KR20190112429A - The Electrode Assembly, The Secondary Battery And The Apparatus For Attaching Protection Tape - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극 조립체, 이차 전지 및 보호 테이프 부착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 탭과 전극 리드가 서로 연결된 연결부에 의해 파우치의 내부 폴리머층이 손상되는 것을 방지할 수 있는 전극 조립체, 이차 전지 및 보호 테이프 부착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly, a secondary battery, and a protective tape attaching device, and more particularly, an electrode assembly and a secondary battery, which can prevent the internal polymer layer of the pouch from being damaged by a connection portion between the electrode tab and the electrode lead. And a protective tape applying device.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.Generally, types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries. These secondary batteries are not only small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, portable game devices, power tools, and e-bikes, but also large products and surplus power generation such as electric vehicles and hybrid vehicles. It is also applied to a power storage device for storing power or renewable energy and a backup power storage device.
이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 케이스의 재질에 따라, 파우치 형(Pouch Type) 및 캔 형(Can Type) 등으로 분류된다. 파우치 형(Pouch Type)은 연성의 폴리머 재질로 제조된 파우치에 전극 조립체를 수용한다. 그리고, 캔 형(Can Type)은 금속 또는 플라스틱 등의 재질로 제조된 케이스에 전극 조립체를 수용한다.Secondary batteries are classified into a pouch type and a can type according to the material of a case accommodating the electrode assembly. The pouch type houses the electrode assembly in a pouch made of soft polymer material. In addition, the can type (Can Type) accommodates the electrode assembly in a case made of a material such as metal or plastic.
일반적으로 파우치 형 이차 전지의 케이스인 파우치는, 연성의 재질을 가지는 파우치 필름에 컵부를 드로잉(Drawing) 성형하여 제조된다. 그리고 상기 컵부에 마련된 수용 공간에 전극 조립체 및 전해액을 수납하고 실링부를 실링한다. 이러한 전극 조립체는 전극과 분리막이 적층되어 형성되며, 상기 전극의 일측으로부터 돌출 형성되는 전극 탭과, 상기 전극 탭과 연결되어 전극에서 생성된 전기를 외부로 전달하는 전극 리드를 포함한다. 그리고, 전극 탭과 전극 리드는 용접 등으로 연결되어 연결부를 형성한다.In general, a pouch, which is a case of a pouch type secondary battery, is manufactured by drawing a cup part on a pouch film having a soft material. The electrode assembly and the electrolyte are accommodated in the accommodation space provided in the cup part, and the sealing part is sealed. The electrode assembly is formed by stacking electrodes and separators, and includes an electrode tab protruding from one side of the electrode, and an electrode lead connected to the electrode tab to transfer electricity generated from the electrode to the outside. The electrode tab and the electrode lead are connected by welding to form a connection portion.
그런데 용접을 수행한 후에 연결부의 요철이 심하게 형성되거나, 버(Burr)가 발생할 수 있다. 그리고 전극 조립체를 그대로 파우치에 수납하면 파우치와 연결부가 접촉하면서 파우치의 내부 폴리머층이 손상될 수 있다. 그러면, 파우치의 금속층이 노출되면서, 전해액에 의해 부식이 되거나, 전기가 누전되는 등의 문제가 있었다.By the way, after the welding is performed, the concavities and convexities may be severely formed, or a burr may occur. If the electrode assembly is stored in the pouch as it is, the inner polymer layer of the pouch may be damaged while the pouch and the connection part contact each other. Then, while the metal layer of the pouch is exposed, there is a problem such as corrosion by the electrolytic solution, electrical leakage.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전극 탭과 전극 리드가 서로 연결된 연결부에 의해 파우치의 내부 폴리머층이 손상되는 것을 방지할 수 있는 전극 조립체, 이차 전지 및 보호 테이프 부착 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrode assembly, a secondary battery, and a protective tape attaching device which can prevent the internal polymer layer of the pouch from being damaged by the connection portion between the electrode tab and the electrode lead.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는 전극의 일측으로부터 돌출 형성되는 전극 탭; 상기 전극 탭과 연결되어, 상기 전극에서 생성된 전기를 외부로 전달하는 전극 리드; 및 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 서로 연결된 연결부의 상면 또는 하면에 부착되는 보호 테이프를 포함한다.Electrode assembly according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is an electrode tab protruding from one side of the electrode; An electrode lead connected to the electrode tab to transfer electricity generated from the electrode to the outside; And a protective tape attached to an upper surface or a lower surface of the connection portion in which the electrode tab and the electrode lead are connected to each other.
