KR20140068562A - Improved secondary battery for electrode tab, and electrode tab structure thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극판의 리드에 접합되는 전극탭의 구조가 개선된 이차전지와 그 전극탭에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
리튬 이차전지는 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 캔 타입과, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치 타입으로 분류될 수 있다.The lithium secondary battery can be classified into a can type in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and a pouch type in which an electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 리튬 이차전지는 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층된 전극조립체가 내장된 셀 본체(10)와, 상기 셀 본체(10)을 전해질과 함께 밀봉하는 외장재(20)를 포함한다.1 and 2, a general lithium secondary battery includes a
전극조립체의 양극과 음극은 각각 알루미늄 포일(Al-foil)과 구리 포일(Cu-foil)로 이루어진 양극 집전판과 음극 집전판을 구비한다. 상기 양극 집전판과 음극 집전판에는 각각 양극활물질과 음극활물질이 도포되고, 활물질이 도포되지 않은 부분, 즉 무지부에는 노칭(Notching) 공정에 의해 가공된 그리드(11,12)가 마련된다.The positive electrode and negative electrode of the electrode assembly are each provided with a positive electrode collector plate and a negative electrode collector plate made of aluminum foil (Al-foil) and copper foil (Cu-foil). The positive electrode current collector and the negative current collector plate are respectively coated with a cathode active material and a negative electrode active material, and a grid (11, 12) processed by a notching process is provided on a portion where no active material is applied,
리튬 이차전지의 셀 본체(10)는 양극 전극탭(15)과 음극 전극탭(16)을 구비한다. 양극 전극탭(15)은 양극 집전판에 형성된 양극 그리드(11)들의 단부가 모인 부분에 웰딩되고, 음극 전극탭(16)은 음극 집전판에 형성된 음극 그리드(11)들의 단부가 모인 부분에 웰딩된다.The
양극 전극탭(15)과 음극 전극탭(16)은 통상 알루미늄 또는 니켈로 이루어진 금속판에 의해 제공되고, 웰딩부(17)에 인접한 부분의 양면에는 외장재(20)의 실링부(21) 사이에 개재되어 전해액이 포장재 외부로 누출되는 것을 방지하고 전극탭(15,16)에서 발생될 수 있는 단락 등을 방지하는 실런트(Sealant)(13)가 구비된다.The
그런데, 통상의 리튬 이차전지는 그리드(11,12)의 폭이 전극탭(15,16)의 폭과 동일하게 설계됨으로 인해 그리드(11,12)의 폭을 충분히 크게 하기가 곤란하여 저항 특성의 개선에 제약이 따르는 문제가 있다.However, since the widths of the
이차전지의 전극탭에 대한 구조 개선과 관련된 공개문헌으로는 일본공개특허 제2001-052681호, 일본등록특허 제4211322호가 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-052681 and Japanese Patent No. 4211322 disclose open documents relating to the structure improvement of the electrode tab of the secondary battery.
일본공개특허 제2001-052681호는 리드부와 단자 간의 정렬을 용이하게 하기 위한 것으로서, 무지부가 적층된 리드부의 폭을 전극단자의 폭보다 넓게 형성한 것을 특징으로 하는 폴리머 전해질 전지를 개시하고 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-052681 discloses a polymer electrolyte battery in which the width of a lead portion in which an uncoated portion is laminated is formed wider than the width of an electrode terminal to facilitate alignment between the lead portion and the terminal.
일본등록특허 제4211322호는 리드가 접합되는 탭의 접합부의 두께를 다른 부분의 두께보다 크게 하여 열용량을 증대시키고 탭의 온도 상승을 억제할 수 있는 적층형 전지를 개시하고 있다.Japanese Patent No. 4211322 discloses a stacked battery capable of increasing the heat capacity and suppressing the temperature rise of the tab by making the thickness of the junction of the tabs to which the leads are bonded greater than the thickness of the other portions.
하지만, 종래의 이차전지는 전극탭에 있어서 리드가 접합되는 접합부의 폭이 외장재 바깥으로 인출되는 외곽 부분의 폭과 동일한 구조로 인해 접합부에 대한 구조 개선에 제약이 많은 단점이 있다.However, the conventional secondary battery has a disadvantage in that there is a limitation in improving the structure of the joint portion due to the same structure as the width of the outer portion where the width of the joint portion to which the lead is joined in the electrode tab is extended to the outside of the casing.
