KR20210095388A - 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전지 셀 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극조립체, 셀 케이스(110), 및 양극 리드(120)와 음극 리드(130)로 이루어진 한 쌍의 리드가 구비된 전지 셀(100); 및 상기 전지 셀(100)을 수납하는 셀 프레임(200)을 포함하는 전지 셀 어셈블리에서, 상기 한 쌍의 리드에는 굴곡부가 형성되어 있고, 상기 셀 프레임(200)은 상기 셀 케이스(110)가 안착되는 수용부(210), 및 상기 한 쌍의 리드와 연결탭(400)이 안착되는 지지부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리에 관한 것이다.
Description
본 발명은 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법으로, 보다 상세하게는 전극 리드에 굴곡부가 형성됨으로써, 전지 팩에 외부 충격이 가해지더라도 전극 리드에 가해지는 충격이 완화되어 리드가 절단되는 것을 방지할 수 있는 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등에 적용되고 있어, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 갈수록 높아지고 있는 상황이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
현대사회에서 필수불가결하게 사용되고 있는 각종 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있는 이차전지는 모바일 기기의 사용량의 증가 및 복잡화, 전기 자동차 등의 개발로 인해 요구되는 용량이 증가되고 있다.
한편 이차전지는 용량과 출력을 향상시키기 위해 복수개의 전지 셀 및/또는 전지 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하며, 이러한 전지 셀들은 셀 카트리지 또는 하우징에 수납된 이후 각종 디바이스에 장착된다.
도 1은 종래 기술에 따른 전지 셀의 사시이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전지 셀의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치형 셀(10)은 양극 리드(11)와 음극 리드(12)로 이루어진 한 쌍의 전극 리드가 단부에 형성되어 있는 판상형으로, 파우치형 셀 케이스(13) 내부에는 전극 조립체(30)가 수납된 후, 한 쌍의 전극 리드가 외부로 노출되도록 열융착에 의해 밀봉된 구조로 이루어져 있다.
한편, 전지 팩이 디바이스에 장착되어 사용될 시에는, 진동이나 외부 충격이 발생할 수 있고 이러한 외부 요인이 전지 팩에 전달될 수 있다. 따라서 전지 팩 내부의 리드까지 충격이 전달되어 수축 및 신장으로 리드가 끊어지는 문제가 발생할 수 있다.
한국공개특허 제2011-0130848호에서는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 전지 셀들이 둘 또는 그 이상의 개수로 측면 방향으로 배열되어 있는 전지 셀 배열체, 전지 셀들의 전극단자들과 저항용접에 의해 연결되는 접속단자, 전지 셀들을 전기적 연결하는 금속 플레이트, 및 전지 팩의 작동을 제어하는 보호회로를 포함하고, 전지 셀 배열체의 상단부에 연결되는 보호회로 모듈(PCM), 전지 셀 배열체 및 보호회로 모듈이 탑재되는 팩 케이스를 포함하고, 전지 셀들의 양극단자와 보호회로 모듈의 전기적 접속부위는, 보호회로 모듈의 접속단자 상에 부착된 도전성 플레이트가 전지 셀들의 양극단자를 감싸는 형태로 용접되는 전지 팩에 대해 개시하고 있다.
상기 한국공개특허 제2011-0130848호는, 전지 셀들의 보호회로 모듈의 전기적 접속부위가, 보호회로 모듈의 접속단자 상에 부착된 도전성 플레이트가 전지 셀들의 양극단자를 감싸는 형태로 용접되는 구조로 단자의 충격에 대한 저항성을 향상시켰지만, 완충부가 존재하지 않아 여전히 내충격성에 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 외부로부터 전지 팩에 충격이 가해지고, 그 충격으로 전지 셀의 미동에 따라 전극 리드에 수축 및 신장이 발생하여도 끊어지지 않고 유지할 수 있는 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리는, 전극조립체, 셀 케이스(110), 및 양극 리드(120)와 음극 리드(130)로 이루어진 한 쌍의 리드가 구비된 전지 셀(100); 및 상기 전지 셀(100)을 수납하는 셀 프레임(200)을 포함하는 전지 셀 어셈블리에서, 상기 한 쌍의 리드에는 굴곡부가 형성되어 있고, 상기 셀 프레임(200)은 상기 셀 케이스(110)가 안착되는 수용부(210), 및 상기 한 쌍의 리드와 연결탭(400)이 안착되는 지지부(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리에서, 상기 양극 리드(120)는 일측이 전극조립체와 연결된 제1 연장부(121), 제1 굴곡부(122) 및 제1 평탄부(123)가 순차적으로 형성되고, 상기 음극 리드(130)는 일측이 전극조립체와 연결된 제2 연장부(131), 제2 굴곡부(132) 및 제2 평탄부(133)가 순차적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리에서, 상기 수용부(210)는, 셀 케이스(110)의 전면 또는 후면과 밀착하는 수평부(211), 상기 수평부(211) 중앙의 개방부(212), 및 셀 케이스(110)의 측면을 감쌀 수 있도록 수평부(211) 가장자리를 따라 수직방향으로 소정높이 연장된 수직부(213)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리에서, 상기 지지부(220)에는, 소정거리 이격된 한 쌍의 프레임 홀(221)이 구비되되, 상기 한 쌍의 프레임 홀(221) 상부에는 상기 양극 리드(120)의 제1 굴곡부(122) 