KR20210061871A - secondary battery and method of manufacturing thes same - Google Patents

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박한샘
류덕현
김진수
정민기
김수정
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주식회사 엘지화학
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Abstract

Disclosed are a secondary battery with improved weldability between an electrode tab and a battery can, and a secondary battery manufacturing method thereof. According to one aspect of the present invention, the secondary battery manufacturing method comprises: a plate providing step of having a plate of a metal material on which a plane is formed; a metal unit arrangement step of arranging a metal unit made of the metal material on an upper surface of the plate; and a battery can forming step of forming a battery can including a plane unit by pressing a portion of the plate and the metal unit, and a side unit bent upwardly from the periphery of the plane unit. In the battery can forming step, a portion of the plate to be pressed and the metal unit are heated to allow the metal unit to be attached to the plate.

Description

이차전지 및 그 이차전지 제조방법{secondary battery and method of manufacturing thes same}Secondary battery and method of manufacturing the secondary battery {secondary battery and method of manufacturing thes same}

본 발명은 이차전지 및 그 이차전지 제조방법에 관한 것으로, 종래에 비해 전극탭과 전지 캔 간의 용접성이 향상된 이차전지 및 그 이차전지 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a method of manufacturing the secondary battery, and to a secondary battery with improved weldability between an electrode tab and a battery can, and a method of manufacturing the secondary battery compared to the prior art.

반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지는 그 구조 및 제조 방법에 따라, 원통형 이차전지, 각형 이차전지, 파우치형 이차전지 등으로 나뉠 수 있다. 이 중, 원통형 이차전지는 원통 형상의 전지 캔 내부에 전극 조립체가 수용되고 전지 캔의 개방된 상부에 탑 캡이 결합된 구조를 갖는다.Secondary batteries capable of repetitive charging and discharging may be divided into cylindrical secondary batteries, prismatic secondary batteries, pouch-type secondary batteries, and the like, depending on their structure and manufacturing method. Among them, the cylindrical secondary battery has a structure in which an electrode assembly is accommodated in a cylindrical battery can and a top cap is coupled to an open upper portion of the battery can.

한편, 저항에 의한 전력의 손실이 최소화되도록 낮은 저항을 가지면서, 동시에 많은 양의 전력을 공급할 수 있도록 고용량을 갖는 이차전지에 대한 수요가 증가하고 있다. 그에 따라, 원통형 이차전지 역시 종래에 비해 낮은 저항을 가지면서 고용량을 가질 것이 요구되고 있다.Meanwhile, there is an increasing demand for a secondary battery having a high capacity so that a large amount of power can be supplied while having a low resistance so as to minimize the loss of power due to the resistance. Accordingly, the cylindrical secondary battery is also required to have a high capacity while having a low resistance compared to the conventional.

낮은 저항을 갖는 원통형 이차전지를 제조하기 위해서는 낮은 저항을 갖는 전극탭이 필요하다. 이를 위해, 음극탭의 경우 낮은 저항을 갖는 구리로 제조되는 것이 일반적이다.In order to manufacture a cylindrical secondary battery having a low resistance, an electrode tab having a low resistance is required. To this end, the negative electrode tab is generally made of copper having a low resistance.

반면, 전지 캔의 경우 구리와 달리 스테인리스 스틸 또는 니켈이 도금된 스테인리스 스틸로 이루어지는 것이 일반적인데, 종래 기술에 따르면, 전지 캔과 음극탭은 서로 재질이 달라 용접성이 떨어지는 문제가 있었다.On the other hand, in the case of a battery can, unlike copper, it is generally made of stainless steel or stainless steel plated with nickel. According to the prior art, there is a problem in that the battery can and the negative electrode tab have different materials and thus have poor weldability.

전지 캔과 음극탭 간의 용접성이 떨어지는 것을 해결하기 위해 음극탭의 표면에 다른 금속 재질의 도금층을 형성하거나, 음극탭을 클래드(clad) 금속으로 제조하는 등의 방법이 있으나, 이 경우 음극탭의 제조 비용이 지나치게 비싸진다는 문제가 있다.In order to solve the poor weldability between the battery can and the negative electrode tab, there are methods such as forming a plating layer of another metal material on the surface of the negative electrode tab, or manufacturing the negative electrode tab with a clad metal, but in this case, manufacturing the negative electrode tab. There is a problem that the cost is too high.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 저렴한 제조 비용으로 전극탭과 전지 캔 간의 용접성이 향상된 이차전지를 제조하는 것이다.Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to manufacture a secondary battery with improved weldability between the electrode tab and the battery can at low manufacturing cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 평면이 형성되어 있는 금속 재질의 판을 구비하는 판 구비 단계; 상기 판의 상면에 금속 재질의 금속부를 배치하는 금속부 배치 단계; 상기 판의 일부 영역 및 상기 금속부를 가압하여 평면부 및 상기 평면부의 둘레로부터 상방으로 절곡되는 측면부를 포함하는 전지 캔을 형성하는 전지 캔 형성 단계; 를 포함하고, 상기 전지 캔 형성 단계에서, 가압되는 상기 판의 일부 영역 및 상기 금속부가 가열됨으로써 상기 금속부가 상기 판에 부착되는 이차전지 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a plate providing step having a plate made of a metal material on which a plane is formed; A metal part disposing step of disposing a metal part made of a metal material on the upper surface of the plate; A battery can forming step of forming a battery can including a flat portion and a side portion bent upward from a circumference of the flat portion by pressing a partial region of the plate and the metal portion; Including, in the forming of the battery can, a partial region of the plate to be pressed and the metal part are heated to provide a method of manufacturing a secondary battery in which the metal part is attached to the plate.

