KR20220068555A - Method of manufacturing battery cell using laser welding method and battery cell manufactured using the same - Google Patents

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KR20220068555A
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황지훈
정헌범
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a battery cell comprising: a step of forming a plurality of electrode tab bundles by stacking, for each polarity, a plurality of electrode tabs protruding and extending from an electrode assembly; a first laser welding step of bonding the electrode tab bundles by irradiating predetermined regions of the stacked electrode tab bundles with a laser so as to form a first welding portion; a step of positioning an electrode lead on the bonded electrode tab bundles; a second laser welding step of bonding the electrode tab bundles and the electrode lead by irradiating predetermined regions of the electrode tab bundles and the electrode lead with the laser so as to form a second welding portion; a step of housing an electrode assembly in a cell case; and a step of sealing the cell case. According to the present invention, it is possible to prevent welding defects due to abrasion, etc.

Description

레이저 용접법을 이용하여 배터리 셀을 제조하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 배터리 셀{Method of manufacturing battery cell using laser welding method and battery cell manufactured using the same}Method of manufacturing battery cell using laser welding method and battery cell manufactured using the same

본 발명은 레이저 용접법을 사용하여 전극 탭 다발의 접합 및 전극 탭 다발과 전극 리드의 접합을 실시하는 과정을 포함하는 배터리 셀의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 배터리 셀에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a battery cell, including the steps of bonding an electrode tab bundle and bonding an electrode tab bundle and an electrode lead using a laser welding method, and a battery cell manufactured using the same.

스마트폰, 노트북, 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) 및 에너지 저장 디바이스(ESS) 등에 적용되고 있다. As technology development and demand for mobile devices such as smartphones, laptops, and digital cameras increase, technologies related to rechargeable batteries that can be charged and discharged are becoming active. In addition, secondary batteries are alternative energy sources for fossil fuels that cause air pollutants, such as electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (P-HEVs), and energy storage devices (ESSs). applied, etc.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이차전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있는데, 특히 높은 작동 전압, 단위 중량당 고에너지 밀도를 갖는 장점을 갖는 리튬 이차전지에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. Types of secondary batteries currently widely used include lithium secondary batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, and nickel zinc batteries. In particular, research on lithium secondary batteries having advantages of high operating voltage and high energy density per unit weight Development is actively underway.

이러한 리튬 이차전지는 전지케이스에 전극조립체가 수납된 형태이고, 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 각형 이차전지와 원통형 이차전지 및 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 파우치 케이스에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류된다.These lithium secondary batteries are of a form in which an electrode assembly is accommodated in a battery case, and depending on the shape of the battery case, a prismatic secondary battery and a cylindrical secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch case in which the electrode assembly is made of an aluminum laminate sheet It is classified as a built-in pouch-type secondary battery.

또한, 전극조립체는 일반적으로 전극과 분리막을 교대로 적층하여 형성하게 되고, 적층된 각 전극으로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭들을 극성별로 적층하여 전극 탭 다발을 형성하게 된다. In addition, the electrode assembly is generally formed by alternately stacking electrodes and separators, and stacking a plurality of electrode tabs protruding from each stacked electrode according to polarity to form an electrode tab bundle.

위와 같이 적층된 전극 탭 다발은 용접을 통하여 접합하게 되고, 접합된 전극 탭 다발 상에 전극 리드를 위치시켜 다시 용접함으로써, 전극 탭 다발과 전극 리드를 전기적으로 연결하게 된다. The electrode tab bundles stacked as described above are joined through welding, and by placing an electrode lead on the bonded electrode tab bundle and welding again, the electrode tab bundle and the electrode lead are electrically connected.

도 1은 종래 기술의 초음파 용접법으로 접합하기 전과 후의 전극 탭 다발의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 종래 기술의 초음파 용접법으로 접합된 전극 탭 다발에 레이저 용접법으로 전극 리드를 접합하기 전과 후의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of an electrode tab bundle before and after bonding by an ultrasonic welding method of the prior art, and FIG. It is a cross-sectional view schematically showing a later cross-section.

그러나, 종래에는 전극 탭 다발(1)의 접합 시에 주로 초음파 용접법을 사용하고 있다. However, conventionally, the ultrasonic welding method is mainly used for bonding the electrode tab bundle 1 .