및 상기 음극 리드(130)의 제2 굴곡부(132)가 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리에서, 상기 양극 리드(120)의 제1 연장부(121)와 제1 평탄부(123), 및 상기 음극 리드(130)의 제2 연장부(131)와 제2 평탄부(133)는 상기 지지부(220) 상면에 안착되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법은, 소정거리 이격된 한 쌍의 돌기부(321)가 바닥 저면에 구비된 지그(300)를 준비하는 제1 단계; 셀 프레임(200)을 상기 지그(300)에 안착시키는 제2 단계; 전지 셀(100)을 상기 셀 프레임(200)에 안착시킨 후, 양극 리드(120)와 음극 리드(130)를 가압하여, 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)를 각각 형성시키는 제3 단계; 및 전지 셀(100)이 수납된 상태로 상기 셀 프레임(200)을 상기 지그(300)로부터 분리하는 제4 단계;를 포함하되, 상기 제2 단계에서는 지그(300)의 돌기부(321)가 프레임 홀(221)을 통과하여 소정높이 외부로 돌출하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법에서, 전지 셀(100)을 셀 프레임(200)으로부터 탈착시키는 제5 단계; 및 복수개의 전지 셀(100)들이 직렬로 연결될 수 있도록, 인근 하는 셀 프레임(200) 지지부(220)에 연결탭(400)을 위치시킨 후, 셀 프레임(200)에 전지 셀(100)을 수납하는 제6 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법에서, 상기 돌기부(321)의 상면은 소정의 곡률 반경을 갖는 반원통형인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법에서, 상기 지그(300)는, 상기 셀 프레임(200)이 안착되는 제1 안착부(310), 상기 셀 프레임(200)의 지지부(220)가 안착되는 제1 안착부(310) 소정 영역에 구비된 제2 안착부(320), 및 상기 셀 프레임(200)의 수직부(213)와 밀착하는 측벽부(330)를 포함하되, 상기 한 쌍의 돌기부(321)는 상기 제2 안착부(320) 상면에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법에서, 상기 지그(300)는 복수개의 셀 프레임(200)을 수용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 전지 팩은 전술한 전지 셀 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리에 의하면, 전극 리드에 완충역할을 할 수 있는 굴곡부가 형성되어 충격으로 인한 수축 및 신장이 발생하여도 끊어지지 않고 기능을 유지할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리의 제조방법에 의하면, 전지 셀을 셀 프레임에 장착한 채 전극 리드의 굴곡부를 형성시킬 수 있는 지그를 사용하기 때문에 가공 시간을 절약할 수 있다는 장점이 있다.
게다가 본 발명에 따른 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리의 제조방법에 의하면, 전지 셀이 안착된 셀 프레임이 지그로부터 탈부착이 쉬워 작업과정이 용이하다는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전지 셀의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전지 셀의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀이 셀 프레임에 안착된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 도면의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법을 설명하기 위한 것으로, 전지 셀, 셀 프레임 및 지그의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬 연결된 복수개의 전지 셀 어셈블리의 개념도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전지 셀의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀이 셀 프레임에 안착된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 도면의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법을 설명하기 위한 것으로, 전지 셀, 셀 프레임 및 지그의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬 연결된 복수개의 전지 셀 어셈블리의 개념도이다.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법에 관하여 첨부한 도면들을 참고하면서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀이 셀 프레임에 안착된 모습을 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 도면의 분해사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면서, 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리에 관해 먼저 설명하면, 전지 셀 어셈블리는 전지 셀(100) 및 셀 프레임(200)을 포함한다.
본 발명에 따른 전지 셀(100)은 셀 케이스(110), 전극 조립체(미도시) 및 한 쌍의 리드를 포함하여 구성된다.
셀 케이스(110)는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.
내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 막막을 사용할 수 있다.
