KR20180056994A - 이차전지 및 그 제조방법 - Google Patents

이차전지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180056994A
KR20180056994A KR1020160155016A KR20160155016A KR20180056994A KR 20180056994 A KR20180056994 A KR 20180056994A KR 1020160155016 A KR1020160155016 A KR 1020160155016A KR 20160155016 A KR20160155016 A KR 20160155016A KR 20180056994 A KR20180056994 A KR 20180056994A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
top cap
adjusting groove
battery case
depth adjusting
Prior art date
Application number
KR1020160155016A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102227805B1 (ko
Inventor
이달규
이승태
김학균
김응서
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160155016A priority Critical patent/KR102227805B1/ko
Publication of KR20180056994A publication Critical patent/KR20180056994A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102227805B1 publication Critical patent/KR102227805B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M2/0426—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/122—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/54—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 전지 케이스 및 상기 수용부를 덮는 탑 캡을 준비하는 준비과정과, 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡의 용접 부위와 일정거리 이격된 거리에 용접 깊이 조정홈을 형성시키는 조정홈 형성과정 및 상기 탑 캡이 상기 전지 케이스에 고정되도록 상기 용접 부위를 용접하여 용접부를 형성시키는 용접 과정을 포함한다.

Description

이차전지 및 그 제조방법{RECHARGEABLE BATTERY AND THE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. 여기서, 전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
또한, 이차전지는 전지 케이스 내부의 기밀유지를 위해 전지 케이스의 상부에 탑 캡을 용접하여 부착하게 된다. 이때, 탑 캡과 전지 케이스 간의 용접불량이 발생되면 이차전지의 성능이나 수명이 저하되고 심한 경우에는 이차전지의 불량이 발생하여, 이차전지로서의 사용이 불가능한 문제가 있다.
한국 공개특허 제 10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 전지 케이스와 탑 캡의 용접 시 용접 깊이를 개선할 수 있는 이차전지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 전극 조립체가 수용되는 일측으로 개방된 수용부가 형성된 전지 케이스와, 상기 전지 케이스의 단부에 구비되어 상기 수용부를 덮는 탑 캡; 및 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡이 상호 고정되도록 용접된 용접부를 포함하며, 상기 탑 캡은 상기 용접부에서 일정거리 이격된 거리에 형성된 용접 깊이 조정홈을 포함하고, 상기 용접 깊이 조정홈은 용접 시 발생되는 열 에너지를 상기 용접부의 깊이 방향으로 집중시켜 용접 깊이를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 전지 케이스 및 상기 수용부를 덮는 탑 캡을 준비하는 준비과정과, 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡의 용접 부위와 일정거리 이격된 거리에 용접 깊이 조정홈을 형성시키는 조정홈 형성과정 및 상기 탑 캡이 상기 전지 케이스에 고정되도록 상기 용접 부위를 용접하여 용접부를 형성시키는 용접 과정을 포함하고, 상기 용접 깊이 조정홈은 상기 용접 과정에서 발생되는 열 에너지가 상기 용접 부위의 깊이 방향으로 집중되도록 함으로써 용접 깊이를 조정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전지 케이스와 탑 캡의 용접 부위와 일정거리 이격시켜 탑 캡에 용접 깊이 조정홈이 형성됨에 따라, 용접 시 발생되는 열 에너지가 용접 부위의 깊이 방향으로 집중되어 용접 깊이가 깊어질 수 있다. 이에 따라, 용접 영역이 보다 넓어짐에 따라, 용접불량의 발생이 방지되고, 탑 캡과 전지 케이스의 결합력이 증대되며, 견고한 고정으로 이차전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 사시도이다.
도 3은 도 2에서 A-A'선을 따라 절개한 요부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 준비과정을 나타낸 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 조정홈 형성과정을 나타낸 요부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 용접 과정을 나타낸 요부 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법으로 제조된 이차전지를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 사시도이며, 도 3은 도 2에서 A-A'선을 따라 절개한 요부 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극 조립체(110)를 수용하는 전지 케이스(120)와, 전지 케이스(120)의 수용부(121)를 덮는 탑 캡(130) 및 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)이 용접된 용접부(140)를 포함한다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 이차전지에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
보다 상세히, 도 1을 참고하면, 전지 케이스(120)는 전극 조립체(110)를 수용하는 수용부(121)가 형성된다. 여기서, 수용부(121)는 일측으로 개방된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 예를 들어 수용부(121)는 상부로 개방된 형태로 형성될 수 있다.