또한, 상기 보호 테이프는, 상기 연결부의 상면에 부착되는 상부 보호 테이프; 및 상기 연결부의 하면에 부착되는 하부 보호 테이프를 포함할 수 있다.In addition, the protective tape, the upper protective tape is attached to the upper surface of the connecting portion; And a lower protective tape attached to a lower surface of the connection part.
또한, 상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프는, 양 단이 각각 상기 연결부의 외측으로 돌출되고, 마주보는 상기 양 단끼리 서로 부착될 수 있다.In addition, both ends of the upper protective tape and the lower protective tape may protrude to the outside of the connecting portion, and the opposite ends may be attached to each other.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 전극의 일측으로부터 돌출 형성되는 전극 탭, 상기 전극 탭과 연결되어 상기 전극에서 생성된 전기를 외부로 전달하는 전극 리드 및 상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 서로 연결된 연결부의 상면 또는 하면에 부착되는 보호 테이프를 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체 및 전해액을 내부에 수용하는 파우치 형태의 전지 케이스를 포함한다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is an electrode tab protruding from one side of the electrode, the electrode lead and the electrode tab is connected to the electrode tab to transfer the electricity generated from the electrode to the outside; An electrode assembly including a protective tape attached to an upper surface or a lower surface of the connection part to which the electrode leads are connected to each other; And a battery case in the form of a pouch accommodating the electrode assembly and the electrolyte therein.
또한, 상기 보호 테이프는, 상기 연결부의 상면에 부착되는 상부 보호 테이프; 및 상기 연결부의 하면에 부착되는 하부 보호 테이프를 포함할 수 있다.In addition, the protective tape, the upper protective tape is attached to the upper surface of the connecting portion; And a lower protective tape attached to a lower surface of the connection part.
또한, 상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프는, 양 단이 각각 상기 연결부의 외측으로 돌출되고, 마주보는 상기 양 단끼리 서로 부착될 수 있다.In addition, both ends of the upper protective tape and the lower protective tape may protrude to the outside of the connecting portion, and the opposite ends may be attached to each other.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치는 전극 탭과 전극 리드가 서로 연결된 연결부의 상면에 상부 보호 테이프를 가압하여 부착하는 상부 지그; 및 상기 연결부의 하면에 하부 보호 테이프를 가압하여 부착하는 하부 지그를 포함한다.An apparatus for attaching a protective tape according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes an upper jig for pressing and attaching an upper protective tape to an upper surface of a connection portion in which electrode tabs and electrode leads are connected to each other; And a lower jig for pressing and attaching a lower protective tape to a lower surface of the connection part.
또한, 상기 상부 지그 및 상기 하부 지그는, 상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프를 각각 가압하는 일측부에 가압부를 포함할 수 있다.In addition, the upper jig and the lower jig, may include a pressing portion on one side for pressing the upper protective tape and the lower protective tape, respectively.
또한, 상기 가압부는, 탄성의 성질을 가질 수 있다.In addition, the pressing unit may have an elastic property.
또한, 상기 가압부는, 상기 상부 지그 및 상기 하부 지그가 상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프를 가압할 때, 상기 연결부의 형상에 대응하여 변형될 수 있다.The pressing unit may be deformed to correspond to the shape of the connection unit when the upper jig and the lower jig press the upper protective tape and the lower protective tape.
또한, 상기 가압부는, 단차를 가짐으로써, 중심부가 내측으로 함몰되고 주변부는 외측으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.In addition, the pressing part may have a shape in which the central part is recessed inward and the peripheral part protrudes outward by having a step.
또한, 상기 가압부는, 상기 연결부의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.In addition, the pressing unit may have a shape corresponding to the shape of the connecting unit.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to embodiments of the present invention has at least the following effects.
전극 탭과 전극 리드가 서로 연결된 연결부에 보호 테이프를 부착하여 파우치의 내부 폴리머층의 손상 및 파우치의 금속층의 노출을 방지할 수 있다.A protective tape may be attached to a connection portion where the electrode tab and the electrode lead are connected to each other to prevent damage to the inner polymer layer of the pouch and exposure of the metal layer of the pouch.
또한, 연결부와 보호 테이프 사이의 접착력이 저하되어 보호 테이프가 이동하거나 연결부로부터 탈착되는 것을 방지할 수도 있다.In addition, the adhesive force between the connecting portion and the protective tape may be lowered to prevent the protective tape from moving or detaching from the connecting portion.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지의 조립도이다.
도 2는 도 1의 파우치 형 이차 전지의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부에 보호 테이프가 부착되는 모습을 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를, 도 2의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치가 연결부에 보호 테이프를 부착하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 테이프가 연결부에 부착된 모습을 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치가 연결부에 보호 테이프를 부착하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 테이프가 연결부에 부착된 모습을 나타낸 개략도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치가 연결부에 보호 테이프를 부착하는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호 테이프가 연결부에 부착된 모습을 나타낸 개략도이다.1 is an assembly view of a pouch-type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the pouch type secondary battery of FIG. 1. FIG.
