KR20210145976A - Secondary battery and method of manufacturing the same - Google Patents

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최주영
김용태
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Abstract

A secondary battery according to exemplary embodiments of the present invention includes: an electrode assembly in which an electrode tab unit protrudes; an exterior material for accommodating the electrode assembly and sealing the electrode tab unit; and a bonding unit interposed between the electrode tab unit and the exterior material and including a protruding unit extended in a direction crossing the width direction of the electrode tab unit. Efficiency of electrolyte injection and gas discharge can be improved.

Description

이차전지 및 이의 제조방법{SECONDARY BATTERY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Secondary battery and manufacturing method thereof

본 발명은 이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 외장재에 수용된 전극 조립체를 포함하는 이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a method for manufacturing the same. More particularly, it relates to a secondary battery including an electrode assembly accommodated in a case and a method for manufacturing the same.

현대 사회에서 모바일 기기 또는 자동차 등 산업전반에 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고 이에 대한 연구도 활발하게 진행 중이다. In modern society, the demand for secondary batteries is rapidly increasing in all industries such as mobile devices and automobiles, and research on this is being actively conducted.

이차전지는 전극조립체 및 전극조립체를 수용하는 파우치 필름을 포함한다. 이차전지는 파우치 필름에 전극조립체를 수용할 공간을 형성한 후 전극조립체를 수용하고 전해액을 주액한 후 실링함으로써 제조된다.The secondary battery includes an electrode assembly and a pouch film accommodating the electrode assembly. A secondary battery is manufactured by forming a space to accommodate an electrode assembly in a pouch film, accommodating the electrode assembly, injecting electrolyte, and then sealing.

이차 전지의 에너지밀도를 증가시키고 내구성 및 신뢰성을 향상시키기 위하여 내부의 가스를 제거할 필요가 있다. 한국등록특허공보 제10-0573094호에는 전해액 주입 및 초기 충방전에 따라 내부 가스가 밀려날 수 있는 별도의 공간(예를 들면, 가스방)을 형성하고 전해액 충전 완료 후 이를 제거하는 방법 등이 사용되었다. 이 경우, 공정이 번잡해지고 가스방 형성을 위해 재료가 낭비되는 문제가 있는 바, 전해액 주액과 가스 배출의 효율을 증가시키는 방법에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.In order to increase the energy density of the secondary battery and improve durability and reliability, it is necessary to remove the gas therein. In Korea Patent Publication No. 10-0573094, a method of forming a separate space (eg, a gas chamber) in which internal gas can be pushed out according to electrolyte injection and initial charging and discharging, and removing it after completion of electrolyte charging was used. . In this case, there is a problem in that the process is complicated and materials are wasted for forming a gas chamber. Therefore, research and development on a method for increasing the efficiency of electrolyte injection and gas discharge is required.

한국등록특허공보 제10-0573094호Korean Patent Publication No. 10-0573094

본 발명의 일 목적은 우수한 생산성을 갖는 이차 전지를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a secondary battery having excellent productivity.

본 발명의 일 목적은 우수한 생산성을 갖는 이차 전지의 제조 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for manufacturing a secondary battery having excellent productivity.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지는 전극 탭부가 돌출된 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 전극 탭부를 밀봉하는 외장재; 및 상기 전극 탭부와 상기 외장재 사이에 개재되며 상기 전극 탭부의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 돌출부를 포함하는 접합 유닛을 포함한다.A secondary battery according to exemplary embodiments of the present invention includes an electrode assembly in which an electrode tab part protrudes; a casing for accommodating the electrode assembly and sealing the electrode tab; and a bonding unit interposed between the electrode tab part and the exterior material and including a protrusion extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab part.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 접합 유닛은 상기 전극 탭부 및 상기 외장재와 융착될 수 있다.In example embodiments, the bonding unit may be fusion-bonded with the electrode tab portion and the exterior material.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 접합 유닛의 상기 돌출부는 상기 외장재의 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 통로부로 제공될 수 있다.In example embodiments, the protrusion of the bonding unit may be provided as a passage for communicating the inner space and the outer space of the exterior material.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 통로부는 전해액 주입 유로 또는 가스 배출 통로로 제공될 수 있다.In example embodiments, the passage portion may be provided as an electrolyte injection passage or a gas discharge passage.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 통로부는 전해액 주입 후 폐쇄될 수 있다.In example embodiments, the passage portion may be closed after the electrolyte is injected.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 돌출부는 중공관 형상을 가질 수 있다.In example embodiments, the protrusion may have a hollow tube shape.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 돌출부는 상기 접합 유닛의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.In example embodiments, the protrusion may extend in a direction crossing the longitudinal direction of the bonding unit.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전극 탭부는 상기 전극 조립체의 전극 기재로부터 돌출된 기재 돌출부 및 상기 기재 돌출부와 연결된 전극 리드부를 포함할 수 있다.In example embodiments, the electrode tab part may include a base protrusion protruding from the electrode base of the electrode assembly and an electrode lead part connected to the base protrusion.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 접합 유닛은 상기 기재 돌출부와 상기 전극 리드부의 연결부 상에 배치될 수 있다.In example embodiments, the bonding unit may be disposed on a connection portion between the substrate protrusion and the electrode lead portion.

