KR20220041633A - 버튼형 이차전지 및 그 제조방법 - Google Patents

버튼형 이차전지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220041633A
KR20220041633A KR1020200125153A KR20200125153A KR20220041633A KR 20220041633 A KR20220041633 A KR 20220041633A KR 1020200125153 A KR1020200125153 A KR 1020200125153A KR 20200125153 A KR20200125153 A KR 20200125153A KR 20220041633 A KR20220041633 A KR 20220041633A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
positive electrode
electrode tab
negative electrode
tab
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020200125153A
Other languages
English (en)
Inventor
민건우
이용곤
이제준
임재원
조민수
김민규
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020200125153A priority Critical patent/KR20220041633A/ko
Publication of KR20220041633A publication Critical patent/KR20220041633A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H01M10/0427—Button cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 하부캔에 전해액과 전극조립체가 탑재되고, 상부캔 측벽의 내주면과 하부캔 측벽의 외주면이 마주하도록 상부캔과 하부캔이 결합되는 버튼형 이차전지의 제조방법에 있어서, 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취되고, 상기 음극에서 음극탭이 돌출되고 양극에서 양극탭이 돌출된 전극조립체를 제조하는 단계(S10); 및 제조된 전극조립체를 하부캔에 탑재하고 상부캔을 결합하는 단계(S20);를 포함하고, 상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는, 전극조립체의 제조가 이뤄졌을 때 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치되게 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

버튼형 이차전지 및 그 제조방법{Button type secondary battery and manufacturing method therof}
본 발명은 버튼형 이차전지와 그 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 상부캔과 하부캔 사이의 협소한 공간 내에서 양극탭과 음극탭의 중첩(겹침)을 회피하여 양극탭과 음극탭 및 전극조립체의 변형이 방지될 수 있는 버튼형 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 코인형 전지, 단추형 전지 등으로도 통용되는 버튼형 전지는 높이 보다 직경이 더 큰 형태로써 얇은 단추 또는 버튼 형상을 가지며, 리모컨, 시계, 장남감, 컴퓨터부품 등 여러 기기에서 널리 사용되고 있다.
이러한, 버튼형 전지는 주로 재충전이 불가능한 일차전지로 제조되었었으나, 최근 소형화기기의 개발에 맞춰 충방전이 가능한 이차전지로도 널리 제조되고 있다. 그리고, 버튼형 이차전지 또한 원통형 또는 파우치형 이차전지와 같이 케이스 내에 전극조립체와 전해액이 내장되어 반복적인 충방전이 가능한 구조를 갖는다.
도 1a 는 종래의 버튼형 이차전지의 종단면이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 버튼형 이차전지는 상부캔(2)과 하부캔(1)이 결합되는 구조를 갖되, 상기 상부캔(2)과 하부캔(1)은 높이 보다 직경이 더 큰 납작한 원통형상으로 형성되며, 상기 상부캔(2)은 하부캔(1) 보다 약간 더 큰 직경을 갖도록 구성된다.
상기 하부캔(1)에는 양극, 분리막, 음극이 적층된 상태로 권취된 전극조립체(3) 및 전해액(미도시)이 탑재된다. 상기 전극조립체(1)는 도 1b 에 도시된 바와 같이, 회전하는 권심(7)에 분리막(6a), 음극(5), 분리막, 양극 순서로 투입되어 권취되며 상기 권심(7)이 빠진 홀에는 센터핀이 삽입되는 구조를 갖는다. 그리고, 도 1c 에 도시된 바와 같이, 음극(5)에서 연장된 음극탭(5a)이 하면에서 돌출되고 양극(4)에서 연장된 양극탭(4a)이 상면에서 돌출되는 구조를 갖는다. 상기 음극탭(5a)과 양극탭(4a)은 하부캔(1)과 상부캔(2) 각각에 접합된다.