전극 조립체(110)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(113)과 분리막(114)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(110)는 권취된 형태를 가질 수 있다.
전극(113)은 양극 시트(111)와 음극 시트(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(114)은 양극 시트(111)와 음극 시트(112)를 분리하여 전기적으로 절연시킨다.
양극 시트(111)는 알루미늄(Al) 재질을 포함하는 시트(sheet)로 이루어질 수 있다. 여기서, 양극 시트(111)는 양극 집전체(미도시) 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
양극 집전체는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
양극 활물질은 예를 들어 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
음극 시트(112)는 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질을 포함하는 시트로 이루어질 수 있다. 여기서, 음극 시트(112)는 음극 집전체(미도시)와, 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.
음극 활물질은 일례로 인조흑연을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 음극 활물질은 다른 예로 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 양극 시트(111) 및 음극 시트(112)와 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(114)은 양극 시트(111) 및 음극 시트(112) 사이와, 양극 시트(111) 및 음극 시트(112)의 외측면에 위치될 수 있다.
한편, 분리막(114)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 다층 필름이나, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 고체 고분자 전해질용 또는 겔형 고분자 전해질용 고분자 필름일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(110)는 전극(113)과 전기적으로 연결되는 전극 탭(115)을 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 탑 캡(Top cap)(130)은 전지 케이스(120)의 단부에 구비되어 전지 케이스(120)의 수용부(121)를 덮는다.
또한, 탑 캡(130)은 용접 시 발생되는 열 에너지를 용접부(140)의 깊이 방향으로 집중시켜 용접 깊이를 조정하는 용접 깊이 조정홈(131)을 포함한다.
보다 상세히, 용접 깊이 조정홈(131)으로 인해 용접 시 발생되는 열 에너지가 용접부(140)의 깊이 방향으로 집중되어 용융 깊이가 깊어진다. 용접 시 발생되는 열 에너지의 전도가 용접 깊이 조정홈(131)의 존재로 인하여 수평방향이 아닌 수직 방향으로 집중되기 때문에 용융 깊이를 개선하는 원리이다. 결국, 탑 캡(130)에 용접 깊이 조정홈(131)이 형성되지 않았을 때보다 용접 깊이 조정홈(131)이 형성될 때 용접 깊이가 깊어지게 된다. 따라서, 용접 영역이 증대됨에 따라, 탑 캡(130)이 전지 케이스(120)에 보다 견고히 고정될 수 있다. 이때, 용접부(140)의 깊이 방향은 예를 들어 도 3에 도시된 용접부(140)의 하측방향일 수 있다.
용접 깊이 조정홈(131)은 전지 케이스(120)와 탑 캡(130) 사이의 경계면을 따라 일정 거리 이격된 거리에 형성될 수 있다.
아울러, 용접 깊이 조정홈(131)은 탑 캡(130)의 외측면에 형성될수 있다. 이때, 용접 깊이 조정홈(131)은 탑 캡(130)의 단부로부터 일정거리 이격되어 형성될 수 있다.
그리고, 용접 깊이 조정홈(131)은 예를 들어 전지 케이스(120)와 탑 캡(130) 사이의 경계면으로부터 300~400㎛ 이격된 거리에 형성될 수 있다.
용접부(140)는 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)이 상호 고정되도록 용접되어 형성될 수 있다. 여기서, 용접부(140)는 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)의 경계면을 용융 시킨 후 냉각되어 형성된 부분으로서 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)을 상호 고정시킬 수 있다. 이때, 용접부(140)는 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)의 경계면을 따라 형성될 수 있다.
그리고, 용접부(140)는 레이저(Lazer)를 통해 용접되어 형성될 수 있다. 여기서, 레이저는 펄스 레이저(Pusle laser)일 수 있다. 이때, 레이저는 레이저광의 폭이 500~600㎛인 레이저 일 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 용접 깊이 조정홈(131)은 탑 캡(130)의 상면에 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 용접 깊이 조정홈(131)은 곡선형으로 내벽이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 단면도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)에서 용접 깊이 조정홈(231)은 탑 캡(230)의 상면에 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 용접 깊이 조정홈(231)은 예를 들어 양측 내벽 중 일측면은 수직으로 형성되고, 타측면은 경사로 형성된 직각 삼각형 형태로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)에서 용접 깊이 조정홈(331)은 탑 캡(330)의 상면에 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼(taper) 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 용접 깊이 조정홈(331)은 예를 들어 양측 내벽이 동일한 경사로 형성된 삼각형 형태로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 요부 단면도이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지(400)에서 용접 깊이 조정홈(431)은 깊이 방향으로 일정한 폭을 형성하며 탑 캡(430)의 상면에 형성될 수 있다.