예시적인 실시예들에 따른 이차 전지의 제조 방법은 전극 탭부가 돌출된 전극 조립체를 준비하는 단계; 상기 전극 탭부 상에 상기 전극 탭부의 전체 폭을 커버하며, 상기 전극 탭부의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 통로부를 포함하는 접합 유닛을 배치하는 단계; 외장재의 일 단부가 상기 접합 유닛 상에 배치되도록 상기 전극 조립체를 상기 외장재에 수용하는 단계; 상기 통로부를 통해 전해액을 주입하는 단계; 및 상기 접합 유닛 상에 배치된 상기 외장재의 일 단부를 실링하여 상기 통로부를 폐쇄하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a secondary battery according to example embodiments may include preparing an electrode assembly in which an electrode tab part protrudes; disposing a bonding unit covering the entire width of the electrode tab portion on the electrode tab portion and including a passage portion extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab portion; accommodating the electrode assembly in the casing such that one end of the casing is disposed on the bonding unit; injecting an electrolyte solution through the passage; and sealing the one end of the exterior member disposed on the bonding unit to close the passage.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전극 조립체를 상기 외장재에 수용하는 단계는 상기 외장재의 일 단부를 제외한 타 단부들을 실링하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, the accommodating of the electrode assembly in the casing may include sealing other ends of the casing except for one end.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전해액을 주입하는 단계에서 상기 외장재 내부 공간의 가스가 배출될 수 있다.In example embodiments, in the injecting of the electrolyte, the gas in the inner space of the exterior material may be discharged.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 외장재의 일 단부와 상기 전극 탭부는 상기 접합 유닛을 사이에 두고 융착될 수 있다.In example embodiments, one end of the exterior material and the electrode tab portion may be fusion-bonded with the bonding unit interposed therebetween.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전극 탭부와 외장재의 접합 영역에 외장재(이차 전지)의 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 통로부를 포함하는 접합 유닛을 배치한다. 상기 통로부를 통해 전해액 주액과 가스 배출을 함께 수행할 수 있으며, 전해액 충전 완료 후 상기 통로부를 폐쇄하여 간소화된 공정으로 이차 전지를 제조할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a bonding unit including a passage portion communicating the inner space and the outer space of the outer packaging material (secondary battery) is disposed in the bonding area between the electrode tab portion and the exterior material. Electrolyte injection and gas discharge may be performed together through the passage, and the secondary battery may be manufactured by a simplified process by closing the passage after the electrolyte is charged.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지의 전극 탭 돌출 영역을 확대하여 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 접합 유닛을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 4는 비교예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하는 개략적인 평면도이다.1 is a schematic perspective view illustrating a secondary battery according to example embodiments.
2 is an enlarged schematic plan view of an electrode tab protrusion region of a secondary battery according to example embodiments;
3 is a schematic perspective view illustrating a bonding unit according to exemplary embodiments.
4 is a schematic plan view illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to a comparative example.