3 is an enlarged view showing a state in which a protective tape is attached to a connection unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the rechargeable battery according to the exemplary embodiment taken along the line AA ′ of FIG. 2.
5 is a plan view of a connection part according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a state in which the protective tape applying apparatus according to an embodiment of the present invention attaches the protective tape to the connection portion.
7 is a schematic view showing a state in which the protective tape is attached to the connecting portion according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic view showing a protective tape applying apparatus according to another embodiment of the present invention attaching the protective tape to the connection portion.
9 is a schematic view showing a state in which the protective tape is attached to the connecting portion according to another embodiment of the present invention.
10 is a schematic view showing a protective tape applying apparatus according to another embodiment of the present invention attaching a protective tape to the connection portion.
11 is a schematic view showing a state in which a protective tape is attached to a connecting portion according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지(1)의 조립도이고, 도 2는 도 1의 파우치 형 이차 전지(1)의 사시도이다.1 is an assembly view of a pouch type
일반적으로 이차 전지(1)는, 전극 및 분리막이 적층되어 형성되는 전극 조립체(10) 및 상기 전극 조립체(10)를 내부에 수납하는 전지 케이스(13)를 포함한다.In general, the
그리고 이러한 이차 전지(1)를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 전극 조립체(10)를 형성한다. 그리고 전지 케이스(13)에 전극 조립체(10)를 수납하고 전해액을 주입한 후 실링한다.In order to manufacture the
전극 조립체(Electrode Assembly, 10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 탭(Electrode Tab, 11)을 포함한다. 전극 탭(11)은 전극 조립체(10)의 양극 및 음극의 전극과 각각 연결되고, 전극의 일측으로부터 돌출 형성된다. 그리고 전극 조립체(10)의 내부와 외부 사이에 전자가 이동할 수 있는 경로가 된다. 전극 조립체(10)의 집전체는 전극 활물질이 도포된 부분과 전극 활물질이 도포되지 않은 말단 부분, 즉 무지부로 구성된다. 그리고 전극 탭(11)은 무지부를 재단하여 형성되거나 무지부에 별도의 도전부재를 초음파 용접 등으로 연결하여 형성될 수도 있다. 이러한 전극 탭(11)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(10)의 일측으로부터 동일한 방향으로 나란히 돌출될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 각각 다른 방향으로 돌출될 수도 있다.The
전극 조립체(10)의 전극 탭(11)에는 전극 리드(Electrode Lead, 12)가 스팟(Spot) 용접 등으로 연결되어, 전극에서 생성된 전기가 전극 리드(12)를 통해 외부로 전달된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 전극 탭(11)과 전극 리드(12)가 서로 연결된 연결부(113, 도 3에 도시됨)의 상면 또는 하면에는 보호 테이프(15, 도 3에 도시됨)가 부착된다. 연결부(113) 및 보호 테이프(15)에 대한 자세한 설명은 후술한다.Electrode leads 12 are connected to the
전극 리드(12)의 일부는 절연부(14)로 주위가 포위된다. 절연부(14)는 전지 케이스(13)의 상부 파우치(131)와 하부 파우치(132)가 열 융착되는 실링부(134)에 한정되어 위치하여, 전극 리드(12)를 전지 케이스(13)에 접착시킨다. 그리고, 전극 조립체(10)로부터 생성되는 전기가 전극 리드(12)를 통해 전지 케이스(13)로 흐르는 것을 방지하며, 전지 케이스(13)의 실링을 유지한다. 따라서, 이러한 절연부(14)는 전기가 잘 통하지 않는 비전도성을 가진 부도체로 제조된다. 일반적으로 절연부(14)로는, 전극 리드(12)에 부착하기 용이하고, 두께가 비교적 얇은 절연테이프를 많이 사용하나, 이에 제한되지 않고 전극 리드(12)를 절연할 수 있다면 다양한 부재를 사용할 수 있다.A part of the
