KR20080077424A - Secondary battery and method therefor - Google Patents

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KR20080077424A
KR20080077424A KR1020070016896A KR20070016896A KR20080077424A KR 20080077424 A KR20080077424 A KR 20080077424A KR 1020070016896 A KR1020070016896 A KR 1020070016896A KR 20070016896 A KR20070016896 A KR 20070016896A KR 20080077424 A KR20080077424 A KR 20080077424A
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injection hole
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electrolyte
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KR1020070016896A
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김길호
황상대
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

A secondary battery is provided to prevent the occurrence of bubbles of an electrolyte and reinforce a welding portion when a circumference of an electrolyte injection hole stopper welds. A secondary battery includes: an electrode assembly obtained by laminating and winding a positive electrode plate with a positive electrode tap, a negative electrode plate with a negative electrode tap, and a separator; a can(200) of which one end is opened and which accommodates the electrode assembly; and a cap assembly of which the upside has an electrolyte injection hole, and which comprises a cap plate(310) that closes the opening of the can, and an electrolyte injection hole stopper(312) that seals the electrolyte injection hole. The whole upside of the electrolyte injection hole stopper is molten, the upper circumference of the electrolyte injection hole is molten, and the molten upside of the electrolyte injection hole stopper and the molten circumference of the electrolyte injection hole are coupled to form a closed passage high-speed revolving type laser welding part(314).

Description

이차전지 및 그 제조방법{SECONDARY BATTERY AND METHOD THEREFOR}Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof {SECONDARY BATTERY AND METHOD THEREFOR}

도 1은 종래의 전해액 주입홀 마개가 용접된 상태를 내려다 본 사진이다.FIG. 1 is a photograph of a conventional electrolyte injection hole stopper welded down. FIG.

도 2는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 폐경로 고속회전형 레이져 용접장치와 본 발명에 따른 이차전지의 구성도이다.2 is a block diagram of a closed path high-speed rotary laser welding device for explaining an embodiment according to the present invention and a secondary battery according to the present invention.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전해액 주입홀 마개가 폐경로 고속 회전식 레이져 용접된 상태를 내려다 본 사진이다.Figure 4 is a photograph of the electrolyte injection hole stopper according to an embodiment of the present invention looking down the state of the high-speed rotary laser welded menopause.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전해액 주입홀에 결합된 전해액 주입홀 마개의 단면을 절개하여 본 사진이다.5 is a photograph of a cross section of an electrolyte injection hole stopper coupled to an electrolyte injection hole according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6는 종래의 전해액 주입홀에 결합된 전해액 주입홀 마개의 단면을 절개하여 본 사진이다.6 is a photograph of a cross section of a conventional electrolyte injection hole stopper coupled to an electrolyte injection hole.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 순서도이다.7 is a flow chart of a secondary battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100; 전극조립체 110; 양극판100; Electrode assembly 110; Positive plate

120; 음극판 130; 세퍼레이터120; Negative plate 130; Separator

140; 양극탭 150; 음극탭140; Positive electrode tab 150; Negative electrode tab

200; 캔 300; 캡 조립체200; Can 300; Cap assembly

310; 캡 플레이트 311; 전해액 주입홀310; Cap plate 311; Electrolyte injection hole

312; 전해액 주입홀 마개 313; 안전벤트(Safety vent)312; Electrolyte injection hole stopper 313; Safety vent

314; 폐경로 고속 회전식 레이져 용접부 315; 매끄러운 면314; Menopausal high speed rotary laser weld 315; Smooth cotton

316; 방사형 무늬 317; 비딩부316; Radial pattern 317; Beading part

318; 원형 테두리 320; 전극단자318; Circular border 320; Electrode terminal

330; 절연 가스킷 340; 터미널 플레이트330; Insulating gasket 340; Terminal plate

350; 절연 플레이트 360; 절연 케이스350; Insulation plate 360; Insulated case

410; 원통형 프리즘 420; 모터410; Cylindrical prism 420; motor

421; 모터축 430; 레이져 조사부421; Motor shaft 430; Laser Research Department

440; 집광 렌즈 450; 단방향 투과 거울440; Condenser lens 450; Unidirectional transmission mirror

460; 제 2 거울 470; 화상카메라460; Second mirror 470; Video camera

480; 레이져용접 헤드 500; 종래의 레이져 용접부위480; Laser welding head 500; Conventional laser welding area

510; 기공(Blow hole) 520; 비딩부510; Blow hole 520; Beading part

SB; 이차 전지SB; Secondary battery

본 발명은 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차전지에 형성된 전해액 주입홀을 밀봉하는 전해액 주입홀 마개를 용접하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a method for manufacturing the same, and more particularly, to welding an electrolyte injection hole plug for sealing an electrolyte injection hole formed in the secondary battery.

셀루라폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 휴대용 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 따라서, 휴대용 전기/전자 장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충/방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 또한, 이차전지는 고밀도에너지와 고출력을 필요로 하는 하이브리드 자동차 배터리용으로도 각광받고 있으며 연구개발 및 제품생산 중에 있다.Compact and lightweight portable electric / electronic devices such as cell phones, notebook computers and camcorders are actively developed and produced. Therefore, portable electric / electronic devices have a battery pack built therein so that they can be operated even in a place where no separate power source is provided. In consideration of economic aspects, the battery pack has recently adopted a rechargeable battery capable of charging / discharging. In addition, secondary batteries are in the spotlight for hybrid car batteries that require high-density energy and high power, and are under development and production.

이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 이차 전지 등이 있다. Typical secondary batteries include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) secondary batteries.

특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다. 상기 리튬 이차 전지는 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.In particular, lithium ion secondary batteries have about three times higher operating voltage than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as power sources for portable electronic equipment. In addition, it is widely used in view of high energy density per unit weight. The lithium secondary battery uses a lithium oxide as a positive electrode active material and a carbon material as a negative electrode active material. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

일반적인 이차 전지의 제조과정을 설명하면, 우선, 양극 활물질이 형성된 양극집전체에 양극탭이 연결된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극집전체에 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층 한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 제조한다. 그리고, 전극조립체를 압착하여 각형이나 타원형 기둥형태를 만든 후에, 전극조립체 외부표면에 마감테이프를 부착하고 캔에 넣은 후, 캔의 개구부를 캡 조립체로 밀봉한다. 그런 다음 캡 조립체의 전해액 주입홀에 전해액을 주입하고, 전해액 주입홀 마개로 밀봉한다. 그리고 나서, 전해액 주입홀에 전해액 주입홀 마개로 밀봉한 후, 전해액 주입홀 마개 주변에 레이져 용접을 실시하여 밀폐한다.Referring to a general manufacturing process of a secondary battery, first, a positive electrode plate having a positive electrode tab connected to a positive electrode current collector on which a positive electrode active material is formed, a negative electrode plate having negative electrode tabs connected to a negative electrode current collector on which a negative electrode active material is formed, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate After laminating, it is wound up to manufacture an electrode assembly. After the electrode assembly is pressed to form a square or elliptical pillar shape, a finishing tape is attached to the outer surface of the electrode assembly and placed in a can, and then the opening of the can is sealed with a cap assembly. Then, the electrolyte is injected into the electrolyte injection hole of the cap assembly and sealed with an electrolyte injection hole stopper. Then, the electrolyte injection hole is sealed with an electrolyte injection hole stopper, and then laser welded around the electrolyte injection hole stopper to seal it.