본 발명의 예시적인 실시예들은 전극 탭부가 돌출된 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하며 전극 탭부를 밀봉하는 외장재 및 전극 탭부와 외장재 사이에 개재되며 전극 탭부의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 돌출부를 포함하는 접합 유닛을 포함하는 이차 전지를 제공한다. 전해액 주입 및 가스 배출의 효율성이 향상될 수 있다.Exemplary embodiments of the present invention include an electrode assembly from which the electrode tab part protrudes, a casing for accommodating the electrode assembly and sealing the electrode tab part, and a protrusion interposed between the electrode tab part and the casing and extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab part. It provides a secondary battery including a junction unit comprising: Efficiency of electrolyte injection and gas discharge may be improved.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices, and/or systems described herein. However, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서,"포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. The terminology used in the detailed description is for the purpose of describing embodiments of the present invention only, and should in no way be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular include the meaning of the plural. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate certain features, numbers, steps, acts, elements, some or a combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, acts, elements, or any part or combination thereof.

또한, "일측", "타측", "상부", "하부" 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.Also, directional terms such as “one side”, “the other side”, “top”, “bottom”, etc. are used in connection with the orientation of the disclosed figures. Since components of embodiments of the present invention may be positioned in various orientations, the directional terminology is used for purposes of illustration and not limitation.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지를 나타내는 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view illustrating a secondary battery according to example embodiments.

도 1을 참조하면, 이차 전지(1)는 외장재(20) 및 전극 탭부(40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the secondary battery 1 may include a casing 20 and an electrode tab part 40 .

전극 탭부(40)는 외장재(20)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로 돌출될 수 있다. 전극 탭부(40)가 외장재(20)로부터 돌출된 영역은 전극 탭 돌출 영역(2)으로 정의될 수 있다.The electrode tab portion 40 may protrude from the inner space of the exterior material 20 to the outer space. A region in which the electrode tab part 40 protrudes from the exterior material 20 may be defined as an electrode tab protrusion region 2 .

도 2는 예시적인 실시예들에 따른 이차 전지의 전극 탭 돌출 영역을 확대하여 나타낸 개략적인 평면도이다.2 is an enlarged schematic plan view of an electrode tab protrusion area of a secondary battery according to example embodiments;

도 2를 참조하면, 이차 전지는 전극 조립체(10), 외장재(20), 전극 탭부(40) 및 접합 유닛(50)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the secondary battery may include an electrode assembly 10 , a casing 20 , an electrode tab part 40 , and a bonding unit 50 .

전극 조립체(10)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 분리막을 포함하는 전극 셀을 포함할 수 있다. 상기 분리막은 상기 양극과 상기 음극을 절연시켜 직접적인 전자 이동을 방지할 수 있다.The electrode assembly 10 may include an electrode cell including an anode, a cathode, and a separator disposed between the anode and the cathode. The separator may insulate the positive electrode and the negative electrode to prevent direct electron movement.

전극 탭부(40)는 전극 조립체(10)로부터 연장될 수 있다.The electrode tab part 40 may extend from the electrode assembly 10 .

상기 양극 및 상기 음극은 전극 기재 및 상기 전극 기재 상에 형성된 활물질층을 포함할 수 있다. 상기 활물질층은 전극 활물질, 바인더, 도전재 등을 포함할 수 있다.The positive electrode and the negative electrode may include an electrode substrate and an active material layer formed on the electrode substrate. The active material layer may include an electrode active material, a binder, a conductive material, and the like.

상기 전극 기재의 일 단부는 소정 형상으로 성형되어 기재 돌출부(30)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 기재의 일 단부가 노칭(notching)되어 기재 돌출부(30)를 형성할 수 있다.One end of the electrode substrate may be molded into a predetermined shape to form the substrate protrusion 30 . For example, one end of the electrode substrate may be notched to form the substrate protrusion 30 .

상기 전극 셀은 복수 층으로 적층될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 상기 양극들 및 상기 음극들이 교대로 적층될 수 있다. 상기 양극들에 포함된 기재 돌출부(30)들은 서로 접속될 수 있으며, 상기 음극들에 포함된 기재 돌출부(30)들도 서로 접속될 수 있다.The electrode cell may be stacked in a plurality of layers. In this case, a plurality of the anodes and the cathodes may be alternately stacked. The substrate protrusions 30 included in the anodes may be connected to each other, and the substrate protrusions 30 included in the negative electrodes may also be connected to each other.

예를 들면, 상기 전극 기재 및 기재 돌출부(30)는 금속 박막을 포함할 수 있다.For example, the electrode substrate and the substrate protrusion 30 may include a metal thin film.