초음파 용접법이란 용접부에 하중을 가하면서 초음파 진동을 부가하여 진동 마찰열을 발생시켜 접합하는 방법으로, 납땜(Soldering) 등과 달리 제3금속의 첨가가 없는 장점이 있으나, 용접부에 직접 하중을 가하여야 하므로, 도 1에서 도시한 바와 같이 초음파 용접 장치의 혼(H, Horn)과 엔빌(A, Anvil)의 압흔에 의한 단차가 발생하게 된다. Ultrasonic welding is a method of joining by generating vibration frictional heat by adding ultrasonic vibration while applying a load to the welded part. As shown in FIG. 1, a step difference occurs due to indentation of the horn (H, Horn) and the anvil (A, anvil) of the ultrasonic welding apparatus.

이로 인하여 도 2에 도시한 바와 같이 용접된 전극 탭 다발(1) 상에 전극 리드(2)를 위치시킨 후 마스크(M)를 이용하여 일정 영역에 레이저 빔을 조사하는 레이저 용접으로 접합하는 경우, 전극 탭 다발(1)과 전극 리드(2)가 완전히 밀착 결합되지 못하거나, 둘 사이에 공극(4)이 발생하는 문제가 있다. For this reason, as shown in FIG. 2, when the electrode lead 2 is placed on the welded electrode tab bundle 1 and then joined by laser welding in which a laser beam is irradiated to a certain area using a mask M, There is a problem in that the electrode tab bundle 1 and the electrode lead 2 are not completely tightly coupled, or a void 4 is generated between the two.

또한, 밀착 저하나 공극(4)이 발생하면 이로 인하여 용접 강도가 저하되고, 이차전지 제조 과정 등에서 전극 탭 다발(1)과 전극 리드(2)의 접합이 분리되어 단선 불량이 발생할 수 있는 문제가 있다. In addition, when adhesion degradation or voids 4 occur, the welding strength is reduced, and the bonding between the electrode tab bundle 1 and the electrode lead 2 is separated in the secondary battery manufacturing process, etc. There is a problem that a disconnection defect may occur. have.

더욱이 초음파 용접법의 경우에는 혼(H)과 엔빌(A)을 용접하고자 하는 대상과 물리적으로 접촉해야 하므로, 반복 작업에 의한 마모 등이 발생할 수 있고, 이로 인한 용접 품질이 저하되는 문제가 있다. Moreover, in the case of the ultrasonic welding method, since the horn (H) and the anvil (A) must be in physical contact with the object to be welded, wear and the like may occur due to repetitive work, and thereby there is a problem in that the welding quality is deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 레이저 용접법을 사용하여 전극 탭 다발의 접합 및 전극 탭 다발과 전극 리드의 접합을 실시하는 과정을 포함하는 배터리 셀의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 배터리 셀을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a battery cell including bonding an electrode tab bundle and bonding an electrode tab bundle and an electrode lead using a laser welding method, and a battery manufactured using the same The purpose is to provide a cell.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 셀 제조 방법은 전극조립체로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭을 각각 극성별로 적층하여 전극 탭 다발을 형성하는 단계, 적층된 상기 전극 탭 다발의 일정 영역에 레이저를 조사하여 제1 용접부를 형성함으로써 상기 전극 탭 다발을 접합하는 1차 레이저 용접 단계, 상기 1차 레이저 용접 단계에서 접합된 상기 전극 탭 다발 상에 전극 리드를 위치시키는 단계, 상기 전극 탭 다발과 상기 전극 리드의 일정 영역에 레이저를 조사하여 제2 용접부를 형성함으로써 상기 전극 탭 다발과 상기 전극 리드를 접합하는 2차 레이저 용접 단계, 상기 전극 리드가 접합된 상기 전극조립체를 셀 케이스 내에 수납하는 단계 및 상기 셀 케이스를 실링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A battery cell manufacturing method according to the present invention for achieving the above object includes the steps of stacking a plurality of electrode tabs protruding from an electrode assembly for each polarity to form an electrode tab bundle, a predetermined region of the stacked electrode tab bundle A first laser welding step of bonding the electrode tab bundle by irradiating a laser to the first welding part, the step of placing an electrode lead on the electrode tab bundle joined in the first laser welding step, the electrode tab bundle and a second laser welding step of joining the electrode tab bundle and the electrode lead by irradiating a laser to a predetermined area of the electrode lead to form a second welding portion, and accommodating the electrode assembly to which the electrode lead is bonded in a cell case and sealing the cell case.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 제조 방법은 셀 케이스가 파우치형 셀 케이스인 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell manufacturing method according to the present invention is characterized in that the cell case is a pouch-type cell case.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 제조 방법은 제2 용접부의 단면 폭이 제1 용접부의 단면 폭보다 좁은 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell manufacturing method according to the present invention is characterized in that the cross-sectional width of the second welded portion is narrower than the cross-sectional width of the first welded portion.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 제조 방법은 제2 용접부가 제1 용접부 내에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell manufacturing method according to the present invention is characterized in that the second welding portion is located in the first welding portion.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 제조 방법은 1차 레이저 용접 단계와 2차 레이저 용접 단계가 동일한 레이저 용접 장치를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell manufacturing method according to the present invention is characterized in that the first laser welding step and the second laser welding step are performed using the same laser welding apparatus.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀은 전극조립체, 상기 전극조립체로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭을 극성별로 적층하여 레이저 용접법으로 제1 용접부를 형성하여 접합한 양극과 음극 각각의 전극 탭 다발, 상기 전극 탭 다발 각각에 레이저 용접법으로 제2 용접부를 형성하여 접합한 양극과 음극의 전극 리드 및 상기 전극 리드가 접합된 전극조립체를 수납하는 셀 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery cell according to the present invention, an electrode assembly and a plurality of electrode tabs protruding from the electrode assembly are stacked according to polarity to form a first welding portion by laser welding, and each electrode tab bundle of the positive and negative electrodes joined together, the electrode and a cell case for accommodating electrode leads of positive and negative electrodes bonded to each other by forming a second welding portion on each of the tab bundles by laser welding, and an electrode assembly to which the electrode leads are bonded.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀은 셀 케이스가 파우치형 셀 케이스인 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell according to the present invention is characterized in that the cell case is a pouch-type cell case.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀은 제2 용접부의 단면 폭이 제1 용접부의 단면 폭보다 좁은 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell according to the present invention is characterized in that the cross-sectional width of the second welded portion is narrower than the cross-sectional width of the first welded portion.