그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
전지 셀(100)을 구성하는 전극 조립체는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 조립체, 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 조립체, 또는 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 조립체 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
한 쌍의 전극 리드는 양극 리드(120)와 음극 리드(130)로 이루어지며, 이들 리드는 전극 조립체의 음극 탭 및 양극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후 셀 케이스(110) 외부로 노출되는 구조로 이루어질 수 있고, 음극 탭과 양극 탭 없이 양극 리드(120)와 음극 리드(130)가 직접 전극조립체와 연결되는 구조일 수도 있다.
한편 양극 리드(120)는 제1 연장부(121), 제1 굴곡부(122) 및 제1 평탄부(123)가 순차적으로 형성되어 있으며, 제1 연장부(121)의 일측은 전극조립체와 연결되어 있는 얇은 평판형태이다.
여기서, 제1 굴곡부(122)는 소정 범위로 수축 및 신장이 가능하고, 따라서 리드에 외부 충격이 가해지더라도 완충역할을 수행할 수 있기 때문에 리드의 단락을 방지할 수 있다.
제1 평탄부(123)는 제1 굴곡부(122) 일측에서 수평방향으로 연장되어 있으며, 복수개의 전지 셀(100)들을 서로 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
음극 리드(130)는 일측이 전극조립체와 연결된 제2 연장부(131), 제2 굴곡부(132) 및 제2 평탄부(133)을 포함하여 이루어지며, 구체적인 구성은 전술한 제1 연장부(121), 제1 굴곡부(122) 및 제1 평탄부(123)와 각각 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
계속해서, 셀 프레임(200)은 전지 셀(100)의 셀 케이스(110)가 수용되는 수용부(210)와, 한 쌍의 리드가 안착되며 상면이 평편한 지지부(220)를 포함하여 이루어진다.
구체적으로 셀 케이스(110)가 안착되는 수용부(210)는 수평부(211), 개방부(212) 및 수직부(213)를 포함하여 이루어지는데, 수평부(211)는 셀 케이스(110) 전면 또는 후면과 밀착하고, 개방부(212)는 수평부(211)의 중앙에 위치한다. 상기와 같은 개방부(212)에 의해 충방전시 전지 셀(100)에서 필연적으로 발생하는 열이 외부로 배출된다.
그리고 수직부(213)는 셀 케이스(110)의 측면을 감싸 보호할 수 있도록 수평부(211) 가장자리를 따라 수직방향으로 소정높이 연장되어 있다.
지지부(220)에는 소정거리 이격된 한 쌍의 프레임 홀(221)이 형성되어 있으며, 양극 리드(130)와 음극 리드(140)가 안착되는 곳이다. 구체적으로, 한 쌍의 프레임 홀(221) 상부에는 양극 리드(120)의 제1 굴곡부(122) 및 음극 리드(130)의 제2 굴곡부(132)가 각각 위치하고, 프레임 홀(221) 전후방으로는 양극 리드(120)의 제1 연장부(121)와 제1 평탄부(123), 그리고 음극 리드(130)의 제2 연장부(131)와 제2 평탄부(133)가 위치한다.
도 5은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지그의 사시도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 지그(300)는 리드들의 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)를 형성시키기 위한 것으로, 제1 안착부(310), 제2 안착부(320) 및 측벽부(330)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상세하게, 제1 안착부(310)에는 셀 프레임(200)이 안착되며, 제1 안착부(310) 소정 영역에 구비된 제2 안착부(320)에는 셀 프레임(200)의 지지부(220)가 위치한다.
그리고 제2 안착부(320) 상면에는 소정거리 이격된 한 쌍의 돌기부(321)가 형성되어 있으며, 이러한 돌기부(321)는 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)의 형상에 대응되는 모양, 예를 들어 상면이 소정 곡률 반경을 갖는 반원통형 형태일 수 있다.
여기서, 제2 안착부(320)는 셀 프레임(200)의 후면 공간부(미도시)에 삽입됨으로써 리드의 굴곡부 형성 가공시, 셀 프레임(200)의 움직임을 제한하는 기능을 수행할 수 있지만, 필요에 따라 생략하는 것도 가능하다.
또 지그(300)에 셀 프레임(200)이 한 개만 수납되어도 무방하지만, 가공 시간 단축을 위해 복수개의 셀 프레임(200)이 장착될 수 있도록 돌기부(321)가 다수 개 구비되어 있는 것이 보다 바람직하다.