기재 돌출부(30)는 전극 리드부(42)와 연결되어 전극 탭부(40)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 기재 돌출부(30) 및 전극 리드부(42)는 압착, 용접 등의 방법으로 연결될 수 있다.The substrate protrusion 30 may be connected to the electrode lead part 42 to form the electrode tab part 40 . For example, the base protrusion 30 and the electrode lead part 42 may be connected by pressing, welding, or the like.

전극 리드부(42) 또한, 금속으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 상기 전극 기재 및 기재 돌출부(30)와 동일한 물질으로 형성될 수 있다.The electrode lead part 42 may also be formed of a metal, for example, may be formed of the same material as the electrode substrate and the substrate protrusion 30 .

전극 탭부(40)는 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 이차 전지의 전력을 외부 장치에 공급하거나, 외부 장치로부터 전력을 공급받아 이차 전지가 충전될 수 있다.The electrode tab part 40 may be electrically connected to an external device. In this case, the secondary battery may be charged by supplying power of the secondary battery to an external device or receiving power from the external device.

외장재(20)는 전극 조립체(10)를 수용할 수 있다. 예를 들면, 외장재(20)는 파우치 형상을 가질 수 있으며, 성형이 용이한 필름으로 제공될 수 있다.The exterior material 20 may accommodate the electrode assembly 10 . For example, the exterior material 20 may have a pouch shape and may be provided as a film that is easily molded.

외장재(20)는 전극 조립체(10)를 둘러싸는 실링부(21)를 포함할 수 있다. 외장재(20)는 전극 조립체(10)를 밀봉하여 이차 전지의 내외부 환경을 분리할 수 있다.The exterior material 20 may include a sealing part 21 surrounding the electrode assembly 10 . The exterior material 20 may seal the electrode assembly 10 to separate the internal and external environments of the secondary battery.

예를 들면, 외장재(20)는 전극 조립체(10)가 수용될 수 있는 내부 공간을 가지도록 성형될 수 있다. 전극 조립체(10)는 상기 내부 공간이 형성된 외장재(20) 내부에 삽입될 수 있다.For example, the exterior material 20 may be formed to have an internal space in which the electrode assembly 10 can be accommodated. The electrode assembly 10 may be inserted into the exterior material 20 in which the inner space is formed.

외장재(20)의 일 단부는 전극 탭부(40)의 일부 영역에 밀착될 수 있다. 이 경우, 전극 탭 돌출 영역(2)이 외장재(20)에 의해 밀봉될 수 있다. 전극 탭부(40)와 외장재(20)가 밀착된 영역은 접합 영역으로 정의될 수 있다.One end of the exterior material 20 may be in close contact with a partial region of the electrode tab part 40 . In this case, the electrode tab protrusion region 2 may be sealed by the exterior material 20 . A region in which the electrode tab portion 40 and the exterior material 20 are in close contact may be defined as a bonding region.

외장재(20)는 예를 들면, 금속 박막과 절연성 고분자 필름의 적층체를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 절연성 고분자 필름이 상기 적층체의 최외부에 위치할 수 있다.The exterior material 20 may include, for example, a laminate of a metal thin film and an insulating polymer film. In this case, the insulating polymer film may be located at the outermost portion of the laminate.

접합 유닛(50)은 전극 탭부(40) 및 외장재(20)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 접합 유닛(50)은 상기 접합 영역 내에 배치될 수 있다.The bonding unit 50 may be disposed between the electrode tab part 40 and the exterior material 20 . For example, the bonding unit 50 may be disposed within the bonding area.

접합 유닛(50)은 전극 탭부(40)와 외장재(20)의 접합력 및 밀착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 실링 과정 중 외장재(20)에 포함된 상기 절연성 고분자 필름의 손상 또는 변형에 따른 상기 금속 박막과 전극 탭부(40)의 쇼트를 방지할 수 있다.The bonding unit 50 may improve bonding strength and adhesion between the electrode tab part 40 and the exterior material 20 . In addition, it is possible to prevent a short circuit between the metal thin film and the electrode tab part 40 due to damage or deformation of the insulating polymer film included in the exterior material 20 during the sealing process.

예를 들면, 기재 돌출부(30)와 전극 리드부(42)가 연결된 부분(연결부)는 연결 공정(압착, 용접 등)에서 요철 또는 단차가 발생할 수 있다.For example, a portion (connection portion) in which the base protrusion 30 and the electrode lead portion 42 are connected may have irregularities or steps in the connection process (compression bonding, welding, etc.).

