 리드선의 끝단을 간편하면서도 정확하게 정렬시킬 수 있어 불량품 발생을 현저히 감소시킨다. Secondly, the end of the tab and lead wires that are cell-dependent can be easily and accurately aligned, which significantly reduces scrap.
세번째로는, 전극탭과 리드선을 리벳 고정에 의해 접합시킴으로써 전극활물질이 비산되는 폐단을 원천적으로 차단할 수 있어 작업환경을 청결하게 할 수 있고, 전극활물질의 내부 침투에 따른 부작용을 방지한다. Third, by bonding the electrode tab and the lead wire by rivet fixing, the closed end where the electrode active material is scattered can be blocked at the source, thereby making the working environment clean and preventing side effects due to the internal penetration of the electrode active material.
또한, 상기한 방법에 의해 보다 안정적이면서 제품의 신뢰성이 향상된 리튬이차전지를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a lithium secondary battery more stable and improved product reliability by the above method.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101107082B1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Rechargeable battery |
KR101222259B1 (en) * | 2009-11-18 | 2013-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary Battery |
US9029006B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-05-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Coupling structure for electrode tabs of secondary battery and secondary battery using the same |
KR20170035489A (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | secondary battery |
WO2017146369A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 주식회사 엘지화학 | Battery cell and method for manufacturing such battery cell |
US10276852B2 (en) | 2015-05-26 | 2019-04-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
CN110892555A (en) * | 2018-01-09 | 2020-03-17 | 株式会社Lg化学 | Electrode assembly including plastic member applied to electrode tab-lead coupling part and secondary battery including the same |
CN114709570A (en) * | 2022-04-07 | 2022-07-05 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | Battery cell connection method, battery production device and battery |
EP4164051A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-12 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
-
2004
- 2004-10-15 KR KR1020040082841A patent/KR20060033642A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101222259B1 (en) * | 2009-11-18 | 2013-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary Battery |
US8637182B2 (en) | 2009-11-18 | 2014-01-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery including a plurality of aligned positive and negative electrode tabs |
US8920965B2 (en) | 2009-11-24 | 2014-12-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
KR101107082B1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Rechargeable battery |
US9029006B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-05-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Coupling structure for electrode tabs of secondary battery and secondary battery using the same |
US10276852B2 (en) | 2015-05-26 | 2019-04-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
KR20170035489A (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | secondary battery |
WO2017146369A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 주식회사 엘지화학 | Battery cell and method for manufacturing such battery cell |
KR20170100333A (en) * | 2016-02-25 | 2017-09-04 | 주식회사 엘지화학 | Battery cell and fabricating method thereof |
CN110892555A (en) * | 2018-01-09 | 2020-03-17 | 株式会社Lg化学 | Electrode assembly including plastic member applied to electrode tab-lead coupling part and secondary battery including the same |
CN110892555B (en) * | 2018-01-09 | 2022-12-23 | 株式会社Lg新能源 | Electrode assembly, method of manufacturing the same, and secondary battery including the same |
EP4164051A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-12 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
CN114709570A (en) * | 2022-04-07 | 2022-07-05 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | Battery cell connection method, battery production device and battery |
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