전극 리드(12)는 양극 탭(111) 및 음극 탭(112)의 형성 위치에 따라 서로 동일한 방향으로 연장될 수도 있고 서로 반대 방향으로 연장될 수도 있다. 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 양극 리드(121)는 양극 판과 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극 리드(122)는 음극 판과 동일한 구리(Cu) 재질 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리 재질일 수 있다. 그리고 전지 케이스(13)의 외부로 돌출된 전극 리드(12)의 일부분은 단자부가 되어, 외부 단자와 전기적으로 연결된다.The electrode leads 12 may extend in the same direction or may extend in opposite directions depending on the formation positions of the
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 형 이차 전지(1)에서 전지 케이스(13)는 연성의 재질로 제조된 파우치이다. 이하, 전지 케이스(13)는 파우치인 것으로 설명한다. 그리고 전지 케이스(13)는 전극 리드(12)의 일부, 즉 단자부가 노출되도록 전극 조립체(10)를 수용하고 실링된다. 이러한 전지 케이스(13)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 파우치(131)와 하부 파우치(132)를 포함한다. 하부 파우치(132)에는 컵부(133)가 성형되어 전극 및 분리막이 적층된 전극 조립체(10)를 수용할 수 있는 수용 공간(1333)이 마련되고, 상부 파우치(131)는 상기 전극 조립체(10)가 전지 케이스(13)의 외부로 이탈되지 않도록 상기 수용 공간(1333)을 상부에서 커버한다. 이 때, 상부 파우치(131)와 하부 파우치(132)는 도 1에 도시된 바와 같이 일측이 서로 연결되어 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 서로 분리되어 별도로 제조되는 등 다양하게 제조될 수 있다.In the pouch type
전극 조립체(10)의 전극 탭(11)에 전극 리드(12)가 연결되고, 전극 리드(12)의 일부분에 절연부(14)가 형성되면, 하부 파우치(132)에 마련된 수용 공간(1333)에 전극 조립체(10)가 수용되고, 상부 파우치(131)가 상기 수용 공간(1333)을 상부에서 커버한다. 그리고, 내부에 전해액을 주입하고 상부 파우치(131)와 하부 파우치(132)의 테두리를 서로 실링하여 실링부를 형성함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 이차 전지(1)가 제조된다.When the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(113)에 보호 테이프(15)가 부착되는 모습을 나타낸 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)를, 도 2의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.3 is an enlarged view showing the
전극 탭(11)과 전극 리드(12)는 용접, 예를 들면 저항 용접 등으로 연결되어 연결부(113)를 형성한다. 저항 용접이란, 용접하고자 하는 금속들을 가압하며 큰 전류를 통전함으로써, 금속 간의 접촉 면에서 발생하는 접촉저항 및 금속의 고유 저항에 의해 열이 발생하고, 이러한 열에 의해 금속이 용융되면서 접합되는 용접 방법이다. 이 때, 하나의 용접봉이 상기 금속의 여러 지점을 하나씩 순차적으로 가압하며 전류를 통전하는 스팟(Spot) 용접을 할 수도 있고, 또는 일면이 요철면으로 형성된 혼(Horn) 및 앤빌(Anvil)이 상기 금속의 넓은 영역을 동시에 가압하며 전류를 통전할 수도 있다. 이와 같은 방법으로 용접이 수행되면, 가압된 지점이 연결부(113)의 영역에 내측으로 함몰되어, 도 3에 도시된 바와 같이 너겟(114)이 형성될 수 있다.The
최근에는 전극 탭(11)과 전극 리드(12)를 레이저로 용접하는 레이저 용접이 점차 증가하고 있다. 레이저 용접이란, 에너지 밀도가 높은 레이저 광선의 출력을 응용한 용접이다. 레이저 광선은 250nm부터 11μm까지의 파장 영역에서 특정 파장을 가지거나 파장이 가변될 수도 있으며, 최근에는 소형, 저전력을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드가 많이 사용된다. 이러한 레이저 광선을 금속에 조사하면, 높은 에너지 밀도에 의해 금속에서 열이 발생하고, 이러한 열에 의해 금속이 용융되면서 접합된다. 다만, 이에 제한되지 않고 전극 탭(11)과 전극 리드(12)를 연결할 수 있다면 다양한 방법이 사용될 수 있다.In recent years, laser welding which welds the
그런데 상기 저항 용접 또는 레이저 용접을 수행하면, 너겟(114)의 깊이가 과도하게 깊어 연결부(113)의 요철이 심하게 형성되거나, 금속을 가압하거나 레이저를 조사한 지점에서 첨예하게 형성된 버(Burr)가 발생할 수 있다. 그리고 전극 조립체(10)를 그대로 파우치에 수납하면 파우치와 연결부(113)가 접촉하면서 파우치의 내부 폴리머층이 손상될 수 있다. 그러면, 파우치의 금속층이 노출되면서, 전해액에 의해 부식이 되거나, 전기가 누전되는 등의 문제가 발생할 수 있다.However, when the resistance welding or laser welding is performed, the
