[go: up one dir, main page]

KR20230081223A - 용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체 - Google Patents

용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR20230081223A
KR20230081223A KR1020210169085A KR20210169085A KR20230081223A KR 20230081223 A KR20230081223 A KR 20230081223A KR 1020210169085 A KR1020210169085 A KR 1020210169085A KR 20210169085 A KR20210169085 A KR 20210169085A KR 20230081223 A KR20230081223 A KR 20230081223A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrode tab
welding
slider
tabs
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
KR1020210169085A
Other languages
English (en)
Inventor
권기환
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 KR1020210169085A priority Critical patent/KR20230081223A/ko
Priority to CN202280063200.4A priority patent/CN118019607A/zh
Priority to JP2024528491A priority patent/JP2024543077A/ja
Priority to EP22901623.3A priority patent/EP4393630A4/en
Priority to PCT/KR2022/018003 priority patent/WO2023101265A1/ko
Priority to US18/698,293 priority patent/US20240391035A1/en
Publication of KR20230081223A publication Critical patent/KR20230081223A/ko
Pending legal-status Critical Current

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
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/106—Features related to sonotrodes
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • 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
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • 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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • 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
    • H01M50/531—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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 용접 장치는, 전극 조립체의 복수개의 전극 탭을 용접할 수 있다. 상기 용접 장치는, 상기 복수개의 전극 탭을 모으는 한 쌍의 가이드; 및 상기 한 쌍의 가이드에 의해 모인 복수개의 전극탭을 용접시키는 용접부를 포함할 수 있다. 상기 가이드는, 상기 전극탭에 대해 승강하는 승강부; 및 상기 전극탭을 누르며 상기 승강부에 대해 회전하여 상기 전극탭을 상기 전극 조립체를 향해 당기는 회전부를 포함할 수 있다.