예시적인 실시예들에 있어서, 접합 유닛(50)은 상기 연결부 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 요철 또는 상기 단차를 메워 외장재(20)와의 밀착성을 향상시킬 수 있다.In example embodiments, the bonding unit 50 may be disposed on the connection part. In this case, the adhesion with the exterior material 20 may be improved by filling the unevenness or the step.

예시적인 실시예들에 있어서, 접합 유닛(50)은 전극 탭부(40) 및 외장재(20)를 융착시킬 수 있다. 상기 융착은 열융착, 초음파 융착 등을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the bonding unit 50 may fusion-bond the electrode tab part 40 and the exterior material 20 . The fusion may include thermal fusion, ultrasonic fusion, and the like.

접합 유닛(50)은 고분자 수지로 이루어진 점접착층(테이프)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 접합 유닛(50)은 열융착성을 가질 수 있다.The bonding unit 50 may include an adhesive layer (tape) made of a polymer resin. For example, the bonding unit 50 may have heat-sealability.

일부 실시예들에 있어서, 접합 유닛(50)은 절연 물질로서 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.In some embodiments, the bonding unit 50 may include a material that is not expanded or eroded by an electrolyte as an insulating material. For example, it may include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylate (Polyacrylate), and derivatives thereof.

접합 유닛(50)은 전극 탭부(40)의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 돌출부(52)를 포함할 수 있다.The bonding unit 50 may include a protrusion 52 extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab part 40 .

전극 조립체(10)로부터 전극 탭부(40)가 돌출된 방향은 전극 탭부(40)의 길이 방향으로 정의되고, 전극 탭부(40)의 상기 길이 방향에 수직인 방향이 전극 탭부(40)의 폭 방향으로 정의될 수 있다. 본 명세서에서 '수직 방향'은 수학적으로 직교하는 방향뿐만 아니라, 소정 오차를 갖는 방향을 포함할 수 있다.A direction in which the electrode tab part 40 protrudes from the electrode assembly 10 is defined as a longitudinal direction of the electrode tab part 40 , and a direction perpendicular to the longitudinal direction of the electrode tab part 40 is a width direction of the electrode tab part 40 . can be defined as In the present specification, the 'vertical direction' may include a direction having a predetermined error as well as a direction that is mathematically orthogonal.

전극 탭부(40)의 폭 방향과 교차하는 방향은 전극 탭부(40)의 폭 방향과 평행하지 않은 방향을 포함하며, 전극 탭부(40)의 상기 폭 방향과 수직인 방향을 포함할 수 있다.A direction crossing the width direction of the electrode tab part 40 may include a direction not parallel to the width direction of the electrode tab part 40 , and may include a direction perpendicular to the width direction of the electrode tab part 40 .

예시적인 실시예들에 있어서, 돌출부(52)는 상기 전극 리드부의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장될 수 있다.In example embodiments, the protrusion 52 may extend in a direction parallel to the extending direction of the electrode lead part.

예시적인 실시예들에 있어서, 돌출부(52)는 접합 유닛(50)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 접합 유닛(50)의 길이 방향은 접합 유닛(50)이 전극 탭부(40)의 폭을 커버하는 길이를 가질 경우, 해당 길이를 따라 연장되는 방향을 의미할 수 있다.In example embodiments, the protrusion 52 may extend in a direction crossing the longitudinal direction of the bonding unit 50 . The longitudinal direction of the bonding unit 50 may mean a direction extending along the length when the bonding unit 50 has a length that covers the width of the electrode tab part 40 .

예시적인 실시예들에 있어서, 돌출부(52)는 외장재(20)의 전극 조립체(10)가 수용된 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 통로부로 제공될 수 있다.In exemplary embodiments, the protrusion 52 may be provided as a passage for communicating the inner space and the outer space in which the electrode assembly 10 of the casing 20 is accommodated.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 통로부는 전해액의 주입 유로 또는 가스 배출 통로로 제공될 수 있다. 예를 들면, 이차 전지의 제조 공정 중 상기 통로부를 통해 전해액이 주입되고 디개싱(degasing)이 수행될 수 있다.In example embodiments, the passage portion may be provided as an electrolyte injection passage or a gas discharge passage. For example, an electrolyte may be injected through the passage during a manufacturing process of the secondary battery and degassing may be performed.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 통로부는 전해액이 주입된 후 폐쇄될 수 있다. 따라서, 제조된 이차 전지의 상기 통로부는 폐쇄될 수 있다.In exemplary embodiments, the passage portion may be closed after the electrolyte is injected. Accordingly, the passage portion of the manufactured secondary battery may be closed.

