KR20230129784A - Electrode assembly and battery comprising same - Google Patents

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KR20230129784A
KR20230129784A KR1020220026828A KR20220026828A KR20230129784A KR 20230129784 A KR20230129784 A KR 20230129784A KR 1020220026828 A KR1020220026828 A KR 1020220026828A KR 20220026828 A KR20220026828 A KR 20220026828A KR 20230129784 A KR20230129784 A KR 20230129784A
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Abstract

본 발명은 어느 한 배터리 셀의 제1 전극와, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 버스바와, 상기 제1 전극과 상기 버스바 사이에 위치하여, 상기 제1 전극과 상기 버스바를 전기적으로 연결하는 제1 메탈 시트를 포함하는, 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이다. The present invention relates to a first electrode of a battery cell, a bus bar electrically connected to the first electrode, and a first electrode positioned between the first electrode and the bus bar to electrically connect the first electrode to the bus bar. 1 relates to an electrode assembly including a metal sheet and a battery including the same.

Description

전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리{Electrode assembly and battery comprising same}Electrode assembly and battery comprising same}

본 발명은 용접 불량을 방지할 수 있는 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly capable of preventing welding defects and a battery including the same.

근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 상용화된 이차전지 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and portable phones has rapidly increased, and as the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites has begun in earnest, high-performance secondary batteries capable of repeated charging and discharging have been developed. Research is actively underway. Among currently commercialized secondary batteries, lithium secondary batteries are in the spotlight for their advantages of free charging and discharging, very low self-discharge rate, and high energy density as they have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries.

최근에는 휴대용 전자 제품과 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차의 수요가 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 핵심적 부품은 차량 모터로 구동력을 부여하는 배터리 팩이다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전을 통해 차량의 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 사용자들이 늘어나고 있는 실정이다.Recently, secondary batteries have been widely used not only in small devices such as portable electronic products, but also in medium-to-large devices such as automobiles and power storage devices. In particular, as carbon energy is gradually depleted and interest in the environment increases, demand for hybrid vehicles and electric vehicles is increasing worldwide, including in the United States, Europe, Japan, and Korea. The most critical component in these hybrid or electric vehicles is the battery pack, which provides driving force to the vehicle motor. The number of users of hybrid vehicles and electric vehicles is increasing because the driving force of the vehicle can be obtained through charging and discharging of the battery pack, so they have superior fuel efficiency and do not emit or reduce pollutants compared to cars that use only engines.

이차전지가 전기 자동차용으로 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지를 직렬 및/또는 병렬로 연결한 배터리 모듈을 구성하여 배터리 팩으로 제조하게 된다. 이 때, 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차전지가 많이 이용된다.When secondary batteries are used for electric vehicles, a battery pack is manufactured by constructing a battery module in which a large number of secondary batteries are connected in series and/or parallel to increase capacity and output. At this time, pouch-type secondary batteries are often used in medium to large-sized devices due to the advantage of easy stacking.

이러한 파우치형 이차전지의 전극을 버스바에 용접하여 연결한다. 이때, 전극의 얇은 두께로 인하여, 전극의 뒤틀림이 발생하거나 만곡되는 현상이 발행한다. 이로 인하여, 전극의 용접 불량이 다수 발생하고 있다. The electrodes of this pouch-type secondary battery are connected to the bus bar by welding. At this time, due to the thin thickness of the electrode, the phenomenon of distortion or curvature of the electrode occurs. Because of this, many electrode welding defects occur.

한국등록특허 10-2085342 B1 (2020.02.28)Korean registered patent 10-2085342 B1 (2020.02.28)

본 발명은 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이며, 용접 불량을 방지할 수 있는 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이다. 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention relates to an electrode assembly and a battery including the same, and to an electrode assembly that can prevent welding defects and a battery including the same. The scope of the present invention is not limited by this.