이때, 전해액 주입홀 마개 주변을 용접하는 과정에서 전해액 주입홀 마개와 전해액 주입홀 사이에 형성된 틈은 모세관 현상으로 전해액이 흘러나오게 된다. 이렇게 흘러나온 전해액은 레이져 용접의 열로 인해 증발함과 동시에 도 1에서 보는 바와 같이 레이져 용접부위에서 기포가 발생하여 기공(510)을 형성함으로 인해, 전해액이 누수 되거나 용접부위가 취약해져 충격에 약해지는 문제가 발생한다.At this time, the gap formed between the electrolyte injection hole stopper and the electrolyte injection hole in the process of welding the periphery of the electrolyte injection hole stopper flows out of the electrolyte by a capillary phenomenon. Electrolyte flowed out as described above evaporates due to the heat of laser welding and bubbles are generated at the laser welding site to form pores 510 as shown in FIG. 1, so that the electrolyte leaks or the welding site becomes vulnerable to shock. Occurs.

상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적과제는 전해액 주입홀을 밀봉시키는 전해액 주입홀 마개의 주변을 용접할 때, 전해액의 기포가 발생하는 것을 방지함과 동시에 용접부위를 강화시키는 것을 목적으로 한다.The technical problem of the present invention for solving the above problems is to prevent the generation of bubbles in the electrolyte when welding the periphery of the electrolyte injection hole stopper for sealing the electrolyte injection hole, and at the same time to strengthen the welding site. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지는 양극탭이 접속된 양극판과 음극탭이 접속된 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 권취한 전극조립체; 일단부가 개구되어 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 및 상면에는 전해액 주입홀이 형성되고 상기 캔의 개구부를 마감하는 캡플레이트 및 상기 전해액 주입홀을 밀봉하는 전 해액 주입홀 마개를 포함하는 캡조립체를 구비하며, 상기 전해액 주입홀 마개의 상부면 전반이 용융되고, 상기 전해액 주입홀의 상부 원주부가 용융되며, 상기 전해액 주입홀 마개의 용융된 상부면과 상기 전해액 주입홀의 용융된 원주부가 결합되어 폐경로 고속회전식 레이져 용접부가 형성된 것을 특징으로 한다.A secondary battery of the present invention for achieving the above object is an electrode assembly wound by stacking a positive electrode plate connected to the positive electrode tab, the negative electrode plate connected to the negative electrode tab and the separator; A can open at one end to receive the electrode assembly; And a cap assembly having an electrolyte injection hole formed on an upper surface thereof and a cap plate closing the opening of the can and an electrolyte injection hole stopper sealing the electrolyte injection hole, wherein an entire upper surface of the electrolyte injection hole stopper is formed. Melt, the upper circumferential portion of the electrolyte injection hole is melted, the molten upper surface of the electrolyte injection hole stopper and the molten circumference of the electrolyte injection hole is combined, characterized in that the high-speed rotary laser welding portion of the closed path.

또한, 상기 폐경로 고속회전식 레이져 용접부는 상기 전해액 주입홀 마개의 중앙을 기준으로 원형 테두리가 회전하여 방사형 무늬를 형성할 수 있다.In addition, the closed path high-speed rotary laser welding unit may form a radial pattern by rotating a circular border around the center of the electrolyte injection hole stopper.

또한, 상기 폐경로 고속회전식 레이져 용접부의 직경은 상기 전해액 주입홀의 직경 보다 80% 내지 100% 크게 형성될 수 있다.In addition, the diameter of the closed path high-speed rotary laser welding portion may be formed to 80% to 100% larger than the diameter of the electrolyte injection hole.

한편, 본 발명의 따른 이차전지 제조방법은 전해액 주입홀 마개의 중앙부에 레이져 용접헤드를 근접시키는 레이져용접헤드 근접단계; 및 경사면이 형성된 원통형 프리즘을 통과하여 굴절된 레이져를 집광렌즈로 집광함과 동시에 상기 원통형 프리즘을 회전시켜 전해액 주입홀 마개의 중앙을 기준으로 하여 원형 경로를 고속으로 이동해가며 레이져를 조사하는 레이져 조사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the secondary battery manufacturing method according to the present invention comprises a laser welding head proximity step of approaching the laser welding head in the center of the electrolyte injection hole stopper; And a laser irradiation step of irradiating the laser while moving the circular path at a high speed based on the center of the electrolyte injection hole plug by rotating the cylindrical prism by condensing the laser refracted through the cylindrical prism having the inclined surface with the condenser lens. Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 레이져용접헤드 근접단계는 화상 카메라를 이용하여 상기 전해액 주입홀 마개의 위치를 확인할 수 있다.In addition, in the laser welding head proximity step, the position of the electrolyte injection hole stopper may be checked using an image camera.

또한, 상기 레이져 조사단계는 상기 전해액 주입홀 마개의 주변에 질소 분위기를 형성하여 진행할 수 있다.In addition, the laser irradiation step may proceed by forming a nitrogen atmosphere around the electrolyte injection hole stopper.

또한, 상기 레이져 조사단계는 상기 원형 프리즘의 원주면과 연결된 모터를 600rpm 내지 7000rpm 회전시켜 가며 상기 레이져를 0.5초 내지 2초 동안 조사할 수 있다.In addition, the laser irradiation step may rotate the motor connected to the circumferential surface of the circular prism 600rpm to 7000rpm while irradiating the laser for 0.5 seconds to 2 seconds.

또한, 상기 레이져 조사단계는 상기 레이져를 상기 조사시간 동안 불연속적으로 조사할 수 있다.In addition, the laser irradiation step may irradiate the laser discontinuously during the irradiation time.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이차전지에 사용되는 폐경로 고속 회전식 레이져 용접장치를 설명하겠다. First, with reference to Figure 2 will be described a closed path high-speed rotary laser welding apparatus used in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

폐경로 고속 회전식 레이져 용접장치는 원통형 프리즘(410), 모터(420), 레이져 조사부(430), 집광렌즈(440), 단방향 투과거울(450)과, 제 2 거울(460) 및, 화상카메라(470)를 포함하여 형성된다. The closed path high speed rotary laser welding device includes a cylindrical prism 410, a motor 420, a laser irradiation unit 430, a condenser lens 440, a unidirectional transmission mirror 450, a second mirror 460, and an image camera ( 470 is formed.

