KR20160049889A - Pouch type secondary battery and a method of making the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과충전 또는 과방전으로인해 파우치형 케이스 내부에 가스 발생시 외부와의 전기적 연결을 차단시킬 수 있는 파우치형 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a pouch-type secondary battery capable of preventing electrical connection with the outside when a gas is generated inside a pouch-shaped case due to overcharge or overdischarge.
일반적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6V 가량으로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 큰 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery is a battery capable of being charged and discharged unlike a primary battery which can not be charged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles. Particularly, the lithium secondary battery has an operating voltage of about 3.6 V and has a larger capacity than a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for electronic equipment, and has a high energy density per unit weight. As shown in Fig.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer casing, that is, a battery case, for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.
리튬 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다. 최근에는 파우치형 이차전지의 선호도가 높다. 파우치형 이차전지는 가볍고 전해액의 누액(leakage) 가능성이 적고 형태에 융통성을 가질 수 있어 보다 작은 부피 및 질량으로 같은 용량의 이차전지를 구현할 수 있는 장점이 있다. The lithium secondary battery can be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. In recent years, preference for pouch-type secondary batteries is high. The pouch-type secondary battery is advantageous in that it is light in weight, has a low possibility of electrolyte leakage, and has flexibility in shape, thereby realizing a secondary battery of the same capacity with a smaller volume and mass.
파우치형 이차전지의 전지 케이스는 통상적으로 실링재 역할을 하는 열접착층인 폴리올레핀계 수지층(Polyolepin Layer), 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소를 차단하는 역할을 하는 금속측인 알루미늄층(AL/Aluminum Layer), 기재 및 보호층으로 작용하는 나일론층(Nylon Layer)이 적층된 다층막구조로 구성되어 있다. 열접착층인 폴리올레핀계 수지층은 CPP(Casted Polypropylene)가 흔히 사용되고 있다.The battery case of the pouch type secondary battery generally comprises a polyolefin resin layer (a polyolefin resin layer) serving as a sealing material, a base material for maintaining mechanical strength, and an aluminum layer (AL / Aluminum Layer), a nylon layer serving as a substrate and a protective layer are laminated. CPP (Casted Polypropylene) is often used as the polyolefin-based resin layer as the heat-bonding layer.
한편, 파우치형 이차전지는 과열이 될 경우 폭발 위험성이 있어서 안전성을 확보하는 것이 중요한 과제 중의 하나이다. 파우치형 이차전지의 과열은 여러 가지 원인에서 발생되는데, 그 중 하나가 파우치형 이차전지를 통해 한계 이상의 과전류가 흐르는 경우를 들 수 있다. 과전류가 흐르면 파우치형 이차전지가 주울열에 의해 발열을 하므로 전지의 내부 온도가 급속하게 상승한다. 온도의 급속한 상승은 전해액의 분해 반응을 야기하여 가스가 발생될 수 있다. 이로 인한 전지 케이스 내부의 압력 증가로 일종의 부품현상인 스웰링(swelling) 현상이 발생하여 이차전지가 폭발하는 등 심각한 문제가 발생될 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 일예로 종래의 기술에 따른 이차전지는 (대한민국 특허공개공부 10-2008-0019551) 전지 케이스 내부 가스를 외부로 배출시킬 수 있는 벤트수단을 개시하고 있다. On the other hand, when the pouch type secondary battery is overheated, there is a risk of explosion, and securing safety is one of the important problems. Overheating of the pouch type secondary battery occurs for various reasons, one of which is a case where an overcurrent flows beyond the limit through the pouch type secondary battery. When the overcurrent flows, the pouch type secondary battery generates heat by joule heat, and the internal temperature of the battery rises rapidly. A rapid rise in temperature may cause a decomposition reaction of the electrolyte, and gas may be generated. As a result, a swelling phenomenon, which is a kind of component phenomenon, may occur due to an increase in the pressure inside the battery case, thereby causing a serious problem such as explosion of the secondary battery. Therefore, as an example for solving such a problem, a secondary battery according to the prior art (Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0019551) discloses a venting means capable of discharging the gas inside the battery case to the outside.
