KR20200064737A - 개선된 전극 탭을 갖는 이차 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

개선된 전극 탭을 갖는 이차 전지 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 젤리-롤 구조의 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체와 연결되고, 적어도 일부분이 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 전극 탭들을 포함하고, 상기 전극 탭들 중 적어도 하나는 상기 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 포함한다.

Description

개선된 전극 탭을 갖는 이차 전지 및 그 제조 방법{SECONDARY BATTERY WITH IMPROVED ELECTRODE TAP AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 조립체를 포함하는 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차 전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 원통형전지, 전극 조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 각형 전지 및 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.
전지 케이스에 내장되는 전극 조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 젤리-롤형, 스택형 및 스택/폴딩형으로 분류된다. 젤리-롤형은 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 형태이고, 스택형은 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 형태이며, 스택/폴딩형은 젤리-롤형과 스택형의 복합 구조이다. 그 중 젤리-롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
최근, 고출력 이차 전지에는 전극의 저항을 줄이기 위해 복수의 전극 탭을 사용한다. 전극 탭이 둘 이상이 구비되는 경우 가능한 한 최소한의 오차로 정렬되어야 하고 서로 겹쳐진 상태에서 용접되어 서로 긴밀하게 접합되어야 한다. 전극 탭의 정렬 오차가 큰 경우에는 초음파 용접이나 레이저 용접 시 과용접에 의한 탭의 절단, 휘어짐, 약용접 등의 문제가 발생하게 된다.
본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극 탭 간의 정렬 및 용접을 용이하게 하여 공정성을 향상시키는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 젤리-롤 구조의 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체와 연결되고, 적어도 일부분이 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 전극 탭들을 포함하고, 상기 전극 탭들 중 적어도 하나는 상기 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 포함한다.
상기 둘 이상의 선형 돌출부는 상기 전극 탭의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 상기 전극 탭의 너비 방향을 따라 이격 배열될 수 있다.
상기 선형 돌출부는 직육면체 형상일 수 있다.
상기 전극 탭들은 서로 마주보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭을 포함하고, 상기 서로 마주보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭 중 어느 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부 사이의 공간에 이웃한 다른 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부가 끼워지도록 위치할 수 있다.
상기 서로 마주보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭은 상호 간에 용접 결합된 구조일 수 있다.
상기 전극 탭은 양극 탭 및 음극 탭을 포함하고, 상기 양극 탭은 이웃하는 양극 탭과 용접 결합된 구조이며, 상기 음극 탭은 이웃하는 음극 탭과 용접 결합된 구조일 수 있다.
상기 선형 돌출부는 상기 전극 탭의 표면 중 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 영역에 형성될 수 있다.
상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스를 더 포함하고, 상기 전지 케이스의 내면은 상기 선형 돌출부를 사이에 두고, 상기 전극 탭 중 적어도 하나와 용접 결합된 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 음극 시트, 분리막 및 양극 시트를 포함하는 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 제조하는 단계; 적어도 일부분이 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 둘 이상의 전극 탭을 서로 정렬하는 단계; 및 상기 둘 이상의 전극 탭 간의 용접을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 둘 이상의 전극 탭은 상기 둘 이상의 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 포함한다.
상기 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 제조하는 단계는 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이에 상기 분리막을 개재한 상태에서 권취하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정렬하는 단계는 상기 둘 이상의 전극 탭 중 어느 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부 사이의 공간에 이웃한 다른 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부를 끼우는 단계를 포함할 수 있다.
상기 둘 이상의 선형 돌출부는 상기 전극 탭의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 상기 전극 탭의 너비 방향을 따라 이격 배열될 수 있다.
상기 용접은 초음파 용접, 레이저 용접 및 저항 용접 중 적어도 하나의 방법으로 이루어질 수 있다.
상기 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및 상기 선형 돌출부를 사이에 두고, 상기 전지 케이스의 내면과 상기 전극 탭 중 적어도 하나를 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전극 탭의 표면에 형성된 선형 돌출부로 인해전극 탭 간의 중첩과정에서의 정렬 및 용접이 용이한 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 정렬 오차를 최소화한 후 용접을 실시하기 때문에, 전극 탭 간의 접합된 표면이 증가하여 전극 탭 간의 저항이 감소하여, 성능이 향상된 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전의 분해 사시도 이다.