먼저, 원통형 프리즘(410)은 일 단부에 경사면이 형성되어, 원통형 프리즘(410)을 통과하게끔 레이져 조사부(430)에 의해 레이져를 투과시킬 수 있는데, 투과된 레이져는 원통형 프리즘(410)의 경사면이 형성된 일 단부를 통과하게 되어 굴절된다. 이때, 굴절된 레이져를 형성하는 원통형 프리즘(410)을 회전시키면 원형 또는 타원형 등의 닫힌 조사 경로를 형성하게 된다. 또한 이때, 원통형 프리즘(410)의 회전속도를 조절하면, 레이져가 조사되는 조사경로를 주기적으로 회전하면서 레이져가 조사될 수 있다. 또한, 경사면의 각도를 조절하고, 경사면에 굴곡부를 형성하면, 레이져의 조사경로는 원형 또는 타원형에 한정되지 않고, 다양한 폐곡선 형태의 조사경로를 형성할 수 있다. 즉, 다양한 폐경로를 형성할 수 있다. 이러한 역할을 하는 원통형 프리즘(410)의 재질은 레이져의 파장에 대한 투과율이 좋 음과 동시에 일반적으로 많이 쓰이는 유리, 암염, 수정 또는 플라스틱등이 사용될 수 있으며, 본 발명에서 원통형 프리즘(410)의 재질을 한정하는 것을 아니다.First, the cylindrical prism 410 is formed with an inclined surface at one end, the laser irradiation unit 430 to pass through the laser to pass through the cylindrical prism 410, the transmitted laser is the inclined surface of the cylindrical prism 410 Passed through one end formed is refracted. At this time, rotating the cylindrical prism 410 forming the refracted laser forms a closed irradiation path, such as circular or elliptical. In addition, when the rotational speed of the cylindrical prism 410 is adjusted, the laser may be irradiated while periodically rotating the irradiation path to which the laser is irradiated. In addition, when the angle of the inclined surface is adjusted, and the bent portion is formed on the inclined surface, the irradiation path of the laser is not limited to a circular or elliptical shape, and various irradiation paths may be formed. That is, it is possible to form a variety of paths. As the material of the cylindrical prism 410 that plays such a role, glass, rock salt, quartz, or plastic, which are generally used at the same time, may have good transmittance with respect to the wavelength of the laser, and the material of the cylindrical prism 410 in the present invention. It is not limiting.

모터(420)는 원통형 프리즘(410)의 원주면에 결합되어 원통형 프리즘(410)을 회전시킨다. 이러한 모터(420)는 직류모터나 교류모터가 모터 컨트롤러와 함께 사용될 수 있으며, 그 제어방식은 PWM(Pulse Width Moduration) 방식으로 듀티비(Duty Ratio)를 조절하여 사용할 수 있다. 또한, 모터는 스테핑모터가 모터 컨트롤러와 함께 사용될 수 있으며, 그 제어방식은 유니폴러 또는 바이폴러 구동 방식으로 주파수를 가변해 가면서 펄스를 송출해 스테핑모터를 구동시킬 수 있다. 하지만 본 발명에서 모터(420)의 종류나 구동방식을 한정하는 것은 아니다.The motor 420 is coupled to the circumferential surface of the cylindrical prism 410 to rotate the cylindrical prism 410. The motor 420 may be a DC motor or an AC motor together with a motor controller, and the control method may be used by adjusting a duty ratio in a PWM (pulse width modulation) method. In addition, the motor may be used with a stepping motor motor controller, the control method is to drive the stepping motor by sending a pulse while varying the frequency in a unipolar or bipolar driving method. However, the present invention does not limit the type or driving method of the motor 420.

레이져 조사부(430)는 원형 프리즘(410)에 레이져를 조사한다. 이러한 레이져 조사부(430)는 이산화 탄소 레이져(CO2 Laser)나 앤디 야그 레이져(Nd YAG Laser)의 방식의 매질과 그에 따른 발진기로 레이져를 조사할 수 있으며, 본 발명에서 그 조사방식을 한정하는 것은 아니다.The laser irradiation unit 430 irradiates the circular prism 410 with the laser. The laser irradiation unit 430 may irradiate the laser with a medium of the carbon dioxide laser (CO 2 Laser) or Andy Yag laser (Nd YAG Laser) method and the oscillator according to the present invention, the present invention is to limit the irradiation method no.

집광렌즈(440)는 원통형 프리즘(410)을 통과한 레이져를 집광시킨다. 이러한 집광렌즈(440)는 유리나 플라스틱등의 재질로 형성되어 집광렌즈(440)에 입사된 빛을 모을 수 있다.The condenser lens 440 condenses the laser beam passing through the cylindrical prism 410. The condenser lens 440 may be formed of a material such as glass or plastic to collect light incident on the condenser lens 440.

단방향 투과 거울(450)은 원통형 프리즘(410)을 통과한 레이져를 반사시켜 집광렌즈(440)에 조사한다. 또한, 단방향 투과 거울(450)은 레이져의 파장만을 반사시키고, 다른 파장은 통과시켜 화상카메라(470)에 의해 용접부위의 시야를 확보 할 수 있게 한다. 이러한 단방향 투과 거울(450)의 표면에는 광학필터가 더 부착되어 레이져는 통과되지 못하게 하고 다른 파장은 통과시켜 용접부위의 시야를 확보하게 할 수 있다.The unidirectional transmission mirror 450 reflects the laser beam passing through the cylindrical prism 410 and irradiates the condensing lens 440. In addition, the unidirectional transmission mirror 450 reflects only the wavelength of the laser, and passes through other wavelengths to ensure the field of view of the welded portion by the image camera 470. An optical filter may be further attached to the surface of the unidirectional transmission mirror 450 to prevent the laser from passing through and to pass a different wavelength to secure a view of the welded portion.

제 2 거울(460)은 단방향 투과거울(450)에 촬영 상을 투과시키고, 투과된 촬영상을 반사시킨다. The second mirror 460 transmits the photographed image to the unidirectional transmission mirror 450 and reflects the transmitted photographed image.

화상카메라(470)는 제 2 거울(460)에 반사된 촬영상을 화상처리한다. The image camera 470 processes the photographed image reflected by the second mirror 460.