예시적인 실시예들에 있어서, 돌출부(52) 및 상기 통로부는 중공관 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 중공관 형상은 (타)원통형, 각통형 등을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the protrusion 52 and the passage portion may have a hollow tube shape. For example, the hollow tube shape may include a (other) cylindrical shape, a square cylindrical shape, and the like.

본 발명의 예시적인 실시예들은 이차 전지의 제조 방법을 제공한다.Exemplary embodiments of the present invention provide a method of manufacturing a secondary battery.

예시적인 실시예들에 따르면, 전극 탭부가 돌출된 전극 조립체를 준비한다. 상기 전극 탭부 상에 상기 전극 탭부의 전체 폭을 커버하며, 상기 전극 탭부의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 통로부를 포함하는 접합 유닛을 배치한다. 외장재의 일 단부가 상기 접합 유닛 상에 배치되도록 상기 전극 조립체를 상기 외장재에 수용한다. 상기 통로부를 통해 전해액을 주입한다. 상기 접합 유닛 상에 배치된 상기 외장재의 일 단부를 실링하여 상기 통로부를 폐쇄한다.According to exemplary embodiments, an electrode assembly in which the electrode tab part protrudes is prepared. A bonding unit is disposed on the electrode tab portion to cover the entire width of the electrode tab portion and include a passage portion extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab portion. The electrode assembly is accommodated in the case so that one end of the case is disposed on the bonding unit. The electrolyte is injected through the passage. The passage portion is closed by sealing one end of the exterior material disposed on the bonding unit.

도 3은 예시적인 실시예들에 따른 접합 유닛을 나타내는 개략적인 사시도이다.3 is a schematic perspective view illustrating a bonding unit according to exemplary embodiments.

도 3을 참조하면, 접합 유닛(50)은 기재부(51) 및 통로부(53)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the bonding unit 50 may include a base part 51 and a passage part 53 .

예시적인 실시예들에 있어서, 통로부(53)는 접합 유닛(50)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 접합 유닛(50)의 길이 방향은 접합 유닛(50)이 전극 탭부(40)의 폭을 커버하는 길이를 가질 경우, 해당 길이를 따라 연장되는 방향을 의미할 수 있다.In exemplary embodiments, the passage part 53 may extend in a direction crossing the longitudinal direction of the bonding unit 50 . The longitudinal direction of the bonding unit 50 may mean a direction extending along the length when the bonding unit 50 has a length that covers the width of the electrode tab part 40 .

통로부(53)는 기재부(51)와 일체로 형성될 수 있으며, 기재부(51)의 상면 또는 하면 상에 접합될 수도 있다. 예를 들면, 몰드 성형 등의 방법을 통해 통로부(53)와 기재부(51)가 일체로 형성된 접합 유닛(50)이 제조될 수 있으며, 통로부(53)와 기재부(51)가 개별적으로 제조된 후 접합될 수도 있다.The passage part 53 may be integrally formed with the base part 51 , and may be bonded to the upper surface or the lower surface of the base part 51 . For example, the bonding unit 50 in which the passage part 53 and the base part 51 are integrally formed through a method such as mold molding may be manufactured, and the passage part 53 and the base part 51 are individually formed. It may be manufactured and then bonded.

통로부(53)와 기재부(51)는 동일한 물질으로 형성될 수 있다.The passage part 53 and the base part 51 may be formed of the same material.

접합 유닛(50)은 외장재(20)의 전극 탭부(40) 측에 위치한 일 단부와 전극 탭부(40)의 중첩 영역(상기 접합 영역) 상에 배치될 수 있다. 외장재(20)의 상기 일 단부와 전극 탭부(40)는 접합 유닛(50)을 사이에 두고 융착될 수 있다. 상기 융착 과정에서 통로부(52)가 폐쇄될 수 있다.The bonding unit 50 may be disposed on an overlapping area (the bonding area) between one end of the exterior material 20 on the electrode tab part 40 side and the electrode tab part 40 . The one end of the exterior material 20 and the electrode tab part 40 may be fusion-bonded with the bonding unit 50 interposed therebetween. In the fusion process, the passage 52 may be closed.