측벽부(330)는 제1 안착부(310) 가장자리를 따라 수직 방향으로 소정높이 연장되어 있으며, 셀 프레임(200)이 지그(300)에 안착될 시 셀 프레임(200)의 움직임을 최소화하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법을 설명하기 위한 것으로, 전지 셀, 셀 프레임 및 지그의 분해사시도이다.
이들 도 6 및 7을 함께 참조하면서 설명하면, 본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리 제조 방법은, 지그(300)를 준비하는 제1 단계, 셀 프레임(200)을 지그(300)에 안착시키는 제2 단계, 양극 리드(120)와 음극 리드(130)에 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)를 각각 형성시키는 제3 단계, 전지 셀(100)이 수납된 상태로 셀 프레임(200)을 지그로부터 분리하는 제4 단계, 전지 셀(100)을 셀 프레임(200)으로부터 탈착시키는 제5 단계; 및 복수개의 전지 셀(100)들을 직렬로 연결하는 제6 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 단계에서는 도 5를 참조하면서 설명한 소정 거리 이격된 한 쌍의 돌기부(321)가 바닥 저면에 구비된 지그(300)를 준비하는 단계이다.
셀 프레임(200)을 지그(300)에 안착시키는 제2 단계에서는 지그(300)의 돌기부(321)가 프레임 홀(221)을 관통하여 소정 높이 상부로 노출된 상태이다.
제3 단계에서는 전지 셀(100)을 셀 프레임(200)에 안착시킨 후, 양극 리드(120)와 음극 리드(130)를 가압함으로써, 돌기부(321)와 동일한 모양의 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)를 각각 형성시킨다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만 돌기부(321) 모양과 대응되는 상부 지그(미도시)를 이용하여 굴곡부를 형성할 수 있음은 자명하다.
제4 단계는 양극 리드(120)와 음극 리드(130)에 각각 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)가 형성된 전지 셀(100)이 셀 프레임(200)에 수납된 상태로 지그(300)로부터 분리하는 단계이다.
한편, 제5 단계와 제6 단계는 도 8과 같은 직렬 연결된 복수개의 전지 셀 어셈블리를 제조하기 위한 단계이다.
즉, 복수개의 전지 셀(100)을 각 셀 프레임(200)으로부터 탈착시켜 둔후, 인근 하는 셀 프레임(200) 지지부(220)에 연결탭(400)을 위치시키고, 이후 셀 프레임(200)에 전지 셀(100)을 다시 수납함으로써 복수개의 전지 셀(100)들이 서로 직렬로 연결된다.
여기서, 연결탭(400)은 양극 리드(120)의 제1 연장부(121)와 제1 평탄부(123), 그리고 음극 리드(130)의 제2 연장부(131)와 제2 평탄부(133) 모두에 밀착하는 것도 가능하지만, 제1 굴곡부(122)와 제2 굴곡부(132)에 의한 완충효과를 극대화할 수 있도록 제1 평탄부(123)와 제2 평탄부(133)만 접촉하는 것이 보다 바람직하다.
상기 단계가 종료된 후, 리드들과 연결탭(400)은 용접 등 공지의 수단을 통해 확실하게 고정하는 단계가 더 수행될 수 있고, 필요에 따라서는 복수개의 전지 셀 어셈블리들을 접어 콤팩트한 구조로 배치하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 전지 셀 어셈블리는 전지 팩을 형성할 수 있고, 전지 팩은 디바이스에 탑재될 수 있는데, 구체적인 디바이스 예로는 자동차, 휴대폰, 및 노트북일 수 있으며, 이러한 디바이스는 다양하고 복잡한 기능들이 있어 많은 전기에너지를 요구하여 고용량 및 고전압을 방출하는 전지 팩이 장착되어 디바이스에 전원을 공급하는 역할을 수행한다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 전지 셀
110 : 셀 케이스
120 : 양극 리드
121 : 제1 연장부 122 : 제1 굴곡부
123 : 제1 평탄부
130 : 음극 리드
131 : 제2 연장부 132 : 제2 굴곡부
133 : 제2 평탄부
200 : 셀 프레임
210 : 수용부
211 : 수평부 212 : 개방부
213 : 수직부
220 : 지지부
221 : 프레임 홀
300 : 지그
310 : 제1 안착부
320 : 제2 안착부
321 : 돌기부
330 : 측벽부
400 : 연결 탭
110 : 셀 케이스
120 : 양극 리드
121 : 제1 연장부 122 : 제1 굴곡부
123 : 제1 평탄부
130 : 음극 리드
131 : 제2 연장부 132 : 제2 굴곡부
133 : 제2 평탄부
200 : 셀 프레임
210 : 수용부
211 : 수평부 212 : 개방부
213 : 수직부
220 : 지지부
221 : 프레임 홀
300 : 지그
310 : 제1 안착부
320 : 제2 안착부
321 : 돌기부
330 : 측벽부
400 : 연결 탭
Claims (11)
- 전극조립체, 셀 케이스, 및 양극 리드와 음극 리드로 이루어진 한 쌍의 리드가 구비된 전지 셀; 및
상기 전지 셀을 수납하는 셀 프레임을 포함하는 전지 셀 어셈블리에서,
상기 한 쌍의 리드에는 굴곡부가 형성되어 있고,
상기 셀 프레임은 상기 셀 케이스가 안착되는 수용부, 및 상기 한 쌍의 리드와 연결탭이 안착되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리.