상기 금속부 배치 단계에서, 상기 금속부과 상기 판이 서로 만나는 면에서 상기 금속부와 상기 판은 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다.In the step of arranging the metal part, the metal part and the plate may be made of different materials on a surface where the metal part and the plate meet each other.

상기 전지 캔 형성 단계에서, 상기 판의 일부 영역 및 상기 금속부가 가열되는 온도는 섭씨 400도 내지 600도일 수 있다.In the forming of the battery can, a temperature at which a partial region of the plate and the metal part are heated may be 400 to 600 degrees Celsius.

상기 전지 캔 형성 단계에서, 상기 금속부의 두께를 100㎛ 내지 200㎛로 할 수 있다.In the step of forming the battery can, the thickness of the metal part may be 100 μm to 200 μm.

상기 전지 캔의 내부에 하방으로 돌출된 음극탭이 형성된 전극 조립체를 삽입하는 전극 조립체 삽입 단계; 및 상기 금속부에 상기 음극탭을 용접하는 용접 단계; 를 더 포함할 수 있다.An electrode assembly inserting step of inserting an electrode assembly having a negative electrode tab protruding downward into the battery can; And a welding step of welding the negative electrode tab to the metal part. It may further include.

상기 용접 단계에서, 상기 금속부와 상기 음극탭이 용접되는 면에서 상기 금속부와 상기 음극탭은 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.In the welding step, the metal part and the negative electrode tab may be made of the same material on a surface on which the metal part and the negative electrode tab are welded.

상기 전지 캔 형성 단계 이후에, 상기 금속부는 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면에만 형성될 수 있다.After the forming of the battery can, the metal portion may be formed only on the inner side of the flat portion of the battery can.

상기 전지 캔 형성 단계 이후에, 상기 금속부는 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면으로부터 상기 전지 캔의 상기 측면부의 내 측면에 걸쳐 형성될 수 있다.After the forming of the battery can, the metal portion may be formed from an inner side of the flat portion of the battery can to an inner side of the side portion of the battery can.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 캔; 상기 전지 캔의 내 측면에 부착되는 금속 재질의 금속부; 를 포함하고, 상기 전지 캔은, 평면부; 및 상기 평면부의 둘레로부터 상방으로 절곡되는 측면부; 를 포함하고, 상기 금속부는 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면으로부터 상기 전지 캔의 상기 측면부의 내 측면에 걸쳐 형성되고, 상기 전극 조립체는 하방으로 돌출된 음극탭을 포함하고, 상기 음극탭은 상기 금속부에 부착되는 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, an electrode assembly having a structure in which electrodes and separators are alternately disposed; A battery can accommodating the electrode assembly; A metal part made of a metal material attached to the inner side of the battery can; Including, the battery can, a flat portion; And a side portion bent upward from the circumference of the flat portion. Including, the metal portion is formed over the inner side of the side portion of the side portion of the battery can from the inner side of the flat portion of the battery can, the electrode assembly includes a negative electrode tab protruding downward, the negative electrode tab is the A secondary battery attached to a metal part is provided.

상기 전지 캔은 스테인리스 스틸 재질 또는 니켈 도금된 스테인리스 스틸로 이루어지고, 상기 음극탭 및 상기 금속부는 구리 재질로 이루어질 수 있다.The battery can may be made of stainless steel or nickel-plated stainless steel, and the negative electrode tab and the metal part may be made of copper.

상기 금속부 중 상기 전지 캔의 하부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면에 부착되고, 상기 금속부 중 상기 전지 캔의 측부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 상기 전지 캔의 상기 측면부의 내 측면에 부착되지 않을 수 있다.An area of the metal part formed on the inner side of the lower area of the battery can is attached to the inner side of the flat part of the battery can, and the area of the metal part formed on the inner side of the side area of the battery can is the It may not be attached to the inner side of the side part of the battery can.

상기 금속부는 상기 전지 캔의 내 측면에 열 압착되어 있을 수 있다.The metal part may be thermally compressed to the inner side of the battery can.