또한, 본 발명에 따른 배터리 셀은 제2 용접부가 상기 제1 용접부 내에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, the battery cell according to the present invention is characterized in that the second welding portion is located in the first welding portion.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 본 발명에 따른 배터리 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the battery pack according to the present invention is characterized in that it includes the battery cell according to the present invention.

또한, 본 발명에 따른 디바이스는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, the device according to the present invention is characterized in that it comprises a battery pack according to the present invention.

본 발명의 배터리 셀 제조 방법은 비접촉 방식의 레이저 용접법을 사용하여 전극 탭 다발 및 전극 리드를 접합함으로써, 접촉 방식의 초음파 용접법을 사용할 시 발생할 수 있는 마모 등에 의한 용접 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다. The battery cell manufacturing method of the present invention has the advantage of being able to prevent welding defects due to wear and the like that may occur when using the contact ultrasonic welding method by bonding the electrode tab bundle and the electrode lead using a non-contact laser welding method. .

또한, 본 발명의 배터리 셀 제조 방법은 전극 탭 다발의 용접부 내에 전극 탭 다발과 전극 리드의 용접부가 위치하여 용접 강도가 우수한 장점이 있다. In addition, the method of manufacturing a battery cell of the present invention has an advantage in that the welding strength of the electrode tab bundle and the electrode lead is located within the welding portion of the electrode tab bundle, so that the welding strength is excellent.

도 1은 종래 기술의 초음파 용접법으로 접합하기 전과 후의 전극 탭 다발의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래 기술의 초음파 용접법으로 접합된 전극 탭 다발에 레이저 용접법으로 전극 리드를 접합하기 전과 후의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접법으로 접합한 전극 탭 다발의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접법으로 접합한 전극 탭 다발과 전극 리드의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross-section of an electrode tab bundle before and after bonding by an ultrasonic welding method of the prior art.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section before and after bonding an electrode lead by a laser welding method to an electrode tab bundle joined by an ultrasonic welding method of the prior art.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating a part of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of an electrode tab bundle joined by a laser welding method according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of an electrode tab bundle and an electrode lead joined by a laser welding method according to an embodiment of the present invention.

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.In the present application, terms such as “comprise”, “have”, or “include” are intended to designate the existence of features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when it is said that a part is connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본 발명에 따른 배터리 셀 및 배터리 셀의 제조 방법에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery cell and a method of manufacturing the battery cell according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a part of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 본 발명의 배터리 셀에 관하여 살펴보면, 본 발명의 배터리 셀(100)은 전극과 분리막을 교대로 적층하여 형성한 전극조립체, 전극조립체로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭 다발(110), 전극 탭 다발(110)과 접합되어 배터리 셀(100)이 외부의 장치 등과 전기적으로 연결되도록 하는 전극 리드(120)를 포함한다. Referring to the battery cell of the present invention with reference to FIG. 3 , the battery cell 100 of the present invention is an electrode assembly formed by alternately stacking electrodes and separators, and a plurality of electrode tab bundles 110 protruding from the electrode assembly. , and an electrode lead 120 bonded to the electrode tab bundle 110 so that the battery cell 100 is electrically connected to an external device or the like.

또한, 일반적으로 배터리 셀은 전극조립체를 수납하기 위한 셀 케이스를 포함하고, 본 발명에서는 셀 케이스로 파우치형 셀 케이스인 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다. In addition, in general, a battery cell includes a cell case for accommodating the electrode assembly, and in the present invention, the cell case is preferably a pouch-type cell case, but is not limited thereto.

여기서, 전극 탭 다발(110)은 전극조립체의 적층된 각각의 전극으로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭을 양극과 음극, 극성별로 한 지점에서 적층하고, 용접하여 접합함으로써 형성된다. Here, the electrode tab bundle 110 is formed by stacking a plurality of electrode tabs protruding from each of the stacked electrodes of the electrode assembly at one point for each positive electrode, negative electrode, and polarity, and welding the plurality of electrode tabs together.

이어서, 이러한 전극 탭 다발(110)에 전극 리드(120)를 용접 등의 방법으로 접합하게 된다. Then, the electrode lead 120 is joined to the electrode tab bundle 110 by welding or the like.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접법으로 접합한 전극 탭 다발의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 용접법으로 접합한 전극 탭 다발과 전극 리드의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of an electrode tab bundle joined by a laser welding method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of an electrode tab bundle and an electrode lead bonded by a laser welding method according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 전극 탭 다발(110)과 전극 리드(120)를 접합하는 방법에 관하여 살펴보면, 먼저 레이저 용접법을 사용하여 전극 탭 다발(110)을 접합하는 1차 레이저 용접을 실시하고, 접합된 전극 탭 다발(110)과 전극 리드(120)를 접합하는 2차 레이저 용접을 실시하여 전극 탭 다발(110)에 전극 리드(120)의 접합을 형성한다.Referring to the method of bonding the electrode tab bundle 110 and the electrode lead 120 of the present invention with reference to FIGS. 4 and 5 , first laser welding for bonding the electrode tab bundle 110 using a laser welding method and performing secondary laser welding for bonding the bonded electrode tab bundle 110 and the electrode lead 120 to form a junction of the electrode lead 120 to the electrode tab bundle 110 .

여기서, 1차 레이저 용접은 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 전극 탭이 적층된 전극 탭 다발(110)에 레이저 빔을 조사하면, 레이저 빔의 에너지에 의하여 전극 탭 다발(110)의 일정 영역이 용융되고, 이후 용융된 부분이 응고되면서 제1 용접부(130)를 형성하여 접합되는 과정이다. Here, in the primary laser welding, when a laser beam is irradiated to the electrode tab bundle 110 in which a plurality of electrode tabs are stacked as shown in FIG. 4 , a certain area of the electrode tab bundle 110 is formed by the energy of the laser beam. It is a process of being melted and then joined by forming the first welding part 130 while the molten portion is solidified.

여기서, 마스크(M)는 레이저 빔이 원하는 영역에만 조사될 수 있도록 하는 역할을 한다. Here, the mask M serves to allow the laser beam to be irradiated only to a desired area.

이와 같이 비접촉 방식의 레이저 용접을 통하여 적층된 전극 탭 다발(110)을 용접함으로써, 기존의 접촉 방식의 초음파 용접을 사용함으로써 발생하는 각종 불량의 발생을 방지할 수 있다. By welding the stacked electrode tab bundles 110 through the non-contact laser welding as described above, it is possible to prevent the occurrence of various defects caused by using the conventional contact-type ultrasonic welding.

다음으로, 2차 레이저 용접은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 용접부(130)를 형성하여 접합된 전극 탭 다발(110)에 전극 리드(120)를 위치시키고, 레이저 빔을 조사하여, 제2 용접부(140)를 형성함으로써 전극 탭 다발(110)과 전극 리드(120)를 접합한다. Next, in the secondary laser welding, as shown in FIG. 5 , the electrode lead 120 is positioned on the electrode tab bundle 110 joined by forming the first welding part 130 , and the laser beam is irradiated, the second By forming the welding part 140 , the electrode tab bundle 110 and the electrode lead 120 are joined.

이때, 2차 레이저 용접 시의 레이저 빔 조사 위치는 전극 탭 다발(110)의 제1 용접부(130) 내에 위치하게 되고, 제2 용접부(140)의 폭은 제1 용접부(130)의 폭 보다 좁게 형성되도록 레이저 빔이 조사되는 영역을 조절하는 것이 필요하다. At this time, the laser beam irradiation position during the secondary laser welding is located in the first welding portion 130 of the electrode tab bundle 110 , and the width of the second welding portion 140 is narrower than the width of the first welding portion 130 . It is necessary to adjust the area to which the laser beam is irradiated so that it is formed.

즉, 제2 용접부(140) 중 전극 탭 다발(110)에 형성되는 부분은 1차 레이저 용접에 의하여 이미 형성된 제1 용접부(130)의 내부에 형성되게 된다. That is, a portion of the second welded portion 140 formed on the electrode tab bundle 110 is formed inside the already formed first welded portion 130 by primary laser welding.

이와 같이, 제1 용접부(130) 내에 제2 용접부(140)가 형성됨으로써, 용접 강도가 상승하는 효과도 있다. As described above, by forming the second welding portion 140 in the first welding portion 130 , there is also an effect of increasing welding strength.

한편, 상기와 같은 레이저 용접법을 포함하는 배터리 셀 제조 방법에 대하여 살펴보면, 먼저 전극과 분리막을 교대로 적층하여 전극조립체를 형성하고, 각각의 전극에 형성된 복수의 전극 탭을 양극과 음극, 극성별로 적층하여 전극 탭 다발(110)을 형성한다. On the other hand, looking at the battery cell manufacturing method including the laser welding method as described above, first, an electrode assembly is formed by alternately stacking electrodes and separators, and a plurality of electrode tabs formed on each electrode are stacked for each positive electrode, negative electrode, and polarity. to form the electrode tab bundle 110 .

다음으로, 적층된 전극 탭 다발(110)을 상기와 같이 1차 레이저 용접을 통하여 접합하고, 접합된 전극 탭 다발 상에 전극 리드(120)를 위치시킨다. Next, the stacked electrode tab bundles 110 are bonded through primary laser welding as described above, and the electrode leads 120 are positioned on the bonded electrode tab bundles.

이후 전극 탭 다발(110)과 전극 리드(120)를 2차 레이저 용접을 통하여 접합하고, 전극 리드(120)가 접합된 전극조립체를 셀 케이스에 수납하고, 전해액 주입 및 실링 등의 과정을 거쳐 배터리 셀(100)을 형성하게 된다. Thereafter, the electrode tab bundle 110 and the electrode lead 120 are bonded through secondary laser welding, the electrode assembly to which the electrode lead 120 is bonded is accommodated in a cell case, and the battery is subjected to electrolyte injection and sealing processes. A cell 100 is formed.

이와 같은 방법으로 제조된 배터리 셀(100)은 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 단독 또는 복수를 직렬/병렬로 연결하고, 배터리 관리 시스템이나, 냉각 시스템 등 추가적인 구성요소를 부가하여 배터리 모듈이나 배터리 팩을 형성하는 것도 가능하다. The battery cells 100 manufactured in this way are connected individually or in series/parallel according to the required output voltage or charge/discharge capacity, and additional components such as a battery management system or a cooling system are added to form a battery module or It is also possible to form a battery pack.

또한, 이렇게 제조된 배터리 팩은 다양한 디바이스의 전력 공급원으로서 사용될 수 있다. In addition, the battery pack thus manufactured can be used as a power supply source for various devices.