도 2는 도 1의 전극 조립체가 귄취된 후를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 "A" 부분을 확대하여 나타낸 부분도이다.
도 4는 도 3의 음극 탭을 위에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 하단부를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체가 권취되기 전의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 전극 조립체가 귄취된 후를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 부분도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 젤리-롤 구조의 전극 조립체(100), 및 전극 조립체(100)와 연결되고, 적어도 일부분이 전극 조립체(100)의 외부로 연장된 전극 탭들(140, 160, 240, 260)을 포함하고, 전극 탭(140, 160, 240, 260)들 중 적어도 하나는 전극 탭(140, 160, 240, 260)의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부(141, 241)를 포함한다.
이차 전지의 출력을 높이기 위해 이차 전지 내부의 저항을 줄이는 방법 중 하나는 전극 탭, 즉 음극 탭 및 양극 탭의 수를 늘리는 것이다. 도 1을 다시 참고하면, 전극 탭들(140, 160, 240, 260)은 음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)을 포함한다. 도 1에서는 음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)이 각각 2개씩 구비되었으나 전지 내부의 저항을 줄이기 위해 그 이상이 부착될 수 있다. 전극 조립체(100)는 음극 시트(110), 분리막(130) 및 양극 시트(120)를 포함하고, 음극 탭(140, 240)은 음극 시트(110)의 표면 중 음극 활물질이 형성되지 않은 음극 무지부(115)에 부착될 수 있으며, 양극 탭(160, 260)은 양극 시트(120)의 표면 중 양극 활물질이 형성되지 않은 양극 무지부(125)에 부착될 수 있다.
음극 무지부(115)는 음극 시트(110)의 양 단에 형성되어 음극 탭(140, 240)이 음극 시트(110)의 양 단에 부착되고, 양극 무지부(125)는 양극 시트(120)의 양 단으로 이격되어 형성되어 양극 탭(160, 260)은 양극 시트(120)의 양 단으로부터 이격된 위치에 부착되어 있으나, 전극 조립체(100)가 권취되었을 때, 음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)이 최소한의 중첩영역을 형성하며 정렬된다면 음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)이 부착되는 위치는 상기 영역으로 제한되지 않는다.
도 2를 다시 참고하면, 음극 탭(140, 240)의 적어도 일부분은 권취된 전극 조립체(100)의 하단 방향으로 연장될 수 있고, 양극 탭(160, 260)의 적어도 일부분은 권취된 전극 조립체(100)의 상단 방향으로 연장될 수 있다. 연장된 음극 탭(140, 240)은 전극 조립체(100)가 수납되는 전지 케이스(미도시)에 전기적으로 연결되고, 연장된 양극 탭(160, 260)는 전극 조립체(100)의 상단에 위치하는 캡 조립체(미도시)에 전기적으로 연결된다.
음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)이 전지 케이스 및 캡 조립체에 각각 전기적으로 연결되기 위해, 이웃하는 음극 탭(140, 240)끼리의 중첩 및 용접과 이웃하는 양극 탭(160, 260)끼리의 중첩 및 용접이 필요하다. 앞서 언급하였듯이, 음극 시트(110)와 양극 시트(120) 상에 부착되는 음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)의 위치를 조절하여, 권취된 전극 조립체(100)에서의 음극 탭(140, 240) 및 양극 탭(160, 260)을 어느 정도 정렬시킬 수는 있으나, 최적의 용접을 위한 정렬에는 한계가 있으며, 전극 탭의 개수가 늘어날 수록 정렬 및 용접이 더욱 어려진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 통해 전극 탭들 간의 정렬 및 용접을 용이하게 실시할 수 있다.