본 발명에 따르면, 저렴한 제조 비용으로 전극탭과 전지 캔 간의 용접성이 향상된 이차전지를 제조할 수 있다.According to the present invention, a secondary battery having improved weldability between an electrode tab and a battery can can be manufactured at low manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 판의 상면에 금속부가 배치된 모습을 도시한 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계를 도시한 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 판의 상면에 금속부가 배치된 모습을 도시한 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계를 도시한 수직 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이차전지에서 음극탭이 박막층에 용접된 모습의 일 예를 도시한 수직 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이차전지에서 음극탭이 박막층에 용접된 모습의 다른 예를 도시한 수직 단면도이다.1 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a metal part is disposed on an upper surface of a plate in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a vertical cross-sectional view illustrating a step of forming a battery can in a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a metal part is disposed on an upper surface of a plate in a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
4 is a vertical cross-sectional view showing a step of forming a battery can in a method for manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
5 is a vertical cross-sectional view showing an example of a state in which a negative electrode tab is welded to a thin film layer in a secondary battery according to the present invention.
6 is a vertical cross-sectional view showing another example of a state in which a negative electrode tab is welded to a thin film layer in a secondary battery according to the present invention.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법 및 이차전지를 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery and a secondary battery according to the present invention will be described with reference to the drawings.

이차전지 제조방법 및 이차전지Secondary battery manufacturing method and secondary battery

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 판의 상면에 금속부가 배치된 모습을 도시한 수직 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계를 도시한 수직 단면도이다.1 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a metal part is disposed on an upper surface of a plate in a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a battery can of a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. It is a vertical sectional view showing the formation step.

한편, 본 발명은 원통형 이차전지에 적용될 수 있으나, 그에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 각형 이차전지에도 적용될 수 있다.Meanwhile, the present invention may be applied to a cylindrical secondary battery, but is not limited thereto. For example, the present invention can be applied to a prismatic secondary battery.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 평면이 형성되어 있는 금속 재질의 판(10)을 구비하는 판 구비 단계를 포함할 수 있다. 이때, 판(10)은 스테인리스 스틸일 수 있다. 또는, 판(10)은 니켈이 도금된 스테인리스 스틸일 수 있다. 판(10)은 후술할 단계에 의해 본 발명에 따른 이차전지의 전지 캔이 될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention may include a step of providing a plate 10 made of a metal material on which a plane is formed. At this time, the plate 10 may be stainless steel. Alternatively, the plate 10 may be stainless steel plated with nickel. The plate 10 may be a battery can of the secondary battery according to the present invention by a step to be described later.

또한, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 판(10)의 상면에 금속 재질의 금속부(200)를 배치하는 금속부 배치 단계를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 금속부 배치 단계에서 금속부(200)는 판(10)의 상면의 중앙 영역에 배치될 수 있다.In addition, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention may include a step of disposing a metal part 200 of a metal material on the upper surface of the plate 10. As shown in FIG. 1, in the metal part arrangement step, the metal part 200 may be disposed in a central area of the upper surface of the plate 10.

한편, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 판(10)의 일부 영역을 가압하여 평면부(110) 및 평면부(110)의 둘레로부터 상방으로 절곡되는 측면부(120)를 포함하는 전지 캔(100)을 형성하는 전지 캔 형성 단계를 포함할 수 있다. 이때, 전지 캔 형성 단계에서 판(10)의 일부 영역뿐만 아니라 금속부(200)도 함께 가압될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전지 캔 형성 단계에서 판(10)의 상면의 중앙 영역 및 금속부(200)의 상면의 전 영역이 가압 장치(20)에 의해 하방으로 가압될 수 있다.Meanwhile, the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention is a battery can 100 including a flat portion 110 and a side portion 120 that is bent upward from the circumference of the flat portion 110 by pressing a partial area of the plate 10. ) Forming a battery can may be included. In this case, in the battery can forming step, not only a partial region of the plate 10 but also the metal part 200 may be pressed together. As shown in FIG. 2, in the battery can forming step, the central region of the upper surface of the plate 10 and the entire region of the upper surface of the metal part 200 may be pressed downward by the pressing device 20.

한편, 본 발명에 따르면, 전지 캔 형성 단계에서는 판(10)의 일부 영역과 금속부(200)에 가압뿐만 아니라 가열도 함께 이루어질 수 있다. 즉, 전지 캔 형성 단계에서 가압되는 판(10)의 일부 영역과 금속부(200)가 가압 및 가열됨으로써 금속부(200)는 판(10)에 부착될 수 있다.Meanwhile, according to the present invention, in the step of forming a battery can, not only pressurization but also heating may be performed on a partial region of the plate 10 and the metal part 200. That is, the metal part 200 may be attached to the plate 10 by pressing and heating a partial region of the plate 10 and the metal part 200 pressed in the battery can forming step.