상기한 구성을 가지는 폐경로 고속 회전식 레이져 용접장치의 구동방식은 광원인 레이져를 원통형 프리즘(410)에 통과시켜 굴절시킨 후, 원통형 프리즘(410)을 고속으로 회전시켜 가며 조사하는 방식으로서, 보다 구체적으로는 먼저, 일측에 경사면이 형성된 원통형 프리즘(410)에, 발산되어 낮은 에너지 밀도를 가지는 레이져를 통과시켜 굴절시킨다. 이때, 도면에 도시된 레이져 굴절된 각도는 이해를 돕기 위해 과장되어 도시하였다. 도시된 바와 같이 굴절됨과 동시에 발산된 레이져는 집광렌즈(440)에 의해 발산된 광 에너지를 집적하여 광 에너지의 밀도를 조절한다. 이때, 투과 거울(450)과 제 2 거울(460) 및 화상카메라(470)를 이용하여 미세한 용접부위를 확대한 후, 정확한 측정부위를 확인하여 레이져를 조사하게 된다. 이러한 방식은 레이져가 조사되는 부위에 광에너지를 집중적으로 조사함과 동시에 레이져 용접 장치(미도시)를 이동하는 종래의 방식과는 달리, 경사면이 형성된 원통형 프리즘(410)에 의해 굴절된 레이져를 형성하고, 원통형 프리즘(410)을 고속으로 회전시켜 조사부위의 원형 폐경로를 따라 반복적으로 회전해가며 조사부위 전체에 균일한 에너지로 레이져를 조사할 수 있게끔 하여, 그로 인해 레이져가 조사되는 폐 경 로 부위 전반이 전체적으로 균일하게 용융된 용접부위를 형성하게 한다.The driving method of the menopausal high-speed rotary laser welding device having the above-described configuration is a method of irradiating and rotating the cylindrical prism 410 at high speed after passing the laser as a light source through the cylindrical prism 410 and refracting it. First, the cylindrical prism 410 having an inclined surface formed on one side is diverged and refracted by passing a laser having a low energy density. At this time, the laser refracted angle shown in the drawing is shown exaggerated to help understanding. As shown in FIG. 2, the laser, which is refracted and simultaneously emitted, adjusts the density of the light energy by accumulating the light energy emitted by the condenser lens 440. At this time, after the fine welding region is enlarged by using the transmission mirror 450, the second mirror 460 and the image camera 470, the laser beam is irradiated by confirming an accurate measurement region. This method forms a laser refracted by a cylindrical prism 410 having an inclined surface, unlike a conventional method of intensively irradiating a laser beam to a portion to which a laser is irradiated and simultaneously moving a laser welding device (not shown). And, by rotating the cylindrical prism 410 at high speed to repeatedly rotate along the circular menopause path of the irradiation site and to irradiate the laser with uniform energy throughout the irradiation site, thereby the laser path is irradiated laser The entire site forms a welded melt throughout.

도 3를 참조하면, 이러한 폐경로 고속 회전식 레이져 용접장치를 이용하여 제조된 본 발명의 이차전지(SB)는 전극조립체(100)와 캔(200) 및 캡조립체(300)를 포함하여 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the secondary battery (SB) of the present invention manufactured using such a closed path high speed rotary laser welding device may be formed including an electrode assembly 100, a can 200, and a cap assembly 300. have.

먼저, 전극조립체(100)는 양극탭(140)이 접속된 양극판(1110)과 음극탭(150)이 접속된 음극판(120) 및 세퍼레이터(130)를 적층한 후, 권취하여 형성될 수 있다.First, the electrode assembly 100 may be formed by stacking the positive electrode plate 1110 to which the positive electrode tab 140 is connected, the negative electrode plate 120 to which the negative electrode tab 150 is connected, and the separator 130.

양극판(110)은 양극집전체와 양극 활물질층으로 이루어져 있다. 양극 활물질층은 리튬을 포함하고 있는 층상화합물과, 결합력을 향상시키는 바인더, 전도성을 향상시키는 도전재로 이루어질 수 있다. 양극 집전체는 일반적으로 알루미늄이 사용되며 양극활물질층에서 발생하는 전하의 이동 통로가 되고 양극활물질층을 지지하는 역할을 하게 된다. 양극활물질층은 양극집전체의 넓은 면들에 부착되어 있으며 양극판(110)의 일측단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극무지부(미도시)가 형성되어 있으며, 양극무지부에는 양극탭(140)이 접합된다. The positive electrode plate 110 includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer may be formed of a layered compound containing lithium, a binder to improve bonding strength, and a conductive material to improve conductivity. As the positive electrode current collector, aluminum is generally used, and the positive electrode current collector becomes a passage for the charge generated in the positive electrode active material layer and serves to support the positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer is attached to the wide surfaces of the positive electrode current collector, and a positive electrode non-coating portion (not shown) is formed at one end of the positive electrode plate 110, and the positive electrode active material layer is not formed. Is bonded.

음극판(120)은 음극집전체와 음극 활물질층으로 이루어져 있다. 음극활물질층은 탄소를 함유하며 일반적으로 많이 쓰이는 하드 카본과, 혹은 흑연, 활물질입자 사이의 결합력을 향상시키는 바인더로 이루어질 수 있다. 음극 집전체는 일반적으로 구리가 사용되며 음극활물질층에 발생하는 전하의 이동 통로가 되고 음극활물질층을 지지하는 역할을 하게 된다. 음극활물질층은 음극판(113)의 넓은 면에 형성되어 있는데 이때, 음극판(120)의 일측단에 음극활물층이 형성되지 않은 음극무지 부(미도시)가 형성되어 있다. 음극무지부에는 음극탭(150)이 접합된다.The negative electrode plate 120 includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. The negative electrode active material layer may be formed of a binder which contains carbon and improves bonding strength between hard carbon, which is commonly used, or graphite and active material particles. As the negative electrode current collector, copper is generally used, and the negative electrode current collector serves as a movement path of charge generated in the negative electrode active material layer, and serves to support the negative electrode active material layer. The negative electrode active material layer is formed on a wide surface of the negative electrode plate 113, in which a negative electrode non-coating portion (not shown) is formed at one end of the negative electrode plate 120. The negative electrode tab 150 is bonded to the negative electrode non-coating portion.

세퍼레이터(130)는 양극판(110)과 음극판(120)의 사이에 개재되어 양극판(110)과 음극판(120)을 절연하고 양극판(110)과 음극판(120)의 전하들은 통과시킨다. 일반적으로 세퍼레이터(130)의 재질은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 세퍼레이터는(130)는 전해질을 포함할 수도 있으며 액상이나 겔 형태로 구성될 수 있다. The separator 130 is interposed between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 to insulate the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 and allow charges of the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 to pass therethrough. Generally, the material of the separator 130 is polyethylene (PE) or polypropylene (PP), but the material is not limited thereto. The separator 130 may include an electrolyte and may be formed in a liquid or gel form.

캔(200)은 일 단부가 개구되어 전극조립체(100)를 수용할 수 있다. 이때, 캔(200)은 전해질을 수용한다. 이러한 캔(200)의 형상은 전극조립체(100)의 형태를 고려하여, 각형 또는 트랙(track)형의 형상으로 형성된다. 이러한 형상의 캔(200)은 전극조립체(100)의 상부에 절연케이스(360)를 수용한 후, 캔(200)의 개구부에 캡플레이트(131)를 덮고 용접 등의 방법에 의해 결합 된다. 캔(200)의 재질은 주로 알루미늄이 사용되나 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. One end of the can 200 may be opened to accommodate the electrode assembly 100. At this time, the can 200 accommodates the electrolyte. The shape of the can 200 is formed in the shape of a square or track shape in consideration of the shape of the electrode assembly 100. The can 200 having such a shape accommodates the insulating case 360 in the upper portion of the electrode assembly 100, covers the cap plate 131 in the opening of the can 200, and is coupled by a welding method. The material of the can 200 is mainly aluminum, but the material is not limited thereto.

