KR20220145210A - 전극조립체의 용접방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 일측으로 전극탭이 돌출된 전극들이 복수개 적층된 전극조립체에서 상기 전극탭에 리드를 용접하는 전극조립체의 용접방법으로써, 전극들을 적층하여 전극조립체를 제조하는 전극조립체제공단계; 상기 전극조립체에서 최외각에 위치하는 전극탭의 표면에 버퍼탭을 부착하는 버퍼탭부착단계; 및 상기 버퍼탭이 사이에 위치하도록 최외각 전극탭에 리드를 맞대놓은 상태에서 용접을 진행하는 리드용접단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전극조립체의 용접방법은 용접이 이뤄지기 전에 최외각에 위치하는 전극탭의 표면에 버퍼탭이 부착되어 용접봉에 의해 가해지는 압력에 의한 전극탭의 손상을 최소한으로 억제 또는 사전에 방지할 수 있다.

Description

전극조립체의 용접방법{Welding method of electrode assembly}
본 발명은 전극조립체의 전극탭과 리드의 용접방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전극탭과 리드의 스팟용접(spot welding)이 이뤄질 때 용접부에서 발생하는 국부적인 스트레스 및 인장력에 기인하는 접힘 또는 단선 등의 문제를 해소할 수 있는 전극조립체의 용접방법에 관한 것이다.
개인 휴대단말, 전기 자동차 분야를 포함하여 여러 분야에서 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.
이차전지는 양극과 음극의 재질 및 외부 형상에 따라 다양하게 분류될 수 있으나, 이 중에서 리튬 화합물 재질을 사용하는 리튬 이차전지는 용량이 크고 자가 방전율이 적어 종래의 니켈-카드뮴 이차전지 등을 대신하여 널리 사용되고 있다.
그리고, 상기 리튬 이차전지는 다양한 형태로 제조 가능한데, 대표적으로 원통형(cylinder type), 각형(prismatic type), 파우치형(pouch type)으로 제조되는 것이 일반적이다.
이중, 파우치형 이차전지는 전극조립체가 파우치에 내장되는 구조를 갖되, 상기 전극조립체의 전극탭들(음극탭과 양극탭) 각각은 각각의 리드들(음극리드, 양극리드)와 용접되고 상기 리드들의 일단은 외부기기와 전기적 연결이 가능하도록 파우치 외부로 돌출되는 구조를 갖는다.
즉, 상기 전극조립체는 다수 개의 전극들이 적층되는 구조(음극, 분리막, 양극이 반복적으로 적층되는 구조)를 갖는다. 그리고, 양극과 음극 각각의 일측 변에는 양극탭 및 음극탭이 각각 형성된다. 각각의 전극들은 일측으로 전극탭들이 형성되고, 각각의 전극탭들은 하나로 모아진 상태에서 리드와 접합이 이뤄진다. 상기 전극탭은 음극탭, 양극탭 각각이 따로 모아진 상태에서 리드와 접합이 이뤄진다.
즉, 종래의 방식에 따라 전극조립체의 전극탭들(음극탭들과 양극탭들 중 양극탭들)이 모아지고 (양극)리드와 접합되는 모습이 나타난 도 1 을 참조하면, 음극(20)과 양극(10)이 분리막(30)을 사이에 두고 반복적으로 적층될 때, 음극(20)에서 돌출된 음극탭(21: 도 6 참조) 및 양극(10)에서 돌출된 양극탭(11)도 음극(20) 및 양극(10)과 함께 평행하게 적층이 이뤄진다.
그리고, 상기 음극탭(21)과 양극탭(11) 각각은 끝단이 하나로 모아지고(이때, 도면에서는 아랫쪽 전극탭으로 모아지는 것으로 도시되었으나, 경우에 따라서는 중간에 위치한 전극탭 또는 윗쪽 전극탭에 모아질 수도 있다), 모아진 상태에서 각각이 분리되지 않도록 사전용접이 이뤄진다. 이때, 양극탭(11)과 음극탭(21)은 전극조립체의 동일한 변(邊)에 모아지도록 배치될 수 있고 서로 반대쪽에서 각각 배치될 수도 있되, 같은 것끼리 모아지는 공정은 동시에 진행되거나 순서를 두고 개별적으로 이뤄질 수 있다.
그리고, 전극탭들(음극탭, 양극탭)이 모아진 상태에서 모아진 전극탭들끼리 초음파용접이 이뤄진 후에는 전극탭들에 리드를 밀착시킨 후, 상기 리드와 전극탭의 용접이 이뤄진다.