전지 캔 형성 단계에서 판(10)의 일부 영역 및 금속부(200)가 가열되는 온도는 섭씨 400도 내지 600도일 수 있다. 또한, 전지 캔 형성 단계에서 금속부(200)에서 판(10)과 접촉하고 있는 영역 중 적어도 일부는 용융되었다가, 전지 캔 형성 단계 이후에 금속부(200)에서 용융된 영역이 다시 굳어질 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 전지 캔 형성 단계에서 금속부(200)의 두께를 100㎛ 내지 200㎛로 할 수 있다.In the battery can forming step, a temperature at which the partial region of the plate 10 and the metal part 200 are heated may be 400 to 600 degrees Celsius. In addition, at least a portion of the area in contact with the plate 10 in the metal part 200 during the battery can formation step may be melted, and then the molten area in the metal part 200 may be hardened again after the battery can formation step. have. In addition, according to the present invention, the thickness of the metal part 200 may be 100 μm to 200 μm in the battery can forming step.

후술할 바와 같이 본 발명에 따르면 전극 조립체의 음극탭은 금속부(200)에 용접될 수 있으므로, 음극탭이 유동하는 것을 방지하기 위해서는 금속부(200)가 판(10)에 소정의 접착력을 가진 상태로 부착될 필요가 있다.As will be described later, according to the present invention, since the negative electrode tab of the electrode assembly can be welded to the metal part 200, the metal part 200 has a predetermined adhesion to the plate 10 in order to prevent the negative electrode tab from flowing. It needs to be attached in the state.

본 발명에 따르면, 판으로부터 전지 캔을 형성하는 과정에서 판 및 금속부에 압력을 가할 뿐만 아니라 열도 가하게 되므로, 전지 캔 형성 단계 이후에 금속부(200)가 전지 캔(100)에 안정적으로 부착될 수 있다.According to the present invention, in the process of forming the battery can from the plate, pressure is applied to the plate and the metal as well as heat, so that the metal part 200 is stably attached to the battery can 100 after the battery can forming step. I can.

즉, 전지 캔 형성 단계에서 금속부(200)에 압력뿐만 아니라 열이 동시에 가해지게 되므로 금속부(200)에서 판(10)과 접촉하고 있는 영역 중 일부가 용융되는데, 이후에, 용융되었던 영역이 다시 굳으면서 금속부(200)가 전지 캔(100)에 안정적으로 부착될 수 있다.That is, since heat as well as pressure is simultaneously applied to the metal part 200 in the battery can formation step, some of the areas in the metal part 200 in contact with the plate 10 are melted. While hardening again, the metal part 200 may be stably attached to the battery can 100.

전지 캔 형성 단계에서 판(10)과 금속부(200)에 압력만을 가하는 경우에도 금속부(200)가 전지 캔(100)에 부착될 수도 있겠으나, 이 경우에는 부착에 요구되는 압력이 훨씬 높아지므로 전지 캔 형성 단계에서 판(10), 전지 캔(100) 또는 금속부(200)가 손상될 수 있다. 특히, 높은 압력에 의해 판(10)이 필요 이상으로 많이 성형될 수 있어, 전지 캔의 평면부와 측면부의 경계에서 크랙이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 전지 캔 형성 단계에서 판(10)과 금속부(200)에 압력뿐만 아니라 열도 함께 가하는 것이 바람직할 수 있다.Even when only pressure is applied to the plate 10 and the metal part 200 in the battery can formation step, the metal part 200 may be attached to the battery can 100, but in this case, the pressure required for attachment is much higher. Therefore, the plate 10, the battery can 100, or the metal part 200 may be damaged in the battery can forming step. In particular, since the plate 10 may be formed more than necessary by high pressure, a problem such as cracking may occur at the boundary between the flat portion and the side portion of the battery can. Accordingly, according to the present invention, it may be desirable to apply heat as well as pressure to the plate 10 and the metal part 200 in the battery can forming step.

한편, 도 1 내지 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 이차전지 제조방법의 금속부 배치 단계에서, 금속부(200)와 판(10)이 서로 만나는 면에서 금속부(200)와 판(10)은 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 to 2, in the step of arranging the metal part of the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention, the metal part 200 and the plate 10 meet each other at the surface where the metal part 200 and the plate 10 meet each other. May be made of different materials.

보다 상세하게, 판(10)은 스테인리스 스틸로 이루어지거나, 니켈이 도금된 스테인리스 스틸로 이루어질 수 있다. 또한, 금속부(200)는 구리로 이루어질 수 있다.In more detail, the plate 10 may be made of stainless steel or stainless steel plated with nickel. In addition, the metal part 200 may be made of copper.