또한, 그리드에 대한 노칭 공정 시에는 전극탭의 외곽 부분의 폭도 고려해야 하므로 무지부의 양측부를 다량 잘라내야 하고, 이에 따라 그리드의 폭을 증대시키는 데 한계가 있었다.In addition, in the notching process for the grid, since the width of the outer portion of the electrode tab must be considered, a large amount of both sides of the uncoated portion must be cut out, thereby increasing the width of the grid.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그리드에 대한 노칭 공정시 잘라내는 면적을 최소화하여 집전 효율을 증대시킬 수 있는 구조를 가진 이차전지 및 이를 위한 전극탭을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery having a structure capable of increasing the current collection efficiency by minimizing the cut- .
본 발명의 다른 목적은 그리드의 웰딩부에 접합되는 전극탭의 면적을 증대시킴과 동시에 셀의 저항을 감소시킬 수 있는 구조를 가진 이차전지 및 이를 위한 전극탭을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a secondary battery having a structure capable of increasing an area of an electrode tab joined to a welding portion of a grid and reducing a resistance of the cell, and an electrode tab therefor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전극판과 세퍼레이터가 적층되어 형성된 셀 본체와, 상기 전극판의 무지부에 돌출 형성된 그리드와, 상기 그리드의 단부가 복수개 모여서 형성된 웰딩부와, 상기 웰딩부에 웰딩된 전극탭을 구비한 이차전지에 있어서, 상기 전극탭은, 상기 웰딩부에 웰딩되는 접합부와 상기 접합부로부터 일체로 연장된 탭부를 포함하고, 상기 접합부의 폭이 상기 탭부의 폭에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus including a cell body formed by stacking an electrode plate and a separator, a grid protruding from a non-manufacturing area of the electrode plate, a well- Wherein the electrode tab includes a joint portion welded to the welding portion and a tab portion extending integrally from the joint portion, wherein a width of the joint portion is wider than a width of the tab portion, And a secondary battery.
상기 접합부의 폭은 상기 웰딩부의 폭과 동일한 것이 바람직하다.The width of the welded portion is preferably equal to the width of the welded portion.
상기 접합부의 두께는 상기 웰딩부의 두께에 비해 두껍게 형성될 수 있다.The thickness of the bonding portion may be thicker than the thickness of the welded portion.
상기 접합부의 두께와 상기 탭부의 두께는 서로 다르게 구성될 수 있다. 이 경우 상기 접합부의 두께는 상기 탭부의 두께에 비해 두꺼운 것이 바람직하다.The thickness of the bonding portion and the thickness of the tab portion may be different from each other. In this case, the thickness of the bonding portion is preferably thicker than the thickness of the tab portion.
대안으로, 상기 접합부의 두께와 상기 탭부의 두께가 서로 동일하게 구성될 수 있다.Alternatively, the thickness of the joint and the thickness of the tab may be the same.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 그리드의 단부가 복수개 모여서 형성된 웰딩부에 웰딩되는 이차전지의 전극탭에 있어서, 상기 웰딩부에 웰딩되는 접합부와 상기 접합부로부터 일체로 연장된 탭부를 포함하고, 상기 접합부의 폭이 상기 탭부의 폭에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode tab of a secondary battery, which is welded to a welded portion formed by gathering a plurality of end portions of a grid, wherein the electrode tab includes a welded portion welded to the welded portion and a tab portion extending integrally from the welded portion, And the width of the tab is wider than the width of the tab.
본 발명에 따른 전극탭의 구조가 개선된 이차전지 및 그 전극탭은 다음과 같은 효과를 가진다.The improved secondary battery and its electrode tab according to the present invention have the following effects.
첫째, 그리드에 대한 노칭 공정시 잘라내는 면적을 최소화하고 그리드와 전극탭 간의 접합 면적을 증대시킴으로써 전기전도도와 집전 효율 등을 향상시킬 수 있다.First, it is possible to improve the electric conductivity and current collecting efficiency by minimizing the cutting area in the notching process for the grid and increasing the bonding area between the grid and the electrode tab.
둘째, 그리드와 전극탭 간의 접합 면적을 증대시키면서도 전극탭의 외곽쪽에 위치한 탭부의 폭은 적정 수준으로 설계할 수 있다.Secondly, it is possible to design the width of the tab located at the outer side of the electrode tab to be a proper level while increasing the area of joining between the grid and the electrode tab.