Description

용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체{WELDING APPARATUS, WELDING METHOD AND ELECTRODE ASSEMBLY}
본 발명은 복수개의 전극탭을 용접하는 용접 장치와, 상기 용접 장치를 이용한 용접 방법과, 상기 용접 장치에 의해 용접된 복수개의 전극탭을 포함하는 전극 조립체에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jellyroll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩(Stack & Folding)형으로 대략 분류할 수 있다.
도 1은 일반적인 파우치형 이차 전지의 전극탭이 꺾인 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 일반적인 파우치형 이차 전지는, 외관을 이루는 파우치(10)와, 상기 파우치(10)에 수용되며 복수개의 전극이 분리막을 사이에 두고 적층된 전극 조립체(20)를 포함할 수 있다.
파우치(10)는 파우치 필름을 드로잉 성형하여 형성될 수 있으며, 상기 파우치 필름은 금속층과, 상기 금속층의 일측에 위치한 제1수지층과, 상기 금속층의 타측에 위치한 제2금속층이 라미네이트되어 형성될 수 있다. 따라서, 파우치(10)는 적절한 강도 및 성형성을 가질 수 있으며, 후술할 복수개의 전극탭(30)을 수용하는 부분은 외력에 의해 쉽게 변형될 수 있다.
상기 전극 조립체(20)에는, 상기 복수개의 전극과 연결된 복수개의 전극탭(30)이 구비될 수 있다. 상기 복수개의 전극탭(30)의 외측 일부는 서로 용접되어 피용접부(31)를 형성할 수 있고, 상기 피용접부(31)에는 파우치(10)의 외부로 돌출된 전극 리드(40)가 용접될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 전극 조립체(20)의 복수개의 전극은, 복수개의 전극탭(30) 및 전극 리드(40)를 통해 외부 단자(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전극 리드(40)가 외부 충격이나 외력 등에 의해 어느 일 측(예를 들어, 상측)으로 꺾일 경우, 복수개의 전극탭(30) 중 상기 일 측과 반대편에 위치한 최외각 전극탭(예를 들어, 하측 최외각 전극탭)에 텐션(Tension)이 과도하게 걸리게 되어, 상기 최외각 전극탭이 파단 및 단선되는 문제점이 있었다.
또한, 복수개의 전극탭(30)을 용접하는 과정에서 외측에 위치한 전극탭(30)일수록 크게 변형된 상태로 용접이 이루어지게 된다. 따라서, 종래에는 복수개의 전극탭(30)을 용접하는 과정에서, 최외각 전극탭에 텐션(Tension)이 과도하게 걸리게 되어, 상기 최외각 전극탭이 파단 및 단선되는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 전극탭에 과도한 텐션이 걸리는 것을 방지하는 용접 장치 및 용접 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 전극탭에 과도한 텐션이 걸리지 않는 전극 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 용접 장치는, 전극 조립체의 복수개의 전극 탭을 용접할 수 있다. 상기 용접 장치는, 상기 복수개의 전극 탭을 모으는 한 쌍의 가이드; 및 상기 한 쌍의 가이드에 의해 모인 복수개의 전극탭을 용접시키는 용접부를 포함할 수 있다. 상기 가이드는, 상기 전극탭에 대해 승강하는 승강부; 및 상기 전극탭을 누르며 상기 승강부에 대해 회전하여 상기 전극탭을 상기 전극 조립체를 향해 당기는 회전부를 포함할 수 있다.
상기 회전부는, 상기 전극 조립체를 향하는 제1면; 상기 제1면의 반대편에 위치한 제2면; 및 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하고 라운드지게 형성되며 상기 전극탭을 누르는 엣지를 포함할 수 있다.
상기 제2면의 길이는 상기 제1면의 길이보다 길 수 있다.
상기 제1면과 상기 제2면 사이의 거리는 상기 엣지에 가까워질수록 멀어질 수 있다.
상기 승강부는 수직 방향으로 연장 형성되며 상기 전극 탭의 폭 방향으로 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다.
상기 가이드는, 상기 승강부에 대해 슬라이드되는 슬라이더; 및 상기 슬라이더와 상기 회전부를 연결하며 상기 슬라이더와 상기 회전부의 동작을 연동시키는 링크를 더 포함할 수 있다.
상기 슬라이더 및 회전부에는, 상기 링크와 힌지 연결되는 연결부가 구비될 수 있다.
상기 슬라이더가 상기 회전부를 향해 이동하면, 상기 회전부는 상기 전극탭을 상기 전극 조립체를 향해 당기도록 구성될 수 있다.
상기 가이드는, 상기 슬라이더에 상기 회전부와 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 승강부에는, 상기 슬라이더의 단부가 삽입되며 내부에 상기 탄성부재가 배치된 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 용접 방법은, 전극 조립체에 구비된 복수개의 전극 탭을 용접할 수 있다. 상기 용접 방법은, 한 쌍의 가이드가 서로 접근하여 상기 복수개의 전극 탭을 모으는 단계; 상기 한 쌍의 가이드가 상기 전극 탭을 상기 전극 조립체 측으로 당기는 단계; 및 용접부가 상기 복수개의 전극 탭을 서로 용접시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가이드는, 상기 전극탭에 대해 승강하는 승강부; 및 상기 전극탭과 접촉하며 상기 승강부에 대해 회전하는 회전부를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 전극 탭을 모으는 단계 시, 상기 회전부가 상기 전극탭을 누르도록 상기 승강부가 상기 전극 탭을 향해 이동하고, 상기 전극 탭을 당기는 단계 시, 상기 회전부가 상기 전극탭을 누른 상태에서 회전할 수 있다.