본 발명은 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이며, 용접 불량을 방지할 수 있는 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이다. 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention relates to an electrode assembly and a battery including the same, and to an electrode assembly that can prevent welding defects and a battery including the same. The scope of the present invention is not limited by this.

본 발명의 일측면은, 어느 한 배터리 셀의 제1 전극와, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 버스바와, 상기 제1 전극과 상기 버스바 사이에 위치하여, 상기 제1 전극과 상기 버스바를 전기적으로 연결하는 제1 메탈 시트를 포함하는, 전극 어셈블리를 제공한다.One aspect of the present invention includes a first electrode of a battery cell, a bus bar electrically connected to the first electrode, and a device located between the first electrode and the bus bar to electrically connect the first electrode and the bus bar. An electrode assembly is provided, including a first metal sheet connected to.

상기 제1 메탈 시트는 다공성 금속 구조체인 메탈 폼을 포함할 수 있다. The first metal sheet may include metal foam, which is a porous metal structure.

한편, 본 발명의 다른 일 측면은 어느 한 배터리 셀의 제1 전극과, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 버스바와, 상기 제1 전극과 상기 버스바 사이에 위치하여, 상기 제1 전극과 상기 버스바를 전기적으로 연결하는 제1 메탈 시트와, 상기 어느 한 배터리와 나란히 배치되는 다른 한 배터리 셀의 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결하는 제2 메탈 시트를 포함하는, 전극 어셈블리를 제공한다. Meanwhile, another aspect of the present invention is a first electrode of a battery cell, a bus bar electrically connected to the first electrode, and located between the first electrode and the bus bar, wherein the first electrode and the bus bar are electrically connected to the first electrode. A first metal sheet that electrically connects the bus bar, a second electrode of another battery cell disposed in parallel with one of the batteries, and a second electrode located between the first electrode and the second electrode and the first electrode and the second electrode. An electrode assembly is provided, including a second metal sheet that electrically connects two electrodes.

상기 제2 메탈 시트는 다공성 금속 구조체인 메탈 폼을 포함할 수 있다. The second metal sheet may include metal foam, which is a porous metal structure.

상기 제1 메탈 시트는 상기 제1 전극과 동일한 재질을 포함할 수 있다.The first metal sheet may include the same material as the first electrode.

상기 제2 메탈 시트는 상기 제2 전극과 동일한 재질을 포함할 수 있다. The second metal sheet may include the same material as the second electrode.

상기 버스바, 상기 제1 메탈 시트, 상기 제1 전극, 상기 제2 메탈 시트 및 상기 제2 전극 순으로 적층되어 함께 용접될 수 있다. The bus bar, the first metal sheet, the first electrode, the second metal sheet, and the second electrode may be stacked in that order and welded together.

상기 제1 메탈 시트 및 상기 제2 메탈 시트의 두께는 각각 0.2mm보다 크거나 간고, 0.8mm보다 작거나 같을 수 있다. The thickness of the first metal sheet and the second metal sheet may be greater than or equal to 0.2 mm and less than or equal to 0.8 mm, respectively.