한편, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 전지 캔(100)의 내부에 하방으로 돌출된 음극탭이 형성된 전극 조립체를 삽입하는 전극 조립체 삽입 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 전극 조립체(300, 도 5 및 도 6 참조)에는 외측으로 돌출된 형상을 갖는 양극탭 및 음극탭이 형성될 수 있는데, 전극 조립체 삽입 단계에서는 음극탭(300a, 도 5 및 도 6 참조)이 하방으로 돌출된 상태로 전극 조립체가 삽입될 수 있다.Meanwhile, the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention may further include an electrode assembly insertion step of inserting an electrode assembly having a negative electrode tab protruding downward into the battery can 100. In this case, a positive electrode tab and a negative electrode tab having a shape protruding outward may be formed in the electrode assembly 300 (see FIGS. 5 and 6 ), and in the electrode assembly insertion step, the negative electrode tab 300a (see FIGS. 5 and 6) The electrode assembly may be inserted in a state protruding downward.

또한, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 전극 조립체 삽입 단계에서 전지 캔(100)에 삽입된 전극 조립체의 음극탭을 금속부(200)에 용접하여 부착하는 용접 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention may further include a welding step of welding and attaching the negative electrode tab of the electrode assembly inserted in the battery can 100 to the metal part 200 in the electrode assembly insertion step.

이때, 용접 단계에서 금속부(200)와 음극탭이 용접되는 면에서 금속부(200)와 음극탭은 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 금속부(200)는 구리로 이루어질 수 있으므로, 음극탭 역시 구리로 이루어질 수 있다.At this time, in the welding step, the metal part 200 and the negative electrode tab may be made of the same material as each other on the surface on which the metal part 200 and the negative electrode tab are welded. Meanwhile, as described above, since the metal part 200 may be made of copper, the negative electrode tab may also be made of copper.

동일한 재질로 이루어진 금속부(200)와 음극탭은 서로 용접이 잘 되므로 용접성이 현저히 향상될 수 있다. 이를 통해 저렴한 제조 비용으로 전극탭과 전지 캔 간의 용접성이 향상된 이차전지를 제조할 수 있다.Since the metal part 200 and the negative electrode tab made of the same material are well welded to each other, weldability may be remarkably improved. Through this, it is possible to manufacture a secondary battery with improved weldability between the electrode tab and the battery can at low manufacturing cost.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계 이후에, 금속부(200)는 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면에만 형성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, after the step of forming a battery can of the method for manufacturing a secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, the metal part 200 is formed on the inner side of the flat part 110 of the battery can 100. Can only be formed.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 판의 상면에 금속부가 배치된 모습을 도시한 수직 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계를 도시한 수직 단면도이다.3 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a metal part is disposed on an upper surface of a plate in a method for manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a battery can of a method for manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention. It is a vertical sectional view showing the formation step.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 경우 본 발명의 일 실시예와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계 이후에, 금속부(200)는 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면으로부터 전지 캔(100)의 측면부(120)의 내 측면에 걸쳐 형성될 수도 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 금속부 배치 단계에서 판(10)의 상면에 배치되는 금속부(200)의 크기는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속부와 비교하여 상대적으로 더 클 수 있다.As shown in FIG. 4, in the case of another embodiment of the present invention, unlike an embodiment of the present invention, after the step of forming a battery can of a method for manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention, the metal part 200 is It may be formed from the inner side of the flat portion 110 of the battery can 100 to the inner side of the side portion 120 of the battery can 100. In this case, as shown in FIG. 3, the size of the metal part 200 disposed on the upper surface of the plate 10 in the metal part arrangement step may be relatively larger than that of the metal part according to an embodiment of the present invention. have.

전술한 바와 같이, 금속부(200)는 음극탭과 연결되는 구성일 수 있는데, 이차전지의 사용 과정에서는 전류가 흐르는 경로인, 음극탭을 비롯한 전극탭에 열이 많이 발생하게 된다.As described above, the metal part 200 may be configured to be connected to the negative electrode tab. In the process of using the secondary battery, a lot of heat is generated in the electrode tabs including the negative electrode tab, which is a path through which current flows.

이러한 열은 이차전지 내부의 온도를 상승시킴으로써 이차전지의 내부 부품을 손상시키는 요인으로 작용할 수 있고, 이차전지의 폭발 또는 화재의 원인이 될 수 있기 때문에, 전극탭에서 발생한 열은 외부로 원활하게 방출될 필요가 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 전지 캔 형성 이후에, 금속부(200)가 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면으로부터 전지 캔(100)의 측면부(120)의 내 측면에 걸쳐 형성되는 경우 금속부(200)의 면적이 증가하므로, 음극탭에서 형성된 열이 금속부(200)로 보다 많이 전달될 수 있고, 결과적으로 금속부(200)로 전달된 열이 전지 캔을 통해 외부로 원활하게 배출될 수 있다.This heat can act as a factor to damage the internal parts of the secondary battery by raising the temperature inside the secondary battery, and it can cause an explosion or fire of the secondary battery, so the heat generated from the electrode tab is smoothly discharged to the outside. Need to be. Therefore, as shown in FIG. 4, after the formation of the battery can, the metal part 200 is formed from the inner side of the flat part 110 of the battery can 100 to the inner side of the side part 120 of the battery can 100. When formed over, the area of the metal part 200 increases, so that more heat formed in the negative electrode tab can be transferred to the metal part 200, and as a result, the heat transferred to the metal part 200 is transferred through the battery can. It can be discharged smoothly to the outside.