이를 방지하기 위해, 파우치의 내부에 보호 테이프(15)를 부착할 수도 있으나, 제조 공정상 전극 조립체(10)를 수납하기 전에 미리 파우치의 내부에 부착하여야 한다. 그런데 전극 조립체(10)를 수납하기 전에 연결부(113)와 접촉할 것으로 예상되는 파우치의 위치를 정확히 파악하는 것이 용이하지 않다. 그리고, 전극 조립체(10)가 파우치 내부에서 미세하게 이동할 수도 있으므로, 연결부(113)와 접촉하는 파우치의 위치가 변동될 수도 있다. 만약 이를 방지하기 위해 보호 테이프(15)를 부착하는 영역을 과도하게 넓힌다면, 경제성 및 생산성을 저하시키는 문제점이 존재한다.In order to prevent this, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 보호 테이프(15)를 상기 연결부(113)의 상면 또는 하면에 부착한다. 특히, 연결부(113)의 요철 또는 버는 연결부(113)의 상면 및 하면에 모두 발생할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호 테이프(15)는 연결부(113)의 상면 및 하면에 모두 부착되는 것이 바람직하다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3 and 4, the
보호 테이프(15)는 CPP(Casting PP, 무연신 폴리프로필렌)을 포함하여 제조될 수 있다. 이러한 CPP는 내식성에 우수하므로 전해액과 접촉하여도 부식되거나 변성될 가능성이 낮다. 다만 이에 제한되지 않고, 폴리에틸렌, 폴리아세틸렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌탈레프탈레이트 등 다양한 재질로 제조될 수 있다. 그리고 일면에 접착물질이 도포되어 접착성을 가짐으로써, 상기 연결부(113)에 더욱 효과적으로 부착될 수 있다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(113)의 평면도이다.5 is a plan view of the connecting
도 5에 도시된 바와 같이, 보호 테이프(15)는 연결부(113)에 부착될 때, 연결부(113)의 상면 또는 하면 전체를 커버하며 부착된다. 따라서, 보호 테이프(15)의 폭은 연결부(113)의 폭과 동일하거나 더 넓게 형성될 수 있다. 하기 기술할 바, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 보호 테이프(15)는 연결부(113)의 상면에 부착되는 상부 보호 테이프(151) 및 연결부(113)의 하면에 부착되는 하부 보호 테이프(152)를 포함한다. 그리고 상부 보호 테이프(151) 및 하부 보호 테이프(152)는, 양 단이 각각 연결부(113)의 외측으로 돌출되고, 마주보는 상기 양 단끼리 서로 접착될 수 있다. 따라서, 양 단이 각각 연결부(113)의 외측으로 돌출되기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 보호 테이프(15)의 길이는 연결부(113)의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5, when the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치(2)가 연결부(113)에 보호 테이프(15)를 부착하는 모습을 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 테이프(15)가 연결부(113)에 부착된 모습을 나타낸 개략도이다.6 is a schematic view showing the protective
보호 테이프(15)를 연결부(113)의 상면 및 하면에 부착하기 위해, 보호 테이프 부착 장치(2)를 사용한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치(2)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 지그(21) 및 하부 지그(22)를 포함한다.In order to attach the
상부 지그(21)는 연결부(113)의 상면에 상부 보호 테이프(151)를 가압하여 부착하고, 하부 지그(22)는 연결부(113)의 하면에 하부 보호 테이프(152)를 가압하여 부착한다. 구체적으로, 상부 지그(21)는 연결부(113)의 상방에 위치하여, 상하운동을 한다. 그리고 상부 보호 테이프(151)가 연결부(113)와 상부 지그(21)의 사이에 위치하면, 상부 지그(21)가 하방으로 이동하면서, 상부 지그(21)의 하면이 연결부(113)의 상면에 상부 보호 테이프(151)를 가압하여 부착한다. 마찬가지로 하부 지그(22)는 연결부(113)의 하방에 위치하여, 상하운동을 한다. 그리고 하부 보호 테이프(152)가 연결부(113)와 하부 지그(22)의 사이에 위치하면, 하부 지그(22)가 상방으로 이동하면서, 하부 지그(22)의 상면이 연결부(113)의 하면에 하부 보호 테이프(152)를 가압하여 부착한다. 그럼으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 연결부(113)의 상면에 상부 보호 테이프(151)가 부착되고, 연결부(113)의 하면에 하부 보호 테이프(152)가 부착될 수 있다.The
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치(2a)가 연결부(113)에 보호 테이프(15a)를 부착하는 모습을 나타낸 개략도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 테이프(15a)가 연결부(113)에 부착된 모습을 나타낸 개략도이다.8 is a schematic view showing a protective