한편, 본 발명의 또 다른 일 측며은 배터리 셀과, 상기 배터리 셀과 연결되는 전술한 전극 어셈블리를 포함하는, 배터리를 제공한다. Meanwhile, another aspect of the present invention provides a battery including a battery cell and the above-described electrode assembly connected to the battery cell.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the detailed description, claims and drawings for carrying out the invention below.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리는 용접시 발생하는 불량을 최소화할 수 있다. An electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention can minimize defects that occur during welding.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리는 안정적으로 전극과 버스바를 접합하여 화재 발생 위험성 등을 미연에 방지할 수 있다. The electrode assembly and the battery including the same according to an embodiment of the present invention can prevent the risk of fire, etc. by stably joining the electrode and the bus bar.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리의 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 부분 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a partial diagram schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Various embodiments of the present disclosure are described below in conjunction with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure can make various changes and have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure to specific embodiments, and should be understood to include all changes and/or equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the various embodiments of the present disclosure. In connection with the description of the drawings, similar reference numbers have been used for similar components.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions such as “includes” or “may include” that may be used in various embodiments of the present disclosure indicate the presence of the corresponding function, operation, or component disclosed, and indicate the presence of one or more additional functions, operations, or components. There are no restrictions on components, etc. In addition, in various embodiments of the present disclosure, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present disclosure, expressions such as “or” include any and all combinations of words listed together. For example, “A or B” may include A, B, or both A and B.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second” used in various embodiments of the present disclosure may modify various elements of the various embodiments, but do not limit the elements. No. For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of the corresponding components. The above expressions can be used to distinguish one component from another. For example, the first user device and the second user device are both user devices and represent different user devices. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of various embodiments of the present disclosure.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it means that the component may be directly connected or connected to the other component, but It should be understood that other new components may exist between the above different components. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it will be understood that no new components exist between the component and the other component. You should be able to.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in the various embodiments of the present disclosure are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the various embodiments of the present disclosure. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the various embodiments of the present disclosure pertain.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in various embodiments of the present disclosure, are not ideal or excessively formal. It is not interpreted as meaning.

도 1은 배터리를 개략적으로 도시한 도면이다. 배터리는 파우치형 배터리 셀(1)이다. 배터리는 전해액 존재하는 파우치와, 파우치 내외로 구비된 두 개의 전극을 포함한다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며, 배터리는 배터리 셀(1), 배터리 모듈, 배터리 팩일 수 있다. 배터리는 전극 어셈블리를 포함하며, 전극 어셈블리는 제1 전극(110), 버스바(300), 제1 메탈 시트(210)를 포함할 수 있다. 1 is a diagram schematically showing a battery. The battery is a pouch-type battery cell (1). The battery includes a pouch containing an electrolyte and two electrodes provided inside and outside the pouch. Of course, it is not limited to this, and the battery may be a battery cell 1, a battery module, or a battery pack. The battery includes an electrode assembly, and the electrode assembly may include a first electrode 110, a bus bar 300, and a first metal sheet 210.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 전극(110)은 어느 한 배터리 셀(1)에 포함된다. 이때, 제1 전극(110)은 양극 또는 음극일 수 있다. 1 and 2, the first electrode 110 is included in one battery cell 1. At this time, the first electrode 110 may be an anode or a cathode.

제1 전극(110)은 버스바(300)와 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 전극(110)은 용접에 의해 버스바(300)와 전기적, 기계적으로 결합될 수 있다. 제1 전극(110)은 도시된 바와 같이 벤딩된 후 지그(410, 420)에 의해 버스바(300)와 밀착 후 용접된다. The first electrode 110 is electrically connected to the bus bar 300. At this time, the first electrode 110 may be electrically and mechanically coupled to the bus bar 300 by welding. The first electrode 110 is bent as shown and then brought into close contact with the bus bar 300 using jigs 410 and 420 and then welded.

제1 전극(110)과 버스바(300)의 용접 시 제1 전극(110)의 벤딩 또는 버스바(300)의 버어(Burr), 평편도 불량으로 인하여 용접 불량이 발생할 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위하여, 제1 메탈 시트(210)를 제공한다. When welding the first electrode 110 and the bus bar 300, welding defects may occur due to bending of the first electrode 110, burrs, or poor flatness of the bus bar 300. To prevent this, a first metal sheet 210 is provided.

제1 메탈 시트(210)는 제1 전극(110)과 버스바(300) 사이에 위치하여, 제1 전극(110)과 상기 버스바(300)를 전기적으로 연결한다. 보다 상세히 제1 메탈 시트(210)는 제1 전극(110) 또는 버스바(300)의 평편도 차이로 인한 용접불량을 방지하기 위하여 탄성재질로 이루어질 수 있다. The first metal sheet 210 is located between the first electrode 110 and the bus bar 300 and electrically connects the first electrode 110 and the bus bar 300. In more detail, the first metal sheet 210 may be made of an elastic material to prevent welding defects due to differences in the flatness of the first electrode 110 or the bus bar 300.

제1 메탈 시트(210)는 다공성 금속 구조체인 메탈 폼을 포함할 수 있다. 메탈 폼은 금속 재료 내부에 수많은 기포를 가진 다공질(Porous) 금속으로, 크게 개포형(open cell type, OC)과 폐포형(closed cell type, CC)으로 구분된다. The first metal sheet 210 may include metal foam, which is a porous metal structure. Metal foam is a porous metal with numerous bubbles inside the metal material, and is largely divided into open cell type (OC) and closed cell type (CC).

폐포형 발포금속의 경우 금속내부의 기포가 연결되지 않고 독립적으로 존재하며 개포형 발포금속의 경우 재료내부의 기공들이 서로 연결된 형태로 기체나 유체의 통과가 용이하다. 개포형 발포금속(open cell metal foam)은 형태상으로는 인체의 뼈와 유사한 구조를 가지는 duodechahedronal structurer로 구조학적 완전 등방성(isotropic)으로 이방성(anisotropic)인 하니컴에 비할수 없는 안정한 구조를 가지고 있다.In the case of closed-cell foam metal, the bubbles inside the metal are not connected and exist independently, while in the case of open-cell foam metal, the pores inside the material are connected to each other, making it easy for gas or fluid to pass through. Open cell metal foam is a duodechahedronal structurer that has a structure similar to human bone in form. It is structurally completely isotropic and has a stable structure that is incomparable to anisotropic honeycomb.

도 2 내지 조 4를 참조하면, 제1 전극(110), 제1 메탈 시트(210) 및 버스바(300)를 전기적으로 연결하기 위하여, 레이저 용접을 수행한다. 버스바(300), 제1 메탈 시트(210) 및 제1 전극(110) 순으로 적층된 전극 어셈블리를 제2 지그(420) 상에 배치한다. 그리고 제1 지그(410)로 전극 어셈블리를 가압하여 고정한 후, 레이저로 용접을 실시한다. 제1 지그(410)는 대략 사각 프레임 형상으로 중공부를 포함하여, 중공부를 통해 레이저 용접할 수 있다.2 to 4, laser welding is performed to electrically connect the first electrode 110, the first metal sheet 210, and the bus bar 300. The electrode assembly, in which the bus bar 300, the first metal sheet 210, and the first electrode 110 are stacked in that order, is placed on the second jig 420. Then, the electrode assembly is pressed and fixed with the first jig 410, and then welded with a laser. The first jig 410 has a substantially square frame shape and includes a hollow portion, and laser welding can be performed through the hollow portion.

이때, 제1 메탈 시트(210)는 다공성 금속 구조체를 포함하여, 버스바(300)나 제1 전극(110)의 평편도가 다소 낮아도, 용접 성공률을 향상시킬 수 있다. At this time, the first metal sheet 210 includes a porous metal structure, so that the welding success rate can be improved even if the flatness of the bus bar 300 or the first electrode 110 is somewhat low.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 개략적으로 도시한 도면들이다. 본 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리를 설명함에 있어 중복되는 내용은 생략한다. 5 to 7 are diagrams schematically showing an electrode assembly and a battery including the same according to another embodiment of the present invention. In describing the electrode assembly and the battery including the same according to this embodiment, redundant content will be omitted.

본 실시예에 따른 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리는 제1 전극(110), 제2 전극(120), 제1 메탈 시트(210), 제2 메탈 시트(220) 및 버스바(300)를 포함한다. The electrode assembly and the battery including the same according to this embodiment include a first electrode 110, a second electrode 120, a first metal sheet 210, a second metal sheet 220, and a bus bar 300. do.

제1 전극(110)은 어느 한 배터리 셀(1)의 전극이며, 제2 전극(120)은 어느 한 배터리와 나란히 배치된 다른 한 배터리 셀(2)의 전극이다. 즉, 두 개의 배터리 셀(1)이 인접하게 배치되고, 어느 한 배터리 셀(1)의 전극이 제1 전극(110)이며, 다른 한 배터리 셀(2)의 전극이 제2 전극(120)이다. 이때, 제2 전극(120)은 음극이거나 양극일 수 있다. 배터리셀은 제1 전극(110)과 제2 전극(120)이 같은 극이면 병렬로 연결되고, 다른 극이면 직렬로 연결된다. The first electrode 110 is an electrode of one battery cell 1, and the second electrode 120 is an electrode of another battery cell 2 arranged side by side with one battery. That is, two battery cells 1 are arranged adjacently, the electrode of one battery cell 1 is the first electrode 110, and the electrode of the other battery cell 2 is the second electrode 120. . At this time, the second electrode 120 may be a cathode or an anode. Battery cells are connected in parallel if the first electrode 110 and the second electrode 120 are of the same pole, and in series if the first electrode 110 and the second electrode 120 are of different poles.

제2 전극(120)은 제1 전극(110)과 마찬가지로 벤딩되어 제1 전극(110)과 전기적으로 연결된다. The second electrode 120 is bent like the first electrode 110 and is electrically connected to the first electrode 110.

제2 메탈 시트(220)는 제1 전극(110)과 제2 전극(120) 사이에 위치하여, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)을 전기적으로 연결한다. 이러한 제2 메탈 시트(220)는 다공성 금속 구조체인 메탈 폼을 포함할 수 있다. 보다 상세히, 전술한 제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)는 다공성 금소 구조체인 메탈 폼일 수 있다. 이때, 버스바(300)도 구리 재질을 포함한다. The second metal sheet 220 is located between the first electrode 110 and the second electrode 120 and electrically connects the first electrode 110 and the second electrode 120. This second metal sheet 220 may include metal foam, which is a porous metal structure. In more detail, the above-described first metal sheet 210 and second metal sheet 220 may be metal foam, which is a porous metal structure. At this time, the bus bar 300 also includes copper material.

즉, 전극 어셈블리는 버스바(300), 제1 메탈 시트(210), 제1 전극(110), 제2 메탈 시트(220) 및 제2 전극(120) 순으로 적층된다. 이때, 버스바(300), 제1 메탈 시트(210), 제1 전극(110), 제2 메탈 시트(220) 및 제2 전극(120)은 함께 용접될 수 있다. That is, the electrode assembly is stacked in this order: bus bar 300, first metal sheet 210, first electrode 110, second metal sheet 220, and second electrode 120. At this time, the bus bar 300, the first metal sheet 210, the first electrode 110, the second metal sheet 220, and the second electrode 120 may be welded together.

한편, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)의 재질이 다를 수 있다. 예컨대, 제1 전극(110)은 구리를 포함하며, 제2 전극(120)은 알루미늄을 포함할 수 있다. 이때, 제1 메탈 시트(210)의 전극은 제1 전극(110)과 동일한 재질을 포함한다. 보다 상세히 제1 메탈 시트(210)는 구리 재질의 메탈 폼일 수 있다. 마찬가지로 제2 메탈 시트(220)는 제2 전극(120)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 보다 상세히, 제2 메탈 시트(220)는 알루미늄 메탈 폼일 수 있다. Meanwhile, the materials of the first electrode 110 and the second electrode 120 may be different. For example, the first electrode 110 may include copper, and the second electrode 120 may include aluminum. At this time, the electrode of the first metal sheet 210 includes the same material as the first electrode 110. In more detail, the first metal sheet 210 may be a metal foam made of copper. Likewise, the second metal sheet 220 may include the same material as the second electrode 120. In more detail, the second metal sheet 220 may be aluminum metal foam.

이로 인하여, 제1 전극(110)과 제1 메탈 시트(210)가 동일한 재질이며, 제2 전극(120)과 제2 메탈 시트(220)가 동일한 재질로 이루어지므로, 용접 강도 및 품질을 향상시킬 수 있다. Because of this, the first electrode 110 and the first metal sheet 210 are made of the same material, and the second electrode 120 and the second metal sheet 220 are made of the same material, thereby improving welding strength and quality. You can.

제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)의 두께는 0.2mm 보다 크거나 같고, 0.8mm 보다 작거나 같다. 제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)의 두께가 0.2mm미만이면, 버스바(300) 및 전극의 평편도를 보완하지 못하여 용접 품질이 나빠진다. 그리고 제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)의 두께가 0.8mm초과면, 두꺼워져 용접에 많은 에너지가 소모된다.The thickness of the first metal sheet 210 and the second metal sheet 220 is greater than or equal to 0.2 mm and less than or equal to 0.8 mm. If the thickness of the first metal sheet 210 and the second metal sheet 220 is less than 0.2 mm, the flatness of the bus bar 300 and the electrode cannot be compensated, and welding quality deteriorates. And, if the thickness of the first metal sheet 210 and the second metal sheet 220 exceeds 0.8 mm, they become thick and a lot of energy is consumed for welding.

또한, 제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)의 두께가 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 메탈 시트(210)의 두께가 제2 메탈 시트(220)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 물론 그 반대도 가능하다. 이런 것은 메탈 시트의 재질에 따라 달라질 수 있다. Additionally, the thickness of the first metal sheet 210 and the second metal sheet 220 may be different. For example, the thickness of the first metal sheet 210 may be thicker than the thickness of the second metal sheet 220. Of course, the opposite is also possible. This may vary depending on the material of the metal sheet.

예를 들어, 제1 메탈 시트(210)는 구리 메탈 폼이며, 제2 메탈 시트(220)는 알루미늄 메탈 폼이라면, 녹는 점이 알루미늄이 낮으므로 제2 메탈 시트(220)의 두께가 제1 메탈 시트(210)의 두께보다 두꺼울 수 있다.For example, if the first metal sheet 210 is a copper metal foam and the second metal sheet 220 is an aluminum metal foam, the melting point of aluminum is low, so the thickness of the second metal sheet 220 is smaller than that of the first metal sheet. It may be thicker than the thickness of (210).

제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)는 대략 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)의 단부에 인접하게 위치하며, 그 폭은 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)의 폭과 동일하거나 약간 작을 수 있다. The first metal sheet 210 and the second metal sheet 220 are located approximately adjacent to the ends of the first electrode 110 and the second electrode 120, and their width is equal to that of the first electrode 110 and the second electrode 120. It may be equal to or slightly smaller than the width of the electrode 120.

한편, 전극 어셈블리를 용접하기 전에, 전극 어셈블리를 예열할 수 있다. 보다 상세히, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 각각 벤딩한다. Meanwhile, before welding the electrode assembly, the electrode assembly may be preheated. In more detail, the first electrode 110 and the second electrode 120 are each bent.

그리고 각각의 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)에 접착제로 제1 메탈 시트(210) 및 제2 메탈 시트(220)를 부착한다. Then, the first metal sheet 210 and the second metal sheet 220 are attached to each of the first electrode 110 and the second electrode 120 with an adhesive.

버스바(300)에 제1 메탈 시트(210), 제1 전극(110), 제2 메탈 시트(220) 및 제2 전극(120) 순으로 적층한다. The first metal sheet 210, the first electrode 110, the second metal sheet 220, and the second electrode 120 are stacked on the bus bar 300 in that order.

하부 지그(420) 상에 적층된 전극 어셈블리를 배치한다. 전극 어셈블리를 예열한다. 그리고 레이저 용접을 실시한다. The stacked electrode assembly is placed on the lower jig 420. Preheat the electrode assembly. Then, laser welding is performed.