한편, 버튼형 이차전지는 다른 원통형 이차전지나 파우치형 이차전지 보다 그 크기가 상대적으로 작다. 이에 따라 용량손실을 최소화하기 위해 전극조립체(3)는 하부캔(1)을 거의 꽉 채우는 크기로 제조되므로 상부캔(2)과 하부캔(1) 내부 사이의 공간 또한 상대적으로 여유가 부족하다.
이와 같이 여유공간이 작아짐에 따라 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 겹치는 구간이 발생하면, 외부충격 또는 진동 등에 따라 양극탭(4a)과 음극탭(5a) 및 전극조립체(3)의 변형이나 눌림이 발생할 가능성이 상대적으로 증가하는 문제가 있었다.
하지만, 종래의 구조에서는 도 1a 에 나타난 바와 같이 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 전극조립체(3)의 위 아래에서 중첩되여 공간이 부족하게 되고, 이에 따라 전극조립체(3)의 위 아래에서 양극탭(4a)또는 음극탭(5a)이 상기 전극조립체(3)를 변형시킬 가능성이 높았다.
이는 종래의 버튼형 이차전지의 제조 시에는 이와 같은 양극탭(4a)과 음극탭(5a)의 중첩 가능성에 대한 고려가 이뤄지지 않고 장착 위치가 선정되기 때문에 발생하는 문제이다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 양극탭(4a)과 음극탭(5a)의 중첩을 방지할 수 있는 버튼형 이차전지의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 이차전지를 제공하는 것에 주목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양극탭과 음극탭의 겹쳐짐(중첩)을 최소화할 수 있는 버튼형 이차전지의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 버튼형 이차전지를 제공한다.
본 발명에서 제공하는 버튼형 이차전지의 제조방법은, 하부캔에 전해액과 전극조립체가 탑재되고, 상부캔 측벽의 내주면과 하부캔 측벽의 외주면이 마주하도록 상부캔과 하부캔이 결합되는 버튼형 이차전지의 제조방법으로써, 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취되고, 상기 음극에서 음극탭이 돌출되고 양극에서 양극탭이 돌출된 전극조립체를 제조하는 단계(S10); 및 제조된 전극조립체를 하부캔에 탑재하고 상부캔을 결합하는 단계(S20);를 포함하고, 상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는, 전극조립체의 제조가 이뤄졌을 때 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치되게 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 양극에서 연장된 양극탭은 한번 이상 접힌 후 상부캔에 용접되고, 상기 음극에서 연장된 음극탭은 한번 이상 접힌 후 하부캔에 용접되되, 상기 양극탭과 음극탭은 접혔을 때, 일측 끝단은 전극조립체의 중심을 향하도록 배치된다.
상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는, 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취됐을 때, 상기 음극에 연결된 음극탭이 위치될 수 있는 범위를 선정하는 단계(S11); 상기 음극탭이 위치될 수 있는 범위와 중첩되는 위치를 회피하여 상기 양극에 연결된 양극탭이 위치할 범위를 선정하는 단계(S12); 선정된 범위 내에서 음극탭 및 양극탭이 위치되도록 양극과 음극을 각각 제조하는 단계(S13);를 포함할 수 있다.
또는, 상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는, 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취됐을 때, 상기 양극에 연결된 양극탭이 위치될 수 있는 범위를 선정하는 단계(S14); 상기 양극탭이 위치될 수 있는 범위와 중첩되는 위치를 회피하여 상기 음극에 연결된 음극탭이 위치할 범위를 선정하는 단계(S15); 선정된 범위 내에서 음극탭 및 양극탭이 위치되도록 양극과 음극을 각각 제조하는 단계(S16);를 포함할 수 있다.
상기 음극탭과 양극탭 중 어느 하나는 전극조립체의 상면에 위치하고 다른 하나는 하면에 위치하되, 상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 30도 이상으로 형성된다.
더 상세하게는 상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 150 내지 180도 범위로 형성된다.