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 보호 테이프(15)의 중심부는 연결부(113)에 부착되나, 양 단은 연결부(113)에 부착되지 않고 방치된다. 그런데 전극 조립체(10)가 파우치의 수용 공간(1333)에 수납되고 전해액이 주액되면, 전해액에 의해 보호 테이프(15)의 일면에 도포된 접착물질이 변성되어 접착력이 저하될 수 있다. 특히, 상기 방치된 보호 테이프(15)의 양 단에 도포된 접착물질이 변성될 뿐만 아니라, 상기 보호 테이프(15)의 양 단이 자유롭게 이동하면서 연결부(113)와 보호 테이프(15)가 부착된 틈을 확대시킨다. 그러면 상기 틈으로 전해액이 스며들어, 보호 테이프(15)의 중심부에 도포된 접착물질도 변성될 수 있다. 따라서, 연결부(113)와 보호 테이프(15) 사이의 접착력이 저하되고, 보호 테이프(15)가 연결부(113)에 고정되지 않고 이동할 수 있고, 나아가 보호 테이프(15)가 연결부(113)로부터 완전히 탈착될 수도 있다.According to one embodiment of the invention, as shown in Figure 7, the central portion of the
이를 방지하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치(2a)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 지그(21a) 및 하부 지그(22a)의 일측부에 탄성의 성질을 가지는 가압부(23a)를 포함한다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상부 지그(21a) 및 하부 지그(22a)가 보호 테이프(15a)를 가압하면, 상부 보호 테이프(151a) 및 하부 보호 테이프(152a)는 중심부가 연결부(113)에 부착되고, 마주보는 양 단끼리 서로 부착될 수 있다.In order to prevent this, as shown in FIG. 8, the protective
가압부(23a)는 상부 지그(21a) 및 하부 지그(22a)가 각각 상부 보호 테이프(151a) 및 하부 보호 테이프(152a)를 가압하는 일측에 형성된다. 즉, 상부 지그(21a)는 하면이 상부 보호 테이프(151a)를 가압하므로, 상부 지그(21a)의 하부에 가압부(23a)가 형성된다. 그리고, 하부 지그(22a)는 상면이 하부 보호 테이프(152a)를 가압하므로, 하부 지그(22a)의 상부에 가압부(23a)가 형성된다.The
본 발명의 다른 실시예에 따른 가압부(23a)는 탄성의 성질을 가지므로, 상부 지그(21a) 및 하부 지그(22a)가 보호 테이프(15a)를 가압하여 연결부(113)에 부착할 때에는 형상이 변형된다. 그리고 형상이 변형될 때, 변형량이 증가할수록 탄성력도 증가하고, 상기 가압이 해제되면 이러한 탄성력에 의해 원래의 형상으로 복원된다.Since the
가압부(23a)의 형상이 변형될 때에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결부(113)의 형상에 대응하여 변형된다. 구체적으로, 보호 테이프(15a)의 중심부는 연결부(113)에 부착된 후에는, 상부 지그(21a) 및 하부 지그(22a)가 더 이동하더라도, 더 이상 이동할 수 없다. 따라서, 가압부(23a)에서 연결부(113)를 가압하는 중심부는, 보호 테이프(15a)의 중심부가 연결부(113)에 부착되면 변형되기 시작하므로, 상대적으로 빨리 변형되어 변형량이 크다. 반면에, 보호 테이프(15a)의 양 단은 보호 테이프(15a)의 중심부가 연결부(113)에 부착되더라도 여전히 다른 구성에 부착되지 않고 방치된다. 따라서, 상부 지그(21a) 및 하부 지그(22a)가 더 이동하면 보호 테이프(15a)의 양 단도 더 이동하고, 결국 마주보는 상부 보호 테이프(151a)의 양 단과 하부 보호 테이프(152a)의 양 단끼리 서로 부착된다. 따라서, 가압부(23a)에서 보호 테이프(15a)의 양 단을 가압하는 주변부는, 보호 테이프(15a)의 마주보는 양 단끼리 서로 부착되면 변형되기 시작하므로, 상대적으로 늦게 변형되어 변형량이 작다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 가압부(23a)는 연결부(113)의 형상에 대응하여 변형될 수 있다. 여기서 가압부(23a)가 연결부(113)의 형상에 대응하여 변형된다는 것은, 크기 및 모양이 정확히 일치한다는 것이 아니라, 연결부(113)의 형상에 따라 가압부(23a)의 위치마다 변형량이 상이하고, 이러한 상이한 변형량에 따라 가압부(23a)가 변형된다는 것을 의미한다.When the shape of the
가압부(23a)는 스펀지, 고무, 실리콘 등 탄성의 성질을 가져, 가압할 때에는 형상이 변형되면서 보호 테이프(15a)의 양 단끼리 서로 부착시킬 수 있고, 가압을 해제할 때에는 원래의 형상으로 복원될 수 있다면 제한되지 않고 다양한 재질로 제조될 수 있다.The pressurizing
실제로 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)를 제조하면, 보호 테이프(15)가 이탈하여 불량이 발생한 경우가 간혹 존재하였지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(1)를 제조하면, 이러한 경우가 전혀 발생하지 않았다.In fact, when the
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치(2b)가 연결부(113)에 보호 테이프(15a)를 부착하는 모습을 나타낸 개략도이고, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호 테이프(15a)가 연결부(113)에 부착된 모습을 나타낸 개략도이다.FIG. 10 is a schematic view showing a protective
