KR20230091443A - 전극 탭 가이드 - Google Patents

전극 탭 가이드 Download PDF

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KR20230091443A
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electrode tab
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electrode
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KR1020210180563A
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김태종
반정진
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드는 전극 탭이 길이 방향과 상이한 방향으로 절곡되도록, 상기 전극 탭의 상면을 가압하는 상부 가이드 및 상기 전극 탭의 하면을 가압하는 하부 가이드를 포함하고, 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드에는 마모 여부를 확인할 수 있는 마모 확인부 또는 마모 확인 패턴이 형성된다.

Description

전극 탭 가이드 {ELECTRODE TAB GUIDE}
본 발명은 전극 탭 가이드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전극 탭의 형상을 변경하는 전극 탭 가이드에 관한 것이다.
현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기 자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는 바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점이 있어 가장 많은 주목을 받고 있다.
이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
또, 이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 한다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극 들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체 등을 들 수 있다.
한편, 파우치형 전지에 내장되는 스택형 전극 조립체를 제조함에 있어서, 각 전극으로부터 연장되는 다수의 전극 탭은 용접 기기에 의해 프리-웰딩(pre welding)되어 일 지점으로 모아진 후 전극 리드와 전기적으로 연결된다. 이후, 전극 조립체는 셀 케이스에 내장되어 전지 셀로 제조되는데, 전지 셀의 활성화를 위한 충방전 공정 시 리튬 이온의 이동에 의해 전극 조립체의 두께가 가변됨에 따라 전극 탭에 장력이 가해져 전극 탭이 손상되거나 절단될 우려가 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 전극 탭의 용접 전, 탭 가이드를 이용하여 전극 탭에 마진을 형성하는 방법이 이용되고 있다. 그러나 반복 사용에 의해 마모된 탭 가이드를 적절한 시점에 교체하지 못하는 경우, 전극 탭에 미리 설계한 수준의 마진이 형성되지 않을 수 있는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 마모 수준을 빠르게 확인할 수 있는 전극 탭 가이드를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드는 전극 탭이 길이 방향과 상이한 방향으로 절곡되도록, 상기 전극 탭의 상면을 가압하는 상부 가이드 및 상기 전극 탭의 하면을 가압하는 하부 가이드를 포함하고, 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드에는 마모 여부를 확인할 수 있는 마모 확인부 또는 마모 확인 패턴이 형성된다.
상기 마모 확인부는 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드의 일 모서리에 형성될 수 있다.
상기 마모 확인부가 형성된 상기 일 모서리는 라운드 형상을 가질 수 있다.
상기 마모 확인부는 상기 전극 탭 가이드의 다른 부분과 상이한 색깔을 가질 수 있다.
상기 마모 확인부는 상기 전극 탭 가이드의 다른 부분과 상이한 물성을 가질 수 있다.
상기 마모 확인 패턴은 일정한 간격을 두고 배치되는 선 패턴일 수 있다.
상기 마모 확인 패턴은 동일한 무늬가 일정한 간격을 두고 배치되는 패턴일 수 있다.
상기 마모 확인 패턴은 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드의 일 모서리에 형성될 수 있다.
상기 마모 확인 패턴은 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드에 전체적으로 형성될 수 있다.