셋째, 전극탭의 탭부의 두께를 적정 수준으로 유지하면서도 접합부의 두께를 그리드의 웰딩부에 비해 크게 설계함으로써 셀의 저항을 감소시킬 수 있다.Thirdly, while the thickness of the tab portion of the electrode tab is maintained at an appropriate level, the thickness of the joint portion is designed to be larger than that of the welded portion of the grid, thereby reducing the resistance of the cell.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 리튬 이차전지의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지의 구성을 도시한 평면도,
도 4는 도 3에서 전극탭의 구성을 도시한 평면도,
도 5는 도 3의 단면도,
도 6은 도 3에서 전극탭의 다른 구성을 도시한 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a perspective view illustrating a configuration of a conventional lithium secondary battery,
Fig. 2 is a sectional view of Fig. 1,
3 is a plan view showing a configuration of a secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the electrode tab in FIG. 3,
5 is a cross-sectional view of Fig. 3,
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another structure of the electrode tab in FIG. 3. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지의 구성을 도시한 평면도이다.3 is a plan view showing a configuration of a secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지는 전극판과 세퍼레이터가 적층되어 형성된 셀 본체(100)와, 셀 본체(100)에 형성된 전극탭(101,102)과, 셀 본체(100)를 전해질과 함께 밀봉하는 외장재(200)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the secondary battery according to the preferred embodiment of the present invention includes a
셀 본체(100)의 전극판은 양극 집전판과 음극 집전판이 교대로 적층된 구조를 포함한다. 양극 집전판과 음극 집전판은 각각 알루미늄 포일과 구리 포일로 이루어고, 세퍼레이터에 의해 상호 절연된다. 양극 집전판과 음극 집전판에는 각각 양극활물질과 음극활물질이 도포되고, 활물질이 도포되지 않은 부분, 즉 무지부에는 노칭 공정에 의해 가공된 그리드(도 5의 108,109 참조)가 마련된다.The electrode plate of the
전극탭(101,102)은 양극 집전판에 연결된 양극 전극탭(101)과 음극 집전판에 연결된 음극 전극탭(102)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 양극 전극탭(101)은 양극 집전판에 돌출 형성된 양극 그리드(108)들의 단부가 모여서 형성된 웰딩부(110)에 웰딩되는 접합부(106)와, 접합부(106)와 일체화되어 외장재(200)의 바깥으로 연장되는 탭부(104)를 구비한다. 마찬가지로, 음극 전극탭(102)은 음극 집전판에 돌출 형성된 음극 그리드(109)들의 단부가 모여서 형성된 웰딩부(110)에 웰딩되는 접합부(107)와, 접합부(107)와 일체화되어 외장재(200)의 바깥으로 연장된 탭부(105)를 구비한다.The
양극 전극탭(101)과 음극 전극탭(102)은 알루미늄 또는 니켈로 이루어진 금속판에 의해 제공되고, 웰딩부(110)에 인접한 부분의 양면에는 외장재(200)의 실링부 사이에 개재되어 전해액이 포장재 외부로 누출되는 것을 방지하는 등의 기능을 제공하는 실런트(103)가 구비된다.The
도 4에 도시된 바와 같이 전극탭(101,102)은 탭부(104,105)의 폭(w1)에 비해 접합부(106,107)의 폭(w2)이 넓은 구조를 가진다. 이러한 구성에 의하면 접합부(106,107)의 폭을 웰딩부(110)의 폭과 동일하게 하여 집전 면적을 극대화하면서도 전극탭(101,102)의 외곽쪽에 위치한 탭부(104,105)의 폭은 적정 수준으로 설계하는 것이 가능하다. 즉, 접합부(106,107)의 폭은 탭부(104,105)의 폭과는 무관하게 웰딩부(110)의 폭에 대응하도록 형성될 수 있다. 따라서, 그리드(108,109)에 대한 노칭 공정시 잘라내는 면적을 최소화하여 그리드(108,109)의 폭을 크게 함으로써 웰딩부(110)의 면적을 증대시키더라도 탭부(104,105)의 폭은 통상의 전극탭의 외곽 부분의 폭과 비슷한 수준으로 유지하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 4, the
도 5에는 전극탭(101,102)의 두께에 대한 구성예가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 전극탭(101,102)은 탭부(104,105)의 두께(t1)와 접합부(106,107)의 두께(t2)가 서로 동일하게 구성될 수 있다. 여기서, 접합부(106,107)의 두께(t2)와 웰딩부(110)의 두께(t3) 간의 크기 관계는 다양한 변형예가 있을 수 있다.Fig. 5 shows an example of the thickness of the
도 6에는 전극탭(101,102)의 두께에 관한 다른 구성예가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 전극탭(101,102)은 탭부(104,105)의 두께(t1)와 접합부(106,107)의 두께(t2)가 서로 다르게 구성될 수도 있다. 또한, 도면에 나타난 바와 같이 접합부(106,107)의 두께(t2)가 웰딩부(110)의 두께(t3)에 비해 두껍게 형성되는 경우 셀의 저항을 감소시킬 수 있으며 대전류의 통전시 온도 상승을 억제할 수 있다.Fig. 6 shows another example of the thickness of the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지는 접합부(106,107)의 폭이 웰딩부(110)의 폭에 대응하고 탭부(104,105)의 폭에 비해 넓은 구조를 가진 전극탭(101,102)을 구비함으로써 그리드(108,109)에 대한 노칭 공정시 잘라내는 면적을 최소화하고 전기전도도와 출력 특성을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.As described above, the secondary battery according to the present invention has electrode
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
100: 셀 본체 101: 양극 전극탭
102: 음극 전극탭 103: 실런트
104,105: 탭부 106,107: 접합부
108,109: 그리드 110: 웰딩부
200: 외장재100: cell body 101: positive electrode tab
102: cathode electrode tab 103: sealant