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보호 테이프 부착 장치(2b)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 지그(21b) 및 하부 지그(22b)의 일측에 단차가 형성된 가압부(23b)를 더 포함한다. 이하, 상기 기술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압부(23a)와 중복되는 내용은 설명을 생략한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.As shown in FIG. 10, the protective
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압부(23b)는 중심부가 내측으로 함몰되고 주변부는 외측으로 돌출되는 형상을 가진다. 그리고, 상기 중심부와 주변부의 사이에서, 단차를 가진다.According to another embodiment of the present invention, the
가압부(23b)는 연결부(113)의 형상에 대응하는 형상을 가진다. 구체적으로, 상부 지그(21b) 및 하부 지그(22b)가 이동하면 상부 보호 테이프(151a) 및 하부 보호 테이프(152a)도 함께 이동한다. 그리고 보호 테이프(15a)가 연결부(113)에 접촉하면, 보호 테이프(15a)의 중심부가 상기 가압부(23b)의 내측으로 함몰된 중심부로 삽입된다. 따라서, 보호 테이프(15a)가 가압되지 않으므로, 아직 견고하게 부착되지 않는다. 상부 지그(21b) 및 하부 지그(22b)가 더 이동하면, 상기 내측으로 함몰된 가압부(23b)의 중심부에 연결부(113) 및 보호 테이프(15a)의 중심부가 함께 삽입된다. 그리고 결국, 가압부(23b)의 중심부는 보호 테이프(15a)의 중심부를 가압하여, 연결부(113)에 보호 테이프(15a)를 부착한다. 그리고, 가압부(23b)의 주변부는 보호 테이프(15a)의 양 단을 가압하여, 보호 테이프(15a)의 마주보는 양 단끼리 서로 부착된다. 따라서, 가압부(23b)가 연결부(113)의 형상에 대응하는 형상을 가짐으로써, 보호 테이프(15a)의 중심부와 양 단은 각각 유사한 시기에 가압되어 부착될 수 있다. 여기서 가압부(23b)가 연결부(113)의 형상에 대응하는 형상을 가진다는 것은, 크기 및 모양이 정확히 일치한다는 것이 아니라, 연결부(113)의 형상에 따라 보호 테이프(15a)의 중심부와 양 단이 서로 다른 평면상에 존재하더라도 유사한 시기에 가압되도록, 중심부가 함몰된 정도와 주변부가 돌출된 정도가 조절되어 형성된다는 것을 의미한다.The
이와 같이 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 파우치와 연결부(113)가 접촉하더라도 파우치의 내부 폴리머층의 손상 및 파우치의 금속층의 노출을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따르면, 연결부(113)와 보호 테이프(15a) 사이의 접착력이 저하되어 보호 테이프(15a)가 이동하거나 연결부(113)로부터 탈착되는 것을 방지할 수도 있다.As such, according to various embodiments of the present disclosure, even when the pouch and the
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above detailed description, and it should be construed that various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention.
1: 이차 전지
2: 보호 테이프 부착 장치
10: 전극 조립체
11: 전극 탭
12: 전극 리드
13: 전지 케이스
14: 절연부
15: 보호 테이프
21: 상부 지그
22: 하부 지그
23: 가압부
111: 양극 탭
112: 음극 탭
113: 연결부
114: 너겟
121: 양극 리드
122: 음극 리드
131: 상부 파우치
132: 하부 파우치
133: 컵부
151: 상부 보호 테이프
152: 하부 보호 테이프
1333: 수용 공간1: secondary battery 2: protective tape attachment device
10: electrode assembly 11: electrode tab
12: electrode lead 13: battery case
14: insulation 15: protective tape
21: upper jig 22: lower jig
23: pressurization portion 111: positive electrode tab
112: negative electrode tab 113: connection portion
114: nugget 121: anode lead
122: negative electrode lead 131: upper pouch
132: lower pouch 133: cup portion
151: upper protective tape 152: lower protective tape
1333: accommodation space
Claims (12)
상기 전극 탭과 연결되어, 상기 전극에서 생성된 전기를 외부로 전달하는 전극 리드; 및
상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 서로 연결된 연결부의 상면 또는 하면에 부착되는 보호 테이프를 포함하는 전극 조립체.An electrode tab protruding from one side of the electrode;
An electrode lead connected to the electrode tab to transfer electricity generated from the electrode to the outside; And
And a protective tape attached to an upper surface or a lower surface of the connection portion in which the electrode tab and the electrode lead are connected to each other.