캡조립체(300)는 상면에 안전벤트(313, Safety vent)와 전해액 주입홀(311)을 밀봉한 전해액 주입홀 마개(312)가 형성되어 양극탭(140)에 전기적으로 접속되고 캔(200)의 개구부를 마감하는 캡플레이트(310), 캡 플레이트(310)의 중앙홀에 안착되며 음극탭(150)과 전기적으로 연결되는 전극단자(320), 전극단자(320)의 몸통부를 감싸 전극단자(320)와 캡플레이트(310)를 절연시키는 절연가스킷(330), 양극탭(140)과 음극탭(150)을 돌출시키는 홀을 구비하며 전극조립체(100)의 상부에 안착되어 전극조립체(100)의 상면을 절연시키는 절연케이스(360), 전극단자(320)의 단부가 압착되어 고정되기 위한 홀을 제공하는 터미널 플레이트(340), 터미널플레 이트(340)와 캡플레이트(310)를 절연시키며 절연플레이트(350)를 포함하여 형성된다. 이때, 절연가스킷(330), 절연케이스(360) 및 절연플레이트(350)는 폴리 프로필렌 수지나 폴리 에틸렌 수지 등의 절연물질로 형성될 수 있으며, 전극단자(320))와 캡플레이트(310) 및 터미널 플레이트(340)는 전도성 금속인 알루미늄이나 알루미늄을 포함하는 합금 또는 니켈이나 니켈을 포함하는 합금 등의 전도성 금속 재질로 형성될 수 있다. 하지만 본 발명에서 캡 조립체(300)의 재질을 한정하는 것은 아니다.The cap assembly 300 has an electrolyte injection hole stopper 312 that seals a safety vent 313 and an electrolyte injection hole 311 on an upper surface thereof, and is electrically connected to the positive electrode tab 140, and the can 200. The cap plate 310 closing the opening of the electrode plate is seated in the central hole of the cap plate 310 and the electrode terminal 320 is electrically connected to the negative electrode tab 150, the body of the electrode terminal 320 wraps the electrode terminal ( An insulating gasket 330 that insulates the cap plate 310 and the cap plate 310 may include a hole protruding from the positive electrode tab 140 and the negative electrode tab 150, and the electrode assembly 100 may be seated on the electrode assembly 100. Insulation case 360 to insulate the upper surface of the terminal, the terminal plate 340, the terminal plate 340 and the cap plate 310 to provide a hole for pressing and fixing the end of the electrode terminal 320 is insulated and insulated It is formed including the plate 350. At this time, the insulating gasket 330, the insulating case 360 and the insulating plate 350 may be formed of an insulating material such as polypropylene resin or polyethylene resin, the electrode terminal 320 and the cap plate 310 and The terminal plate 340 may be formed of a conductive metal material, such as aluminum, an alloy containing aluminum, or an alloy containing nickel or nickel. However, the material of the cap assembly 300 is not limited in the present invention.

한편, 도 4와 도 5를 참조하면, 상기한 이차전지에 형성된 본 발명의 따른 폐경로 고속 회전식 레이져 용접부(314)는 전해액 주입홀 마개(312)의 상부면 전반이 용융되고, 전해액 주입홀(311)의 상부 원주부가 용융되며, 전해액 주입홀 마개(312)의 용융된 상부면과 전해액 주입홀(311)의 용융된 원주부가 결합되어 형성된다. 먼저, 도 1에 도시된 종래의 전해액 주입홀 마개가 용접된 용접부위(500)를 보면, 이러한 용접 부위(500)는 레이져 용접 장치를 이용하여 레이져를 조사함과 동시에 용접부위의 경로를 따라 레이져 용접장치를 이동시켜 용접부위(500)를 형성한 상태이다. 이때, 종래의 용접부위(500)의 일부에는 전해액이 증발되어 기공(510)을 하고 있다. 이러한 문제를 해결한 도 2의 고속 회전식 레이져 용접부(314)는 폐경로 고속 회전식 레이져 용접 장치에 의해 형성되는데, 폐경로 고속 회전식 레이져 용접 장치의 원형 프리즘(410)을 회전시켜 전해액 주입홀 마개(312)의 중앙을 기준으로 원형 경로를 형성하면서, 매우 빠르게 회전하여 레이져를 조사하게 되면, 도 4의 사진에 도시된 폐경로 고속회전식 레이져 용접부(314)가 형성된 다. 이때, 폐경로 고속회전식 레이져 용접부(314)는 매우 빠르게 회전하면서 조사되는 레이져에 의해 도 5에서 보는 바와 같이 전해액 주입홀 마개(312)의 상부면 전반이 용융됨과 동시에, 전해액 주입홀 마개(312)와 캡플레이트(310)가 맞닿은 부위에서 새어 나오는 전해액을 계속적으로 증발시켜 기공이 형성되지 않게 한다.Meanwhile, referring to FIGS. 4 and 5, in the closed path high-speed rotary laser welding part 314 of the present invention formed in the secondary battery, the entire upper surface of the electrolyte injection hole stopper 312 is melted, and the electrolyte injection hole ( The upper circumference of 311 is melted, and the molten upper surface of the electrolyte injection hole stopper 312 and the molten circumference of the electrolyte injection hole 311 are formed to be combined. First, referring to the welding part 500 in which the conventional electrolyte injection hole stopper shown in FIG. 1 is welded, the welding part 500 irradiates the laser using a laser welding device and simultaneously lasers along the path of the welding part. The welding device 500 is moved to form a welding part 500. At this time, the electrolyte is evaporated to a part of the conventional welding part 500 to form pores 510. The high speed rotary laser welding unit 314 of FIG. 2 which solves such a problem is formed by a closed path high speed rotary laser welding device, and rotates the circular prism 410 of the closed path high speed rotary laser welding device to close the electrolyte injection hole plug 312. When forming a circular path with respect to the center of the), when irradiating the laser by rotating very fast, the closed path high-speed rotary laser welding portion 314 shown in the photograph of Figure 4 is formed. At this time, the closed path high-speed rotary laser welding part 314 is melted as the laser irradiated while rotating very quickly, as shown in Figure 5, the entire upper surface of the electrolyte injection hole stopper 312 and at the same time, the electrolyte injection hole stopper 312 And the electrolyte leaking out of the portion where the cap plate 310 abuts continuously to prevent the formation of pores.