한편, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법의 전지 캔 형성 단계에서 가압 장치(20)는 가압 장치(20)의 하부 영역만을 가압 및 가열할 수 있다.Meanwhile, in the battery can forming step of the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention, the pressing device 20 may pressurize and heat only the lower region of the pressing device 20.

따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서와 같이 전지 캔 형성 단계 이후에, 금속부(200)가 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면에만 형성되는 경우에는, 금속부(200)의 전 영역이 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면에 부착될 수 있다.Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 2, after the step of forming a battery can as in the method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the metal part 200 is formed on the flat part 110 of the battery can 100. ), the entire area of the metal part 200 may be attached to the inner side of the flat part 110 of the battery can 100.

그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서와 같이 전지 캔 형성 단계 이후에, 금속부(200)가 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면으로부터 측면부(120)의 내 측면에 걸쳐 형성되는 경우에는, 금속부(200) 중 전지 캔(100)의 하부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면에 부착되고, 금속부(200) 중 전지 캔(100)의 측부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 전지 캔(100)의 측면부(120)의 내 측면에 부착되지 않을 수 있다. 본 발명의 다른 실시예와 같이 금속부 중 전지 캔의 하부 영역의 내 측면에 형성되는 영역만이 전지 캔에 부착되는 경우, 전지 캔 또는 금속부의 손상을 최소화한 상태로 금속부를 전지 캔에 부착하면서, 음극탭에서 형성된 열을 외부로 원활하게 배출할 수 있다.However, as shown in FIGS. 3 and 4, after the step of forming a battery can, as in the method for manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention, the metal part 200 is formed of the flat part 110 of the battery can 100. ), when formed over the inner side of the side part 120, the area formed on the inner side of the lower area of the battery can 100 among the metal parts 200 is the flat part of the battery can 100 ( An area attached to the inner side of the metal part 200 and formed on the inner side of the side area of the battery can 100 may not be attached to the inner side of the side part 120 of the battery can 100 . As in the other embodiment of the present invention, when only the area formed on the inner side of the lower area of the battery can among the metal parts is attached to the battery can, while attaching the metal part to the battery can while minimizing damage to the battery can or the metal part , Heat formed in the negative electrode tab can be smoothly discharged to the outside.

도 5는 본 발명에 따른 이차전지에서 음극탭이 박막층에 용접된 모습의 일 예를 도시한 수직 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 이차전지에서 음극탭이 박막층에 용접된 모습의 다른 예를 도시한 수직 단면도이다.FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing an example of a negative electrode tab welded to a thin film layer in a secondary battery according to the present invention, and FIG. 6 is another example of a negative electrode tab welded to a thin film layer in the secondary battery according to the present invention. It is a vertical cross-sectional view shown.

본 발명에 따른 이차전지(40)는 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체(300), 전극 조립체(300)를 수용하는 전지 캔(100), 및 전지 캔(100)의 내 측면에 부착되는 금속 재질의 금속부(200)를 포함할 수 있다.The secondary battery 40 according to the present invention includes an electrode assembly 300 having a structure in which electrodes and separators are alternately arranged, a battery can 100 accommodating the electrode assembly 300, and an inner side of the battery can 100 It may include a metal portion 200 of a metal material attached to.

이때, 전지 캔(100)은 전지 캔의 하면을 형성하는 평면부(110) 및 평면부(110)의 둘레로부터 상방으로 절곡되는 측면부(120)를 포함할 수 있다.In this case, the battery can 100 may include a flat portion 110 forming a lower surface of the battery can and a side portion 120 that is bent upward from the circumference of the flat portion 110.

또한, 전극 조립체(300)는 상방으로 돌출된 양극탭(미도시) 및 하방으로 돌출되어 전지 캔(100)의 평면부(110)에 인접하게 구비되는 음극탭(300a)을 포함할 수 있다. 이때, 음극탭(300a)은 금속부(200)에 부착될 수 있다.In addition, the electrode assembly 300 may include a positive electrode tab (not shown) protruding upward and a negative electrode tab 300a protruding downward and disposed adjacent to the flat portion 110 of the battery can 100. In this case, the negative electrode tab 300a may be attached to the metal part 200.