- 제1항에 있어서,
상기 양극 리드는 일측이 전극조립체와 연결된 제1 연장부, 제1 굴곡부 및 제1 평탄부가 순차적으로 형성되고,
상기 음극 리드는 일측이 전극조립체와 연결된 제2 연장부, 제2 굴곡부 및 제2 평탄부가 순차적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리.
- 제1항에 있어서,
상기 수용부는, 셀 케이스의 전면 또는 후면과 밀착하는 수평부, 상기 수평부 중앙의 개방부, 및 셀 케이스의 측면을 감쌀 수 있도록 수평부 가장자리를 따라 수직방향으로 소정높이 연장된 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리.
- 제2항에 있어서,
상기 지지부에는, 소정거리 이격된 한 쌍의 프레임 홀이 구비되되, 상기 한 쌍의 프레임 홀 상부에는 상기 양극 리드의 제1 굴곡부 및 상기 음극 리드의 제2 굴곡부가 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리.
- 제4항에 있어서,
상기 양극 리드의 제1 연장부와 제1 평탄부, 및 상기 음극 리드의 제2 연장부와 제2 평탄부는 상기 지지부 상면에 안착되는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 전지 셀 어셈블리를 제조하는 방법으로서,
소정 거리 이격된 한 쌍의 돌기부가 바닥 저면에 구비된 지그를 준비하는 제1 단계;
셀 프레임을 상기 지그에 안착시키는 제2 단계;
전지 셀을 상기 셀 프레임에 안착시킨 후, 양극 리드와 음극 리드를 가압하여, 제1 굴곡부와 제2 굴곡부를 각각 형성시키는 제3 단계; 및
전지 셀이 수납된 상태로 상기 셀 프레임을 상기 지그로부터 분리하는 제4 단계;를 포함하되,
상기 제2 단계에서는 지그의 돌기부가 프레임 홀을 통과하여 소정 높이 외부로 돌출하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리 제조방법.
- 제6항에 있어서,
전지 셀을 셀 프레임으로부터 탈착시키는 제5 단계; 및
복수개의 전지 셀들이 직렬로 연결될 수 있도록, 인근하는 셀 프레임 지지부에 연결탭을 위치시킨 후, 셀 프레임에 전지 셀을 수납하는 제6 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 돌기부의 상면은 소정의 곡률 반경을 갖는 반원통형인 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 지그는, 상기 셀 프레임이 안착되는 제1 안착부, 상기 셀 프레임의 지지부가 안착되는 제1 안착부 소정 영역에 구비된 제2 안착부, 및 상기 셀 프레임의 수직부와 밀착하는 측벽부를 포함하되,
상기 한 쌍의 돌기부는 상기 제2 안착부 상면에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 지그는 복수개의 셀 프레임을 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 전지 셀 어셈블리 제조방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 전지 셀 어셈블리를 포함하는 전지 팩.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200009179A KR20210095388A (ko) | 2020-01-23 | 2020-01-23 | 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200009179A KR20210095388A (ko) | 2020-01-23 | 2020-01-23 | 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210095388A true KR20210095388A (ko) | 2021-08-02 |
Family
ID=77315698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200009179A KR20210095388A (ko) | 2020-01-23 | 2020-01-23 | 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20210095388A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024049009A1 (ko) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 안전성이 향상된 배터리 팩 |
| WO2024049010A1 (ko) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 안전성이 향상된 배터리 팩 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110130848A (ko) | 2010-05-28 | 2011-12-06 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 전지팩 |
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2020
- 2020-01-23 KR KR1020200009179A patent/KR20210095388A/ko active Search and Examination
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110130848A (ko) | 2010-05-28 | 2011-12-06 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 전지팩 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024049009A1 (ko) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 안전성이 향상된 배터리 팩 |
| WO2024049010A1 (ko) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 안전성이 향상된 배터리 팩 |
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