도 4를 참조하면, 폐경로 고속 회전식 레이져 용접부(314)의 원주부에는 매끄러운 면(315)이 형성될 수 있다. 이러한 매끄러운 면(315)은 전해액 주입홀 마개(312)와 캡 플레이트(310)의 경계면을 집중적으로 조사하는 종래의 레이져 용접 방식을 이용하여 형성된 도 1의 우둘 투둘한 비딩부(520)와는 달리, 그 곡률의 변화가 매우 완만하고 매끄럽게 형성된다. 이는 종래의 레이져용접을 실시하였을 때 발생하는 비딩부(520)의 돌출되는 부위를 연마하여 매끄럽게 형성한 후, 레이져 용접이 잘 형성되어 있는지 확인할 필요가 없어지게 되므로, 제조시간이 단축될 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 4, a smooth surface 315 may be formed at a circumference of the closed path high speed laser welding part 314. The smooth surface 315 is different from the rugged beading portion 520 of FIG. 1, which is formed using a conventional laser welding method of intensively irradiating the interface between the electrolyte injection hole cap 312 and the cap plate 310. The curvature changes very smoothly and smoothly. This is because after polishing the protruding portion of the beading portion 520 generated when the conventional laser welding is smoothly formed, there is no need to check whether the laser welding is well formed, the manufacturing time can be shortened There is this.

또한, 폐경로 고속회전식 레이져 용접부(314)의 원주부는 그을음이 형성될 수 있다. 이는 전해액을 주입한 후 전해액 주입홀의 주변에 형성된 전해액 잔존물이나 전해액 주입홀 마개(312)를 압입시에 모세관 현상에 의해 흘러나온 전해액을 증발시키기 위해서, 폐경로 고속회전식 레이져 용접을 이용하여 전해액을 서서히 증발시키면, 전해액 주입홀 마개(312)의 주변에 형성된 매끄러운 면(315)은 검게 그을리게 된다.In addition, soot may be formed in the circumference of the closed path high speed laser welding part 314. After injecting the electrolyte solution, the electrolyte solution is slowly removed using a closed path high-speed rotary laser welding in order to evaporate the electrolyte residue formed around the electrolyte injection hole or the electrolyte injection hole stopper 312 by the capillary phenomenon. When evaporated, the smooth surface 315 formed around the electrolyte injection hole stopper 312 is blackened.

또한, 폐경로 고속 회전식 레이져 용접부(314)의 중앙부는 중앙을 기준으로 원형 테두리(318)가 회전하여 방사형 무늬(316)를 형성할 수 있는데, 전해액 주입 홀 마개의 중앙을 기준으로 원형 경로를 고속으로 이동해가며 레이져를 조사하면, 전해액 주입홀 마개(312)의 상면에는 폐경로 고속 회전식 레이져 용접에 의해 방사형 무늬(316)가 형성된다. 이러한 방사형 무늬(316)는 원형 프리즘의 일정한 회전속도에 의해 형성될 수 있다.In addition, the center of the menopausal high-speed rotary laser welding portion 314 may rotate the circular rim 318 around the center to form a radial pattern 316, the high-speed circular path around the center of the electrolyte injection hole plug When irradiating the laser while moving to, the radial pattern 316 is formed on the upper surface of the electrolyte injection hole stopper 312 by the closed path high speed rotary laser welding. This radial pattern 316 may be formed by a constant rotational speed of the circular prism.

도 5를 참조하면, 폐경로 고속회전식 레이져 용접부(314)의 직경은 전해액 주입홀(311)의 직경 보다 80% 내지 100% 크게 형성될 수 있다. 도 6을 참조하여 종래의 전해액 주입홀 마개(312)가 용접된 부위를 살펴보면, 이러한 용접부위는 전해액 주입홀 마개(312)와 전해액 주입홀(311)이 맞닿는 원주부에 레이져 초점을 맞추어 용접하게 된다. 이때 조사되는 레이져의 직경은 전해액 주입홀 마개(312)의 중심을 넘지 않고 형성되어 있다. 만약 전해액 주입홀 마개(312)의 중심부을 넘어 레이져가 조사되면, 레이져 장치를 회전시킬 때, 레이져가 조사되는 부위 가운데 중심 부위에서는 중첩부위가 형성되고, 레이져가 중첩되어 조사되는 곳은 과융융되어 용접불량이 발생 된다. 그로 인해 종래의 용접방법에 의해 형성된 용접부위의 직경은 전해액 주입홀(311)의 직경보다 대략 30%정도만 크게 형성되었다. 그러나 도 5의 폐경로 고속회전식 레이져 용접부(314)는 마개의 상면 전반을 용융시켜, 용융된 마개 상면의 일부가 흘러내리고, 그로 인해 전해액 주입홀(311)의 직경보다, 80% 내지 100%가량 크게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the diameter of the closed path high-speed rotary laser welding part 314 may be 80% to 100% larger than the diameter of the electrolyte injection hole 311. Referring to FIG. 6, the welded portion of the conventional electrolyte injection hole stopper 312 is welded to be welded by focusing the laser on the circumferential portion where the electrolyte injection hole stopper 312 and the electrolyte injection hole 311 come into contact with each other. do. At this time, the diameter of the irradiated laser is formed without exceeding the center of the electrolyte injection hole stopper 312. If the laser is irradiated beyond the center of the electrolyte injection hole stopper 312, when the laser device is rotated, an overlapping portion is formed at the center portion of the irradiated laser portion, and the irradiated laser portion is overlapped and welded. Defect occurs. Therefore, the diameter of the welded portion formed by the conventional welding method is only about 30% larger than the diameter of the electrolyte injection hole 311. However, the closed path high-speed rotary laser welding part 314 of FIG. 5 melts the entire upper surface of the stopper so that a part of the upper surface of the molten stopper flows down, and thus 80% to 100% of the diameter of the electrolyte injection hole 311. It can be formed large.

한편, 도 7을 참조하면, 상기한 폐경로 고속회전식 레이져 용접부를 형성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 전해액 주입홀의 중앙부에 레이져 용접헤드를 근접시키는 레이져용접헤드 근접단계(S1); 및 경사면이 형성된 원통형 프 리즘을 통과하여 굴절된 레이져를 집광렌즈로 집광함과 동시에 상기 원통형 프리즘을 회전시켜 전해액 주입홀 마개의 중앙을 기준으로 하여 원형 경로를 고속으로 이동해가며 레이져를 조사하는 레이져 조사단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, with reference to Figure 7, the secondary battery manufacturing method according to the present invention for forming the above-described closed path high-speed laser welding portion is a laser welding head proximity step of approaching the laser welding head in the center of the electrolyte injection hole (S1); And condensing the laser beam refracted through the cylindrical prism with the inclined surface with the condenser lens, and rotating the cylindrical prism to move the circular path at a high speed based on the center of the electrolyte injection hole stopper. It characterized in that it comprises a step (S2).