이하 도 3 내지 도 5에서는 설명의 편의를 위해 전극 중에서 음극 탭(140, 240)을 기준으로 설명하지만, 양극 탭(160, 260)에 대한 구성은 음극 탭(140, 240)에 대한 구성과 상호 동일 내지 유사하게 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 2개의 음극 탭(140, 240) 사이의 정렬 및 용접을 기준으로 설명하지만, 그 이상의 전극 탭 사이의 정렬 및 용접에도 본 실시예의 선형 돌출부가 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 부분도이며, 도 4는 도 3의 음극 탭을 위에서 바라본 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 적어도 일부분이 전극 조립체(100)의 외부로 연장된 음극 탭(140, 240)은, 음극 탭(140, 240)의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부(141, 241)를 포함한다. 둘 이상의 선형 돌출부(141, 241)는 음극 탭(140, 240)의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 음극 탭(140, 240)의 너비 방향을 따라 이격 배열될 수 있다. 서로 마주보며 이웃하는 음극 탭(140, 240)에 있어서, 어느 한 음극 탭(140)의 선형 돌출부(141) 사이의 공간에, 음극 탭(140)에 이웃한 다른 한 음극 탭(240)의 선형 돌출부(241)가 끼워지도록 위치할 수 있다.
음극 탭(140, 240)의 선형 돌출부(141, 241)들이 서로 끼워진 상태에서, 서로 마주보며 이웃하는 음극 탭(140, 240)간에 용접이 이루어져, 이러한 음극 탭(140, 240)은 상호간에 용접 결합된 구조일 수 있다. 또한, 상기 용접을 보다 용이하게 수행하기 위해서, 전극 조립체(100)의 외각에 위치한 음극 탭(140)의 길이를 연장할 수 있다.
어느 한 음극 탭(140)의 선형 돌출부(141) 사이의 공간에 이웃한 다른 한 음극 탭(240)의 선형 돌출부(241)가 끼워질 수 있기 때문에, 음극 탭(140, 240) 간의 정렬이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 이웃한 음극 탭(140, 240)이 완전히 정합한 채 마주보지는 못하더라고, 선형 돌출부(141, 241) 간의 끼워 맞춤을 통해 음극 탭(140, 240) 간의 정렬 오차를 최소화하고, 서로 겹쳐진 상태에서 용접되어 긴밀하게 접합할 수 있다.
또한, 선형 돌출부(141, 241)로 인해 이웃한 음극 탭(140, 240) 사이의 접촉 면적이 줄어들어 접촉저항이 증가하기 때문에, 음극 탭(140, 240) 간의 용접성이 향상될 수 있다.
용접성이 향상되기 때문에, 이웃한 음극 탭(140, 240) 간의 접합된 표면이 증가하게 되고, 이로 인해 전기적으로 연결된 음극 탭(140, 240) 간의 저항이 감소할 수 있다. 결과적으로, 이차 전지 내부의 저항이 낮아지는 결과가 되어 성능 향상으로 이어질 수 있다.
설명의 편의를 위해, 2개의 음극 탭(140, 240)을 기준으로 설명하였으나, 앞서 언급하였듯이, 선형 돌출부(141, 241)를 통해 용접 결합된 구조는 서로 마주 보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭, 즉 다중 전극 탭들 간의 정렬 및 용접에도 적용될 수 있음은 물론이다. 이차 전지의 출력을 높이기 위해 다중 전극 탭을 사용할 수 있고, 전극 탭의 개수가 늘어남에 따라, 이들 전극 탭 간의 정렬 및 용접은 더욱 어려워진다. 따라서, 전극 탭의 개수가 늘어날수록 전극 탭 간의 정렬 오차 해소의 필요성은 더욱 높이질 수 밖에 없으며, 본 실시예에 따른 선형 돌출부(141, 241)에 의한 전극 탭들의 용이한 정렬 및 용접성 향상 등의 효과는 다중 전극 탭 간의 정렬 및 용접에서 보다 두드러질 수 있다.
도 3을 다시 참고하면, 선형 돌출부(141, 241)는 음극 탭(140, 240)의 표면 중, 전극 조립체(100)의 외부로 연장된 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 권취된 전극 조립체(100)와 중첩되는 영역에도 선형 돌출부가 형성된다면, 전극 조립체(100)의 권취에 방해가 되며 이차 전지 내 한정된 공간에서 필요 이상의 선형 돌출부(141, 241)로 인해 활물질 등의 양이 제한되어 이차 전지의 용량 감소의 원인이 될 수 있다.