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.As the specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

100 : 배터리 셀
110 : 전극 탭 다발
120 : 전극 리드
130 : 제1 용접부
140 : 제2 용접부
M : 마스크100: battery cell
110: electrode tab bundle
120: electrode lead
130: first welding part
140: second welding part
M: mask

Claims (11)

전극조립체로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭을 각각 극성별로 적층하여 전극 탭 다발을 형성하는 단계;
적층된 상기 전극 탭 다발의 일정 영역에 레이저를 조사하여 제1 용접부를 형성함으로써 상기 전극 탭 다발을 접합하는 1차 레이저 용접 단계;
상기 1차 레이저 용접 단계에서 접합된 상기 전극 탭 다발 상에 전극 리드를 위치시키는 단계;
상기 전극 탭 다발과 상기 전극 리드의 일정 영역에 레이저를 조사하여 제2 용접부를 형성함으로써 상기 전극 탭 다발과 상기 전극 리드를 접합하는 2차 레이저 용접 단계;
상기 전극 리드가 접합된 상기 전극조립체를 셀 케이스 내에 수납하는 단계; 및
상기 셀 케이스를 실링하는 단계;를 포함하는 배터리 셀 제조 방법.
forming a bundle of electrode tabs by stacking a plurality of electrode tabs protruding from the electrode assembly for each polarity;
a first laser welding step of joining the electrode tab bundles by irradiating a laser to a predetermined area of the stacked electrode tab bundles to form a first welding part;
positioning an electrode lead on the electrode tab bundle joined in the first laser welding step;
a secondary laser welding step of bonding the electrode tab bundle and the electrode lead by irradiating a laser to a predetermined region of the electrode tab bundle and the electrode lead to form a second welding part;
accommodating the electrode assembly to which the electrode lead is bonded in a cell case; and
A method of manufacturing a battery cell comprising a; sealing the cell case.
 제1항에 있어서, 상기 셀 케이스는 파우치형 셀 케이스인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
The method of claim 1 , wherein the cell case is a pouch-type cell case.
 제1항에 있어서, 상기 제2 용접부의 단면 폭은 상기 제1 용접부의 단면 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
The method of claim 1 , wherein a cross-sectional width of the second welded portion is narrower than a cross-sectional width of the first welded portion.
 제3항에 있어서, 상기 제2 용접부는 상기 제1 용접부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
The method of claim 3 , wherein the second weld portion is located within the first weld portion.
 제1항에 있어서, 상기 1차 레이저 용접 단계와 상기 2차 레이저 용접 단계는 동일한 레이저 용접 장치를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
The method of claim 1 , wherein the first laser welding step and the second laser welding step are performed using the same laser welding apparatus.
 전극조립체;
상기 전극조립체로부터 돌출 연장된 복수의 전극 탭을 극성별로 적층하여 레이저 용접법으로 제1 용접부를 형성하여 접합한 양극과 음극 각각의 전극 탭 다발;
상기 전극 탭 다발 각각에 레이저 용접법으로 제2 용접부를 형성하여 접합한 양극과 음극의 전극 리드; 및
상기 전극 리드가 접합된 전극조립체를 수납하는 셀 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
electrode assembly;
a plurality of electrode tabs protruding from the electrode assembly are stacked according to polarity to form a first welding part by a laser welding method, and each electrode tab bundle is joined to the positive electrode and the negative electrode;
electrode leads of positive and negative electrodes joined to each other by forming a second welding portion on each of the electrode tab bundles by laser welding; and
and a cell case accommodating the electrode assembly to which the electrode lead is bonded.
 제6항에 있어서, 상기 셀 케이스는 파우치형 셀 케이스인 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
The battery cell according to claim 6, wherein the cell case is a pouch-type cell case.
 제6항에 있어서, 상기 제2 용접부의 단면 폭은 상기 제1 용접부의 단면 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
The battery cell of claim 6 , wherein a cross-sectional width of the second welded portion is narrower than a cross-sectional width of the first welded portion.
 제8항에 있어서, 상기 제2 용접부는 상기 제1 용접부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
9. The battery cell of claim 8, wherein the second weld is located within the first weld.
 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩.
A battery pack comprising the battery cell of any one of claims 6 to 9.
 제10항의 배터리 팩을 포함하는 디바이스.
A device comprising the battery pack of claim 10 .
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