전극조립체로 제조되기 전에, 상기 양극의 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프가 부착되는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 버튼형 이차전지는, 하부캔에 전해액과 전극조립체가 탑재되고, 상부캔 측벽의 내주면과 하부캔 측벽의 외주면이 마주하도록 상부캔과 하부캔이 결합되는 버튼형 이차전지로써, 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취되고, 상기 음극에서 음극탭이 돌출되고 양극에서 양극탭이 돌출된 전극조립체; 상기 전극조립체가 탑재되는 하부캔; 및 상기 전극조립체가 탭재된 하부캔을 폐쇄하도록 결합되는 상부캔;을 포함하고, 상기 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 음극탭과 양극탭 중 어느 하나는 전극조립체의 상면에 위치하고 다른 하나는 하면에 위치하되, 상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 30도 이상으로 형성된다.
더 상세하게는 상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 150 내지 180도 범위로 형성된다.
그리고, 상기 양극탭과 음극탭은 상부캔과 하부캔의 결합이 이뤄질 때, 한 지점 이상에서 꺾이게 구성된다.
상기 양극은 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프가 부착된다.
또한, 상기 전극조립체의 권취가 이뤄질 때 먼저 권취가 시작되고 나중에 권취가 끝나도록 상기 음극은 양극보다 더 긴 길이를 갖는다.
아울러, 본 발명에서는 위와 같은 구성을 갖는 버튼형 이차전지 복수 개가 직렬 또는 병렬로 연결된 버튼형 이차전지 모듈을 추가적으로 제공할 수 있다.
위와 같은 구성을 갖는 본 발명은 양극탭과 음극탭의 겹침이 최소화 되거나 방지되어 양극탭과 음극탭 및 전극조립체의 변형(눌림)을 방지할 수 있다.
이에 따라, 내부 쇼트 발생 가능성을 더욱 낮출 수 있다.
전극조립체로 제조되기 전에, 상기 양극의 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프가 부착되어 내부 쇼트 발생 가능성을 추가적으로 낮출 수 있다.
도 1a 는 종래의 버튼형 이차전지의 종단면도로써, 양극탭과 음극탭이 중첩되게 배치된 모습이 나타난 도면.
도 1b 는 전극조립체로 제조되기 위해 권심에 분리막들과 음극, 양극이 투입되는 모습이 도시된 도면.
도 1c 는 전극조립체에 투입되는 양극과 음극이 펼쳐진 모습이 도시된 도면.
도 2 는 양극을 기준으로 양극탭의 위치가 선정되었을 때 중첩(겹침)을 피해 음극탭이 위치될 수 있는 영역들(α, β)을 표시한 도면.
도 3 은 양극탭과 음극탭이 서로 간에 중첩을 피해 형성된 전극조립체의 사시도.
도 4 는 도 3 에서 X-X 부분에서 양극탭과 음극탭이 투영된 위치를 표시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 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, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 버튼형 이차전지와 그 제조방법에 관한 것으로써, 이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세히 설명한다.
제1실시예
본 발명은 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 중첩되지 않도록 배치된 버튼형 이차전지를 제1실시예로써 제공한다.
도 2 는 양극(4)을 기준으로 양극탭(4a)의 위치가 선정되었을 때 중첩(겹침)을 피해 음극탭(5a)이 위치될 수 있는 영역들(α, β)을 표시한 도면이고, 도 3 은 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 서로 간에 중첩을 피해 형성된 전극조립체의 사시도이며, 도 4 는 도 3 에서 X-X 부분에서 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 투영된 위치를 표시한 도면이다.
이 실시예에서 제공되는 버튼형 이차전지는 종래의 구조와 같이 하부캔(1)에 전해액과 전극조립체(3)가 탑재되고, 상부캔(2) 측벽의 내주면과 하부캔(1) 측벽의 외주면이 마주하도록 상부캔(2)과 하부캔(1)이 결합되는 구조를 갖는다.