예시적인 실시예들에 있어서, 전극 조립체(10)를 외장재(20)에 수용할 때, 외장재(20)의 상기 일 단부를 제외한 타 단부들을 실링할 수 있다.In exemplary embodiments, when the electrode assembly 10 is accommodated in the casing 20 , other ends of the casing 20 may be sealed except for the one end.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전해액을 주입할 때 상기 외장재 내부 공간의 가스가 배출될 수 있다. 따라서, 전해액 주입구와 가스 배출구를 통합하여 공정을 간소화할 수 있다.In example embodiments, when the electrolyte is injected, the gas in the inner space of the exterior material may be discharged. Therefore, the process can be simplified by integrating the electrolyte inlet and the gas outlet.

도 4는 비교예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하는 개략적인 평면도이다.4 is a schematic plan view illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to a comparative example.

도 4를 참조하면, 비교예에 따라 이차 전지를 제조할 경우, 전극 조립체(110)가 수용된 내부 공간(115)에 전해액 주입구(미도시)를 통해 전해액을 주입할 경우, 내부 공간(115)에 존재하던 기체가 가스방(122)으로 밀려나고 가스 통로부(124)를 통해 배출된다. 전해액 또는 초기 충방전이 종료되면 가스방(122)과 가스 통로부(124)를 포함하는 가스 배출 유닛(120)과 내부 공간(115)이 추가 실링에 의해 분리되고, 가스 배출 유닛(120)은 제거된다. 또는, 별도의 전해액 주입구 없이 가스 통로부(124)를 통해 전해액이 충전될 수도 있다.Referring to FIG. 4 , when the secondary battery is manufactured according to the comparative example, when the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole (not shown) into the internal space 115 in which the electrode assembly 110 is accommodated, the internal space 115 is Existing gas is pushed into the gas chamber 122 and discharged through the gas passage part 124 . When the electrolyte or the initial charge/discharge is completed, the gas discharge unit 120 including the gas chamber 122 and the gas passage part 124 and the internal space 115 are separated by additional sealing, and the gas discharge unit 120 is is removed Alternatively, the electrolyte may be charged through the gas passage part 124 without a separate electrolyte injection hole.

이 경우, 가스 배출 유닛(120)이 별도로 필요하며 공정이 복잡해지고 재료의 낭비가 발생한다.In this case, the gas discharge unit 120 is separately required, and the process becomes complicated and waste of material occurs.

예시적인 실시예들에 따르면, 전극 탭부(40)와 외장재(20)의 접합력을 향상시키는 접합 유닛(50)에 통로부(53)를 형성하고, 통로부(53)를 통해 전해액과 가스를 주입 및 방출시킴으로써, 가스 배출 유닛(120)을 사용하지 않고 간소화된 방법으로 이차 전지를 제조할 수 있다.According to exemplary embodiments, the passage part 53 is formed in the bonding unit 50 to improve the bonding force between the electrode tab part 40 and the exterior material 20 , and electrolyte and gas are injected through the passage part 53 . And by discharging, it is possible to manufacture the secondary battery in a simplified method without using the gas discharging unit 120 .

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

1: 이차전지
10: 전극조립체 20: 외장재
21: 실링부 30: 기재 돌출부
40: 전극 탭부 42: 전극 리드부
50: 접합 유닛 52: 돌출부1: secondary battery
10: electrode assembly 20: exterior material
21: sealing portion 30: substrate protrusion
40: electrode tab portion 42: electrode lead portion
50: bonding unit 52: protrusion

Claims (13)