상기 마모 확인 패턴은 제1 패턴 및 제2 패턴을 포함하고,
상기 제1 패턴은 상기 전극 탭을 가압하는 상기 상부 가이드의 하부 또는 상기 하부 가이드의 상부에 형성될 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 전극 탭 가이드는 마모 수준이 빠르게 확인되므로, 적절한 시점에 교체될 수 있고 이에 따라 전극 탭에 충분한 마진이 형성될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 전극 탭 가이드를 사용하지 않은 경우의 전지 셀 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드가 전지 셀 제조 과정에 사용되는 것을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드가 전지 셀 제조 과정에 사용되는 것을 도시한 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드의 다른 예를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 설명한 것 외에 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 발명의 범위는 여기에서 설명하는 실시예들에 의해 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 확대하거나 축소하여 나타낸 것이므로, 본 발명의 내용이 도시된 바에 한정되지 않음은 자명하다. 이하의 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 각 층의 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 이하의 도면에서는 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명할 때, 이는 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 이와 반대로 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 설명할 때에는 그 사이에 다른 부분이 없는 것을 의미할 수 있다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아닐 수 있다. 한편, 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명하는 것과 마찬가지로, 다른 부분 "아래에" 또는 "하에" 있다고 설명하는 것 또한 상술한 내용을 참조하여 이해될 수 있을 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 전극 탭 가이드를 사용하지 않은 경우의 전지 셀 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전지 셀(100)은 다수개의 전극 및 다수개의 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체(120) 및 전극 조립체(120)의 양극 또는 음극으로부터 연장된 다수의 전극 탭(130)을 포함할 수 있다. 전극 조립체(120)는 전해액과 함께 셀 케이스(110) 내에 수용될 수 있다.
전극 조립체(120)는 충방전이 가능한 발전소자일 수 있다. 전극 조립체(120)에 포함된 전극은 양극 및 음극을 포함할 수 있고, 각 전극 사이에 분리막이 개재됨으로써 전극 조립체(120)는 양극/분리막/음극이 교대로 적층된 구조를 가질 수 있다. 양극 또는 음극은 집전체 상에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포된 것일 수 있고, 분리막은 절연 재질로 이루어짐으로써, 양극과 음극 사이를 전기적으로 절연하기 위한 것일 수 있다.
또, 전극 조립체(120)는 아래서부터 분리막/양극/분리막/음극 또는 분리막/음극/분리막/양극이 적층된 모노셀(mono-cell)이 단위셀로 제조되어 복수 개 적층되되, 분리막/음극/분리막 또는 분리막/양극/분리막 순서로 적층된 하프셀(half-cell)이 최외각에 적층된 것일 수 있다.
전극 조립체(120)의 일단 또는 전극 조립체(120)에 포함된 전극의 일단에는 전극 탭(130)들이 위치할 수 있다. 전극 탭(130)은 각 전극으로부터 일 방향 또는 양 방향으로 연장되는 부분일 수 있다. 전극 탭(130)은 전극 활물질이 도포되지 않은 부분일 수 있다. 전극 탭(130) 중 양극과 연결된 전극 탭(130)은 양극 탭으로, 음극과 연결된 전극 탭(130)은 음극 탭으로 지칭될 수 있다. 이 때, 양극 탭은 전극 조립체(120)의 일단에 위치하고, 음극 탭은 전극 조립체(120)의 타단에 위치할 수 있다.
전극 리드(140)는 셀 케이스(110) 내의 전극 조립체(120)와 셀 케이스(110)의 외부 부재 사이의 전기적 연결을 형성하기 위한 것일 수 있다. 전극 리드(140)의 일단은 셀 케이스(110)의 외부로 인출되고, 전극 리드(140)의 타단은 셀 케이스(110) 내에서 전극 탭(130)과 결합할 수 있다. 전극 리드(140)와 전극 탭(130)은 용접을 통해 결합될 수 있다.
한편, 전극 탭(130)은 전극 리드(140)와 연결되기 전에, 프리-웰딩 장치(300)에 의해 상호 결합될 수 있다. 프리-웰딩 장치(300)는 초음파 용접이 가능한 기기일 수 있다. 프리-웰딩 장치(300)는 혼(horn, 310)) 및 앤빌(anvil, 320)을 포함할 수 있으며, 전극 탭(130)들은 혼(310) 및 앤빌(320) 사이에 삽입된 후 용접을 통해 서로 연결될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 프리-웰딩 장치(300)에 삽입된 전극 탭(130)들은 일 지점으로 밀집될 수 있다. 전극 탭(130)들은 일 지점으로 모아지기 위해 절곡될 수 있으며, 절곡된 전극 탭(130)들은 전극 탭(130)의 길이 방향과 각을 이룰 수 있다. 이처럼, 전극 탭(130)에서 일 지점으로 밀집됨으로써 경사가 형성된 부분은 ‘탭 경사부’로 지칭될 수 있다. 또, 프리-웰딩 장치(300)를 통해 상호 결합된 후 전극 리드(140)와 연결되는 부분은 ‘탭 결합부’로 지칭될 수 있다. 이 때, 전극 조립체(120)의 일단으로부터 전극 리드(140)로 연장되는 전극 탭(130)들의 형상은, 그 단면을 기준으로, 직선 형상을 가질 수 있다. 전극 조립체(120)의 일단으로부터 전극 리드(140)로 연장되는 전극 탭(130)들의 경사각은 다소 일정할 수 있다. 전극 조립체(120)의 일단으로부터, 탭 경사부 및 탭 결합부는 순차적으로 위치할 수 있으며, 탭 경사부는 전체적으로 직선 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
여기서, 전극 탭(130)의 길이 방향이란 양극 또는 음극의 말단으로부터 전극 탭이 연장되는 방향을 지칭하는 것으로써, 양극 또는 음극의 일면과 평행한 방향일 수 있다. 또, 전극 탭(130)의 길이 방향이란 전지 셀(100)의 일단 또는 양단으로부터 돌출된 전극 리드(140)가 위치한 방향을 지칭하는 것일 수 있다.
전극 조립체(120)는 전극 탭(130)과 전극 리드(140)가 연결된 후 셀 케이스(110)에 내장됨으로써 전지 셀(100)로 제조될 수 있다. 전지 셀(100)은 충방전 공정 또는 디개싱(degassing) 공정 등을 거칠 수 있고, 이 과정에서 기구적 간섭 등에 의한 외력이 전지 셀(100)에 가해질 수 있다. 이처럼, 전지 셀(100)의 내측 방향으로 외력이 가해지는 경우, 전극 탭(130)의 탭 경사부, 즉, 직선 형상을 가지는 전극 탭(130)의 일부분에는 과도한 장력이 발생될 수 있고, 이에 따라 전극 탭(130)이 손상될 수 있는 문제가 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드가 전지 셀 제조 과정에 사용되는 것을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드가 전지 셀 제조 과정에 사용되는 것을 도시한 부분 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 전극 탭 가이드(200)는 상술한 전극 탭(130)의 손상 방지를 위해 전극 탭(130)에 마진을 형성할 수 있다. 전극 탭 가이드(200)는 전극 조립체(120)의 양극 또는 음극으로부터 연장되는 전극 탭(130)을 가압할 수 있고, 이에 따라 전극 탭(130)의 형상이 변형됨으로써 전극 탭(130)에 마진이 형성될 수 있다.
전극 탭 가이드(200)는 상부 가이드(210) 및 하부 가이드(220)를 포함할 수 있다. 상부 가이드(210)와 하부 가이드(220)는 서로를 향해 가까워지거나, 서로로부터 멀어질 수 있다. 전극 탭(130)은 상부 가이드(210)와 하부 가이드(220) 사이에 삽입될 수 있고, 상부 가이드(210)와 하부 가이드(220)의 상대적인 위치가 변화함에 따라 전극 탭(130)이 가압됨으로써 전극 탭(130)의 형상이 변형될 수 있다.