그리고, 상기 전극조립체(3) 또한, 전극조립체(3)로 제조되기 위해 권심(7)에 분리막들(6)과 음극(5), 양극(4)이 투입되는 모습이 도시된 도 1b 에 나타난 바와 같이, 권심(7)의 회전에 의해 권취된 형태로 제조될 수 있다.
다만, 본 발명에서는 양극(4)과 음극(5)의 제조 시, 양극탭(4a)의 위치를 기준으로 음극탭(5a)의 위치를 중첩을 피해 선정하거나, 음극탭(5a)의 위치를 기준으로 양극탭(4a)의 위치를 중첩을 피해 선정된 점에서 차이가 있다.
즉, 전극조립체(3)의 권취가 완료됐을 때의 형상을 기준으로 권심에 투입되기 전에 양극탭(4a)의 위치가 어디에 위치하게 될지를 예측할 수 있다. 가령, 도 4 를 기준으로 양극탭(4a)이 2시방향에 놓이게 될 것으로 예상이 된다면, 그 방향을 피해 같이 투입되는 음극(5)에서 음극탭(5a)이 놓이는 위치를 회피하여 선정할 수 있다.
더 상세하게는 양극탭(4a)이 2시방향 위치에 놓일 경우, 음극탭(5a)은 양극탭(4a)과 충분히 이격되도록 5시부터 11시방향 범위 내에 놓이도록 선정될 수 있을 것이다. 이 경우, 양극탭(4a)과 음극탭(5a)의 이격 범위는 상부캔(2)과 하부캔(1) 내부에서의 여유공간의 크기나 양극탭(4a)과 음극탭(5a)의 두께 등에 의해 적절한 범위로 선정될 수 있을 것이다.
따라서, 양극(4)의 전체 길이를 따라 양극탭(4a)이 설치되는 위치가 선정되면 음극탭(5a)이 위치될 수 있는 범위들(α, β)이 선정될 수 있다.
전극조립체(3)의 제조 시 양극(4)을 기준으로 이 범위들(α, β)에 포함되도록 음극(5)의 투입이 이뤄지면, 양극탭(4a)을 기준으로 음극탭(5a)이 중첩되는 위치를 회피하여 배치될 수 있다.
위의 설명은 양극탭(4a)을 기준으로 음극탭(5a)의 중첩위치를 회피하는 방법에 대해 설명한 것이나, 그 반대로, 음극탭(5a)을 기준으로 양극탭(5a)의 중첩위치를 회피하는 방법도 동일하게 적용될 수 있다.
그러므로, 이 실시예에서 제공되는 버튼형 이차전지는 양극탭(4a) 또는 음극탭(5a0 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치된 구조를 갖는다.
한편, 양극탭(4a)과 음극탭(5a)의 중첩에 의한 문제를 해소하기 위해서는 상기 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체(3)의 중심을 기준으로 양극탭(4a)과 음극탭(5a) 사이의 사잇각(a)은 최소 30도 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 사잇각(a)이 30도 미만인 경우에는 전극조립체(3)의 상하면 근접영역에서 압력이 충분히 분산되지 못해 눌림 방지 효과가 저하될 우려가 있기 때문이다.