여기서, 용접 깊이 조정홈(431)은 탑 캡(430) 및 전지 케이스(120)의 경계면이 굴곡된 부분에 대응되도록 굴곡된 형태로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 준비과정을 나타낸 요부 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 조정홈 형성과정을 나타낸 요부 단면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 용접 과정을 나타낸 요부 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에 의한 이차전지 제조방법은 전극 조립체(110)를 수용하는 전지 케이스(120) 및 탑 캡(130)을 준비하는 준비과정과, 탑 캡(130)에 용접 깊이 조정홈(131)을 형성시키는 조정홈 형성과정 및 탑 캡(130)과 전지 케이스(120)를 용접하는 용접 과정을 포함한다.
이하에서, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 이차전지 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
보다 상세히, 도 7을 참고하면, 준비과정은 전극 조립체(110)를 내부에 수용하는 수용부(121)가 형성된 전지 케이스(120) 및 전지 케이스(120)의 수용부(121)를 덮는 탑 캡(130)을 준비한다.
도 8을 참고하면, 조정홈 형성과정은 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)의 용접 부위와 일정거리 이격된 거리(W)에 용접 깊이 조정홈(131)을 형성시켜, 용접 시 발생되는 열 에너지가 용접 부위의 깊이 방향으로 집중되도록 함으로써 용접 깊이를 조정할 수 있다.
또한, 조정홈 형성과정은 용접 깊이 조정홈(131)을 전지 케이스(120)와 탑 캡(130) 사이의 경계면을 따라 일정거리 이격된 거리(W)에 형성시킬 수 있다. 여기서, 조정홈 형성과정은 예를 들어 용접 깊이 조정홈(131)을 탑 캡(130)의 단부로부터 일정거리 이격하여 형성시킬 수 있다.
아울러, 조정홈 형성과정은 용접 깊이 조정홈(131)을 탑 캡(130)의 외측면에 형성시킬 수 있다. 이때, 조정홈 형성과정은 예를 들어 용접 깊이 조정홈(131)을 탑 캡(130)의 상면에 형성시킬 수 있다.
한편, 조정홈 형성과정은 용접 깊이 조정홈(131)이 용접 부위로부터 300~400㎛ 이격된 거리(W)에 형성시킬 수 있다. 이때, 용접 부위는 예를 들어 전지 케이스(120)와 상기 탑 캡(130) 사이의 경계면일 수 있다. 여기서, 용접 깊이 조정홈(131)이 용접 부위로부터 400㎛ 이상으로 형성되면, 용접 부위의 용접 시 발생되는 열 에너지가 용접 부위의 깊이 방향으로 집중이 약해질 수 있다. 또한, 용접 깊이 조정홈(131)이 용접 부위로부터 300㎛ 이하로 형성되면, 용접 깊이 조정홈(131)이 레이저광의 광폭에 포함되거나 레이저광에 의해 용접 깊이 조정홈(131)이 용융되어 용접될 수 있다.
한편, 조정홈 형성과정은 일례로 용접 깊이 조정홈(131)을 탑 캡(130)의 상면에 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성시킬 수 있다. 이때, 조정홈 형성과정은 용접 깊이 조정홈(131)이 곡선형의 내벽을 형성하도록 할 수 있다.
도 5를 참고하면, 조정홈 형성과정은 다른 예로 용접 깊이 조정홈(331)을 탑 캡(330)의 상면에 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼(taper) 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 용접 깊이 조정홈(331)은 삼각형 형태로 형성될 수 있다.
도 6을 참고하면, 조정홈 형성과정은 또 다른 예로 용접 깊이 조정홈(431)이 깊이 방향으로 일정한 폭을 형성하도록 탑 캡(430)에 형성시킬 수 있다. 여기서, 조정홈 형성과정은 용접 깊이 조정홈(431)을 탑 캡(430) 및 전지 케이스(120)의 경계면의 굴곡된 부분에 대응되도록 굴곡된 형태로 형성시킬 수 있다. 이때, 조정홈 형성과정은 용접 깊이 조정홈(431)을 직사각형 또는 굴곡된 직사각형 형태로 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법으로 제조된 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 용접 과정은 탑 캡(130)이 전지 케이스(120)에 고정되도록 용접 부위를 용접하여 용접부(140)를 형성시킬 수 있다.