한편, 이때, 리드와 전극탭은 더 강한 결합력을 갖도록 스팟용접으로 이뤄진다. 스팟용접은 리드와 전극탭이 맞닿은 상태에서 위아래로 용접봉들이 압력을 가함과 동시에 전류를 인가하여 발생하는 저항열에 의해 국부적으로 가열됨으로써 이뤄진다.
그러나, 상대적으로 얇은 두께를 갖는 전극탭은 용접봉이 가압될 때, 가압되는 지점에서 국부적인 스트레스 및 인장력이 발생하게 된다. 이러한 스트레스 및 인장력은 전극탭의 강성을 약화시키고 이에 따라 용접지점에서 접힘 또는 단선이 발생할 수 있는 문제가 있었다. 아울러, 이러한 접힘 또는 단선이 발생하면 충방전 도중에 저항이 증가하여 열이 발생하게 되고 이는 이차전지의 화재 또는 폭발을 유발할 수 있는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래 구조의 문제점(전극탭과 리드의 용접시 스트레스 및 인장력이 발생하는 문제)을 해소할 수 있는 전극조립체의 용접방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측으로 전극탭이 돌출된 전극들(음극탭이 돌출된 음극 및 양극탭이 돌출된 양극)이 복수개 적층된 전극조립체에서 상기 전극탭에 리드를 용접하는 전극조립체의 용접방법으로써, 전극들을 적층하여 전극조립체를 제조하는 전극조립체제공단계; 상기 전극조립체에서 최외각에 위치하는 전극탭의 표면에 버퍼탭을 부착하는 버퍼탭부착단계; 및 상기 버퍼탭이 사이에 위치하도록 최외각 전극탭에 리드를 맞대놓은 상태에서 용접을 진행하는 리드용접단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버퍼탭부착단계에서 상기 버퍼탭은 최상층에 위치하는 전극탭과 최하층에 위치하는 전극탭 모두에 각각 부착된다.
상기 버퍼탭부착단계 이후 리드용접단계 이전에, 전극조립체에서 돌출된 복수개의 전극탭들을 모아서 상기 전극탭들끼리 접합되도록 용접이 이뤄지는 사전용접단계;가 포함된다.
상기 사전용접단계에서의 용접은 전극탭들과 버퍼탭이 적층된 상태에서 초음파를 가하여 접합이 이뤄지는 초음파 용접으로 이뤄지고, 리드용접단계에서의 용접은 버퍼탭에 리드가 맞닿은 상태에서 스팟 용접으로 이뤄진다.
상기 사전용접단계 이후 리드용접단계 이전에, 버퍼탭의 끝단과 전극탭들의 끝단이 동일하게 위치하도록 버퍼탭의 끝단과 전극탭들의 끝단의 절단이 이뤄지는 커팅단계를 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼탭은 전극탭과 동일한 재질(또는 무른 재질)로 제조되며, 최외각 전극탭에 부착이 가능하도록 접착제가 표면에 도포된 상태로 제공될 수 있다.
또는, 상기 버퍼탭은 전기전도성을 가지며 적어도 일면이 접착성을 갖는 테이프로 제공될 수 있다.
본 발명에서 제공되는 실시예에서, 상기 전극은 양극과 음극으로 구성되며, 상기 전극탭은 음극에서 돌출된 음극탭과 양극에서 돌출된 양극탭을 포함하고, 상기 리드는 음극탭과 용접되는 음극리드와 양극탭과 용접되는 양극리드를 포함하며, 상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭과 음극탭 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료된 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 다시 이루어지도록 제공될 수 있다.
본 발명에서 제공되는 다른 실시예에서, 상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭과 음극탭 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료된 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 다시 이루어질 때, 양극탭과 음극탭 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료되면 상기 전극조립체가 180도 회전한 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 이루어지도록 제공될 수 있다.
본 발명에서 제공되는 또 다른 실시예에서, 상기 전극은 양극과 음극으로 구성되며, 상기 전극탭은 음극에서 돌출된 음극탭과 양극에서 돌출된 양극탭을 포함하고, 상기 리드는 음극탭과 용접되는 음극리드와 양극탭과 용접되는 양극리드를 포함하며, 상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭과 음극탭 모두에서 각각 버퍼탭부착단계가 완료된 다음에, 양극탭과 음극탭 각각에서 리드용접단계가 이루어지도록 제공될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전극조립체의 용접방법은 용접이 이뤄지기 전에 최외각에 위치하는 전극탭의 표면에 버퍼탭이 부착되어 용접봉에 의해 가해지는 압력에 의한 전극탭의 손상을 최소한으로 억제 또는 사전에 방지할 수 있다.