또한, 선형 돌출부는 이웃한 전극 탭 간의 용이한 정렬이 가능하다면 뻗는 방향은 제한이 없으므로, 음극 탭(140, 240)의 너비 방향을 따라 뻗어 있고 음극 탭(140, 240)의 길이 방향을 따라 이격 배열되는 형태뿐만 아니라 사선 방향을 따라 뻗어 있는 형태도 가능하다. 하지만, 도 3에서처럼, 음극 탭(140, 240)의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 음극 탭(140, 240)의 너비 방향을 따라 이격 배열되는 것이 바람직하다. 이웃한 음극 탭(140, 240) 사이의 정렬 오차는 보통 음극 탭(140, 240)의 너비 방향을 따라 발생하기 때문에, 선형 돌출부(141, 241)가 길이 방향을 따라 뻗어 있는 형태일수록 음극 탭(140, 240)들이 그 사이의 정렬 오차를 극복하고 서로 끼워 맞춰지기 용이하며, 특히 음극 탭(140, 240)의 끝 단에서 위와 같은 정렬 및 용접이 유리하다.
한편, 선형 돌출부(141, 241)는 직육면체 형상일 수 있다. 길이 방향을 따라 뻗는 형태라면 형상의 제한은 없으나, 어느 한 음극 탭(140)의 선형 돌출부(141) 사이의 공간에 이웃한 다른 한 음극 탭(240)의 선형 돌출부(241)가 용이하게 끼워지기 위해서는 직육면체 형상임이 바람직하다.
직육면체 형상의 선형 돌출부(141, 241)에 있어서, 음극 탭(140, 240)의 너비 방향과 평행한 변의 길이와 음극 탭(140, 240)의 너비 방향과 수직한 변의 길이는 음극 탭(140, 240)의 너비에 0.1배 내지 0.2배인 것이 바람직하다.
한편, 음극 탭(140, 240)의 너비 방향을 따라 이격 배열된 선형 돌출부(141, 241) 사이의 간격은 선형 돌출부(141, 241)의 변들 중 음극 탭(140, 240)의 너비 방향과 평행한 변의 길이의 1배 내지 1.5배인 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 하단부를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 음극 시트(110), 분리막(130) 및 양극 시트(120)를 포함하는 전극 조립체(100) 및 전극 조립체(100)를 수납하는 전지 케이스(170)를 포함한다. 전지 케이스(170)의 내면은 선형 돌출부를 사이에 두고 음극 탭(140, 240) 중 적어도 하나와 용접 결합된 구조일 수 있다. 이러한 용접은 음극 탭들(140, 240)과 전지 케이스(170) 간의 전기적 연결을 위한 것이며, 음극 탭(140, 240) 중 적어도 하나와 전지 케이스(170) 간의 용접도 그 사이에 위치한 선형 돌출부로 인해 접촉 저항이 증가하여 용접이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 전지 케이스(170)의 내면과 용접된 음극 탭(140)은 이웃한 다른 음극 탭(240)과 용접될 수 있으며, 이는 앞서 언급한대로, 선형 돌출부를 통한 정렬 및 용접이 수행될 수 있다.
또한, 전지 케이스(170)의 내면과 용접된 음극 탭(140)은 용접을 위해 절곡된 구조 일수 있다.
전지 케이스(170)는 원통형 또는 각형 케이스일 수 있다. 도 2 내지 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 이차 전지의 전지 케이스가 원통형 케이스인 경우를 기준으로 도시하였으나, 각형 케이스에 수납되는 경우에도 선형 돌출부 등에 대한 구조는 상호 동일 내지 유사하게 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에서, 이웃한 전극 탭 간의 용접이나, 전극 탭과 전지 케이스의 내면 사이의 용접은 저항 용접, 레이저 용접 및 초음파 용접 중 적어도 하나 이상의 방법으로 이루어질 수 있으며, 특히, 저항 용접으로 이루어짐이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 음극 시트, 분리막 및 양극 시트를 포함하는 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 제조하는 단계; 적어도 일부분이 전극 조립체의 외부로 연장된 둘 이상의 전극 탭을 서로 정렬하는 단계; 및 둘 이상의 전극 탭 간의 용접을 수행하는 단계를 포함하고, 둘 이상의 전극 탭은 둘 이상의 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 포함한다.
젤리-롤 구조의 전극 조립체를 제조하는 단계는 양극 시트 및 음극 시트 사이에 분리막을 개재한 상태에서 권취하는 단계를 포함할 수 있다.