또한, 용접 과정은 용접부(140)가 전지 케이스(120)와 탑 캡(130) 사이의 경계면을 따라 형성되도록 용접할 수 있다.
아울러, 용접 과정은 레이저(Lazer)(L)를 통해 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)을 용접할 수 있다. 여기서, 용접 과정은 전지 케이스(120)와 탑 캡(130) 사이의 경계면에 레이저광을 조사하여, 전지 케이스(120)와 탑 캡(130) 사이의 경계면을 레이저광의 열 에너지에 의해 용융시킬 수 있다. 이후, 용융 부분을 냉각시켜 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)이 접합될 수 있다.
그리고, 용접 과정은 예를 들어 용접 부위를 펄스 레이저(Pusle laser)를 통해 용접할 수 있다.
한편, 용접 과정은 레이저광의 폭이 500~600㎛인 레이저(L)를 통해 용접을 통해 용접할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 전지 케이스(120) 및 탑 캡(130)의 용접 부위에서 일정거리 이격하여 탑 캡(130)에 용접 깊이 조정홈(131)을 형성시킴으로써, 용접 시 발생되는 열 에너지가 탑 캡(130)의 중심부 방향으로 전달되는 것이 차단되어 용접 부위의 깊이 방향으로 집중될 수 있다. 이에 따라, 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)의 경계면에 발생되는 용융 현상이 깊이 방향으로 보다 깊게 일어날 수 있다. 결국, 탑 캡(130)에 형성된 용접 깊이 조정홈(131)으로 인해 용접 깊이 조정홈(131)이 형성되지 않았을 때 보다 용융 부위가 깊어지게 되어, 전지 케이스(120)와 탑 캡(130)의 용접 범위가 증대될 수 있다. 따라서, 탑 캡(130)은 전지 케이스(120)에 보다 견고히 고정될 수 있고, 이차전지(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100,200,300,400: 이차전지
110: 전극 조립체
111: 양극 시트
112: 음극 시트
113: 전극
114: 분리막
115 : 전극 탭
120: 전지 케이스
121: 수용부
130,230,330,430: 탑 캡
131,231,331,431: 용접 깊이 조정홈
140: 용접부
L : 레이저

Claims (15)

  1. 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 전지 케이스 및 상기 수용부를 덮는 탑 캡을 준비하는 준비과정;
    상기 전지 케이스와 상기 탑 캡의 용접 부위와 일정거리 이격된 거리에 용접 깊이 조정홈을 형성시키는 조정홈 형성과정; 및
    상기 탑 캡이 상기 전지 케이스에 고정되도록 상기 용접 부위를 용접하여 용접부를 형성시키는 용접 과정을 포함하고,
    상기 용접 깊이 조정홈은 상기 용접 과정에서 발생되는 열 에너지가 상기 용접 부위의 깊이 방향으로 집중되도록 함으로써 용접 깊이를 조정하는 이차전지 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접 과정은
    상기 용접부가 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면을 따라 형성되도록 용접하는 이차전지 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접 과정은
    상기 용접 부위를 펄스 레이저(Pusle laser)를 통해 용접하는 이차전지 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조정홈 형성과정은
    상기 용접 깊이 조정홈을 상기 탑 캡의 외측면에 형성시키는 이차전지 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 조정홈 형성과정은
    상기 용접 깊이 조정홈을 상기 탑 캡의 단부로부터 일정거리 이격하여 형성시키는 이차전지 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 조정홈 형성과정은
    상기 용접 깊이 조정홈을 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면을 따라 일정거리 이격된 거리에 형성시키는 이차전지 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 조정홈 형성과정은
    상기 용접 깊이 조정홈을 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면의 굴곡된 부분에 대응되는 형태로 굴곡되도록 형성시키는 이차전지 제조방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조정홈 형성과정은
    상기 용접 깊이 조정홈을 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면으로부터 300~400㎛ 이격된 거리에 형성시키는 이차전지 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 용접 과정은
    레이저광의 폭이 500~600㎛인 레이저(Lazer)를 통해 용접을 통해 용접하는 이차전지 제조방법.