그러나 일시적인 가스배출이 이루어지더라도 전기적인 연결이 차단되지 않은 상태에서는 발열이 지속되어 전해액 분해 반응으로 인한 가스발생이 멈추지 않아 최종적으로는 폭발을 야기할 수 있다. However, even if the gas is temporarily discharged, the gas is not stopped due to the decomposition reaction of the electrolyte due to the continuous heat generation when the electrical connection is not blocked, which may eventually lead to an explosion.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 과충전, 과방전등으로 인한 가스 발생시 전극 리드와 전극 탭의 연결을 분리시켜 전기적인 연결을 차단함으로써 추가적 화학반응 및 폭발을 방지할 수 있는 파우치형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of separating an electrode lead and an electrode tab from each other when a gas is generated due to overcharging or over- And a pouch type secondary battery comprising the same.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
본 발명에 따르면, 양극판과 음극판을 포함하는 전극 조립체 및 파우치형 케이스를 구비하는 파우치형 이차전지에 있어서, 상기 전극 조립체로부터 연장 배치되는 전극 탭; 일단이 상기 전극 탭에 부착되고 타단이 상기 파우치형 케이스 외부로 노출되는 전극 리드; 및 상기 전극 탭 및 상기 전극 리드와 각각 접착되는 리드탭 접착부를 구비하는 파우치형 케이스를 포함하는 파우치형 이차전지가 제공될 수 있다.According to the present invention, there is provided a pouch-type secondary battery including an electrode assembly including a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a pouch-shaped case, the electrode assembly comprising: an electrode tab extending from the electrode assembly; An electrode lead having one end attached to the electrode tab and the other end exposed to the outside of the pouch-shaped case; And a pouch type case having a lead tab adhering portion which is adhered to the electrode tab and the electrode lead, respectively.
상기 리드탭 접착부는, 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 서로 부착되는 영역에 마련될 수 있다.The lead tab adhering portion may be provided in a region where the electrode tab and the electrode lead are attached to each other.
상기 전극 탭은 상기 양극판에서 연장된 양극 탭과, 상기 음극판에서 연장된 음극 탭을 포함하고, 상기 전극 리드는 상기 양극 탭에 부착되는 양극 리드와, 상기 음극 탭에 부착되는 음극 리드를 포함하며, 상기 리드탭 접착부는, 상기 양극 탭과 상기 양극 리드가 부착되는 영역과 상기 음극 탭과 상기 음극 리드가 부착되는 영역 중 어느 일 영역에 마련될 수 있다.Wherein the electrode tab includes a positive electrode tab extending from the positive electrode plate and a negative electrode tab extending from the negative electrode plate, the electrode lead including a positive electrode lead attached to the positive electrode tab and a negative electrode lead attached to the negative electrode tab, The lead tab adhered portion may be provided in any one of a region where the positive electrode tab and the positive electrode lead are attached and a region where the negative electrode tab and the negative electrode lead are adhered.
상기 리드탭 접착부는, 상기 전극 탭과 상기 전극 리드와 열융착될 수 있다.The lead tab adhering portion may be thermally fused to the electrode tab and the electrode lead.
상기 리드탭 접착부와 접착되는 상기 전극 탭 및 상기 전극 리드 사이에는 각각 개재되는 실링 테이프를 더 포함할 수 있다.And a sealing tape sandwiched between the electrode tab and the electrode lead, respectively, bonded to the lead tab adhered portion.
상기 리드탭 접착부의 단면적은 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 접착되는 단면적보다 더 넓게 마련될 수 있다.The cross-sectional area of the lead-tab adhered portion may be greater than the cross-sectional area of the electrode tab and the electrode lead.
상기 전극 탭과 상기 전극 리드 중 어느 하나에는 표면이 함몰형성된 그루브가 마련되고, 다른 하나에는 상기 그루브에 착탈가능하게 마련되는 돌기라인이 마련될 수 있다.One of the electrode tab and the electrode lead may be provided with a recess formed in a surface thereof, and the other may be provided with a protrusion line detachably provided in the groove.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 파우치형 이차전지를 제조하는 방법에 있어서, 전극 탭의 단부 상면과 전극 리드의 일단 하면을 부착하는 단계; 및 파우치형 케이스를 상기 전극 탭의 단부 하면과 상기 전극 리드의 일단 상면에 각각 열융착시켜 리드탭 접착부를 형성시키는 단계를 포함하는 파우치형 이차전지 제조방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a pouch type secondary battery, comprising: attaching an upper surface of an end portion of an electrode tab and a lower surface of an electrode lead; And forming the lead tab adhered portion by thermally fusing the pouch type case to the bottom surface of the electrode tab and the top surface of the one end of the electrode lead, respectively.
상기 전극 탭은 상기 양극판에서 연장된 양극 탭과, 상기 음극판에서 연장된 음극 탭을 포함하고, 상기 전극 리드는 상기 양극 탭에 부착되는 양극 리드와, 상기 음극 탭에 부착되는 음극 리드를 포함하며, 상기 리드탭 접착부를 형성시키는 단계에 있어서, 상기 양극 탭과 상기 양극 리드가 부착된 영역 또는 상기 음극 탭과 상기 음극 리드가 부착된 영역 중 어느 한 영역에만 상기 리드탭 접착부가 형성될 수 있다.Wherein the electrode tab includes a positive electrode tab extending from the positive electrode plate and a negative electrode tab extending from the negative electrode plate, the electrode lead including a positive electrode lead attached to the positive electrode tab and a negative electrode lead attached to the negative electrode tab, In the step of forming the lead tab adhering portion, the lead tab adhering portion may be formed only in an area where the positive electrode tab and the positive electrode lead are attached or in a region where the negative electrode tab and the negative electrode lead are adhered.
상기 전극 탭과 상기 전극 리드를 부착하는 단계는, 초음파 용접 방식으로 수행될 수 있다.The step of attaching the electrode tab and the electrode lead may be performed by an ultrasonic welding method.
본 발명에 따르면, 이차전지에 가스 발생시 전극 리드와 전극 탭이 물리적으로 분리되어 내부에 흐르는 전류가 차단됨으로써 추가적인 발열이나 폭발을 방지할 수 있다. According to the present invention, the electrode lead and the electrode tab are physically separated when a gas is generated in the secondary battery, so that the current flowing in the secondary lead is cut off, thereby preventing additional heat generation or explosion.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 도 1의 A-A에 따른 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭과 전극 리드가 부착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 케이스의 부피 팽창시 전극 탭과 전극 리드가 분리된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭과 전극 리드를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은, 도 5의 전극 탭과 전극 리드가 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 제조방법의 개략적인 흐름도이다. FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in Fig.
3 is a schematic view showing a state where an electrode tab and an electrode lead are attached according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the electrode tab and the electrode lead are separated from each other when the pouch type case according to the embodiment of the present invention expands in volume.
5 is a schematic view illustrating an electrode tab and an electrode tab according to another embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a view showing a state in which the electrode tab and the electrode lead of Fig. 5 are separated.
7 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
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.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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only 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 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는, 도 1의 A-A에 따른 단면도이고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭과 전극 리드가 부착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 케이스의 부피 팽창시 전극 탭과 전극 리드가 분리된 상태를 나타낸 단면도이다. FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which an electrode tab and an electrode lead are separated when the pouch type case according to the embodiment of the present invention is expanded in volume .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지(10)는, 전극 조립체(100), 전극 탭(110), 전극 리드(120), 파우치형 케이스(200)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, a pouch type secondary battery 10 according to the present invention includes an
상기 전극 조립체(100)는, 도면의 편의상 자세히 도시하지는 않았으나, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성되며, 파우치형 케이스(200)에 수납된다. 이때, 전극 조립체(100)는 다수의 양극판 및 음극판이 적층된 상태로 파우치형 케이스(200)에 수납되거나, 하나의 양극판 및 음극판이 권취된 상태로 파우치형 케이스(200)에 수납될 수 있다. 전극 조립체(100)의 전극판들은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 전극판들에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 존재할 수 있고, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭(110)이 형성될 수 있다.Although not shown in detail for the sake of convenience in the drawing, the
상기 전극 탭(110)은, 양극 탭(111)과 음극 탭(112)으로 구성되며, 각각 전극 조립체(100)로부터 돌출되도록 형성된다. 즉, 양극 탭(111)은 전극 조립체(100)의 양극판으로부터 돌출되도록 형성되고, 음극 탭(112)은 전극 조립체(100)의 음극판으로부터 돌출되도록 형성된다. 이때, 양극 탭(111) 또는 음극 탭(112)은 양극판 또는 음극판에 부착되는 형태로 돌출되게 형성될 수 있으며, 각각 양극 집전체 또는 음극 집전체와 동일 재질로 구성될 수 있다.The
전극 탭(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 전극 집전체에서 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(111)은 양극판에 복수 개 구비될 수 있고, 음극 탭(112)은 음극판에 복수 개 구비될 수 있다. 이 경우, 복수의 양극 탭(111)은 하나의 양극 리드(121)에 연결될 수 있고, 복수의 음극 탭(112)은 하나의 음극 리드(122)에 연결될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 양극 탭(111)과 음극 탭(112)은 하나의 전극 조립체(100)에서 각각 한 개씩 구비될 수도 있다.As shown in FIG. 2, a plurality of
한편, 도 1의 구성에서는, 두 종류의 전극 탭(110), 즉 양극 탭(111)과 음극 탭(112)이 동일한 방향으로 돌출된 형태가 도시되었으나, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 양극 탭(111)과 음극 탭(112)은 전극 조립체(100)를 기준으로 서로 반대 방향으로 돌출되거나 직교하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.1, two types of
상기 전극 리드(120)는, 일단이 전극 탭(110)에 부착되고, 타단, 즉 반대 단부가 파우치형 케이스(200) 외부로 노출된다. 전극 리드(120)의 타단에는 실런트(300)가 그 둘레를 감싸는 형태로 부착될 수 있다. 실런트(300)는 전극 리드(120)와 파우치형 케이스(200)의 금속 층 사이에서 단락이 발생되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 파우치형 케이스(200)의 밀봉성을 향상시킬 수 있다. One end of the
특히, 도 1 내지 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 전극 리드(120)는 전극 탭(110)의 상부에 부착될 수 있다. 다만, 이러한 구성은 설명을 위한 일례에 불과할 뿐, 전극 리드(120)는 전극 탭(110)의 하부에 부착될 수도 있다.In particular, as shown in the configurations of FIGS. 1 to 3, the electrode leads 120 may be attached to the upper portion of the
바람직하게는, 상기 전극 리드(120)는, 초음파 용접 방식을 통해 전극 탭(110)에 부착될 수 있다. 즉, 도 2 및 도 3에서 F로 표시된 부분이 초음파를 이용하여 용접됨으로써, 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 부착될 수 있다. 다만, 이러한 방식 이외에 다양한 방식으로, 전극 탭(110)과 전극 리드(120)를 부착할 수 있다.Preferably, the electrode leads 120 may be attached to the
상기 파우치형 케이스(200)는, 오목한 형태의 내부 공간을 구비하고, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(100) 및 전해액을 수납한다.The pouch-shaped
본 실시예에서 파우치형 케이스(200)는, 폴리머 재질의 절연층과 접착층 사이에 알루미늄 박막이 개재된 알루미늄 파우치 형태로 구성될 수 있다. In the present embodiment, the pouch-shaped
이때, 파우치형 케이스(200)는, 상부 케이스(210)와 하부 케이스(220)로 이루어질 수 있다. 그리고, 전극 조립체(100)가 수납될 수 있는 공간은 상부 케이스(210)나 하부 케이스(220) 중 어느 하나, 또는 상부 케이스(210)나 하부 케이스(220) 모두에 형성될 수 있다. 한편, 상부 케이스(210)나 하부 케이스(220)의 수납 공간에 전극 조립체(100)가 수납되면, 상부 케이스(210)의 실링부(S1) 접착층과 하부 케이스(220)의 실링부(S1) 접착층이 열융착 등에 의해 접착될 수 있다.At this time, the pouch-
한편, 본 발명에 따른 파우치형 케이스(200)는 리드탭 접착부(S2)를 더 포함한다. Meanwhile, the pouch-shaped
리드탭 접착부(S2)는, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 실링부(S1)와 인접한 위치에서 상부 케이스(210)가 전극 리드(120)의 상면, 그리고 하부 케이스(220)가 전극 탭(110)의 하면과 열융착된 부분이다. 상술한 바와 같이, 온도의 급속한 상승으로 전해액의 분해 반응이 촉진되면 가스가 생성되어 내압이 증가로 파우치형 케이스(200)가 팽창할 수 있다.1 and 2, the lead tab adhered portion S2 is formed such that the
도 2 및 도 4를 참조하면, 전극 리드(120)의 상면과 전극 탭(110)의 하면은 리드탭 접착부(S2)에 각각 접착되어 있기 때문에, 파우치형 케이스(200)의 팽창압이 전극 리드(120)와 전극 탭(110)간의 결합력을 초과하게 되면 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 서로 분리 될 수 있다. 즉, 파우치형 케이스(200)가 소정의 부피이상으로 팽창하게 되면 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 분리되어 전류의 흐름이 차단될 수 있다.2 and 4, since the upper surface of the
부연 설명하면, 리드탭 접착부(S2)와 전극 리드(120) 및 전극 탭(110)간의 결합력은 전극 리드(120)와 전극 탭(110)간의 결합력의 크기보다 더 크게 구성될 수 있다.The coupling strength between the lead tab adhered portion S2 and the electrode leads 120 and the
본 실시예에서 리드탭 접착부(S2)의 단면적은 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 용접된 단면적보다 충분히 넓은 단면적을 갖도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 도 3에 F로 표시된 부분은 초음파를 이용하여 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 용접된 부분으로, 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 접촉된 면적(T1) 대비 용접된 면적(T2)은 상대적으로 좁은 면적을 가질 수 있다. 즉, 리드탭 접착부(S2)의 단면적은 넓게 형성하고 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 용접되는 범위는 좁게 형성하여 리드탭 접착부(S2)와 전극 리드(120) 및 전극 탭(110)간의 결합력의 세기를 조절할 수 있을 것이다.In this embodiment, the cross-sectional area of the lead tab adhering portion S2 may be configured to have a cross-sectional area sufficiently larger than the cross-sectional area of the
참고로, 전극 리드(120)와 전극 탭(110)간의 용접 면적(T2)을 과도하게 줄이면 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 불필요하게 끊어질 수도 있으므로 리드탭 접착부(S2)의 결합력의 세기를 참작하여 적절히 용접 면적을 선택하는 것이 바람직할 것이다. If the welding area T2 between the electrode leads 120 and the