도 2를 참조하면, 레이져용접헤드 근접단계(S1)는 전해액 주입홀 마개(312)의 중앙부에 레이져 용접헤드(480)를 근접시키게 된다. 이때, 전해액 주입홀 마개(312)는 전해액 주입홀(312)에 압입되어 있는 상태이다. 이부분에서 도 2는 상세한 설명을 하기 위한 구성도로서, 실제 구성 요소들의 비율과는 차이가 있을 수 있음을 양지하기 바란다.Referring to FIG. 2, in the laser welding head proximate step S1, the laser welding head 480 is close to the center of the electrolyte injection hole stopper 312. At this time, the electrolyte injection hole stopper 312 is pressed into the electrolyte injection hole 312. 2 is a schematic diagram for detailed description, and it may be different from the ratio of actual components.

그리고 나서, 레이져 조사단계(S2)는 경사면이 형성된 원통형 프리즘(410)을 통과하여 굴절된 낮은 에너지 밀도를 가지는 레이져를 집광렌즈(440)로 집광함과 동시에 원통형 프리즘(410)을 회전시켜 전해액 주입홀 마개(312)의 중앙을 기준으로 하여 원형 경로를 고속으로 이동해가며 레이져를 조사할 수 있다. 이러한 원통형 프리즘(410)에 발산된 낮은 에너지 밀도를 가지는 레이져를 조사하면, 단파장인 레이져는 낮은 에너지 밀도를 가짐과 동시에 굴절되고, 굴절된 레이져는 회전하는 원통형 프리즘(410)에 의해 원형의 경로상을 고속으로 이동해가며 조사된다. 이때 원통형 프리즘(410)의 원주면에는 직류나 교류로 구동되는 모터(420)의 구동축(421)의 단부에 연결된 기어나 밸트 또는 마찰자등이 원통형 프리즘(410)의 원주면에 맞닿게 되고, 모터(420)의 회전에 의해 원통형 프리즘(410)을 고속회전시킬 수 있다. 이러한 방법으로 굴절된 레이져를 집광렌즈(440)에 통과시켜 레이져의 에너지 밀도를 높게 조절하고, 전해액 주입홀 마개(312)의 중앙을 기준으로 원형 경 로를 고속으로 이동해가며 레이져를 조사하면, 캡 플레이트(310)와 결합된 전해액 주입홀 마개(312)의 주변이 용융되어 접합된다.Then, the laser irradiation step (S2) condenses the laser having a low energy density refracted by passing through the cylindrical prism 410 having the inclined surface with the condenser lens 440 and at the same time rotate the cylindrical prism 410 to inject the electrolyte The laser beam may be irradiated while moving a circular path at a high speed based on the center of the hole stopper 312. When the laser having a low energy density emitted to the cylindrical prism 410 is irradiated, the laser having short wavelength is refracted at the same time as having a low energy density, and the refracted laser is on the circular path by the rotating cylindrical prism 410. Is investigated at high speed. At this time, the circumferential surface of the cylindrical prism 410 is in contact with the circumferential surface of the cylindrical prism 410 gears, belts or frictional elements connected to the end of the drive shaft 421 of the motor 420 driven by direct current or alternating current, The cylindrical prism 410 may be rotated at high speed by the rotation of the motor 420. If the laser is refracted in this manner to pass through the condenser lens 440 to adjust the laser energy density high, and irradiating the laser while moving the circular path at a high speed based on the center of the electrolyte injection hole cap 312, the cap, The periphery of the electrolyte injection hole stopper 312 coupled with the plate 310 is melted and joined.

이러한 단계들(S1)(S2)을 거치면, 전해액 주입홀 마개(312)와 그 주변에 형성된 전해액은 서서히 증발하여 전해액이 누수될 수 있는 기공을 형성하지 않고, 전해액 주입홀 마개(312)의 주변은 매우 매끄러운 폐경로 고속 회전식 레이져 용접부(314)를 형성할 수 있게 된다.After these steps (S1) (S2), the electrolyte injection hole stopper 312 and the electrolyte formed in the periphery of the electrolyte injection hole stopper 312 is gradually evaporated to form a pore that can leak the electrolyte, Can form a very smooth closed path high speed rotary laser weld 314.

또한, 레이져용접헤드 근접단계(S1)에서는 화상카메라(470)를 이용하여 전해액 주입홀 마개(312)의 위치를 확인할 수 있다. 화상카메라(470)를 사용하는 이유는 압입된 전해액 주입홀 마개(312)의 직경이 1mm내외로 형성되어 매우 작기 때문에, 이렇듯 크기가 작은 전해액 주입홀 마개(312)의 원주부를 미세하게 용융시키기 위해서는 화상카메라(470)를 설치하여 전해액 주입홀 마개(312)의 위치를 확인하여 확대한 후, 폐경로 고속회전식 레이져 용접을 실시해야 한다. 이때, 전해액 주입홀 마개(312)의 위치를 측정하면서, 단방향 투과 거울(450)을 사용하여 레이져의 조사경로와 화상카메라(470)의 시야가 겹치게 형성하여 전해액 주입홀 마개(312)의 위치를 확인할 수 있다. 이때, 화상카메라(470)는 단방향 투과 거울(450)에 투과된 전해액 주입홀 마개의 위치를 반사 거울(460)을 통하여 확인할 수 있다.In addition, in the laser welding head proximate step S1, the position of the electrolyte injection hole stopper 312 may be checked using the image camera 470. The reason why the image camera 470 is used is that the diameter of the pressurized electrolyte injection hole stopper 312 is formed to be about 1 mm, which is very small, so that the circumferential portion of such a small electrolyte injection hole stopper 312 is finely melted. In order to confirm and enlarge the position of the electrolyte injection hole stopper 312 by installing the image camera 470, the closed path high-speed rotary laser welding must be performed. At this time, while measuring the position of the electrolyte injection hole stopper 312, the irradiation path of the laser and the field of view of the image camera 470 overlap using the unidirectional transmission mirror 450 to position the position of the electrolyte injection hole stopper 312 You can check it. In this case, the image camera 470 may check the position of the electrolyte injection hole stopper transmitted through the unidirectional transmission mirror 450 through the reflection mirror 460.

또한, 레이져 조사단계(S2)에서는 전해액 주입홀 마개(312)의 주변에 질소 분위기를 형성하여 진행할 수 있다. 전해액 주입홀 마개(312)의 주변에 질소 분위기를 형성하면 전해액 주입홀 마개(312)의 주변에 묻은 전해액을 더욱 빨리 증발시킬 수 있다.In addition, in the laser irradiation step (S2) it can proceed by forming a nitrogen atmosphere around the electrolyte injection hole stopper 312. When a nitrogen atmosphere is formed around the electrolyte injection hole stopper 312, the electrolyte solution buried around the electrolyte injection hole stopper 312 may be more quickly evaporated.