상기 보호 테이프는,
상기 연결부의 상면에 부착되는 상부 보호 테이프; 및
상기 연결부의 하면에 부착되는 하부 보호 테이프를 포함하는, 전극 조립체.The method of claim 1,
The protective tape,
An upper protective tape attached to an upper surface of the connection part; And
And a lower protective tape attached to a lower surface of the connection portion.
상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프는,
양 단이 각각 상기 연결부의 외측으로 돌출되고, 마주보는 상기 양 단끼리 서로 부착되는, 전극 조립체.The method of claim 2,
The upper protective tape and the lower protective tape,
Both ends protrude outwardly of the connecting portion, and the opposite ends are attached to each other.
상기 전극 탭과 상기 전극 리드가 서로 연결된 연결부의 상면 또는 하면에 부착되는 보호 테이프를 포함하는 전극 조립체; 및
상기 전극 조립체 및 전해액을 내부에 수용하는 파우치 형태의 전지 케이스를 포함하는 이차 전지.An electrode tab protruding from one side of an electrode, an electrode lead connected to the electrode tab to transfer electricity generated from the electrode to the outside;
An electrode assembly including a protective tape attached to an upper surface or a lower surface of the connection portion in which the electrode tab and the electrode lead are connected to each other; And
A secondary battery comprising a battery case in the form of a pouch accommodating the electrode assembly and the electrolyte therein.
상기 보호 테이프는,
상기 연결부의 상면에 부착되는 상부 보호 테이프; 및
상기 연결부의 하면에 부착되는 하부 보호 테이프를 포함하는, 이차 전지.The method of claim 4, wherein
The protective tape,
An upper protective tape attached to an upper surface of the connection part; And
Secondary battery comprising a lower protective tape attached to the lower surface of the connecting portion.
상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프는,
양 단이 각각 상기 연결부의 외측으로 돌출되고, 마주보는 상기 양 단끼리 서로 부착되는, 이차 전지.The method of claim 5,
The upper protective tape and the lower protective tape,
Both ends protrude outward of the connecting portion, respectively, and the opposite ends are attached to each other.
상기 연결부의 하면에 하부 보호 테이프를 가압하여 부착하는 하부 지그를 포함하는 보호 테이프 부착 장치.An upper jig for pressing and attaching an upper protective tape to an upper surface of a connection portion where the electrode tab and the electrode lead are connected to each other; And
And a lower jig for pressing and attaching a lower protective tape to a lower surface of the connection part.
상기 상부 지그 및 상기 하부 지그는,
상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프를 각각 가압하는 일측부에 가압부를 포함하는, 보호 테이프 부착 장치.The method of claim 7, wherein
The upper jig and the lower jig,
And a pressurizing part on one side for pressing the upper protective tape and the lower protective tape, respectively.
상기 가압부는,
탄성의 성질을 가지는, 보호 테이프 부착 장치.The method of claim 8,
The pressing unit,
The device for attaching a protective tape having an elastic property.
상기 가압부는,
상기 상부 지그 및 상기 하부 지그가 상기 상부 보호 테이프 및 상기 하부 보호 테이프를 가압할 때, 상기 연결부의 형상에 대응하여 변형되는, 보호 테이프 부착 장치.The method of claim 9,
The pressing unit,
And the upper jig and the lower jig deform to correspond to the shape of the connecting portion when the upper jig and the lower jig press the upper jig.
상기 가압부는,
단차를 가짐으로써, 중심부가 내측으로 함몰되고 주변부는 외측으로 돌출되는 형상을 가지는, 보호 테이프 부착 장치.The method of claim 8,
The pressing unit,
The protective tape attaching device having a shape in which the central portion is recessed inward and the peripheral portion projects outward by having a step.
상기 가압부는,
상기 연결부의 형상에 대응하는 형상을 가지는, 보호 테이프 부착 장치.The method of claim 11,
The pressing unit,
The protective tape attachment device which has a shape corresponding to the shape of the said connection part.
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- 2018-03-26 KR KR1020180034411A patent/KR102564562B1/en active IP Right Grant
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