또한, 전극 리드(120)의 상면과 상부 케이스(210) 그리고 전극 탭(110)의 하면과 하부 케이스(220) 사이에는 실링 테이프(400)가 더 개재될 수 있다. A sealing
금속 재질의 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 폴리머 재질의 파우치형 케이스(200)에 열융착 시 접촉 저항이 다소 커 표면 밀착력이 저하될 수 있다. 하지만, 상기 실시예와 같이, 전극 리드(120)와 상부 케이스(210)의 사이 그리고 전극 탭(110)과 하부 케이스(220) 사이에 실링 테이프(400)가 구비되면, 이러한 밀착력 저하 현상이 방지될 수 있다. 또한, 실링 테이프(400)는 절연성 재질로 전극 리드(120)와 전극 탭(110)에서 파우치형 케이스(200)로 전류가 인가되는 것을 차단할 수 있는 것이 바람직할 것이다. When the electrode leads 120 and the
한편, 리드탭 접착부(S2)는 양극 탭(111)과 양극 리드(121)가 부착되는 영역과 음극 탭(112)과 음극 리드(122)가 부착되는 영역 중 어느 일 영역에만 마련될 수 있다. 전류의 흐름은 어느 한 곳의 전극 탭(110)과 전극 리드(120)가 분리되면 차단될 수 있으므로 반드시 2곳에 형성시킬 필요는 없다. 이는 리드탭 접착부(S2) 작업 공정면에서도 유리할 수 있다. The lead tab adhered portion S2 may be provided only in one of the regions where the
또한, 리드탭 접착부(S2)는 반드시 상부 케이스(210)와 하부 케이스(220)의 대면에 형성되어야 하는 것은 아니다. 즉, 전극 탭(110)과 접착되는 리드탭 접착부(S2)는 전극 탭(110)과 전극 리드(120)가 부착된 영역의 하부 케이스(220)에 형성되고 전극 리드(120)와 접착되는 리드탭 접착부(S2)는 실링부(S1)일 수도 있다. In addition, the lead tab adhered portion S2 is not necessarily formed on the opposite side of the
이와 같은 리드탭 접착부(S2)를 구비하는 본 발명에 따른 파우치형 이차전지는, 내부에서 가스가 발생해 스웰링 현상이 심화되면 전극 리드(120)와 전극 탭(110)이 서로 분리될 수 있는 구성으로 전류의 흐름을 차단하여 추가적인 발열 및 폭발로 이어지는 것을 방지할 수 있다. In the pouch type secondary battery according to the present invention having the lead tab adhering portion S2 as described above, when the gas is generated in the inside of the pouch type secondary battery and the swelling phenomenon is intensified, the
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭(110)과 전극 리드(120)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은, 도 5의 전극 탭(110)과 전극 리드(120)가 분리된 상태를 나타낸 도면이다. 5 is a schematic view illustrating an
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전극 리드(120)의 일단에는 표면이 함몰형성된 그루브(130)가 마련되고 전극 탭(110)의 일단에는 그 표면에서 돌출형성되어 상기 그루브(130)에 끼워질 수 있는 돌기라인(140)이 마련될 수 있다.5 and 6, according to another embodiment of the present invention, a
전극 리드(120)의 일단과 전극 탭(110)의 일단은 상기 그루브(130)와 상기 돌기라인의 억지끼움 방식으로 부착될 수 있다. 돌기라인(140)은 비교적 작은 압력으로도 그루브(130)에 끼워질 수 있고, 반대로 그루브(130)에서 빠질 수 있다. 이와 같은 억지끼움 부착된 전극 리드(120)와 전극 탭(110)의 결합력은 그루브(130)와 돌기라인(140)의 개수를 적절히 선택함으로써 결합력의 세기를 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우, 전술한 실시예와 같이 용접 방식으로 전극 리드(120)와 전극 탭(110)을 부착하는 것에 비해 전극 리드(120)와 전극 탭(110)을 부착하는 것이 간단할 뿐만 아니라 소요되는 시간이 절약될 수 있다.One end of the
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 제조방법의 개략적인 흐름도이다. 7 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 리드탭 접착부(S2)를 구비하는 파우치형 이차전지의 제조 방법에 대해 간략히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to FIG. 7, a method of manufacturing a pouch type secondary battery having the lead tab adhering portion S2 according to the present invention will be briefly described.