이와 같은 눌림 방지 효과를 최대로 하는 것은 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 반대로 배치될 때, 즉, 그 사잇각(a)이 180도 일 때 최대가 될 수 있다. 그러나, 180도에 적확히 놓이도록 음극탭(5a)의 설치 범위들(α, β)을 선정하는 더 엄격한 품질관리 및 설계가 요구되므로 생산성을 고려하여 전극조립체(3)의 중심을 기준으로 양극탭(4a)과 음극탭(5a) 사이의 사잇각은 150 내지 180도 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 양극탭(4a)과 음극탭(5a)은 도 1a 에 도시된 종래의 구조와 같이 상부캔(2)과 하부캔(1)의 결합이 이뤄질 때, 한 지점 이상에서 꺾이게 구성된다. 즉, 도 3 과 같이 전극조립체(3)의 상면 및 하면에서 수직으로 돌출된 양극탭(4a)과 음극탭(5a)은 도 3에서 점선으로 표시된 방향으로 눕혀지도록 한번 꺾여진 상태로 상부캔(2)과 하부캔(1) 사이에 탑재될 수 있다. 또한, 도 1c 에 나타난 바와 같이 종래의 구조와 마찬가지로 이 실시예에서 제공되는 전극조립체(3)는 상기 전극조립체(3)의 권취가 이뤄질 때 먼저 권취가 시작되고 나중에 권취가 끝나도록 상기 음극(5)은 양극(4)보다 더 긴 길이를 가질 수 있다.
아울러, 양극탭(4a) 또는 음극탭(5a)의 꺾임에 의한 쇼트 발생을 추가적으로 방지할 수 있도록 이 실시예에서 제공되는 버튼형 이차전지의 양극(4)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프(4b)가 추가적으로 부착될 수 있다.
또한, 위와 같은 구성을 갖는 버튼형 이차전지 복수 개가 직렬 또는 병렬로 연결된 버튼형 이차전지 모듈을 추가적으로 제공할 수 있다.
제2실시예
본 발명은 위와 같은 구성을 갖는 버튼형 이차전지의 제조방법을 제2실시예로써 제공한다.
본 발명에서 제공하는 버튼형 이차전지의 제조방법은 전극조립체(3)를 제조하는 단계(S10), 제조된 전극조립체(3)를 하부캔(1)에 탑재하고 상부캔(2)을 결합하는 단계(S20)를 포함한다.
전극조립체(3)를 제조하는 단계(S10)는 종래의 구조와 같이 분리막(6a), 음극(5), 분리막(6b), 양극(4) 순서로 적층된 상태에서 권취되고, 상기 음극(5)에서 음극탭(5a)이 돌출되고 양극(4)에서 양극탭(4a)이 돌출되도록 제조된다. 다만, 이 실시예에서 제공되는 상기 S10 단계에서는 전극조립체(3)의 제조가 이뤄졌을 때 양극탭(4a) 또는 음극탭(5a) 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치되게 제조된다.
상기 양극(4)에서 연장된 양극탭(4a)은 한번 이상 접힌 후 상부캔(2)에 용접되고, 상기 음극(5)에서 연장된 음극탭(5a)은 한번 이상 접힌 후 하부캔(1)에 용접되되, 상기 양극탭(4a)과 음극탭(5a)은 접혔을 때, 일측 끝단은 전극조립체(3)의 중심을 향하도록 배치된다.
상기 전극조립체(3)를 제조하는 단계(S10)는 두 가지 방식으로 이뤄질 수 있다. 그 중 하는 음극탭(5a)을 기준으로 양극탭(4a)을 회피하여 배치하는 것이다. 즉, 첫번째 방식은 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취됐을 때, 상기 음극(5)에 연결된 음극탭(5a0이 위치될 수 있는 범위를 선정하는 단계(S11), 상기 음극탭(5a)이 위치될 수 있는 범위와 중첩되는 위치를 회피하여 상기 양극(4)에 연결된 양극탭(4a)이 위치할 범위를 선정하는 단계(S12), 선정된 범위 내에서 음극탭(5a) 및 양극탭(4a)이 위치되도록 양극(4)과 음극(5)을 각각 제조하는 단계(S13)를 포함할 수 있다.