정렬하는 단계는 둘 이상의 전극 탭 중 어느 한 전극 탭의 선형 돌출부 사이의 공간에 이웃한 다른 한 전극 탭의 선형 돌출부를 끼우는 단계를 포함할 수 있다. 앞서 언급하였듯이, 선형 돌출부로 인해 둘 이상의 전극 탭 간의 정렬이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
둘 이상의 선형 돌출부는 전극 탭의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 전극 탭의 너비 방향을 따라 이격 배열되는 것이 바람직하나, 일정한 패턴을 형성한다면 그 형태는 제한되지 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및 선형 돌출부를 사이에 두고, 전지 케이스의 내면과 전극 탭 중 적어도 하나를 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전지 케이스와 접합하는 전극 탭은 음극 탭인 것이 바람직하다.
앞서 언급하였듯이, 전극 탭 간의 용접뿐만 아니라, 전극 탭 중 적어도 하나와 전지 케이스 간의 용접도 그 사이에 위치한 선형 돌출부로 인해 접촉 저항이 증가하여 용접이 용이하게 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 전극 조립체
140, 240: 음극 탭
160, 260: 양극 탭
141, 241: 선형 돌출부

Claims (14)

  1. 젤리-롤 구조의 전극 조립체; 및
    상기 전극 조립체와 연결되고, 적어도 일부분이 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 전극 탭들을 포함하고,
    상기 전극 탭들 중 적어도 하나는 상기 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 둘 이상의 선형 돌출부는 상기 전극 탭의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 상기 전극 탭의 너비 방향을 따라 이격 배열되어 있는 이차 전지.
  3. 제2항에서,
    상기 선형 돌출부는 직육면체 형상인 이차 전지.
  4. 제1항에서,
    상기 전극 탭들은 서로 마주보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭을 포함하고,
    상기 서로 마주보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭 중 어느 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부 사이의 공간에 이웃한 다른 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부가 끼워지도록 위치하는 이차 전지.
  5. 제4항에서,
    상기 서로 마주보며 이웃하는 둘 이상의 전극 탭은 상호 간에 용접 결합된 구조인 이차 전지.
  6. 제4항에서,
    상기 전극 탭은 양극 탭 및 음극 탭을 포함하고,
    상기 양극 탭은 이웃하는 양극 탭과 용접 결합된 구조이며,
    상기 음극 탭은 이웃하는 음극 탭과 용접 결합된 구조인 이차 전지.
  7. 제1항에서,
    상기 선형 돌출부는 상기 전극 탭의 표면 중 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 영역에 형성된 이차 전지.
  8. 제1항에서,
    상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스를 더 포함하고,
    상기 전지 케이스의 내면은 상기 선형 돌출부를 사이에 두고, 상기 전극 탭 중 적어도 하나와 용접 결합된 구조인 이차 전지.
  9. 음극 시트, 분리막 및 양극 시트를 포함하는 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 제조하는 단계;
    적어도 일부분이 상기 전극 조립체의 외부로 연장된 둘 이상의 전극 탭을 서로 정렬하는 단계; 및
    상기 둘 이상의 전극 탭 간의 용접을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 둘 이상의 전극 탭은 상기 둘 이상의 전극 탭의 표면에 형성된 둘 이상의 선형 돌출부를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 제조하는 단계는 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트 사이에 상기 분리막을 개재한 상태에서 권취하는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 정렬하는 단계는 상기 둘 이상의 전극 탭 중 어느 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부 사이의 공간에 이웃한 다른 한 전극 탭의 상기 선형 돌출부를 끼우는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
  12. 제9항에서,
    상기 둘 이상의 선형 돌출부는 상기 전극 탭의 길이 방향을 따라 뻗어 있고, 상기 전극 탭의 너비 방향을 따라 이격 배열되어 있는 이차 전지의 제조 방법.
  13. 제9항에서,
    상기 용접은 초음파 용접, 레이저 용접 및 저항 용접 중 적어도 하나의 방법으로 이루어지는 이차 전지의 제조 방법.
  14. 제9항에서,
    상기 젤리-롤 구조의 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및
    상기 선형 돌출부를 사이에 두고, 상기 전지 케이스의 내면과 상기 전극 탭 중 적어도 하나를 용접하는 단계를 더 포함하는 이차 전지의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220092093A (ko) * 2020-12-24 2022-07-01 이노레이 주식회사 이차 전지의 테스트 방법 및 이를 포함하는 이차 전지의 제조 방법

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