  10. 전극 조립체가 수용되는 일측으로 개방된 수용부가 형성된 전지 케이스;
    상기 전지 케이스의 단부에 구비되어 상기 수용부를 덮는 탑 캡; 및
    상기 전지 케이스와 상기 탑 캡이 상호 고정되도록 용접된 용접부를 포함하며,
    상기 탑 캡은 상기 용접부에서 일정거리 이격된 거리에 형성된 용접 깊이 조정홈을 포함하고,
    상기 용접 깊이 조정홈은 용접 시 발생되는 열 에너지를 상기 용접부의 깊이 방향으로 집중시켜 용접 깊이를 조정하는 이차전지.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 용접부는 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면을 따라 형성되는 이차전지.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 용접 깊이 조정홈은 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면을 따라 일정거리 이격된 거리에 형성되는 이차전지.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 용접 깊이 조정홈은 상기 탑 캡의 외측면에 형성된 이차전지.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 용접 깊이 조정홈은 상기 탑 캡의 단부로부터 일정거리 이격되어 형성된 이차전지.
  15. 청구항 10 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접 깊이 조정홈은 상기 전지 케이스와 상기 탑 캡 사이의 경계면으로부터 300~400㎛ 이격된 거리에 형성된 이차전지.
KR1020160155016A 2016-11-21 2016-11-21 이차전지 및 그 제조방법 KR102227805B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155016A KR102227805B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 이차전지 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155016A KR102227805B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 이차전지 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180056994A true KR20180056994A (ko) 2018-05-30
KR102227805B1 KR102227805B1 (ko) 2021-03-15

Family

ID=62300155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160155016A KR102227805B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 이차전지 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102227805B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0992248A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Sony Corp 二次電池
KR20080072443A (ko) * 2007-02-02 2008-08-06 삼성에스디아이 주식회사 용접식 고정 캡 및 이를 구비한 전지 모듈
KR20090008068A (ko) * 2007-07-16 2009-01-21 주식회사 엘지화학 외측에 단차가 형성되어 있는 전지케이스로 구성된이차전지
JP2009134985A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toyota Motor Corp 密閉型電池およびその製造方法
KR200476996Y1 (ko) * 2014-06-17 2015-04-23 임선빈 전지 상부-캡 구조
KR20160010121A (ko) 2014-07-18 2016-01-27 주식회사 엘지화학 젤리롤형 전극 조립체

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0992248A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Sony Corp 二次電池
KR20080072443A (ko) * 2007-02-02 2008-08-06 삼성에스디아이 주식회사 용접식 고정 캡 및 이를 구비한 전지 모듈
KR20090008068A (ko) * 2007-07-16 2009-01-21 주식회사 엘지화학 외측에 단차가 형성되어 있는 전지케이스로 구성된이차전지
JP2009134985A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toyota Motor Corp 密閉型電池およびその製造方法
KR200476996Y1 (ko) * 2014-06-17 2015-04-23 임선빈 전지 상부-캡 구조
KR20160010121A (ko) 2014-07-18 2016-01-27 주식회사 엘지화학 젤리롤형 전극 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
KR102227805B1 (ko) 2021-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9196895B2 (en) Sealed secondary battery
KR102622370B1 (ko) 이차전지
KR101683214B1 (ko) 이차 전지
KR101023865B1 (ko) 이차 전지
JP6491448B2 (ja) 二次電池および電池モジュール
KR101269939B1 (ko) 볼록부 구조를 포함하는 이차전지
KR102051109B1 (ko) 전지 모듈
US10559808B2 (en) Lithium secondary battery having improved safety by using bimetal tab
US20130196187A1 (en) Prismatic secondary battery
US8790803B2 (en) Rechargeable battery
JP2009532843A (ja) 安全性及び容量が改善されたリチウム二次電池
KR20070098399A (ko) 안전성이 증가된 이차전지
US11664560B2 (en) Secondary battery and method of manufacturing the same
KR20180106408A (ko) 전극 조립체 및 그 제조방법
KR20150057809A (ko) 퓨즈부를 갖는 이차 전지
JP2010135320A (ja) ２次電池
US20240128605A1 (en) Electrode assembly, battery, and battery pack and vehicle including the same
US20210296746A1 (en) Secondary battery
US11264679B2 (en) Secondary battery
US20240055741A1 (en) Electrode assembly and secondary battery comprising the same
KR20160019016A (ko) 퓨즈를 갖는 이차 전지
KR100883922B1 (ko) 안전성이 향상된 파우치형 이차전지
US11404754B2 (en) Secondary battery
US20190363331A1 (en) Secondary battery
KR101417280B1 (ko) 이차전지 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant