KR20160137218A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2차 전지에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 양극 멀티 탭 구조의 2차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having a bipolar multi-tap structure.
물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.Cells and batteries that generate electrical energy through the physical reaction or chemical reaction of a material and supply power to the outside can not acquire the AC power supplied to the building depending on the living environment surrounded by various electric and electronic devices Or when DC power is needed.
이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.Among such cells, a primary cell and a secondary cell, which are chemical cells using a chemical reaction, are generally used. A primary cell is a consumable cell which is collectively referred to as a dry cell. Also, a secondary battery is a rechargeable battery in which a redox process between a current and a substance is repeatedly manufactured using a material capable of repeatedly repeating. When a reduction reaction is performed on a material by current, the power source is charged, When the power is discharged, the power is discharged. Such charging-discharging is repeatedly performed to generate electricity.
한편, 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 양극 도전 포일과 음극 도전 포일에 각각 활물질을 일정한 두께로 코팅하고, 상기 양 도전 포일 사이에는 분리막이 개재되도록 하여 대략 젤리 롤(jelly roll) 내지는 원통 형태로 다수 회 권취하여 제작한 전극 조립체를 원통형 또는 각형 캔, 파우치 등에 수납하고 이를 밀봉 처리하여 제작된다. In a lithium ion battery of a secondary battery, an active material is coated on a positive electrode conductive foil and a negative electrode conductive foil to have a predetermined thickness, and a separation membrane is interposed between the positive and negative electrode foils, thereby forming a jelly roll or a cylindrical shape. The electrode assembly produced by winding is housed in a cylindrical or square can, a pouch, or the like, and sealed.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0132492호에는 종래의 이차 전지 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0132492 discloses a conventional secondary battery and a manufacturing method thereof.
이와 같은 종래의 이차 전지는 고출력을 위해 양극 탭을 2개 이상의 멀티 탭으로 형성할 수 있다.In such a conventional secondary battery, the positive electrode tab may be formed of two or more multi-tabs for high output.
그런데 멀티 탭은 용접 시 멀티 탭의 형성 위치에 따라 용접을 위해 별도의 형태로 변형하거나 용접 위치를 조정해야 하기 때문에 작업이 번거롭고 어렵다는 문제점이 있다.However, the multi-tap has a problem in that the work is cumbersome and difficult because the multi-tap is required to be deformed into a separate shape or to adjust the welding position according to the formation position of the multi-tap when welding.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 양극 멀티 탭의 구조를 변경하여 조립을 용이하게 하는 2차 전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery which facilitates assembly by changing the structure of a bipolar multi-tap.
본 발명에 따른 2차 전지는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 권취되는 전극 집합체, 상기 전극 집합체를 내부에 수용하며 일단이 탑캡에 의해 마감되는 캔부재, 상기 전극 집합체로부터 상기 탑캡 측으로 돌출되는 제1 베이스부, 상기 제1 베이스부로부터 절곡되어 상기 전극 집합체로부터 이격되는 제1 단부를 포함하는 제1 양극 탭부, 상기 제1 단부와 상기 전극 집합체 간의 접촉을 방지하는 제1 분리판, 상기 전극 집합체로부터 상기 탑캡 측으로 돌출되는 제2 베이스부, 상기 제2 베이스부로부터 절곡되어 상기 제1 단부와 대향하는 중앙부, 상기 중앙부로부터 상기 탑캡 측으로 절곡되어, 상기 탑캡과 접촉하는 제2 단부를 포함하는 제2 양극 탭부 및 상기 제2 양극 탭부와 상기 캔부재 간의 접촉을 방지하는 제2 분리판을 포함하는 것을 특징으로 한다.The secondary battery according to the present invention is characterized in that the secondary battery comprises an electrode assembly in which a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate are sequentially wound, a can member in which the electrode assembly is housed and whose one end is closed by a top cap, A first separator plate for preventing contact between the first end portion and the electrode assembly, and a second separator plate for preventing contact between the first end portion and the electrode assembly, wherein the first separator plate includes a base portion, a first positive electrode tab portion bent from the first base portion and spaced apart from the electrode assembly, A second base portion projecting toward the top cap side, a central portion bent from the second base portion and facing the first end portion, and a second end portion bent from the center portion toward the top cap side, And a second separator for preventing contact between the second positive electrode tab portion and the can member. do.
상기 제1 분리판은 상기 제1 양극 탭부에 의해 관통될 수 있다.The first separator plate may be penetrated by the first positive electrode tab portion.
상기 제2 분리판은 상기 제2 양극 탭부에 의해 관통될 수 있다.The second separator plate may be penetrated by the second positive electrode tab portion.
상기 전극 집합체로부터 상기 탑캡 측으로 돌출되는 제3 베이스부와 상기 제3 베이스부로부터 절곡되며, 상기 제1 양극 탭부와 상기 제2 양극 탭부의 사이에 개재되어 상기 제1 양극 탭부와 상기 제2 양극 탭부에 접촉하는 제3 단부를 포함하는 보조 양극 탭부를 더 포함될 수 있다.A third base portion protruding from the electrode assembly toward the top cap side; and a second base portion bent from the third base portion and interposed between the first positive electrode tab portion and the second positive electrode tab portion, And an auxiliary positive electrode tab portion including a third end portion contacting the first electrode tab portion.
상기 제1 양극 탭부의 제1 단부와 상기 제2 양극 탭부의 중앙부는 서로 용접될 수 있다.The first end of the first positive electrode tab portion and the middle portion of the second positive electrode tab portion may be welded to each other.
상기 제1 양극 탭부는 상기 제2 양극 탭부 보다 길이가 짧을 수 있다.The first positive electrode tab portion may be shorter than the second positive electrode tab portion.
본 발명에 따르면, 복수의 양극탭이 위치에 구애 받지 않고 용접이 가능하기 때문에 복수의 양극탭을 구현하는데 유리한 효과가 있다.According to the present invention, since a plurality of positive electrode tabs can be welded regardless of their positions, there is an advantageous effect for realizing a plurality of positive electrode tabs.
또한, 각각의 양극 탭을 분리판에 의해 위치를 유지할 수 있도록 분리하여 양극탭 간 별도의 배열을 하지 않아도 되기 때문에 2차 전지의 설계 자유성을 확보하는 효과가 있다.In addition, since each of the positive electrode tabs is separated so as to be held in position by the separator plate, no separate arrangement is required between the positive electrode tabs, and thus the design flexibility of the secondary battery can be secured.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 나타내기 위해 내부가 보이도록 일부 절개하여 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 제작 공정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 나타내기 위해 내부가 보이도록 일부 절개하여 도시한 도면이다.FIG. 1 is a partially cutaway view showing an interior of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIGS. 2 to 8 are views sequentially illustrating the manufacturing process of the secondary battery according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially cutaway view showing the interior of the secondary battery according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 나타내기 위해 내부가 보이도록 일부 절개하여 도시한 도면이다.FIG. 1 is a partially cutaway view showing an interior of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 권취되는 전극 집합체(1)와 상기 전극 집합체(1)를 내부에 수용하며 일단이 탑캡(5)에 의해 마감되는 캔부재(3), 상기 전극 집합체(1)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제1 베이스부(11), 상기 제1 베이스부(11)로부터 절곡되어 상기 전극 집합체(1)로부터 이격되는 제1 단부(13)를 포함하는 제1 양극 탭부(10), 상기 제1 단부(13)와 상기 전극 집합체(1) 간의 접촉을 방지하는 제1 분리판(20), 상기 전극 집합체(1)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제2 베이스부(33), 상기 제2 베이스부(33)로부터 절곡되어 상기 제1 단부(13)와 대향하는 중앙부(35), 상기 중앙부(35)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 절곡되어, 상기 탑캡(5)과 접촉하는 제2 단부(37)를 포함하는 제2 양극 탭부(30) 및 상기 제2 양극 탭부(30)와 상기 캔부재(3) 간의 접촉을 방지하는 제2 분리판(40)을 포함한다.1, a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an
본 발명의 실시예에 따른 2차 전지를 도 2 내지 도 8을 참조하여 제작 순서에 따라 상세히 설명한다.The secondary battery according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 제작 공정을 순차적으로 도시한 도면이다.FIGS. 2 to 8 are views sequentially illustrating the manufacturing process of the secondary battery according to the embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 전극 집합체(1)의 일측에 제1, 제2 양극 탭부(10, 30)가 연장되어 형성될 수 있는데, 이에 한정되지 않고 전극 집합체(1)의 일측에는 3개 이상의 복수의 양극 탭부(10, 30)가 연장되게 형성될 수 있다.2, according to an embodiment of the present invention, first and second positive
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전극 집합체(1)는 일측이 개구된 캔부재(3)의 내부에 수용된다.As shown in Fig. 3, the
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 분리판(20)은 제1 양극 탭부(10)에 관통된 상태로 전극 집합체(1)의 일단에 적층 될 수 있다.As shown in FIG. 4, the
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단부(13)는 제1 베이스부(11)로부터 전극 집합체(1)의 중심 방향으로 절곡되어 제1 분리판(20)의 표면상에 위치함에 따라 제1 분리판(20)에 의해 전극 집합체(1)와 접촉되지 않게 한다.5, the
도 6에 도시된 바와 같이, 중앙부(35)는 제2 베이스부(33)로부터 전극 집합체(1)의 중심 방향으로 절곡되어 제1 단부(13)에 접촉하게 된다.6, the
그리고 제2 단부(37)는 중앙부(35)로부터 캔부재(3)의 개구 측으로 절곡된다.And the
도 7에 도시된 바와 같이, 중앙부(35)와 제1 단부(13)의 접촉부(36)는 레이저 용접 등에 의해 용접 결합되고, 제2 단부(37)는 접촉부(36)로부터 절곡되어 캔부재(3)의 개구 측으로 절곡되는 것이 제2 단부(37)의 길이를 확보하는데 유리하다.7, the
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 분리판(40)은 제2 단부(37)에 관통된 상태로 중앙부(35)에 적층될 수 있다.As shown in Fig. 8, the
이러한 제2 분리판(40)의 지름의 길이는 중앙부(35)의 길이보다 길게 형성되어 제2 양극 탭부(30)가 변위 하여도 제2 양극 탭부(30)가 캔부재(3)와 접촉하지 못하도록 방지하는 역할을 한다.The length of the
즉, 제2 양극 탭부(30)가 캔부재(3)측으로 기울어지는 등의 변위가 발생하였을 시에 중앙부(35)의 길이보다 지름의 길이가 긴 제2 분리판(40)이 제2 양극 탭부(30)보다 먼저 캔부재(3)에 접촉하여 제2 양극 탭부(30)를 캔부재(3)로부터 지지하는 역할을 하기 때문에 제2 양극 탭부(30)가 캔부재(30)와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. That is, when displacement such as inclination of the second positive
그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 캔부재(3)의 개구된 일측에 탑캡(5)을 결합하여 탑캡(5)에 제2 단부(37)가 접촉하게 한다.
As shown in Fig. 1, the
본 발명의 다른 실시예에 따르면 전극 집합체(1)로부터 보조 양극 탭부(50)가 더 연장되게 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the auxiliary positive
보조 양극 탭부(50)는 전극 집합체(1)로부터 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제3 베이스부와 제3 베이스부로부터 전극 집합체(1)의 중앙 측으로 절곡되며, 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)의 사이에 개재되어 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)에 접촉하는 제3 단부를 포함한다.
The auxiliary positive
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 나타내기 위해 내부가 보이도록 일부 절개하여 도시한 도면이다.FIG. 9 is a partially cutaway view showing the interior of the secondary battery according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 전극 집합체(1)로부터 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제3, 4 베이스부와 제3, 4 베이스부로부터 각각 전극 집합체(1)의 중앙 측으로 제3, 4 단부가 절곡되며, 제1 양측탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)의 사이에 제3, 4 단부가 상호 접촉되게 개재되어 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)에 전기적으로 접촉될 수 있게 한다.According to another embodiment of the present invention, the third and fourth base portions projecting from the
본 발명의 다른 실시예와 같이 복수의 보조 양극 탭부(50)와 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)가 상호 전기적으로 접촉하게 하는 것이 좋다.It is preferable that a plurality of auxiliary positive
그리고 보조 양극 탭부(50)와 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)는 상호 접촉부가 레이저 용접에 의해 용접된다.The auxiliary positive
한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 양극 탭부(10)는 제2 양극 탭부(30) 보다 길이가 짧게 형성되어, 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)의 형성 위치에 구애받지 않고 제1 양극 탭부(10)가 제2 양극 탭부(30)와 전극 집합체(1)의 중심 방향에서 전기적으로 연결되도록 상호 용접 결합되고 제2 양극 탭부(30)는 탑캡(5)과 전기적으로 연결되어 복수의 양극 탭을 형성할 수 있다.1 to 5, the first positive
또한, 제2 양극 탭부(30)는 보조 양극 탭부(50)보다 길이가 길게 형성되고 제1 양극 탭부(30)는 보조 양극 탭부(50)보다 길이가 짧게 형성되어, 보조 양극 탭부(50)가 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)의 사이에서 제1 양극 탭부(10) 및 제2 양극 탭부(30)와 상호 전기적으로 연결되도록 전극 집합체(1)의 중심 방향에서 용접 결합하기 때문에 제1 양극 탭부(10)와 제2 양극 탭부(30)와 보조 양극 탭부(50)의 형성 위치에 구애 받지 않고 복수의 멀티 양극 탭을 형성 할 수 있다.
The second positive
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 양극탭이 위치에 구애 받지 않고 용접이 가능하기 때문에 복수의 양극탭을 구현하는데 유리한 효과가 있으며, 각각의 양극 탭을 분리판에 의해 위치를 유지할 수 있도록 분리하여 양극탭 간 별도의 배열을 하지 않아도 되기 때문에 2차 전지의 설계 자유성을 확보하는 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, since a plurality of positive electrode tabs can be welded regardless of their positions, there is an advantageous effect to realize a plurality of positive electrode tabs, and each positive electrode tab can be held by a separator plate It is not necessary to separate them from each other between the positive and negative electrode taps so that the design flexibility of the secondary battery can be secured.