104, 105:
108, 109: grid 110: Welding
200: Outer material
Claims (12)
상기 전극탭은,
상기 웰딩부에 웰딩되는 접합부와 상기 접합부로부터 일체로 연장된 탭부를 포함하고, 상기 접합부의 폭이 상기 탭부의 폭에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 이차전지.A rechargeable battery comprising: a cell body formed by stacking an electrode plate and a separator; a grid protruding from an uncoated portion of the electrode plate; a well-forming portion formed by gathering a plurality of end portions of the grid; and an electrode tab welded to the well- As a result,
The electrode tabs
And a tab portion extending integrally from the bonding portion, wherein a width of the bonding portion is wider than a width of the tab portion.
상기 접합부의 폭이 상기 웰딩부의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the width of the welded portion is equal to the width of the welded portion.
상기 접합부의 두께가 상기 웰딩부의 두께에 비해 두꺼운 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the welded portion is thicker than the thickness of the welded portion.
상기 접합부의 두께와 상기 탭부의 두께가 서로 다른 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1 or 3,
Wherein a thickness of the joint portion and a thickness of the tab portion are different from each other.
상기 접합부의 두께가 상기 탭부의 두께에 비해 두꺼운 것을 특징으로 하는 이차전지.5. The method of claim 4,
Wherein a thickness of the joint portion is thicker than a thickness of the tab portion.
상기 접합부의 두께와 상기 탭부의 두께가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1 or 3,
Wherein a thickness of the joint portion and a thickness of the tab portion are equal to each other.
상기 웰딩부에 웰딩되는 접합부와 상기 접합부로부터 일체로 연장된 탭부를 포함하고, 상기 접합부의 폭이 상기 탭부의 폭에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭.An electrode tab of a secondary battery, which is welded to a welding portion formed by gathering a plurality of end portions of a grid,
And a tab portion extending integrally from the bonding portion, wherein a width of the bonding portion is wider than a width of the tab portion.
상기 접합부의 폭이 상기 웰딩부의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭.8. The method of claim 7,
Wherein the width of the welded portion is equal to the width of the welded portion.
상기 접합부의 두께가 상기 웰딩부의 두께에 비해 두꺼운 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭.8. The method of claim 7,
Wherein the thickness of the welded portion is thicker than the thickness of the welded portion.
상기 접합부의 두께와 상기 탭부의 두께가 서로 다른 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭.10. The method according to claim 7 or 9,
Wherein the thickness of the bonding portion and the thickness of the tab portion are different from each other.
상기 접합부의 두께가 상기 탭부의 두께에 비해 두꺼운 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭.11. The method of claim 10,
Wherein a thickness of the junction is larger than a thickness of the tab portion.
상기 접합부의 두께와 상기 탭부의 두께가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지의 전극탭.10. The method according to claim 7 or 9,
Wherein the thickness of the bonding portion and the thickness of the tab portion are equal to each other.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120136192A KR20140068562A (en) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | Improved secondary battery for electrode tab, and electrode tab structure thereof |
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KR1020120136192A KR20140068562A (en) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | Improved secondary battery for electrode tab, and electrode tab structure thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017105114A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 솔브레인 주식회사 | Electrode lead for pouch-type secondary battery and pouch-type secondary battery comprising same |
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2012
- 2012-11-28 KR KR1020120136192A patent/KR20140068562A/en active Search and Examination
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