상기 버퍼탭은 최상층에 위치하는 전극탭과 최하층에 위치하는 전극탭 모두에 각각 부착되어, 용접봉과 맞닿는 지점 및 리드와 접촉하는 지점 모두에서 발생하는 스트레스를 완화시킬 수 있다.
아울러, 전극탭과 버퍼탭의 끝단이 정렬되도록 절단되어 버퍼탭의 오부착에 의해 전극탭에서 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 버퍼탭은 전극탭과 동일한 재질로 제조되며, 최외각 전극탭에 부착이 가능하도록 접착제가 표면에 도포된 상태로 제공되거나, 전기전도성을 가지며 적어도 일면이 접착성을 갖는 테이프로 제공되어 용이한 부착이 가능하다.
도 1 은 종래의 방식에 따라 전극조립체들의 전극탭들이 모아지고 리드와 접합되는 모습이 나타난 도면(도 1 에서 전극탭들은 양극탭들이고 리드는 양극리드임).
도 2 는 본 발명에 따른 전극조립체의 용접방법의 각 단계가 순서대로 기재된 순서도.
도 3 은 본 발명에 따라 최외각(최상층과 최하층)의 전극탭 표면에 버퍼탭이 부착되는 모습이 도시된 도면.
도 4 는 본 발명에 따라 최외각의 전극탭에 버퍼탭이 부착된 상태에서 최하층 전극탭으로 모아진 모습이 도시된 도면.
도 5 는 본 발명에 따라 전극탭과 리드가 접합된 모습이 도시된 도면(도 5 에서 전극탭들은 양극탭들이고 리드는 양극리드임).
도 6 은 본 발명에 따라 전극조립체의 양측 각각에서 전극탭과 리드가 접합된 모습이 도시된 도면(도 6 에서 좌측에서 전극탭들은 음극탭들이고 리드는 음극리드이고 우측에서 전극탭들은 양극탭들이고 리드는 양극리드임).
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 일측으로 전극탭이 돌출된 전극들(음극탭이 돌출된 음극 및 양극탭이 돌출된 양극)이 복수개 적층된 전극조립체에서 상기 전극탭에 리드(양극리드 및 음극리드)를 용접하는 전극조립체의 용접방법에 관한 것으로써 이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 전극조립체의 용접방법의 각 단계가 순서대로 기재된 도 2 를 참조하면, 본 발명의 용접방법에서는 전극조립체제공단계(S10), 버퍼탭부착단계(S20), 사전용접단계(S30), 커팅단계(S40), 리드용접단계(S50)를 포함하여 구성된다.
상기 전극조립체제공단계(S10)에서는 음극(20)과 양극(10)이 번갈아 놓이되 그 사이마다 분리막(30)이 위치하도록 전극들과 분리막(30)을 적층하여 전극조립체를 제조한다. 이때, 음극(20)과 양극(10) 각각에는 음극탭(21) 및 양극탭(11)이 돌출되고, 상기 음극탭(21)과 양극탭(11)은 동일한 것들끼리 평행하게 놓이게 된다. 상기 전극조립체제공단계에서는 음극(20), 분리막(30), 양극(10)의 적층 및 적층 후 정렬이 이뤄지는 과정이 이뤄진다.
그리고, 버퍼탭부착단계(S20)에서는 상기 전극조립체에서 최외각에 위치하는 전극탭(11, 21)의 표면에 버퍼탭(50)이 부착된다(도 3 에서는 양극탭만 도시되었으나 음극탭도 동일하게 부착된다). 최외각(최상층과 최하층)의 전극탭 표면에 버퍼탭(50)이 부착되는 모습이 도시된 도 3 을 참조하면, 상기 버퍼탭부착단계(S20)에서 상기 버퍼탭(50)은 최상층에 위치하는 전극탭과 최하층에 위치하는 전극탭 모두에 각각 부착되되, 용접봉(미도시)과 접촉하게 되는 최상층 전극탭의 상면과 리드(40a, 40b)와 접촉하게 되는 최하층 전극탭의 하면에서 버퍼탭(50)이 부착된다.
본 발명에서 제공되는 버퍼탭(50)은 용접부에 집충되는 국부적인 스트레스 및 인장력을 줄일 수 있는 목적으로(즉, 전극탭으로 가해지는 압력이 집중되지 않고 분산되어 상기 전극탭의 변형을 억제 또는 감소시킬 수 있는 목적으로) 부착되는 것으로써, 전극탭에 부착되어 강도 및 연성을 증가시키는 기능을 제공한다. 이때, 버퍼탭(50)은 스팟용접이 이뤄질 수 있고, 전극탭(11, 21)과 리드(40a, 40b)의 연결부분에서 전류가 흐를 수 있도록 전기전도성을 갖는 재질로 제조된다.
따라서, 상기 버퍼탭(50)은 전기전도성을 갖는 전극탭과 동일한 재질 또는 상대적으로 더 무른 재질로 제조될 수 있다. 이때, 버퍼탭(50)의 부착이 용이하게 이뤄질 수 있도록 버퍼탭(50)은 일면(또는 양면 모두)에 접착제가 도포된 상태로 제공될 수 있다.
또는, 상기 버퍼탭(50)은 전기전도성을 가지며 적어도 일면이 접착성을 갖는 테이프 형태로 제공될 수 있다.
그리고, 전극조립체에서 돌출된 복수개의 전극탭들(11, 21)을 모아서 상기 전극탭들끼리 접합되도록 용접이 이뤄지는 사전용접단계(S30)가 이뤄진다. 즉, 최외각의 전극탭(11, 21)에 버퍼탭(50)이 부착된 상태에서 최하층 전극탭으로 각 전극탭들의 끝단이 모아진 모습이 나타난 도 4 를 참조하면, 상기 사전용접단계에서는 최외각 전극 중 어느 한 곳 즉, 최상층 또는 최하층 전극탭으로 나머지 전극탭들의 끝단이 모아지되, 미리정해진 길이만큼 겹쳐진 부분이 형성되도로 모아진 상태에서 용접이 이뤄진다.
상기 사전용접단계(S30)에서는 상대적으로 접합력은 낮지만 신속하게 이뤄지는 초음파용접으로 진행된다. 상기 초음파용접은 전극탭들과 버퍼탭(50)이 적층된 상태에서 초음파를 가하여 이뤄진다.
그리고, 사전용접단계(S30)가 완료되면, 커팅단계(S40)가 선택적으로 이뤄질 수 있다. 상기 커팅단계(S40)에서는 버퍼탭(50)의 끝단과 전극탭들(11, 21)의 끝단이 동일하게 위치하도록 커터(60)에 의해 버퍼탭(50)의 끝단과 전극탭들의 끝단의 절단이 이뤄진다.
그 다음으로, 본 발명에 따라 전극탭과 리드가 접합된 모습이 도시된 도 5 에 나타난 바와 같이, 리드용접단계(S50)가 진행된다. 상기 리드용접단계에서는 버퍼탭(50)이 사이에 위치하도록 최외각 전극탭에 리드(40a, 40b)를 맞대놓은 상태에서 스팟 용접으로 진행된다.
위와 같은 단계들(전극조립체제공단계(S10), 버퍼탭부착단계(S20), 사전용접단계(S30), 커팅단계(S40), 리드용접단계(S50))이 완료되면, 용접 상태를 검사하는 단계, 파우치에 삽입될 때 리드가 돌출되는 부분 일부를 덮도록 마감테이프를 부착하는 단계, 상기 마감테이프를 가압하는 단계, 광학카메라를 통해 전극조립체의 외관 및 용접 부위를 검사하는 단계 등이 추가적으로 이뤄질 수 있다.
한편, 상기 음극탭(21)과 양극탭(11)의 갯수 및 배치에 따라, 각 단계의 순서는 다르게 진행될 수 있다. 다만, 전극조립체의 양측 각각에서 전극탭과 리드가 접합된 모습이 도시된 도 6 에 나타난 바와 같이, 양극탭(11)과 음극탭(21) 각각은 각각의 양극리드(40a) 및 음극리드(40b)와 개별적으로 용접이 이뤄진다.
제1실시예
상기 전극조립체에 포함된 양극(10)과 음극(20) 각각에서 돌출된 양극탭(11)과 음극탭(21)은 각각이 양극리드(40a) 및 음극리드(40b)와 용접이 이뤄진다.
이 실시예에서는, 상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭(11)과 음극탭(21) 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료된 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 다시 이루어진다.
즉, 버퍼탭(50)을 부착하는 장치 및 초음파용접장치, 스팟용접장치 등이 한 곳에만 위치하는 경우, 상기 버퍼탭(50)을 부착하는 장치 및 초음파용접장치, 스팟용접장치가 위치를 변경해가며(가령, 양극탭을 작업하는 위치에서 음극탭을 작업하는 위치로 이동해가며) 용접 공정이 진행될 수 있다.
예를 들어, 양극탭(11)의 용접이 먼저 이뤄지고 음극탭(21)의 용접이 나중에 진행되는 경우라면, 양극탭(11)에 버퍼탭부착단계가 진행되고 양극리드(40a)에 리드용접단계가 먼저 이뤄진 다음, 버퍼탭(50)을 부착하는 장치 및 초음파용접장치, 스팟용접장치가 음극탭(21)쪽으로 이동하게 되고 반대쪽에 위치한 음극탭(21)의 버퍼탭부착단계가 진행되고 음극리드(40b)에 리드용접단계가 순차적으로 이뤄질 수 있다.
한편, 양극탭(11) 및 음극탭(21) 각각의 용접이 이뤄질 때, 상기 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계 외에도 위에서 설명한 사전용접단계, 커팅단계가 음극탭(21) 및 양극탭(11)의 용접시 개별적으로 이뤄지며, 전술한 바와 같은 용접 상태를 검사하는 단계, 파우치에 삽입될 때 리드가 돌출되는 부분 일부를 덮도록 마감테이프를 부착하는 단계, 상기 마감테이프를 가압하는 단계, 광학카메라를 통해 전극조립체의 외관 및 용접 부위를 검사하는 단계 등이 추가될 수 있다.
제2실시예
이 실시예에서도, 상기 전극조립체에 포함된 양극(10)과 음극(20) 각각에서 돌출된 양극탭(11)과 음극탭(21)은 각각이 양극리드(40a) 및 음극리드(40b)와 용접이 이뤄진다.
이 실시예에서도, 상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭(11)과 음극탭(21) 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료된 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 다시 이루어진다.
제1실시예에서와 같이, 버퍼탭(50)을 부착하는 장치 및 초음파용접장치, 스팟용접장치 등이 한 곳에만 위치하는 경우, 이 실시예에서는 전극조립체의 위치(전극탭이 향하는 방향)를 변경해가며 용접 공정이 진행될 수 있다.
예를 들어, 양극탭(11)의 용접이 먼저 이뤄지고 음극탭(21)의 용접이 나중에 진행되는 경우라면, 양극탭(11)에 버퍼탭부착단계가 진행되고 양극리드(40a)에 리드용접단계가 먼저 이뤄진 다음, 전극조립체는 180도 회전하고 반대쪽에 위치한 음극탭(21)이 양극탭(11)이 있던 자리에 놓고, 음극탭(21)에 버퍼탭부착단계가 진행되고 음극리드(40b)에 리드용접단계가 순차적으로 이뤄질 수 있다.
이 실시예에서도, 양극탭(11) 및 음극탭(21) 각각의 용접이 이뤄질 때, 상기 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계 외에도 위에서 설명한 사전용접단계, 커팅단계가 음극탭 및 양극탭의 용접시 개별적으로 이뤄지며, 전술한 바와 같은 용접 상태를 검사하는 단계, 파우치에 삽입될 때 리드가 돌출되는 부분 일부를 덮도록 마감테이프를 부착하는 단계, 상기 마감테이프를 가압하는 단계, 광학카메라를 통해 전극조립체의 외관 및 용접 부위를 검사하는 단계 등이 추가될 수 있다.
제3실시예
이 실시예에서도, 상기 전극조립체에 포함된 양극(10)과 음극(20) 각각에서 돌출된 양극탭(11)과 음극탭(21)은 각각이 양극리드(40a) 및 음극리드(40b)와 용접이 이뤄진다.
이 실시예에서는, 상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭(11)과 음극탭(21) 모두에서 각각 버퍼탭부착단계가 완료된 다음에, 양극탭(11)과 음극탭(21) 각각에서 리드용접단계가 이루어진다.
즉, 버퍼탭(50)을 부착하는 장치 및 초음파용접장치, 스팟용접장치 등은 전극탭의 갯수와 동일하게 제공되어, 양극탭(11)과 음극탭(21) 각각에서 버퍼탭(50)의 부착 및 용접 공정이 개별적으로 진행될 수 있다.
따라서, 양극탭과(11) 음극탭(21) 중 어느 것의 용접이 먼저 진행될 필요없이, 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 개별적으로 동시에 이뤄질 수 있다.