전술한 바와 같이 금속부(200)는 압력 및 열이 함께 가해짐으로써 전지 캔(100)의 내 측면에 부착될 수 있다. 즉, 금속부(200)는 전지 캔(100)의 내 측면에 열 압착될 수 있다. 따라서, 금속부(200) 중 전지 캔(100)에 부착된 영역 중 적어도 일부에는 용융되었다가 다시 굳은 영역이 형성될 수 있다. 또한, 금속부(200)의 두께는 100㎛ 내지 200㎛일 수 있다.As described above, the metal part 200 may be attached to the inner side of the battery can 100 by applying pressure and heat together. That is, the metal part 200 may be thermally compressed to the inner side of the battery can 100. Accordingly, a region that is melted and then solidified again may be formed in at least a part of the region of the metal part 200 attached to the battery can 100. In addition, the thickness of the metal part 200 may be 100 μm to 200 μm.

또한, 전지 캔(100)은 스테인리스 스틸 또는 니켈 도금된 스테인리스 스틸로 이루어질 수 있고, 음극탭(300a) 및 금속부(200)는 구리로 이루어질 수 있다.In addition, the battery can 100 may be made of stainless steel or nickel-plated stainless steel, and the negative electrode tab 300a and the metal part 200 may be made of copper.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지(40)의 금속부(200)는 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면에만 형성될 수도 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 금속부(200)는 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면으로부터 전지 캔(100)의 측면부(120)의 내 측면에 걸쳐 형성될 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the metal part 200 of the secondary battery 40 according to the present invention may be formed only on the inner side of the flat part 110 of the battery can 100. As shown, the metal part 200 may be formed from the inner side of the flat part 110 of the battery can 100 to the inner side of the side part 120 of the battery can 100.

이때, 전술한 바와 같이 금속부(200)는 열 압착 방식에 의해 전지 캔의 내 측면에 부착될 수 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 금속부(200)가 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면으로부터 전지 캔(100)의 측면부(120)의 내 측면에 걸쳐 형성되는 경우, 금속부(200) 중 전지 캔(100)의 하부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 전지 캔(100)의 평면부(110)의 내 측면에 부착되되, 금속부(200) 중 전지 캔(100)의 측부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 전지 캔(100)의 측면부(120)의 내 측면에 부착되지 않을 수 있다.At this time, as described above, the metal part 200 may be attached to the inner side of the battery can by a thermal compression method. As shown in FIG. 6, the metal part 200 is a flat part of the battery can 100 ( When formed over the inner side of the side part 120 of the battery can 100 from the inner side of the metal part 200, the area formed on the inner side of the lower area of the battery can 100 among the metal parts 200 is the battery can ( Doedoe attached to the inner side of the flat portion 110 of 100), the area formed on the inner side of the side area of the battery can 100 among the metal portions 200 is the inner side of the side portion 120 of the battery can 100 May not be attached to.

이상에서 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 실시가 가능함은 물론이다.In the above, although the present invention has been described by a limited embodiment and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following description by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various implementations are possible within the equal range of the claims to be made.

10 : 판
20 : 가압 장치
40 : 이차전지
100 : 전지 캔
110 : 평면부
120 : 측면부
200 : 금속부
300 : 전극 조립체
300a : 음극탭10: plate
20: pressurizing device
40: secondary battery
100: battery can
110: flat part
120: side portion
200: metal part
300: electrode assembly
300a: negative electrode tab

Claims (12)

평면이 형성되어 있는 금속 재질의 판을 구비하는 판 구비 단계;
상기 판의 상면에 금속 재질의 금속부를 배치하는 금속부 배치 단계;
상기 판의 일부 영역 및 상기 금속부를 가압하여 평면부 및 상기 평면부의 둘레로부터 상방으로 절곡되는 측면부를 포함하는 전지 캔을 형성하는 전지 캔 형성 단계; 를 포함하고,
상기 전지 캔 형성 단계에서,
가압되는 상기 판의 일부 영역 및 상기 금속부가 가열됨으로써 상기 금속부가 상기 판에 부착되는 이차전지 제조방법.A plate providing step having a plate made of a metal material on which a plane is formed;
A metal part arranging step of disposing a metal part made of a metal material on the upper surface of the plate;
A battery can forming step of forming a battery can including a flat portion and a side portion bent upward from a circumference of the flat portion by pressing a partial region of the plate and the metal portion; Including,
In the step of forming the battery can,
A method of manufacturing a secondary battery in which the metal part is attached to the plate by heating a partial region of the plate to be pressed and the metal part. 청구항 1에서,
상기 금속부 배치 단계에서,
상기 금속부과 상기 판이 서로 만나는 면에서 상기 금속부와 상기 판은 서로 다른 재질로 이루어지는 이차전지 제조방법.In claim 1,
In the step of arranging the metal part,
A method of manufacturing a secondary battery in which the metal part and the plate are made of different materials when the metal part and the plate meet each other. 청구항 1에서,
상기 전지 캔 형성 단계에서,
상기 판의 일부 영역 및 상기 금속부가 가열되는 온도는 섭씨 400도 내지 600도인 이차전지 제조방법.In claim 1,
In the step of forming the battery can,
A method of manufacturing a secondary battery in which a temperature at which a partial region of the plate and the metal part are heated is 400 degrees Celsius to 600 degrees Celsius. 청구항 1에서,
상기 전지 캔 형성 단계에서,
상기 금속부의 두께를 100㎛ 내지 200㎛로 하는 이차전지 제조방법.In claim 1,
In the step of forming the battery can,
A method of manufacturing a secondary battery in which the thickness of the metal part is 100 μm to 200 μm. 청구항 1에서,
상기 전지 캔의 내부에 하방으로 돌출된 음극탭이 형성된 전극 조립체를 삽입하는 전극 조립체 삽입 단계; 및
상기 금속부에 상기 음극탭을 용접하는 용접 단계; 를 더 포함하는 이차전지 제조방법.In claim 1,
An electrode assembly inserting step of inserting an electrode assembly having a negative electrode tab protruding downward into the battery can; And
A welding step of welding the negative electrode tab to the metal part; Secondary battery manufacturing method further comprising a. 청구항 1에서,
상기 용접 단계에서,
상기 금속부와 상기 음극탭이 용접되는 면에서 상기 금속부와 상기 음극탭은 서로 동일한 재질로 이루어지는 이차전지 제조방법.In claim 1,
In the welding step,
A method of manufacturing a secondary battery in which the metal part and the negative electrode tab are made of the same material as each other on a surface where the metal part and the negative electrode tab are welded. 청구항 1에서,
상기 전지 캔 형성 단계 이후에,
상기 금속부는 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면에만 형성되는 이차전지 제조방법.In claim 1,
After the step of forming the battery can,
The method of manufacturing a secondary battery, wherein the metal part is formed only on the inner side of the flat part of the battery can. 청구항 1에서,
상기 전지 캔 형성 단계 이후에,
상기 금속부는 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면으로부터 상기 전지 캔의 상기 측면부의 내 측면에 걸쳐 형성되는 이차전지 제조방법.In claim 1,
After the step of forming the battery can,
The method of manufacturing a secondary battery, wherein the metal portion is formed from an inner side of the flat portion of the battery can to an inner side of the side portion of the battery can. 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하는 전지 캔;
상기 전지 캔의 내 측면에 부착되는 금속 재질의 금속부; 를 포함하고,
상기 전지 캔은, 평면부; 및 상기 평면부의 둘레로부터 상방으로 절곡되는 측면부; 를 포함하고,
상기 금속부는 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면으로부터 상기 전지 캔의 상기 측면부의 내 측면에 걸쳐 형성되고,
상기 전극 조립체는 하방으로 돌출된 음극탭을 포함하고,
상기 음극탭은 상기 금속부에 부착되는 이차전지.An electrode assembly having a structure in which electrodes and separators are alternately disposed;
A battery can accommodating the electrode assembly;
A metal part made of a metal material attached to the inner side of the battery can; Including,
The battery can includes a flat portion; And a side portion bent upward from the circumference of the flat portion. Including,
The metal part is formed from the inner side of the flat part of the battery can to the inner side of the side part of the battery can,
The electrode assembly includes a negative electrode tab protruding downward,
The negative electrode tab is a secondary battery attached to the metal part. 청구항 9에서,
상기 전지 캔은 스테인리스 스틸 재질 또는 니켈 도금된 스테인리스 스틸로 이루어지고,
상기 음극탭 및 상기 금속부는 구리 재질로 이루어지는 이차전지.In claim 9,
The battery can is made of stainless steel material or nickel plated stainless steel,
The negative electrode tab and the metal part is a secondary battery made of a copper material. 청구항 9에서,
상기 금속부 중 상기 전지 캔의 하부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 상기 전지 캔의 상기 평면부의 내 측면에 부착되고,
상기 금속부 중 상기 전지 캔의 측부 영역의 내 측면에 형성되는 영역은 상기 전지 캔의 상기 측면부의 내 측면에 부착되지 않는 이차전지.In claim 9,
An area of the metal part formed on the inner side of the lower area of the battery can is attached to the inner side of the flat part of the battery can,
The secondary battery of the metal part formed on the inner side of the side area of the battery can is not attached to the inner side of the side part of the battery can. 청구항 9에서,
상기 금속부는 상기 전지 캔의 내 측면에 열 압착되어 있는 이차전지.In claim 9,
The secondary battery is heat-compressed to the inner side of the battery can.
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