두번째 방식은 분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취됐을 때, 상기 양극(4)에 연결된 양극탭(4a)이 위치될 수 있는 범위를 선정하는 단계(S14) 상기 양극탭(4a)이 위치될 수 있는 범위와 중첩되는 위치를 회피하여 상기 음극(5)에 연결된 음극탭(5a)이 위치할 범위를 선정하는 단계(S15) 선정된 범위 내에서 음극탭(5a) 및 양극탭(4a)이 위치되도록 양극과 음극을 각각 제조하는 단계(S16)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 음극탭(5a)과 양극탭(4a) 중 어느 하나는 전극조립체(3)의 상면에 위치하고 다른 하나는 하면에 위치하되, 상기 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체(3)의 중심을 기준으로 양극탭(4a)과 음극탭(5a) 사이의 사잇각은 30도 이상으로 형성된다. 더 상세하게는 상기 양극탭(4a)과 음극탭(5a)이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체(3)의 중심을 기준으로 양극탭(4a)과 음극탭(5a) 사이의 사잇각은 150 내지 180도 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 전극조립체(3)로 제조되기 전에, 상기 양극(4)의 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프(4b)가 부착되는 단계를 더 포함할 수 있다.
위와 같은 구성을 갖는 본 발명은 양극탭(4a)과 음극탭(5a)의 겹침이 최소화 되거나 방지되어 양극탭(4a)과 음극탭(5a) 및 전극조립체(3)의 변형(눌림)을 방지할 수 있다.
이에 따라, 내부 쇼트 발생 가능성을 더욱 낮출 수 있다.
전극조립체(3)로 제조되기 전에, 상기 양극의 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프(4b)가 부착되어 내부 쇼트 발생 가능성을 추가적으로 낮출 수 있다.
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 가능하다.
1 : 하부캔
2 : 상부캔
3 : 전극조립체
4 : 양극
4a : 양극탭
4b : 절연테이프
5 : 음극
5a : 음극탭

Claims (14)

  1. 하부캔에 전해액과 전극조립체가 탑재되고, 상부캔 측벽의 내주면과 하부캔 측벽의 외주면이 마주하도록 상부캔과 하부캔이 결합되는 버튼형 이차전지의 제조방법에 있어서,
    분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취되고, 상기 음극에서 음극탭이 돌출되고 양극에서 양극탭이 돌출된 전극조립체를 제조하는 단계(S10); 및
    제조된 전극조립체를 하부캔에 탑재하고 상부캔을 결합하는 단계(S20);를 포함하고,
    상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는, 전극조립체의 제조가 이뤄졌을 때 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치되게 제조되는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극에서 연장된 양극탭은 한번 이상 접힌 후 상부캔에 용접되고, 상기 음극에서 연장된 음극탭은 한번 이상 접힌 후 하부캔에 용접되되,
    상기 양극탭과 음극탭은 접혔을 때, 일측 끝단은 전극조립체의 중심을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는,
    분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취됐을 때, 상기 음극에 연결된 음극탭이 위치될 수 있는 범위를 선정하는 단계(S11);
    상기 음극탭이 위치될 수 있는 범위와 중첩되는 위치를 회피하여 상기 양극에 연결된 양극탭이 위치할 범위를 선정하는 단계(S12);
    선정된 범위 내에서 음극탭 및 양극탭이 위치되도록 양극과 음극을 각각 제조하는 단계(S13);를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극조립체를 제조하는 단계(S10)는,
    분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취됐을 때, 상기 양극에 연결된 양극탭이 위치될 수 있는 범위를 선정하는 단계(S14);
    상기 양극탭이 위치될 수 있는 범위와 중첩되는 위치를 회피하여 상기 음극에 연결된 음극탭이 위치할 범위를 선정하는 단계(S15);
    선정된 범위 내에서 음극탭 및 양극탭이 위치되도록 양극과 음극을 각각 제조하는 단계(S16);를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  5. 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음극탭과 양극탭 중 어느 하나는 전극조립체의 상면에 위치하고 다른 하나는 하면에 위치하되,
    상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 30도 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 150 내지 180도 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  7. 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전극조립체로 제조되기 전에, 상기 양극의 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프가 부착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지의 제조방법.