먼저, 전극 탭(110)의 단부 상면과 전극 리드(120)의 일단 하면을 포개어 부착한다.(S100) 이때 전극 탭(110)과 전극 리드(120)의 부착은, 초음파 용접 방식으로 수행될 수 있다. 여기서 전극 탭(110)과 전극 리드(120)의 용접 대상 면적(T2)은 (도 2 참조) 상하로 포개어진 전극 탭(110)과 전극 리드(120)의 접촉 면적(T1)보다 상대적으로 좁게 형성하는 것이 바람직하다The upper surface of the end portion of the
그 다음, 전극 리드(120)의 타단이 파우치형 케이스(200)의 외부로 연장되게 전극 조립체(100)를 수납하고 파우치형 케이스(200)에 리드탭 접착부(S2)를 형성시킨다(S200). 리드탭 접착부(S2)는, 서로 포개어져 있는 전극 탭(110)과 전극 리드(120)에 있어서, 전극 탭(110)의 단부 하면과 상기 전극 리드(120)의 일단 상면을 각각 파우치형 케이스(200)와 열융착시킴으로써 형성될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 전극 탭(110)의 하면과 전극 리드(120)의 상면에 실링 테이프(400)를 더 개재하여 전극 탭(110)의 하면 및 전극 리드(120)의 상면과 리드탭 접착부(S2) 사이의 밀착력을 보다 강화시킬 수도 있을 것이다. Next, the
여기서 리드탭 접착부(S2)는 양극 탭(111)과 양극 리드(121)가 부착된 영역 또는 음극 탭(112)과 음극 리드(122)가 부착된 영역 중 어느 한 영역에만 형성됨이 바람직하다. 이러한 리드탭 접착부(S2)는 가스 발생시 파우치형 케이스(200) 내부에서 전류를 차단시키는 것을 목적으로함으로 전극 탭(110)과 전극 리드(120)가 부착된 영역 중 어느 한 영역에만 존재하는 것으로 충분하며, 또한 제작 공정면에서도 유리할 수 있다. It is preferable that the lead tab adhering portion S2 is formed only in a region where the
이와 같이 리드탭 접착부(S2)를 형성시킨 다음, 파우치형 케이스(200) 내부에 전해액을 주입하고 파우치형 케이스(200)의 실링부(S1)를 열융착시킨다(S300). 그 다음, 이차전지의 에이징(aging), 충방전, 포메이션(formation) 및 디개싱(degasing)등의 후속 공정이 진행될 수 있다(S400). After the lead tab adhered portion S2 is formed as described above, the electrolyte is injected into the
이상과 같이, 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 limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
또한, 본 명세서에서 상하, 좌우, 전후 등과 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위해 상대적인 위치를 나타내는 것일 뿐, 관측자의 관측 위치나 각 구성요소의 배치 형태에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 전극 리드의 일단이 전극 탭의 상부에 부착되는 구성은, 이차전지의 상하를 전환하는 경우, 전극 리드의 일단이 전극 탭의 하부에 부착되는 구성과 동일하다고 할 수 있다.In this specification, terms indicating directions such as up and down, right and left, forward and backward and the like are used, but these terms are relative positions only for the sake of convenience of explanation and may vary depending on the observation position of the observer and the arrangement form of each component Will be apparent to those skilled in the art. For example, the configuration in which one end of the electrode lead is attached to the upper portion of the electrode tab can be said to be the same as the configuration in which one end of the electrode lead is attached to the lower portion of the electrode tab when the upper and lower sides of the secondary battery are switched.
100 : 전극 조립체
200 : 파우치형 케이스
110 : 전극 탭
120 : 전극 리드
300 : 실런트
400 : 실링 테이프100: electrode assembly
200: Pouch type case
110: electrode tab
120: electrode lead
300: Sealant
400: sealing tape
Claims (10)
상기 전극 조립체로부터 연장 배치되는 전극 탭;
일단이 상기 전극 탭에 부착되고 타단이 상기 파우치형 케이스 외부로 노출되는 전극 리드; 및
상기 전극 탭 및 상기 전극 리드와 각각 접착되는 리드탭 접착부를 구비하는 파우치형 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지. 1. A pouch type secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a pouch type case,
An electrode tab extending from the electrode assembly;
An electrode lead having one end attached to the electrode tab and the other end exposed to the outside of the pouch-shaped case; And
And a lead tab adhering portion that is adhered to the electrode tab and the electrode lead, respectively, and a pouch type case comprising the lead tab adhering portion.
상기 리드탭 접착부는,
상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 서로 부착되는 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지. The method according to claim 1,
The lead-tab adhesive portion
Wherein the electrode tab and the electrode lead are provided in an area where the electrode tab and the electrode lead are attached to each other.