이 실시예에서도, 양극탭(11) 및 음극탭(21)의 용접이 이뤄지는 각각에서 상기 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계 외에도 위에서 설명한 사전용접단계, 커팅단계가 음극탭 및 양극탭의 용접시 각각 동시에 이뤄지며, 전술한 바와 같은 용접 상태를 검사하는 단계, 파우치에 삽입될 때 리드가 돌출되는 부분 일부를 덮도록 마감테이프를 부착하는 단계, 상기 마감테이프를 가압하는 단계, 광학카메라를 통해 전극조립체의 외관 및 용접 부위를 검사하는 단계 등이 동시에 추가될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전극조립체의 용접방법은 용접이 이뤄지기 전에 최외각에 위치하는 전극탭의 표면에 버퍼탭(50)이 부착되어 용접봉에 의해 가해지는 압력에 의한 전극탭의 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 버퍼탭(50)은 최상층에 위치하는 전극탭과 최하층에 위치하는 전극탭 모두에 각각 부착되어, 용접봉과 맞닿는 지점 및 리드와 접촉하는 지점 모두에서 발생하는 스트레스를 완화시킬 수 있다.
아울러, 전극탭과 버퍼탭의 끝단이 정렬되도록 절단되어 버퍼탭의 오부착에 의해 전극탭에서 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 버퍼탭(50)은 전극탭과 동일한 재질로 제조되며, 최외각 전극탭에 부착이 가능하도록 접착제가 표면에 도포된 상태로 제공되거나, 전기전도성을 가지며 적어도 일면이 접착성을 갖는 테이프로 제공되어 용이한 부착이 가능하다.
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.
10: 양극
20: 분리막
30: 음극
40a, 40b: 리드
50: 버퍼탭

Claims (10)

  1. 일측으로 전극탭이 돌출된 전극들이 복수개 적층된 전극조립체에서 상기 전극탭에 리드를 용접하는 전극조립체의 용접방법으로써,
    전극들을 적층하여 전극조립체를 제조하는 전극조립체제공단계;
    상기 전극조립체에서 최외각에 위치하는 전극탭의 표면에 버퍼탭을 부착하는 버퍼탭부착단계; 및
    상기 버퍼탭이 사이에 위치하도록 최외각 전극탭에 리드를 맞대놓은 상태에서 용접을 진행하는 리드용접단계;를 포함하는 전극조립체의 용접방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼탭부착단계에서 상기 버퍼탭은 최상층에 위치하는 전극탭과 최하층에 위치하는 전극탭 모두에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼탭부착단계 이후 리드용접단계 이전에, 전극조립체에서 돌출된 복수개의 전극탭들을 모아서 상기 전극탭들끼리 접합되도록 용접이 이뤄지는 사전용접단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 사전용접단계에서의 용접은 전극탭들과 버퍼탭이 적층된 상태에서 초음파를 가하여 접합이 이뤄지는 초음파 용접으로 이뤄지고, 리드용접단계에서의 용접은 버퍼탭에 리드가 맞닿은 상태에서 스팟 용접으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 사전용접단계 이후 리드용접단계 이전에, 버퍼탭의 끝단과 전극탭들의 끝단이 동일하게 위치하도록 버퍼탭의 끝단과 전극탭들의 끝단의 절단이 이뤄지는 커팅단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼탭은 전극탭과 동일한 재질로 제조되며, 최외각 전극탭에 부착이 가능하도록 접착제가 표면에 도포된 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼탭은 전기전도성을 가지며 적어도 일면이 접착성을 갖는 테이프인 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은 양극과 음극으로 구성되며, 상기 전극탭은 음극에서 돌출된 음극탭과 양극에서 돌출된 양극탭을 포함하고,
    상기 리드는 음극탭과 용접되는 음극리드와 양극탭과 용접되는 양극리드를 포함하며,
    상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭과 음극탭 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료된 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 다시 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭과 음극탭 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료된 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 다시 이루어질 때,
    양극탭과 음극탭 중 어느 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 완료되면 상기 전극조립체가 180도 회전한 다음에 다른 하나에서 버퍼탭부착단계 및 리드용접단계가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은 양극과 음극으로 구성되며, 상기 전극탭은 음극에서 돌출된 음극탭과 양극에서 돌출된 양극탭을 포함하고,
    상기 리드는 음극탭과 용접되는 음극리드와 양극탭과 용접되는 양극리드를 포함하며,
    상기 전극조립체제공단계 이후, 양극탭과 음극탭 모두에서 각각 버퍼탭부착단계가 완료된 다음에, 양극탭과 음극탭 각각에서 리드용접단계가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극조립체의 용접방법.
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