이상과 같이 본 발명에 따른 2차 전지를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the secondary battery according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made.
1: 전극 집합체
3: 캔부재
5: 탑캡
10: 제1 양극 탭부
11: 제1 베이스부
13: 제1 단부
20: 제1 분리판
30: 제2 양극 탭부
31: 접합부
33: 제2 베이스부
35: 중앙부
36: 접촉부
37: 제2 단부
40: 제2 분리판
50: 보조 양극 탭부1: electrode assembly
3: can member
5: Top Cap
10: first positive electrode tab portion
11: first base portion
13: First end
20: first separator plate
30: Second positive electrode tab portion
31:
33: second base portion
35: Center
36:
37: second end
40: second separator plate
50: auxiliary positive electrode tab portion
Claims (6)
상기 전극 집합체(1)를 내부에 수용하며 일단이 탑캡(5)에 의해 마감되는 캔부재(3);
상기 전극 집합체(1)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제1 베이스부(11);
상기 제1 베이스부(11)로부터 절곡되어 상기 전극 집합체(1)로부터 이격되는 제1 단부(13)를 포함하는 제1 양극 탭부(10);
상기 제1 단부(13)와 상기 전극 집합체(1) 간의 접촉을 방지하는 제1 분리판(20);
상기 전극 집합체(1)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제2 베이스부(33);
상기 제2 베이스부(33)로부터 절곡되어 상기 제1 단부(13)와 대향하는 중앙부(35);
상기 중앙부(35)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 절곡되어, 상기 탑캡(5)과 접촉하는 제2 단부(37)를 포함하는 제2 양극 탭부(30); 및
상기 제2 양극 탭부(30)와 상기 캔부재(3) 간의 접촉을 방지하는 제2 분리판(40); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.An electrode assembly 1 in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially wound;
A can member (3) having the electrode assembly (1) therein and having one end closed by a top cap (5);
A first base portion 11 protruding from the electrode assembly 1 toward the top cap 5;
A first positive electrode tab portion 10 bent from the first base portion 11 and including a first end portion 13 spaced from the electrode assembly 1;
A first separator plate (20) for preventing contact between the first end (13) and the electrode assembly (1);
A second base portion 33 protruding from the electrode assembly 1 toward the top cap 5;
A central portion 35 bent from the second base portion 33 and opposed to the first end portion 13;
A second positive electrode tab portion 30 bent from the center portion 35 toward the top cap 5 and including a second end portion 37 contacting the top cap 5; And
A second separator plate (40) for preventing contact between the second positive electrode tab portion (30) and the can member (3); And a secondary battery.
상기 제1 분리판(20)은 상기 제1 양극 탭부(10)에 의해 관통되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.The method according to claim 1,
And the first separator plate (20) is penetrated by the first positive electrode tab portion (10).
상기 제2 분리판(40)은 상기 제2 양극 탭부(30)에 의해 관통되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.The method according to claim 1,
And the second separator plate (40) is penetrated by the second positive electrode tab portion (30).
상기 전극 집합체(1)로부터 상기 탑캡(5) 측으로 돌출되는 제3 베이스부(51)와 상기 제3 베이스부(51)로부터 절곡되며, 상기 제1 양극 탭부(10)와 상기 제2 양극 탭부(30)의 사이에 개재되어 상기 제1 양극 탭부(10)와 상기 제2 양극 탭부(30)에 접촉하는 제3 단부(53)를 포함하는 보조 양극 탭부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.The method according to claim 1,
A third base portion 51 protruding from the electrode assembly 1 toward the top cap 5 and a second base portion 51 bent from the third base portion 51 and extending from the first positive electrode tab portion 10 and the second positive electrode tab portion Further comprising an auxiliary positive electrode tab portion (50) interposed between the first positive electrode tab portion (30) and the second positive electrode tab portion (30) and including a third end portion (53) Secondary battery.
상기 제1 양극 탭부(10)의 제1 단부(13)와 상기 제2 양극 탭부(30)의 중앙부(35)는 서로 용접되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the first end portion (13) of the first positive electrode tab portion (10) and the middle portion (35) of the second positive electrode tab portion (30) are welded to each other.
상기 제1 양극 탭부(10)는 상기 제2 양극 탭부(30) 보다 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 2차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the first positive electrode tab portion (10) is shorter than the second positive electrode tab portion (30).
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2015
- 2015-05-22 KR KR1020150072049A patent/KR101865996B1/en active IP Right Grant
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CN113711404A (en) * | 2019-01-30 | 2021-11-26 | 株式会社Lg新能源 | Cylindrical secondary battery and method for manufacturing the same |
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