전극 탭부가 돌출된 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하며 상기 전극 탭부를 밀봉하는 외장재; 및
상기 전극 탭부와 상기 외장재 사이에 개재되며 상기 전극 탭부의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 돌출부를 포함하는 접합 유닛을 포함하는, 이차 전지.
an electrode assembly in which the electrode tab part protrudes;
a casing for accommodating the electrode assembly and sealing the electrode tab; and
and a bonding unit interposed between the electrode tab part and the exterior material and including a protrusion extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab part.
 청구항 1에 있어서, 상기 접합 유닛은 상기 전극 탭부 및 상기 외장재와 융착된, 이차 전지.
The secondary battery of claim 1 , wherein the bonding unit is fused to the electrode tab portion and the exterior material.
 청구항 1에 있어서, 상기 접합 유닛의 상기 돌출부는 상기 외장재의 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 통로부로 제공되는, 이차 전지.
The rechargeable battery of claim 1 , wherein the protrusion of the bonding unit is provided as a passage for communicating an inner space and an outer space of the exterior material.
 청구항 3에 있어서, 상기 통로부는 전해액 주입 유로 또는 가스 배출 통로로 제공되는, 이차 전지.
The secondary battery of claim 3 , wherein the passage portion is provided as an electrolyte injection passage or a gas exhaust passage.
 청구항 3에 있어서, 상기 통로부는 전해액 주입 후 폐쇄되는, 이차 전지.
The rechargeable battery of claim 3 , wherein the passage is closed after the electrolyte is injected.
 청구항 1에 있어서, 상기 돌출부는 중공관 형상을 갖는, 이차 전지.
The rechargeable battery of claim 1, wherein the protrusion has a hollow tube shape.
 청구항 1에 있어서, 상기 돌출부는 상기 접합 유닛의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장된, 이차 전지.
The rechargeable battery of claim 1 , wherein the protrusion extends in a direction crossing a longitudinal direction of the bonding unit.
 청구항 1에 있어서, 상기 전극 탭부는 상기 전극 조립체의 전극 기재로부터 돌출된 기재 돌출부 및 상기 기재 돌출부와 연결된 전극 리드부를 포함하는, 이차 전지.
The rechargeable battery of claim 1 , wherein the electrode tab part includes a substrate protrusion protruding from the electrode substrate of the electrode assembly and an electrode lead connected to the substrate protrusion.
 청구항 8에 있어서, 상기 접합 유닛은 상기 기재 돌출부와 상기 전극 리드부의 연결부 상에 배치되는, 이차 전지.
The secondary battery of claim 8 , wherein the bonding unit is disposed on a connection part of the base material protrusion and the electrode lead part.
 전극 탭부가 돌출된 전극 조립체를 준비하는 단계;
상기 전극 탭부 상에 상기 전극 탭부의 전체 폭을 커버하며, 상기 전극 탭부의 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장된 통로부를 포함하는 접합 유닛을 배치하는 단계;
외장재의 일 단부가 상기 접합 유닛 상에 배치되도록 상기 전극 조립체를 상기 외장재에 수용하는 단계;
상기 통로부를 통해 전해액을 주입하는 단계; 및
상기 접합 유닛 상에 배치된 상기 외장재의 일 단부를 실링하여 상기 통로부를 폐쇄하는 단계를 포함하는, 이차 전지의 제조 방법.
preparing an electrode assembly in which the electrode tab part protrudes;
disposing a bonding unit covering the entire width of the electrode tab portion on the electrode tab portion and including a passage portion extending in a direction crossing the width direction of the electrode tab portion;
accommodating the electrode assembly in the casing such that one end of the casing is disposed on the bonding unit;
injecting an electrolyte solution through the passage; and
and sealing the one end of the casing disposed on the bonding unit to close the passage.
 청구항 10에 있어서, 상기 전극 조립체를 상기 외장재에 수용하는 단계는 상기 외장재의 일 단부를 제외한 타 단부들을 실링하는 것을 포함하는, 이차 전지의 제조 방법.
The method of claim 10 , wherein the accommodating of the electrode assembly in the casing includes sealing other ends except for one end of the casing.
 청구항 10에 있어서, 상기 전해액을 주입하는 단계에서 상기 외장재 내부 공간의 가스가 배출되는, 이차 전지의 제조 방법.
The method of claim 10 , wherein, in the injecting of the electrolyte, the gas in the inner space of the exterior material is discharged.
 청구항 10에 있어서, 상기 외장재의 일 단부와 상기 전극 탭부는 상기 접합 유닛을 사이에 두고 융착되는, 이차 전지의 제조 방법.The method of claim 10 , wherein one end of the casing and the electrode tab portion are fused to each other with the bonding unit interposed therebetween.
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