구체적으로, 전극 탭 가이드(200)는 프리-웰딩 장치(300)보다 전극 조립체(120)와 가까이 위치할 수 있고, 전극 탭(130)을 가압함으로써 전극 조립체(120)와 전극 리드(140) 사이에 상대적으로 경사가 완만한 부분을 형성할 수 있다. 구체적으로, 도 1과 비교하여, 도 2의 전극 탭(130)은 전극 탭 가이드(200)에 의해 가압됨으로써 기울기가 완만한 구간을 추가로 포함할 수 있다. 전극 조립체(120)의 일단으로부터 전극 리드(140)로 연장되는 전극 탭(130)들의 경사각은 위치에 따라 상이할 수 있으며, 전극 리드(140)와 가까운 부분의 경사각이 전극 조립체(120)와 가까운 부분의 경사각 보다 더 작을 수 있다. 이처럼, 전극 조립체(120)의 일단으로부터 전극 리드(140)가 위치한 지점까지 연장되는 전극 탭(130)의 형상이, 그 단면을 기준으로, 직선 형상에서 굴곡 형상으로 변형됨으로써 전극 탭(130)에는 마진이 형성될 수 있다. 이에 따라, 전지 셀(100) 외력이 가해지더라도 전극 탭(130)에 과도한 장력이 발생하지 않을 수 있고, 전극 탭(130)의 손상이 최소화될 수 있다.
다시 말해서, 전극 탭 가이드(200)는 탭 경사부를 변형시킬 수 있다. 전극 탭 가이드(200)를 통해 탭 경사부는 부분적으로 경사각이 상이한 부분을 포함할 수 있고, 전극 탭(130)들은 좁은 간격으로 위치할 수 있다. 전극 조립체(120)의 일단으로부터, 탭 경사부 및 탭 결합부는 순차적으로 위치할 수 있으며, 탭 경사부의 경사각이 달리 형성됨으로써 전극 탭(130)은 전극 조립체(120)의 일단으로부터 전극 리드(140)로 연장되는 부분 사이에서 굴곡 형상을 가질 수 있다.
한편, 전극 탭 가이드(200)의 동작 시 전극 탭 가이드(200)가 전극 탭(130)에 미치는 영향을 최소화하기 위하여, 전극 탭 가이드(200)의 형상은 조절될 수 있다. 예를 들어, 상부 가이드(210)에서 전극 조립체(120)가 위치한 방향의 하부 모서리(210T)는 전극 탭(130)을 주로 가압하는 부분일 수 있고, 전극 탭(130)의 손상을 방지하기 위하여 각진 형상보다는 라운드 형상으로 제조되는 것이 바람직할 수 있다. 또, 도시되지는 않았으나, 하부 가이드(220)에서 전극 조립체(120)가 위치한 방향의 상부 모서리 또한 라운드 형상으로 제조되는 것이 바람직할 수 있다. 한편, 이하에서는, 전극 탭(130)을 주로 가압하는 상부 가이드(210) 및 하부 가이드(220)의 일 모서리의 특징을 설명함에 있어서, 하부 모서리(210T)를 중심으로 설명하기로 한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 것이므로, 하부 모서리(210T)에 대한 설명이 하부 가이드(220)의 상부 모서리에도 적용될 수 있음은 자명하다.
또한, 전극 탭(130)의 손상을 방지하기 위하여, 전극 탭 가이드(200)는 플라스틱과 같은 강성이 낮은 소재로 제조되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 전극 탭 가이드(200)는 연성이 있는 PEEK를 포함할 수 있다. 여기서, 전극 탭 가이드(200)는 전체적으로 강성이 낮은 소재로 제조될 수도 있으나, 전극 탭(130)과 주로 가압하는 부분만 강성이 낮은 소재로 제조되도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, 전극 탭 가이드(200)에서 상부 가이드(210)의 하부 모서리(210T)는 강성이 낮은 소재로 형성될 수 있다.
한편, 전극 탭 가이드(200)는 전지 셀의 제조 공정에서 반복적으로 사용될 수 있으며, 상부 가이드(210)의 하부 모서리(210T)는 전극 탭(130)을 반복적으로 가압할 수 있다. 이러한 반복 사용에 의해 하부 모서리(210T)는 마모될 수 있고, 하부 모서리(210T)의 R값이 미리 설계된 것과 달라짐에 따라 전극 탭(130)의 마진이 적게 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 전지 셀(100)은 충전 후 두께가 상승할 수 있는데, 전극 탭(130)에 마진이 충분히 형성되지 않으면 이러한 두께 변화에 따라 최외각 전극 탭(130)에 장력이 가해짐으로써 전극 탭(130)이 단선될 수이 있다. 따라서, 상술한 문제를 해결하기 위해 전극 탭 가이드(200)는 적절한 시기에 교체되어야 할 수 있다. 그러나, 육안으로 전극 탭 가이드(200)의 교체 시점을 정확하게 판단하는 것은 불가능하므로 전극 탭 가이드(200)를 너무 빨리 교체하여 낭비가 되거나, 너무 늦게 교체하여 전극 탭(130) 마진이 적절하게 형성되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드의 일 예를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 가이드의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 전극 탭 가이드(200)는 육안으로 교체 시점을 확인할 수 있다.
전극 탭 가이드(200)는 하부 모서리(210T)에 형성된 마모 확인부(212)를 포함할 수 있다. 마모 확인부(212)는 전극 탭 가이드(200)의 다른 부분과 상이한 형상, 색상, 패턴 또는 물성을 가짐으로써, 전극 탭 가이드(200)의 마모 여부를 용이하게 확인할 수 있도록 한 것일 수 있다.
일 예로, 도 4에 도시된 것과 같이 마모 확인부(212)는 전극 탭 가이드(200)의 다른 부분과 상이한 색상을 가질 수 있다. 색상이 상이한 부분의 크기가 줄어드는 것을 통해, 전극 탭 가이드(200)의 마모 여부가 확인될 수 있고, 전극 탭 가이드(200)의 상부 가이드(210) 또는 하부 가이드(220)가 적절한 시점에 교체될 수 있다.
다른 예로, 마모 확인부(212)는 전극 탭 가이드(200)의 다른 부분과 상이한 입자 크기를 가지거나, 상이한 물성으로 제조될 수 있다. 입자 크기 또는 물성을 통해 마모 확인부(212)가 전극 탭 가이드(200)의 다른 부분과 차별화되어 육안으로 드러날 수 있으며, 전극 탭 가이드(200)의 마모 여부가 확인될 수 있다.
전극 탭 가이드(200)는 마모 확인 패턴(214)을 포함할 수 있다. 마모 확인 패턴(214)는 도 5에 도시된 것과 같이 전극 탭 가이드(200)에 전체적으로 형성될 수 있으나, 전극 탭 가이드(200)의 일부분에 형성되는 것도 가능하며, 구체적으로 상부 가이드(210) 및 하부 가이드(220)에서 손상되기 쉬운 하부 모서리(210T) 또는 상부 모서리에 형성될 수도 있다.
마모 확인 패턴(214)은 일정한 간격을 두고 배치되는 선 패턴 또는 격자 패턴일 수 있다. 또는 마모 확인 패턴(214)은 동일한 무늬가 일정한 간격을 두고 배치됨으로써 패턴을 형성한 것일 수도 있다. 마모 확인 패턴(214)에서 일정한 간격을 두고 배치되는 선 또는 무늬를 통해, 전극 탭 가이드(200)의 마모 상태가 확인될 수 있고, 이에 따라 전극 탭 가이드(200)가 적절한 시점에 교체될 수 있다.
마모 확인 패턴(214)은 위치에 따라 적어도 두개의 패턴을 가지도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, 마모 확인 패턴(214)은 전극 탭(130)을 가압하는 상부 가이드(210)의 하부 또는 하부 가이드(220)의 상부와 가까운 부분에 형성된 제1 패턴 및 다른 부분에 형성된 제2 패턴을 포함할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 상부 가이드(210)의 하부 또는 하부 가이드(220)의 상부와 가까운 부분에 형성된 제1 패턴은 격자 패턴이고, 그 외의 부분에 형성된 제2 패턴은 선 패턴일 수 있다. 구체적인 다른 예를 들어, 제1 패턴 및 제2 패턴은 모두 선 또는 동일한 무늬가 반복되는 패턴으로 형성되나, 제1 패턴의 선의 두께가 제2 패턴보다 작거나, 제1 패턴의 무늬의 크기가 제2 패턴보다 작을 수 있다. 또는, 제1 패턴의 선 또는 무늬 사이의 간격이 제2 패턴 보다 작을 수 있다. 이는 마모 확인이 필수적인 부분의 패턴을 달리 형성함으로써, 전극 탭 가이드(200)의 교체 시점을 더욱 명확하게 확인되도록 하기 위한 것일 수 있다.
마모 확인 패턴(214)은 전극 탭 가이드(200)를 부분적으로 염색하거나 부분적으로 식각함으로써 형성될 수 있다. 또한, 마모 확인 패턴(214)은 몰드를 통한 전극 탭 가이드(200)의 제조 시 함께 형성될 수도 있다.
한편, 상술한 전지 셀은, 일 방향으로 적층되어 전지 셀 적층체를 형성할 수 있으며, 전지 셀 적층체를 수용하는 모듈 케이스 내부에 수용되어 전지 모듈로 모듈화 될 수 있다. 또한, 전지 모듈은 전지의 온도나 전압 등을 관리해 주는 전지 관리시스템(Battery Management System; BMS) 및/또는 냉각 장치 등과 함께 전지 팩을 형성할 수 있다. 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전지 팩이 적용되는 디바이스는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단일 수 있다. 그러나, 상술한 디바이스가 이에 제한되는 것은 아니며, 상술한 예시 외에 다양한 디바이스에 본 실시예에 따른 전지 팩이 사용될 수 있고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 전지 셀
110: 셀 케이스
120: 전극 조립체
130: 전극 탭
140: 전극 리드
200: 전극 탭 가이드
300: 프리-웰딩 장치

Claims (10)

  1. 전극 탭이 길이 방향과 상이한 방향으로 절곡되도록, 상기 전극 탭의 상면을 가압하는 상부 가이드 및 상기 전극 탭의 하면을 가압하는 하부 가이드를 포함하고,
    상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드에는 마모 여부를 확인할 수 있는 마모 확인부 또는 마모 확인 패턴이 형성되는 전극 탭 가이드.
  2. 제1항에서,
    상기 마모 확인부는 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드의 일 모서리에 형성되는 전극 탭 가이드.
  3. 제2항에서,
    상기 마모 확인부가 형성된 상기 일 모서리는 라운드 형상을 가지는 전극 탭 가이드.
  4. 제1항에서,
    상기 마모 확인부는 상기 전극 탭 가이드의 다른 부분과 상이한 색깔을 가지는 전극 탭 가이드.
  5. 제1항에서,
    상기 마모 확인부는 상기 전극 탭 가이드의 다른 부분과 상이한 물성을 가지는 전극 탭 가이드.
  6. 제1항에서,
    상기 마모 확인 패턴은 일정한 간격을 두고 배치되는 선 패턴인 전극 탭 가이드.
  7. 제1항에서,
    상기 마모 확인 패턴은 동일한 무늬가 일정한 간격을 두고 배치되는 패턴인 전극 탭 가이드.
  8. 제1항에서,
    상기 마모 확인 패턴은 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드의 일 모서리에 형성되는 전극 탭 가이드.
  9. 제1항에서,
    상기 마모 확인 패턴은 상기 상부 가이드 또는 상기 하부 가이드에 전체적으로 형성되는 전극 탭 가이드.
  10. 제9항에서,
    상기 마모 확인 패턴은 제1 패턴 및 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제1 패턴은 상기 전극 탭을 가압하는 상기 상부 가이드의 하부 또는 상기 하부 가이드의 상부에 형성되는 전극 탭 가이드.

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