또한, 레이져 조사단계(S2)에서는 원통형 프리즘(410)을 회전시켜 레이져를 조사할 수 있으며 이때, 레이져를 조사하는 시간은 0.5초 내지 2초 동안 조사할 수 있다. 원통형 프리즘(410)의 측면과 연결된 모터(420)의 회전속도를 600rpm 내지 7000rpm으로 조절하면, 레이져는 1초 동안 전해액 주입홀 마개(312)의 중앙을 기준으로 한 원형 경로를 대략 10번 내지 100번가량 이동하며 조사되는데. 이때, 전해액 주입홀 마개(312)의 두께와 캡 플레이트(310)의 두께를 고려하여 모터(410)의 회전속도와 조사시간을 조절하면, 좋은 성형성을 가지는 폐경로 고속 회전식 레이져 용접부(314)를 형성할 수 있다.In addition, in the laser irradiation step (S2) it is possible to irradiate the laser by rotating the cylindrical prism 410, at this time, the laser irradiation time may be irradiated for 0.5 seconds to 2 seconds. When the rotational speed of the motor 420 connected to the side of the cylindrical prism 410 is adjusted to 600 rpm to 7000 rpm, the laser generates a circular path about 10 to 100 based on the center of the electrolyte injection hole cap 312 for 1 second. It's moving around the streets. At this time, by adjusting the rotational speed and irradiation time of the motor 410 in consideration of the thickness of the electrolyte injection hole cap 312 and the thickness of the cap plate 310, the closed path high-speed rotary laser welding portion 314 having good formability Can be formed.

이때, 원통형 프리즘(410)의 회전속도를 빠르게 하고 레이져를 불연속적으로 점 조사하여 짧은 시간에 여러 번 레이져용접을 실시할 수 있다. 이는 전해액이 급속히 증발할 때 발생하는 기포를 형성하지 않게끔 불연속적으로 레이져를 점 조사하여 전해액을 서서히 증발시키기 위함이다.At this time, by increasing the rotational speed of the cylindrical prism 410 and irradiating the laser point discontinuously, laser welding can be performed several times in a short time. This is to slowly evaporate the electrolyte by irradiating the laser spot continuously so as not to form bubbles generated when the electrolyte evaporates rapidly.

본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the technical spirit of the specific embodiments or drawings described above, and those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims of the present invention.

본 발명의 이차전지는 전해액 주입홀 마개의 주변에 폐경로 고속회전식 레이져 용접부를 형성하여 전해액이 누수되는 것을 방지하는 효과가 있다.The secondary battery of the present invention has the effect of preventing the leakage of the electrolyte by forming a closed path high-speed rotary laser welding around the electrolyte injection hole stopper.

또한, 폐경로 고속회전식 레이져 용접부를 형성하여 용접부위가 강화되는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the welded portion is strengthened by forming a closed path high-speed rotary laser welded portion.

본 발명의 이차전지 제조방법은 용접부위가 좋은 성형성을 가지는 폐경로 고속회전식 레이져 용접부를 형성하는 효과가 있다.The secondary battery manufacturing method of the present invention has the effect of forming a closed path high-speed rotary laser welding portion having a good formability of the welded portion.

Claims (8)

양극탭이 접속된 양극판과 음극탭이 접속된 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 권취한 전극조립체;An electrode assembly in which a positive electrode plate connected with a positive electrode tab, a negative electrode plate connected with a negative electrode tab, and a separator are laminated; 일단부가 개구되어 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 및A can open at one end to receive the electrode assembly; And 상면에는 전해액 주입홀이 형성되고 상기 캔의 개구부를 마감하는 캡플레이트 및 상기 전해액 주입홀을 밀봉하는 전해액 주입홀 마개를 포함하는 캡조립체를 구비하며,An upper surface of the cap assembly including a cap plate forming an electrolyte injection hole and closing an opening of the can and an electrolyte injection hole stopper sealing the electrolyte injection hole, 상기 전해액 주입홀 마개의 상부면 전반이 용융되고, 상기 전해액 주입홀의 상부 원주부가 용융되며, 상기 전해액 주입홀 마개의 용융된 상부면과 상기 전해액 주입홀의 용융된 원주부가 결합되어 폐경로 고속회전식 레이져 용접부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.The entire upper surface of the electrolyte injection hole stopper is melted, and the upper circumference of the electrolyte injection hole is melted, and the molten upper surface of the electrolyte injection hole stopper and the molten circumference of the electrolyte injection hole are combined to close the high speed rotary laser welding part. Secondary battery, characterized in that formed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폐경로 고속회전식 레이져 용접부는 상기 전해액 주입홀 마개의 중앙을 기준으로 원형 테두리가 회전하여 방사형 무늬를 형성한 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary path of the secondary path, characterized in that the high-speed rotation laser welding portion of the closed path is formed by rotating a circular border around the center of the electrolyte injection hole stopper. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폐경로 고속회전식 레이져 용접부의 직경은 상기 전해액 주입홀의 직경 보다 80% 내지 100% 크게 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary path, characterized in that the diameter of the closed path high speed laser welding portion is formed 80% to 100% larger than the diameter of the electrolyte injection hole. 전해액 주입홀 마개의 중앙부에 레이져 용접헤드를 근접시키는 레이져용접헤드 근접단계; 및A laser welding head proximity step of bringing the laser welding head closer to the center of the electrolyte injection hole stopper; And 경사면이 형성된 원통형 프리즘을 통과하여 굴절된 레이져를 집광렌즈로 집광함과 동시에 상기 원통형 프리즘을 회전시켜 전해액 주입홀 마개의 중앙을 기준으로 하여 원형 경로를 고속으로 이동해가며 레이져를 조사하는 레이져 조사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.A laser irradiation step of irradiating the laser while moving the circular path at a high speed based on the center of the electrolyte injection hole stopper by rotating the cylindrical prism by condensing the laser refracted through the cylindrical prism having the inclined surface with the condenser lens. Secondary battery manufacturing method comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이져용접헤드 근접단계는The laser welding head proximity step 화상 카메라를 이용하여 상기 전해액 주입홀 마개의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.A secondary battery manufacturing method characterized by checking the position of the electrolyte injection hole stopper using an image camera. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이져 조사단계는The laser irradiation step 상기 전해액 주입홀 마개의 주변에 질소 분위기를 형성하여 진행하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The secondary battery manufacturing method, characterized in that to proceed by forming a nitrogen atmosphere around the electrolyte injection hole stopper. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이져 조사단계는The laser irradiation step 상기 원형 프리즘의 원주면과 연결된 모터를 600rpm 내지 7000rpm 회전시켜 가며 상기 레이져를 0.5초 내지 2초 동안 조사하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.And rotating the motor connected to the circumferential surface of the circular prism at 600 rpm to 7000 rpm and irradiating the laser for 0.5 seconds to 2 seconds. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 레이져 조사단계는The laser irradiation step 상기 레이져를 상기 조사시간 동안 불연속적으로 조사하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The secondary battery manufacturing method, characterized in that for irradiating the laser discontinuously during the irradiation time.
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