상기 전극 탭은 상기 양극판에서 연장된 양극 탭과, 상기 음극판에서 연장된 음극 탭을 포함하고, 상기 전극 리드는 상기 양극 탭에 부착되는 양극 리드와, 상기 음극 탭에 부착되는 음극 리드를 포함하며,
상기 리드탭 접착부는,
상기 양극 탭과 상기 양극 리드가 부착되는 영역과 상기 음극 탭과 상기 음극 리드가 부착되는 영역 중 어느 일 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the electrode tab includes a positive electrode tab extending from the positive electrode plate and a negative electrode tab extending from the negative electrode plate, the electrode lead including a positive electrode lead attached to the positive electrode tab and a negative electrode lead attached to the negative electrode tab,
The lead-tab adhesive portion
Wherein the positive electrode tab and the negative electrode lead are provided in any one of a region where the positive electrode tab and the positive electrode lead are attached and a region where the negative electrode tab and the negative electrode lead are adhered.
상기 리드탭 접착부는, 상기 전극 탭과 상기 전극 리드와 열융착되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지. The method according to claim 1,
Wherein the lead tab adhered portion is thermally fused to the electrode tab and the electrode lead.
상기 리드탭 접착부와 접착되는 상기 전극 탭 및 상기 전극 리드 사이에는 각각 개재되는 실링 테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지. The method according to claim 1,
Further comprising a sealing tape interposed between the electrode tabs and the electrode tabs adhered to the lead tab adhered portions.
상기 리드탭 접착부의 단면적은 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 접착되는 단면적보다 더 넓게 마련되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지. The method according to claim 1,
Wherein the cross-sectional area of the lead tab adhered portion is larger than the cross-sectional area of the electrode tab and the electrode lead.
상기 전극 탭과 상기 전극 리드 중 어느 하나에는 표면이 함몰형성된 그루브가 마련되고, 다른 하나에는 상기 그루브에 착탈가능하게 마련되는 돌기라인이 마련되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein one of the electrode tab and the electrode lead is provided with a groove formed in a surface thereof and the other of the electrode tab and the electrode lead is provided with a projection line detachably provided in the groove.
전극 탭의 단부 상면과 전극 리드의 일단 하면을 부착하는 단계; 및
파우치형 케이스를 상기 전극 탭의 단부 하면과 상기 전극 리드의 일단 상면에 각각 열융착시켜 리드탭 접착부를 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지 제조방법.A method of manufacturing a pouch type secondary battery,
Attaching an upper end surface of the electrode tab and a lower surface of the electrode lead; And
And forming a lead tab adhered portion by thermally fusing the pouch type case to the bottom surface of the electrode tab and the top surface of one end of the electrode lead, respectively.
상기 전극 탭은 상기 양극판에서 연장된 양극 탭과, 상기 음극판에서 연장된 음극 탭을 포함하고, 상기 전극 리드는 상기 양극 탭에 부착되는 양극 리드와, 상기 음극 탭에 부착되는 음극 리드를 포함하며,
상기 리드탭 접착부를 형성시키는 단계에 있어서,
상기 양극 탭과 상기 양극 리드가 부착된 영역 또는 상기 음극 탭과 상기 음극 리드가 부착된 영역 중 어느 한 영역에만 상기 리드탭 접착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지 제조방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the electrode tab includes a positive electrode tab extending from the positive electrode plate and a negative electrode tab extending from the negative electrode plate, the electrode lead including a positive electrode lead attached to the positive electrode tab and a negative electrode lead attached to the negative electrode tab,
In the step of forming the lead tab adhered portion,
Wherein the lead tab adhering portion is formed only in a region where the positive electrode tab and the positive electrode lead are attached or a region where the negative electrode tab and the negative electrode lead are adhered.
상기 전극 탭과 상기 전극 리드를 부착하는 단계는, 초음파 용접 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of attaching the electrode tab and the electrode lead is performed by an ultrasonic welding method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
AMND | Amendment | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2017101004401; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20170915 Effective date: 20190507 |
|
S901 | Examination by remand of revocation | ||
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant |