WO2023075342A1 - 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈 - Google Patents

나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2023075342A1
WO2023075342A1 PCT/KR2022/016306 KR2022016306W WO2023075342A1 WO 2023075342 A1 WO2023075342 A1 WO 2023075342A1 KR 2022016306 W KR2022016306 W KR 2022016306W WO 2023075342 A1 WO2023075342 A1 WO 2023075342A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylindrical battery
battery cell
welding
spiral
welded portion
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/016306
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
손민수
김지우
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 JP2023554368A priority Critical patent/JP2024512910A/ja
Priority to EP22887538.1A priority patent/EP4300704A1/en
Priority to CN202280021549.1A priority patent/CN116998060A/zh
Publication of WO2023075342A1 publication Critical patent/WO2023075342A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/167—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559—Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a cylindrical battery cell having a spiral welded portion and a battery module including the same. Specifically, the present invention relates to a cylindrical battery cell having a spiral welded portion and a battery module including the same to prevent over-welding when the cylindrical battery cell is welded using a nanosecond pulse laser.
  • the lithium secondary battery is not only widely used as an energy source for a wireless mobile device, which is a small multifunctional product, or a wearable device worn on the body, but also causes air pollution. It is also used as a medium-large battery pack for use as an energy source or power storage system (ESS) for electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are proposed as alternatives to gasoline vehicles and diesel vehicles.
  • ESS energy source or power storage system
  • the lithium secondary battery is a cylindrical secondary battery and a prismatic secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch type case in which the electrode assembly is embedded in an aluminum laminate sheet pouch type. classified as a secondary battery.
  • the cylindrical secondary battery has the advantage of having a relatively large capacity and structural safety.
  • a process of electrically connecting a plurality of cylindrical battery cells is required, for example, by combining a bus bar or a metal plate or wire bonding to the positive and negative terminals of the cylindrical battery cells.
  • a bus bar or a metal plate or wire bonding to the positive and negative terminals of the cylindrical battery cells.
  • the cylindrical battery cells can be electrically connected.
  • a laser welding method may be used to electrically connect the positive and negative terminals of the plurality of cylindrical battery cells.
  • continuous wave (CW) laser welding millisecond pulse laser welding, microsecond pulse laser welding, and nanosecond pulse laser welding may be used.
  • a crimping part functions as a negative terminal and a top cap functions as a positive terminal, and welding is performed in a straight line pattern or circular pattern to the crimping part for electrical connection through the negative terminal.
  • CW Continuous Wave
  • millisecond pulse laser welding millisecond pulse laser welding
  • microsecond pulse laser welding microsecond pulse laser welding
  • the present invention is to solve the above problems, to provide a cylindrical battery cell in which a discontinuous spiral weld is formed and a battery module including the same to prevent over-welding at the welding portion of the electrode terminal of the cylindrical battery cell aims to
  • a cap assembly is mounted on top of a battery case accommodating an electrode assembly, and the upper end of the battery case surrounds the outer periphery of the cap assembly and moves toward the center.
  • a bent crimping part is formed, the crimping part is a negative terminal, the center top cap of the cam assembly is a positive terminal, and a discontinuous spiral welded part may be formed on at least one of the negative terminal and the positive terminal.
  • weld lines are formed so as not to overlap.
  • the spiral welded portion may be formed such that the heat-affected zone does not overlap.
  • the weld may be formed using a nanosecond pulse laser.
  • the spiral welded portion formed on the cathode terminal may form the welded portion while the nanosecond pulse laser linearly moves and spirally rotates at the same time.
  • the spiral welded portion formed on the anode terminal may be formed by spirally rotating while the nanosecond pulse laser moves circularly.
  • the post-welding line may be discontinuously formed so that the pre-welding line and the post-welding line do not overlap while rotating in a spiral manner.
  • an interval between unit spirals may be equal to or greater than the horizontal width of the unit spiral at the negative terminal, and may be smaller than the horizontal width of the unit spiral at the positive terminal.
  • a bus bar, wire, or metal plate may be coupled to the spiral welded portion.
  • the present invention includes a battery module including the cylindrical battery cell, and a plurality of cylindrical battery cells may be connected in series and in parallel by combining bus bars, wires, or metal plates.
  • the present invention can also be provided in the form of various combinations of means for solving the above problems.
  • heat overlap can be minimized by a discontinuously formed spiral welded portion, and thus over-welding can be prevented from occurring at the welded portion.
  • the spiral welded portion is formed such that the heat-affected zone does not overlap, it is possible to prevent a softening region of the material from being formed, and thus, a decrease in tensile force can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cylindrical battery cell according to the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph of a cathode welded portion according to the present invention.
  • FIG. 3 is a photograph of an anode welding portion according to the present invention.
  • FIG. 4 is a photograph of a heat-affected zone of a cathode welded portion according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a photograph of a heat-affected zone of a spot-welded weld.
  • Example 6 is a cross-sectional photograph of a welded portion of a cylindrical battery cell prepared in Example 1 and Comparative Example 2.
  • Example 7 is a photograph observed while injecting air from the bottom of the cylindrical battery cells manufactured in Example 1.
  • FIG. 9 is a schematic diagram and a photograph of an air leak test apparatus.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cylindrical battery cell according to the present invention.
  • a cylindrical battery cell 100 accommodates an electrode assembly inside a battery case 110 and has a cap assembly mounted on top of the battery case 110 .
  • the upper end of the battery case 110 surrounds the outer periphery of the cap assembly and forms a crimping portion 120 bent toward the center.
  • the crimping part 120 becomes the negative terminal, and the central top cap 130 of the cap assembly becomes the positive terminal.
  • the negative terminal and the positive terminal have a discontinuous spiral negative welding part 141 and a continuous spiral positive electrode.
  • a weld 142 is formed.
  • the cathode welding portion and the anode welding portion are formed using a nanosecond pulse laser having a relatively low heat input.
  • FIG. 2 is a photograph of a cathode welded portion according to the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph of a negative electrode welded portion formed in a crimping portion serving as a negative electrode terminal, in which a discontinuous spiral welded portion is formed. Specifically, since the crimping part is formed in a narrow shape along the circular end of the upper part of the battery case, the nanosecond pulse laser moves in a straight line and rotates in a spiral at the same time to form the welding line 210 .
  • the post-welding line 212 is discontinuously formed so that the pre-welding line 211 and the post-welding line 212 do not overlap while rotating in a spiral manner.
  • the welding part is formed narrowly, and the present invention forms a spiral-shaped welding part in order to secure a wide welding part.
  • the distance between the unit helixes may be formed so that the heat-affected zone does not overlap as much as possible in consideration of the horizontal width of the unit helix.
  • the distance B between the unit helices may be equal to or greater than the horizontal width D of the unit helix in a negative electrode terminal in which a welding part is formed in a substantially straight shape.
  • FIG. 3 is a photograph of an anode welding portion according to the present invention.
  • the anode welded portion is formed with a continuous spiral welded portion.
  • the nanosecond pulse laser moves in a circular shape and rotates in a spiral shape at the same time to form the welding line 210 .
  • the base material to be the anode weld can be made of an aluminum-based alloy material and is generally thicker than 3.0T, so there is a low risk of penetration during nanosecond pulse laser welding. There are no parts to worry about. Therefore, the welding line of the anode welding portion may be formed in a continuous form without discontinuous sections in order to improve welding strength.
  • the distance B between the unit spirals in the positive electrode terminal may be smaller than the horizontal width D of the unit spirals because the welding line is inevitably arranged more densely than the negative electrode welding part.
  • the thickness of the base material of the positive electrode welded portion is generally greater than 3.0T compared to the negative electrode welded portion, the heat affected zone may not overlap even if the welding lines are densely arranged.
  • the cylindrical battery cell of the present invention may be connected in series and / or in parallel with other cylindrical battery cells or electrically connected to the device by coupling a bus bar, wire, or metal plate to the positive terminal and the negative terminal.
  • connection structure Through such a connection structure, it can be used as an energy source for devices requiring high capacity and high output.
  • nanosecond pulse laser welding was performed, and a discontinuous spiral weld was formed as shown in FIG. 2 .
  • the post-welding line was discontinuously formed so that the pre-welding line and the post-welding line do not overlap.
  • FIG. 4 is a photograph of a heat-affected zone of a cathode welded portion according to the present invention.
  • the heat-affected zone is not directly melted by a welding heat source, but refers to a part in which the physical properties of the base material are changed as the temperature rises due to the welding heat.
  • welding strength may be weakened and tensile force may be lowered.
  • a heat-affected zone 230 is formed around the welding line 210 .
  • the heat-affected zone may partially overlap in a portion where the pre-welding line and the post-welding line are formed adjacent to each other, the overlapping area of the heat-affected zone can be minimized by configuring as shown in FIG. 4 .
  • Spot welding was performed on the crimping portion and top cap of the cylindrical battery cell using a micro pulse laser.
  • a plurality of dots were formed side by side to form a welded part, and at the positive terminal formed on the top cap, a welded part in which 15 dots were arranged in 3 rows and 5 columns was formed.
  • the spot constituting one spot welding may be configured in a spiral shape formed by rotating about the center, and the tack time required to form a weld with 15 points of this shape is 0.3 seconds for the cathode and 1.5 seconds for the anode. .
  • FIG. 5 shows a photograph of a heat-affected zone of a spot-welded weld.
  • the heat-affected zone 230 is formed along the periphery of the welding line 210, an overlapping section of the heat-affected zone occurs along the spiral welding line.
  • the base material is softened and the welding strength is weakened, and as a result, the tensile force may be lowered.
  • Nanosecond pulse laser welding was performed in the same manner as in Example 1, except that post-welding lines were continuously formed so that the pre-welding line and the post-welding line overlapped in Example 1.
  • Example 1 110 cylindrical battery cells prepared as in Example 1 and Comparative Example 2 were prepared, respectively.
  • Figure 6 shows a cross-sectional photograph of the welded portion of the cylindrical battery cell prepared in Example 1 and Comparative Example 2.
  • Figure 6 (a) is a welded cross section of Example 1
  • Figure 6 (b) is a welded cross section of Comparative Example 2
  • 48 and 49 are identification numbers of laser welded parts.
  • the laser penetration depth of the crimping part in the 14, 15, and 16 welds shown in FIG. 6 (a) is 0.042 mm, 0.104 mm, and 0.190 mm, respectively, and The penetration depths are 0.307 mm, 0.399 mm, and 0.311 mm, respectively.
  • the laser penetration depth is measured to be deeper in the welded portion of Comparative Example 2 formed such that the weld line overlaps. Therefore, when the welding lines are formed to overlap, the possibility of damaging the gasket under the crimping part by welding heat increases.
  • FIG. 9 shows a schematic diagram and a photograph of an air leak test apparatus.
  • Air leakage of the cylindrical battery cells prepared in Example 1 and Comparative Example 2 was confirmed using the air leakage test apparatus shown in FIG. 9 .
  • the cylindrical battery cell 100 was mounted on an air leakage test jig while being inserted into the holder.
  • Water was filled in the holder with a gasket interposed therebetween so as not to create a space between the holder and the cylindrical battery cell 100 .
  • a hole for air injection was formed at the bottom of the cylindrical can, and while air was injected through the hole, whether or not bubbles were generated in the water was checked through a camera.
  • the air injection pressure used a method of gradually increasing the pressure in four steps while maintaining a pressure lower than the venting pressure of the cylindrical battery cell, 20 kgf/cm 2 to 23 kgf/cm 2 . Specifically, air was injected at 15 kgf/cm 2 for 1 minute, 16 kgf/cm 2 for 1 minute, 17 kgf/cm 2 for 1 minute, and 18 kgf/cm 2 for 2 minutes.
  • FIG. 7 is a photograph observed while air is injected from the bottom of the cylindrical battery cells manufactured in Example 1
  • FIG. 8 is a photograph showing states before and after air injection of the cylindrical battery cells manufactured in Comparative Example 2.
  • Example 1 the cylindrical battery cells prepared in Example 1 were not observed to generate air bubbles, while all of the cylindrical battery cells prepared in Comparative Example 2 had 86 out of 110 cells. It can be confirmed that air bubbles are generated at the welding part in the dog.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본원발명은 전극조립체를 수납한 전지케이스의 상단에 캡 어셈블리를 탑재하고, 상기 전지케이스의 상부 끝단은, 상기 캡 어셈블리의 외주변을 감싸며 중심 방향으로 절곡된 클림핑부를 형성하며, 상기 클림핑부는 음극 단자이고, 상기 캠 어셈블리의 중심부 탑 캡은 양극 단자이며, 상기 음극 단자와 상기 양극 단자 중 적어도 어느 하나에는 불연속적인 나선형의 용접부가 형성되는 원통형 전지셀에 대한 것으로, 상기 양극 단자 및 음극 단자에서 과용접이 생기는 것을 방지하여 안전성이 향상된 원통형 전지셀을 제공한다.

Description

나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈
본 출원은 2021년 10월 25일자 한국 특허 출원 제 2021-0142324 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본원발명은 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈에 대한 것이다. 구체적으로, 원통형 전지셀에 나노초 펄스 레이저를 이용하여 용접할 때 과용접을 방지하기 위하여 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈에 대한 것이다.
충방전이 가능한 리튬 이차전지의 안전성 향상과 용량 증가가 빠르게 이루어지고 있는 바, 상기 리튬 이차전지를 에너지원으로 사용하는 디바이스의 종류가 증가하고 있다.
예를 들어, 상기 리튬 이차전지는, 다기능 소형 제품인 와이어리스 모바일 기기(wireless mobile device) 또는 신체에 착용하는 웨어러블 기기(wearable device)의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 대기 오염을 유발하는 기존의 가솔린 차량 및 디젤 차량에 대한 대안으로 제시되는 전기자동차와 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원이나 전력저장장치(ESS)로 사용하기 위한 중대형 전지팩으로도 이용되고 있다.
상기 리튬 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 원통형 또는 각형의 금속 캔에 전극조립체가 내장되어 있는 원통형 이차전지 및 각형 이차전지와, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류된다. 그 중 원통형 이차전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안전하다는 장점이 있다.
상기 중대형 전지팩을 제조하기 위하여, 복수의 원통형 전지셀들을 전기적으로 연결하는 과정이 필요한 바, 예를 들어 상기 원통형 전지셀들의 양극 단자 및 음극 단자에 버스바나 금속 플레이트를 결합하거나 와이어 본딩을 함으로써 복수의 원통형 전지셀들을 전기적으로 연결할 수 있다.
이와 같이 복수의 원통형 전지셀들의 양극 단자 및 음극 단자 간에 전기적인 연결을 위하여 레이저 용접 방법이 사용될 수 있다. 상기 레이저 용접은 CW(Continuous Wave) 레이저 용접, 밀리초 펄스 레이저 용접, 마이크로초 펄스 레이저 용접, 및 나노초 펄스 레이저 용접이 사용될 수 있다.
일반적으로 원통형 전지셀은 클림핑부가 음극 단자로 기능하고 탑 캡이 양극 단자로 기능하는 바, 음극 단자를 통한 전기적인 연결을 위하여 상기 클림핑부에 일직선 패턴 또는 원형 패턴으로 용접을 진행하고 있다. 이 때 CW(Continuous Wave) 레이저 용접, 밀리초 펄스 레이저 용접 또는 마이크로초 펄스 레이저 용접을 주로 사용하고 있는데, 이와 같은 용접 방법은 용접부에 대한 투입열량이 과도하게 될 수 있는 바, 국부적으로 급격한 열전도가 됨으로써 가스켓이 손상될 수 있다.
이와 같이 가스켓이 손상되어 변형되면 본래의 기능인 전해액의 누액 방지가 어렵게 되어 원통형 전지셀의 밀봉 성능에 심각한 영향을 끼칠 수 있을 뿐만 아니라, 안전성을 확보하는 데에도 문제가 될 수 있다.
따라서, 용접부에 대한 투입열량이 상대적으로 낮은 나노초 펄스 레이저를 사용하는 것이 적절하다.
그러나, 나노초 펄스 레이저는 스팟 크기가 작기 때문에 다른 용접 방식에서 사용되었던 일직선 패턴 또는 원형 패턴을 사용하면 용접성이 떨어지고 용접에 소요되는 시간(Tack time)이 길어서 작업성이 떨어지는 문제가 있다.
따라서, 원통형 전지셀의 양극 단자와 음극 단자에 전기적인 연결을 위한 레이저 용접을 수행할 때, 과용접을 방지하여 가스켓이 손상되는 것을 최소화할 수 있으면서, 용접성을 확보할 수 있고, 용접 시간을 단축시킬 수 있는 기술이 필요하다.
본원발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 원통형 전지셀의 전극 단자에 대한 용접부에서 과용접이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 불연속적인 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원발명에 따른 원통형 전지셀은, 전극조립체를 수납한 전지케이스의 상단에 캡 어셈블리를 탑재하고, 상기 전지케이스의 상부 끝단은, 상기 캡 어셈블리의 외주변을 감싸며 중심 방향으로 절곡된 클림핑부를 형성하며, 상기 클림핑부는 음극 단자이고, 상기 캠 어셈블리의 중심부 탑 캡은 양극 단자이며, 상기 음극 단자 및 양극 단자 중 적어도 어느 하나에는 불연속적인 나선형의 용접부가 형성될 수 있다.
상기 나선형의 용접부에서 용접 라인은 중첩되지 않도록 형성된다.
상기 나선형 용접부는 열영향부가 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.
상기 용접부는 나노초 펄스 레이저를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 음극 단자에 형성되는 나선형의 용접부는, 나노초 펄스 레이저가 직선형으로 이동하면서 동시에 나선형으로 회전하며 용접부를 형성할 수 있다.
상기 양극 단자에 형성되는 나선형의 용접부는, 나노초 펄스 레이저가 원형으로 이동하면서 동시에 나선형으로 회전하며 용접부를 형성할 수 있다.
이와 같이 나선형으로 회전하면서 선용접 라인과 후용접 라인이 중첩되지 않도록 후용접 라인이 불연속적으로 형성될 수 있다.
상기 나선형 용접부에서 단위 나선들 간의 간격은, 음극 단자에서는 단위 나선의 가로 폭과 동일하거나 더 크고, 양극 단자에서는 단위 나선의 가로 폭 보다 작을 수 있다.
상기 나선형의 용접부에는 버스바, 와이어 또는 금속 플레이트가 결합되어 있을 수 있다.
본원발명은 상기 원통형 전지셀을 포함하는 전지모듈을 포함하는 바, 복수의 원통형 전지셀들은 버스바, 와이어 또는 금속 플레이트의 결합에 의해 직렬 연결 및 병렬 연결이 이루어질 수 있다.
본원발명은 또한, 상기 과제의 해결 수단을 다양하게 조합한 형태로도 제공이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원발명에 따른 원통형 전지셀은 불연속적으로 형성되는 나선형 용접부에 의해 열중첩을 최소화할 수 있는 바, 용접부에서 과용접이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 나선형 용접부에서는 열영향부가 중첩되지 않도록 형성됨으로써 소재의 연화 영역이 형성되는 것을 방지할 수 있는 바, 인장력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 용접부의 면적을 넓게 확보할 수 있으므로, 용접 강도가 높아질 수 있다.
도 1은 본원발명에 따른 원통형 전지셀의 사시도이다.
도 2는 본원발명에 따른 음극 용접부 사진이다.
도 3은 본원발명에 따른 양극 용접부 사진이다.
도 4는 본원발명에 따른 음극 용접부의 열영향부 사진이다.
도 5는 스팟 용접을 한 용접부의 열영향부 사진을 나타내고 있다.
도 6은 상기 실시예 1과 비교예 2에서 제조된 원통형 전지셀의 용접부 단면 사진이다.
도 7은 실시예 1에서 제조된 원통형 전지셀들의 하부에서 공기를 주입하면서 관찰한 사진이다.
도 8은 비교예 2에서 제조된 원통형 전지셀들의 공기 주입 전과 공기 주입 후 상태를 나타내는 사진이다.
도 9는 공기 누출 실험용 장치의 모식도와 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
또한, 구성요소를 한정하거나 부가하여 구체화하는 설명은, 특별한 제한이 없는 한 모든 발명에 적용될 수 있으며, 특정한 발명에 대한 설명으로 한정되지 않는다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 "또는"은 별도로 언급되지 않는 한 "및"을 포함하는 것이다. 그러므로 "A 또는 B를 포함하는"은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는 상기 3가지 경우를 모두 의미한다.
본원발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 1은 본원발명에 따른 원통형 전지셀의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본원발명에 따른 원통형 전지셀(100)은 전지케이스(110) 내부에 전극조립체를 수납하고 전지케이스(110)의 상단에 캡 어셈블리가 탑재되어 있다. 전지케이스(110)의 상부 끝단은 캡 어셈블리의 외주변을 감싸며 중심 방향으로 절곡된 클림핑부(120)를 형성한다.
클림핑부(120)는 음극 단자가 되고, 캡 어셈블리의 중심부 탑 캡(130)은 양극 단자가 되는 바, 상기 음극 단자와 상기 양극 단자에 불연속적인 나선형의 음극 용접부(141)와 연속적인 나선형의 양극 용접부(142)가 형성된다.
이와 같이, 음극 용접부를 나선형으로 형성함으로써 용접부의 면적을 넓힐 수 있으므로 용접 강도를 확보할 수 있다. 또한, 나선형이 만나는 곳에서 중첩되지 않도록 불연속적인 형태의 나선형 용접부가 형성되기 때문에, 나선형이 만나는 곳에서 과용접이 생기는 문제를 방지할 수 있다. 따라서, 과용접에 의해 가스켓이 손상되거나 전해액이 누액되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본원발명은 음극 용접부(141)와 양극 용접부(142)에 열이 집중되는 것을 방지하기 위하여, 투입열량이 상대적으로 낮은 나노초 펄스 레이저를 이용하여 음극 용접부와 양극 용접부를 형성한다.
도 2는 본원발명에 따른 음극 용접부 사진이다.
도 2를 참조하면, 도 2는 음극 단자로 기능하는 클림핑부에 형성된 음극 용접부 사진으로서 불연속적인 나선형의 용접부가 형성된다. 구체적으로, 클림핑부는 전지케이스 상부의 원형 끝단을 따라 폭이 좁은 형태로 형성되기 때문에 나노초 펄스 레이저가 직선형으로 이동하면서 동시에 나선형으로 회전하며 용접 라인(210)를 형성한다.
이와 같이 용접 라인(210)이 나선형으로 형성됨에 따라 중첩이 생길 수 있으나, 본원발명에서는 중첩을 방지하기 위해 불연속적인 형태의 나선형이 형성되게 된다.
상세하게는, 나선형으로 회전하면서 선용접 라인(211)과 후용접 라인(212)이 중첩되지 않도록 후용접 라인(212)이 불연속적으로 형성된다.
나노초 펄스 레이저를 사용하는 경우 용접부를 좁게 형성하게 되는 바, 본원발명은 용접부를 넓게 확보하기 위하여 나선형 형태의 용접부를 형성하고 있다. 나선형 용접부에서 한 개의 나선을 단위 나선이라고 할 때, 상기 단위 나선들 간의 간격은 단위 나선의 가로 폭을 고려하여 열영향부가 최대한 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 열영향부가 중첩되지 않도록 함으로써, 용접부 하부의 가스켓이 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 단위 나선들 간의 간격(B)은, 용접부가 대체로 직선형으로 형성되는 음극 단자에서는 단위 나선의 가로 폭(D)과 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다.
도 3은 본원발명에 따른 양극 용접부 사진이다.
도 3을 참조하면, 양극 용접부는 연속적인 형태의 나선형 용접부가 형성된다. 구체적으로, 나노초 펄스 레이저가 원형으로 이동하면서 동시에 나선형으로 회전하며 용접 라인(210)를 형성한다.
따라서, 점형이나 선형으로만 용접하는 것과 비교할 때, 용접부의 면적을 넓게 형성할 수 있는 바, 양극 용접부의 용접 강도를 향상시킬 수 있다.
양극 용접부가 되는 모재는 알루미늄 계열 합금 소재로 이루어질 수 있으며 일반적으로 두께가 3.0T 이상으로 두껍기 때문에 나노초 펄스 레이저 용접시 관통될 위험이 낮다, 또한, 음극 용접부와 달리 모재의 하부에는 용접 열에 의해 손상될 염려가 있는 부품이 없다. 따라서, 양극 용접부의 용접 라인은 용접 강도 향상을 위하여 불연속적인 구간 없이 연속적인 형태로 형성될 수 있다.
양극 단자에서 단위 나선들 간의 간격(B)은, 용접 라인이 음극 용접부 보다 촘촘하게 배치될 수밖에 없기 때문에, 단위 나선의 가로 폭(D) 보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 양극 용접부는 음극 용접부와 비교할 때, 모재의 두께가 일반적으로 3.0T 이상으로 두껍기 때문에 용접 라인이 촘촘하게 배치되어도 열영향부가 중첩되지 않을 수 있다.
본원발명의 원통형 전지셀은 양극 단자 및 음극 단자에 버스바, 와이어 또는 금속 플레이트가 결합됨으로써 다른 원통형 전지셀과 직렬 연결 및/또는 병렬 연결되거나 또는 디바이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같은 연결 구조를 통해 고용량 및 고출력을 필요로 하는 디바이스의 에너지원으로 사용될 수 있다.
이하에서는, 본원발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 이는 본원발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본원발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
원통형 전지셀의 클림핑부에 알루미늄 소재의 메탈 플레이트를 부착하기 위하여 나노초 펄스 레이저 용접을 진행하였고, 도 2에 도시된 바와 같이 불연속적인 나선형의 용접부를 형성하였다. 이 때 선용접 라인과 후용접 라인이 중첩되지 않도록 후용접 라인을 불연속적으로 형성하였다.
도 4는 본원발명에 따른 음극 용접부의 열영향부 사진이다.
상기 열영향부는 용접 열원에 의해 직접적으로 용융이 되지는 않지만, 용접열에 의해 온도가 상승하여 모재의 물성이 변화된 부분을 의미한다. 상기 열영향부가 중첩되는 경우 모재의 연화 영역이 형성되기 때문에 용접 강도가 약해지고 인장력이 저하될 수 있다.
도 4를 참조하면, 용접 라인(210) 주변에 열영향부(230)가 형성된 것을 알 수 있다. 선용접 라인과 후용접 라인이 인접하게 형성되는 부분에서 열영향부가 부분적으로 중첩될 수 있으나, 도 4와 같이 구성함으로써 열영향부의 중첩 구역을 최소화할 수 있다.
이와 같이 열영향부의 중첩을 최소화하고 용접 강도를 확보하기 위한 나선형 용접부로서, 도 2 및 도 3에 도시된 A 내지 D, Tack time, 총 나선 개수, 및 단위 나선 당 레이저 펄스의 최적값으로 하기 표 1과 같은 수치를 도출하였다.
항목 음극 양극 비고
용접부 길이 (A) (㎜) 9.5 9.42
단위 나선들 간의 간격 (B) (㎜) 0.49 0.19
단위 나선의 세로 폭 (C) (㎜) 1.2 1.4 용접 가능 영역 최대로 확보하는 경우
단위 나선의 가로 폭 (D) (㎜) 0.3 0.3
Tack time (s) 0.3 0.65
총 나선 개수 12개 28개 나선 진동수(Hz)*tack time
단위 나선 당 레이저 펄스 (회) 5,000 4,642 (레이저 주파수*tack time)/총 나선 개수
<비교예 1>
원통형 전지셀의 클림핑부와 탑 캡 상에 마이크로 펄스 레이저를 이용하여 스팟 용접을 진행하였다. 상기 클림핑부에 형성되는 음극 단자에서는 복수의 점이 나란히 형성된 형태의 용접부를 형성하고, 상기 탑 캡에 형성되는 양극 단자에서는 15개의 점이 3행 5열로 배열되는 용접부를 형성하였다.
상기 스팟 용접 한 개를 구성하는 점은, 중심을 기준으로 회전하며 형성한 나선형 형태로 구성될 수 있으며, 이와 같은 형태의 점 15개로 용접부를 형성하는데 필요한 tack time은 음극 0.3초, 양극 1.5초이다.
따라서, 스팟 용접을 하는 경우, 실시예 1보다 양극의 tack time이 증가되는 것을 알 수 있다.
도 5는 스팟 용접을 한 용접부의 열영향부 사진을 나타내고 있다.
도 5를 참조하면, 용접 라인(210)의 주변을 따라 열영향부(230)가 형성되는 바, 나선형의 용접 라인을 따라 열영향부의 중첩 구간이 발생하게 된다. 이와 같이 열영향부가 중첩되는 경우 모재가 연화되어 용접 강도가 약해지는 결과 인장력이 저하될 수 있다.
<비교예 2>
상기 실시예 1에서 선용접 라인과 후용접 라인이 중첩되도록 후용접 라인을 연속적으로 형성한 점을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 나노초 펄스 레이저 용접을 진행하였다.
<용접부의 레이저 침투 깊이 측정 실험>
상기 실시예 1 및 비교예 2와 같이 제조된 원통형 전지셀을 각각 110개씩 준비하였다.
도 6은 상기 실시예 1 및 비교예 2에서 제조된 원통형 전지셀의 용접부 단면 사진을 나타내고 있다.
도 6 (a)는 실시예 1의 용접 단면이고, 도 6 (b)는 비교예 2의 용접부 단면이며, 도 6 (a)에 표시된 14, 15, 16과 도 6 (b)에 표시된 47, 48, 49는 레이저 용접부의 식별 번호이다.
도 6 (a)에 표시된 14, 15, 16 용접부에서 클림핑부의 레이저 침투 깊이는 각각 0.042 ㎜, 0.104 ㎜, 0.190 ㎜이고, 도 6 (b)에 표시된 47, 48, 49 용접부에서 클림핑부의 레이저 침투 깊이는 각각 0.307 ㎜, 0.399 ㎜, 0.311 ㎜이다.
즉, 용접 라인이 중첩되도록 형성된 비교예 2의 용접부에서 레이저 침투 깊이가 더 깊은 것으로 측정된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 용접 라인이 중첩되도록 형성되는 경우에는, 용접열에 의해 클림핑부 하부에 있는 가스켓이 손상될 가능성이 높아지게 된다.
<공기 누출 실험>
도 9는 공기 누출 실험용 장치의 모식도와 사진을 도시하고 있다.
도 9에 도시된 공기 누출 실험용 장치를 사용하여 상기 실시예 1과 비교예 2에서 제조된 원통형 전지셀들의 공기 누출 여부를 확인하였다.
원통형 전지셀(100)을 홀더에 삽입한 상태로 공기 누출 시험 지그에 장착하였다.
상기 홀더와 원통형 전지셀(100) 사이에 공간이 생기지 않도록 가스켓을 개재하고 홀더 안에 물을 채웠다.
원통형 캔의 바닥에 공기 주입용 구멍을 형성하고, 상기 구멍을 통해 공기를 주입하면서, 물에 기포가 발생하는지 여부를 카메라를 통해 확인하였다.
상기 공기 주입 압력은 원통형 전지셀의 벤팅 압력인 20 kgf/cm2 내지 23 kgf/cm2 보다 낮은 압력을 유지하면서 압력의 크기를 4단계에 걸쳐서 점진적으로 증가하는 방법을 사용하였다. 구체적으로, 1분동안 15 kgf/cm2, 1분동안 16 kgf/cm2, 1분동안 17 kgf/cm2, 및 2분동안 18 kgf/cm2로 공기를 주입하는 과정으로 진행하였다.
상기 공기 주입은 ㈜피디케이의 RTK18-0003 모델을 사용하였다.
도 7은 실시예 1에서 제조된 원통형 전지셀들의 하부에서 공기를 주입하면서 관찰한 사진이고, 도 8은 비교예 2에서 제조된 원통형 전지셀들의 공기 주입 전과 공기 주입 후 상태를 나타내는 사진이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 실시예 1에서 제조된 원통형 전지셀들은 기포 발생이 관찰되지 않았는 바, 모두 공기 누액이 발생하지 않은 반면, 비교예 2에서 제조된 원통형 전지셀들은 110개 중에 86개에서 용접부에 기포가 발생된 것을 확인할 수 있다.
즉, 나선형 용접부에서 용접 라인이 중첩되게 용접부가 형성된 경우에는 레이저 침투 깊이가 깊어지는 결과, 가스켓이 손상되어 공기 누출 실험에서 불량으로 판정된 전지셀들이 생기게 된 것을 알 수 있다.
본원발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
(부호의 설명)
100: 원통형 전지셀
110: 전지케이스
120: 클림핑부
130: 탑 캡
141, 142: 용접부
210: 용접 라인
211: 선용접 라인
212: 후용접 라인
230: 열영향부
A: 용접부 길이
B: 단위 나선들 간의 간격
C: 단위 나선의 세로 폭
D: 단위 나선의 가로 폭

Claims (10)

  1. 전극조립체를 수납한 전지케이스의 상단에 캡 어셈블리를 탑재하고,
    상기 전지케이스의 상부 끝단은, 상기 캡 어셈블리의 외주변을 감싸며 중심 방향으로 절곡된 클림핑부를 형성하며,
    상기 클림핑부는 음극 단자이고, 상기 캠 어셈블리의 중심부 탑 캡은 양극 단자이며,
    상기 음극 단자 및 양극 단자 중 적어도 어느 하나에는 불연속적인 나선형의 용접부가 형성되는 원통형 전지셀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나선형의 용접부에서 용접 라인은 중첩되지 않도록 형성되는 원통형 전지셀.
  3. 제1항에 있어서, 상기 나선형 용접부는 열영향부가 중첩되지 않도록 형성되는 원통형 전지셀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용접부는 나노초 펄스 레이저를 이용하여 형성되는 원통형 전지셀.
  5. 제1항에 있어서, 상기 음극 단자에 형성되는 나선형의 용접부는,
    나노초 펄스 레이저가 직선형으로 이동하면서 동시에 나선형으로 회전하며 용접부를 형성하는 원통형 전지셀.
  6. 제1항에 있어서, 상기 양극 단자에 형성되는 나선형의 용접부는,
    나노초 펄스 레이저가 원형으로 이동하면서 동시에 나선형으로 회전하며 용접부를 형성하는 원통형 전지셀.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    나선형으로 회전하면서 선용접 라인과 후용접 라인이 중첩되지 않도록 후용접 라인이 불연속적으로 형성되는 원통형 전지셀.
  8. 제1항에 있어서, 상기 나선형 용접부에서 단위 나선들 간의 간격은, 음극 단자에서는 단위 나선의 가로 폭과 동일하거나 더 크고, 양극 단자에서는 단위 나선의 가로 폭 보다 작은 원통형 전지셀.
  9. 제1항에 있어서, 상기 나선형의 용접부에는 버스바, 와이어 또는 금속 플레이트가 결합되어 있는 원통형 전지셀.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 원통형 전지셀을 포함하는 전지모듈에 있어서,
    복수의 원통형 전지셀들은 버스바, 와이어 또는 금속 플레이트의 결합에 의해 직렬 연결 및 병렬 연결이 이루어지는 전지모듈.
PCT/KR2022/016306 2021-10-25 2022-10-25 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈 WO2023075342A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023554368A JP2024512910A (ja) 2021-10-25 2022-10-25 螺旋形溶接部が形成された円筒型電池セル及びこれを含む電池モジュール
EP22887538.1A EP4300704A1 (en) 2021-10-25 2022-10-25 Cylindrical battery cell having spiral welding part, and battery module comprising same
CN202280021549.1A CN116998060A (zh) 2021-10-25 2022-10-25 具有螺旋焊接部分的圆柱形电池单元和包括其的电池模块

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0142324 2021-10-25
KR1020210142324A KR20230058754A (ko) 2021-10-25 2021-10-25 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023075342A1 true WO2023075342A1 (ko) 2023-05-04

Family

ID=86159593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/016306 WO2023075342A1 (ko) 2021-10-25 2022-10-25 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4300704A1 (ko)
JP (1) JP2024512910A (ko)
KR (1) KR20230058754A (ko)
CN (1) CN116998060A (ko)
WO (1) WO2023075342A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100147A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
WO2015068353A1 (ja) * 2013-11-05 2015-05-14 三洋電機株式会社 密閉型電池用封口体及び密閉型電池
KR20190008135A (ko) * 2017-07-14 2019-01-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
JP2020523768A (ja) * 2017-06-19 2020-08-06 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ バッテリパック装置、バッテリパック、及び、レーザ溶接プロセス
KR20210025848A (ko) * 2019-08-28 2021-03-10 주식회사 엘지화학 원통형 이차전지의 음극과 커넥터의 연결 방법
KR20210142324A (ko) 2020-05-18 2021-11-25 조은공기 주식회사 농도변환 산소발생기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100147A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
WO2015068353A1 (ja) * 2013-11-05 2015-05-14 三洋電機株式会社 密閉型電池用封口体及び密閉型電池
JP2020523768A (ja) * 2017-06-19 2020-08-06 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ バッテリパック装置、バッテリパック、及び、レーザ溶接プロセス
KR20190008135A (ko) * 2017-07-14 2019-01-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR20210025848A (ko) * 2019-08-28 2021-03-10 주식회사 엘지화학 원통형 이차전지의 음극과 커넥터의 연결 방법
KR20210142324A (ko) 2020-05-18 2021-11-25 조은공기 주식회사 농도변환 산소발생기

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024512910A (ja) 2024-03-21
KR20230058754A (ko) 2023-05-03
CN116998060A (zh) 2023-11-03
EP4300704A1 (en) 2024-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018174451A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2010044588A2 (ko) 코어 팩 제조용 전극단자 접속부재
WO2011126314A2 (ko) 전지모듈용 전압 검출 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2014133275A1 (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
WO2019245126A1 (ko) 버스바를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩
WO2018225920A1 (ko) 배터리 모듈
WO2018074842A1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
WO2020153570A1 (ko) 혼 및 용접 장치
WO2020159116A1 (ko) 전극 탭 용접부의 압접부 크기가 상이한 전극조립체 및 이를 제조하는 초음파 용접 장치
WO2019050147A1 (ko) 전극탭의 용접 특성을 개선한 전극 및 이를 포함하는 이차전지
WO2021145624A1 (ko) 전극 탭 절곡 장치 및 방법
WO2018199439A1 (ko) 이차 전지
JPH09213299A (ja) 蓄電池の集電構造
EP3641008B1 (en) Battery module
WO2019168284A1 (ko) 용접용 레이저 광선을 차단하는 구조를 포함하는 원통형 이차전지 및 이를 포함하는 전지팩
WO2019146892A1 (en) Battery module comprising a housing with integrated bus bar
WO2017188533A1 (ko) 멤브레인을 갖는 이차 전지
WO2018030836A1 (en) Cap assembly for secondary battery and secondary battery including the cap assembly
WO2018062920A1 (ko) 이차 전지의 파우치 케이스 실링 방법
WO2012121505A2 (ko) 안정적인 측정 수단을 구비한 전지팩
WO2019050181A1 (ko) 이차 전지
WO2022158856A1 (ko) 서브 셀 및 그 제조 방법, 그리고 서브 셀을 포함하는 원통형 이차전지, 배터리 팩 및 자동차
WO2023075342A1 (ko) 나선형 용접부가 형성된 원통형 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2015190848A1 (ko) 전기화학 소자 및 이의 제조방법
WO2020171372A1 (ko) 이차 전지 및 그의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22887538

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023554368

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280021549.1

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022887538

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022887538

Country of ref document: EP

Effective date: 20230929

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18287238

Country of ref document: US