이로 인하여, 레이저의 파워를 낮출 수 있다. 예를 들어, 레이저 용접에 5kW의 파워가 필요하다면, 예열 과정을 통하여 레이저의 파워를 3kW로 감소시킬 수 있다. Because of this, the power of the laser can be lowered. For example, if laser welding requires a power of 5 kW, the power of the laser can be reduced to 3 kW through a preheating process.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached claims.

1: 배터리
110: 제1 전극
120: 제2 전극
210: 제1 메탈 시트
220: 제2 메탈 시트
300: 버스바1: battery
110: first electrode
120: second electrode
210: first metal sheet
220: Second metal sheet
300: Bus bar

Claims (9)

어느 한 배터리 셀의 제1 전극;
상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 버스바; 및
상기 제1 전극과 상기 버스바 사이에 위치하여, 상기 제1 전극과 상기 버스바를 전기적으로 연결하는 제1 메탈 시트;
를 포함하는, 전극 어셈블리.A first electrode of one battery cell;
a bus bar electrically connected to the first electrode; and
a first metal sheet located between the first electrode and the bus bar and electrically connecting the first electrode and the bus bar;
Including an electrode assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 메탈 시트는 다공성 금속 구조체인 메탈 폼을 포함하는, 전극 어셈블리.According to claim 1,
The first metal sheet is an electrode assembly including metal foam, which is a porous metal structure. 어느 한 배터리 셀의 제1 전극;
상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 버스바;
상기 제1 전극과 상기 버스바 사이에 위치하여, 상기 제1 전극과 상기 버스바를 전기적으로 연결하는 제1 메탈 시트;
상기 어느 한 배터리와 나란히 배치되는 다른 한 배터리 셀의 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결하는 제2 메탈 시트;
를 포함하는, 전극 어셈블리.A first electrode of one battery cell;
a bus bar electrically connected to the first electrode;
a first metal sheet located between the first electrode and the bus bar and electrically connecting the first electrode and the bus bar;
a second electrode of another battery cell disposed in parallel with the one battery; and
a second metal sheet located between the first electrode and the second electrode and electrically connecting the first electrode and the second electrode;
Including an electrode assembly. 제 3 항에 있어서,
상기 제2 메탈 시트는 다공성 금속 구조체인 메탈 폼을 포함하는, 전극 어셈블리.According to claim 3,
The second metal sheet is an electrode assembly including metal foam, which is a porous metal structure. 제 3 항에 있어서,
상기 제1 메탈 시트는 상기 제1 전극과 동일한 재질을 포함하는, 전극 어셈블리.According to claim 3,
The first metal sheet includes the same material as the first electrode. 제 3 항에 있어서,
상기 제2 메탈 시트는 상기 제2 전극과 동일한 재질을 포함하는, 전극 어셈블리.According to claim 3,
The electrode assembly wherein the second metal sheet includes the same material as the second electrode. 제 3 항에 있어서,
상기 버스바, 상기 제1 메탈 시트, 상기 제1 전극, 상기 제2 메탈 시트 및 상기 제2 전극 순으로 적층되어 함께 용접되는, 전극 어셈블리According to claim 3,
An electrode assembly in which the bus bar, the first metal sheet, the first electrode, the second metal sheet, and the second electrode are stacked in that order and welded together. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 메탈 시트 및 상기 제2 메탈 시트의 두께는 각각 0.2mm보다 크거나 간고, 0.8mm보다 작거나 같은, 전극 어셈블리.According to claim 1,
The thickness of the first metal sheet and the second metal sheet is respectively greater than or equal to 0.2 mm and less than or equal to 0.8 mm. 배터리 셀;
상기 배터리 셀과 연결되는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 전극 어셈블리;
를 포함하는, 배터리.battery cell;
The electrode assembly of any one of claims 1 to 8 connected to the battery cell;
Including batteries.
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본 발명은 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이며, 용접 불량을 방지할 수 있는 전극 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리에 관한 것이다. 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

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