  8. 하부캔에 전해액과 전극조립체가 탑재되고, 상부캔 측벽의 내주면과 하부캔 측벽의 외주면이 마주하도록 상부캔과 하부캔이 결합되는 버튼형 이차전지로써,
    분리막, 음극, 분리막, 양극 순서로 적층된 상태에서 권취되고, 상기 음극에서 음극탭이 돌출되고 양극에서 양극탭이 돌출된 전극조립체;
    상기 전극조립체가 탑재되는 하부캔; 및
    상기 전극조립체가 탭재된 하부캔을 폐쇄하도록 결합되는 상부캔;을 포함하고,
    상기 양극탭 또는 음극탭 중 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 위아래에서 중첩되는 위치를 회피하여 배치된 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 음극탭과 양극탭 중 어느 하나는 전극조립체의 상면에 위치하고 다른 하나는 하면에 위치하되,
    상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 30도 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 양극탭과 음극탭이 동일한 평면상에 투영됐을 때, 전극조립체의 중심을 기준으로 양극탭과 음극탭 사이의 사잇각은 150 내지 180도 범위로 형성된 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 양극탭과 음극탭은 상부캔과 하부캔의 결합이 이뤄질 때, 한 지점 이상에서 꺾이게 되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 양극은 상측변과 하측변 및 양측변의 테두리를 따라서 절연테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극조립체의 권취가 이뤄질 때 먼저 권취가 시작되고 나중에 권취가 끝나도록 상기 음극은 양극보다 더 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 버튼형 이차전지 복수 개가 직렬 또는 병렬로 연결된 버튼형 이차전지 모듈.
KR1020200125153A 2020-09-25 2020-09-25 버튼형 이차전지 및 그 제조방법 KR20220041633A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125153A KR20220041633A (ko) 2020-09-25 2020-09-25 버튼형 이차전지 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125153A KR20220041633A (ko) 2020-09-25 2020-09-25 버튼형 이차전지 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220041633A true KR20220041633A (ko) 2022-04-01

Family

ID=81183213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200125153A KR20220041633A (ko) 2020-09-25 2020-09-25 버튼형 이차전지 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220041633A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024007217A1 (zh) * 2022-07-06 2024-01-11 宁德新能源科技有限公司 扣式电池与电子装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024007217A1 (zh) * 2022-07-06 2024-01-11 宁德新能源科技有限公司 扣式电池与电子装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8697272B2 (en) Secondary battery having an insulating member
US9023509B2 (en) Secondary battery
KR100440934B1 (ko) 이차전지
KR101526457B1 (ko) 라운드 코너를 포함하는 전극조립체
US6887616B2 (en) Electrode unit and secondary battery using the same
EP2533326A1 (en) Rechargeable battery
US20130040191A1 (en) Rechargeable battery
KR20220041633A (ko) 버튼형 이차전지 및 그 제조방법
US9431636B2 (en) Rechargeable battery
US20140255755A1 (en) Electrode having round corner
JP4594244B2 (ja) 円筒形リチウム二次電池
KR20220103552A (ko) 버튼형 이차전지 및 그 제조방법
KR20150036911A (ko) 곡면이 형성되어 있는 전지셀
US20230087062A1 (en) Button-type secondary battery
JPH1140202A (ja) 電池の極板組立体製造方法及び該方法により製造された極板組立体
US20230223625A1 (en) Button-type secondary battery
KR20230068676A (ko) 전지 조립체 제조방법, 전지 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
KR100529098B1 (ko) 이차 전지
KR20220039127A (ko) 버튼형 이차전지
US20230065592A1 (en) Button-type secondary battery
JP7428318B2 (ja) ボタン型二次電池
KR20220039126A (ko) 버튼형 이차전지
US20110052974A1 (en) Secondary battery
JP2011009006A (ja) 電池パック
KR20220169332A (ko) 전극조립체 및 그의 제조방법, 이차전지