상기 가이드는, 상기 승강부에 대해 슬라이드되는 슬라이더; 및 상기 슬라이더와 상기 회전부를 연결하며 상기 슬라이더와 상기 회전부의 동작을 연동시키는 링크를 더 포함할 수 있다. 상기 전극 탭을 당기는 단계 시, 상기 회전부가 회전하도록 상기 슬라이더가 상기 회전부를 향해 이동할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전극 조립체는, 복수개의 전극이 분리막을 사이에 두고 적층된 적층체; 및 상기 복수개의 전극에 연결되며 서로 용접되어 피용접부를 형성하는 복수개의 전극탭을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 전극탭 중 최외각 전극탭은, 상기 전극에서부터 연장되며 상기 적층체에 대한 거리가 증가하는 제1구간; 및 상기 제1구간에서부터 연장되며 상기 적층체에 대한 거리가 감소하는 제2구간을 포함할 수 있다.
상기 최외각 전극탭은, 상기 제2구간에서부터 상기 피용접부까지 연장되며 상기 적층체에 대한 거리가 증가하는 제3구간을 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 전극탭 중 적어도 일부는 상기 전극과 연결되며 평평하게 형성된 플랫부를 포함하고, 외측에 위치한 전극탭일수록 상기 플랫부의 길이가 길 수 있다.
상기 제1구간은, 상기 전극과 연결되며 평평하게 형성된 플랫부; 및 상기 플랫부와 상기 제2구간을 연결하며 휘어지게 형성된 휨부를 포함할 수 있다.
상기 최외각 전극탭의 외측 단부는, 다른 전극탭의 외측 단부에 대해 내측으로 단차질 수 있다.
상기 최외각 전극탭에서 곡률이 최대인 지점부터 상기 전극까지의 길이는, 다른 전극탭에서 곡률이 최대인 지점부터 상기 전극까지의 길이보다 길 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가이드의 회전부가 전극탭을 당긴 상태에서 용접부가 복수개의 전극탭을 용접하므로, 전극탭, 특히 최외각 전극탭에 대해, 적층체부터 피용접부 사이의 길이가 길어질 수 있다. 이로써, 용접부가 전극탭에 발생시키는 텐션이나 진동에 의해 최외각 전극탭이 파단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제조 완료된 전극 조립체에서, 리드의 꺾임 등과 같은 변형에 의해 전극탭, 특히 최외각 전극탭이 파단 및 단선되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 전극 조립체의 안전성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성들로부터 당업자가 용이하게 예측 가능한 효과들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일반적인 파우치형 이차 전지의 전극탭이 꺾인 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 방법의 순서도이다.
도 6은 비교예에 따른 전극 조립체의 전극탭 및 그 주변을 확대한 측면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전극 조립체의 전극탭 및 그 주변을 확대한 측면도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드의 사시도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 용접 장치(100)는, 전극 조립체(200)의 복수개의 전극탭(240)을 용접할 수 있다. 전극 조립체(200)는, 복수개의 전극이 분리막을 사이에 두고 적층된 적층체(210)와, 상기 복수개의 전극에 연결된 복수개의 전극탭(240)을 포함할 수 있다.
좀 더 상세히, 상기 용접 장치(100)는 복수개의 전극탭(240)을 모으는 한 쌍의 가이드(110)와, 상기 한 쌍의 가이드(110)에 의해 모인 복수개의 전극탭(240)을 용접시키는 용접부(121)(122)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 가이드(110)는 복수개의 전극 탭(240)을 사이에 두고 서로 반대편에 위치할 수 있으며, 한 쌍의 가이드(110) 중 적어도 하나, 바람직하게는 각 가이드(110)는 전극 탭(240)에 대해 승강 가능하도록 구성될 수 있다. 한 쌍의 가이드(110)는 서로 접근하여 복수개의 전극탭(240)를 그립할 수 있다. 한 쌍의 가이드(110)는 복수개의 전극탭(240)을 모을 수 있다. 각 가이드(110)의 상세한 구성 및 작용에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
용접부(121)(122)는 한 쌍의 가이드(110)에 의해 모인 복수개의 전극탭(240)을 용접하여 피용접부(245)(도 4c 참조)를 형성할 수 있다. 즉, 피용접부(245)는 복수개의 전극탭(240)이 서로 용접된 부분일 수 있다.
한 쌍의 가이드(110)는 전극탭(240) 중에서 전극 조립체(200)의 적층체(210)와 상대적으로 인접한 부분을 그립할 수 있고, 용접부(121)(122)는 전극탭(240) 중에서 적층체(210)와 상대적으로 먼 부분을 용접할 수 있다. 피용접부(245)는 적층체(210)와 이격될 수 있고, 복수개의 전극탭(240)은 피용접부(245)로 갈수록 서로 가까워지도록 연장될 수 있다.
용접부(121)(122)는 복수개의 전극탭(240)을 서로 초음파 용접할 수 있다. 좀 더 상세히, 용접부(121)(122)는 복수개의 전극 탭(240)의 일측(예를 들어, 하측)에 위치한 엔빌(Anvil)(121)과, 복수개의 전극 탭(240)의 타측(예를 들어, 상측)에 위치한 혼(Horn)(122)을 포함할 수 있다. 앤빌(121) 및 혼(122) 중 적어도 하나는 전극 탭(240)에 대해 승강 가능하도록 구성될 수 있다.
한 쌍의 가이드(110) 중 어느 하나는 엔빌(121)과 인접하게 배치될 수 있고, 한 쌍의 가이드(110) 중 다른 하나는 혼(122)과 인접하게 배치될 수 있다.
복수개의 전극탭(240)이 엔빌(121) 및 혼(122)의 사이에서 눌린 상태에서 혼(122)은 고주파 진동할 수 있으며, 이로써 복수개의 전극탭(240)이 서로 용접될 수 있다. 엔빌(121)에는 복수개의 전극탭(240)을 일측에서 누르는 돌기(121a)가 형성될 수 있고, 혼(122)에는 복수개의 전극탭(240)을 타측에서 누르는 돌기(122a)가 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 전극탭(240)에 형성되는 피용접부(245)(도 4C 참조)에는 상기 돌기들(121a)(121b)과 대응되는 복수개의 요철 형상이 형성될 수 있다.
한편, 가이드(110)는, 전극탭(240)에 대해 승강하는 승강부(111)와, 전극탭(240)을 누르며 승강부(111)에 대해 회전하는 회전부(112)를 포함할 수 있다. 가이드(110)는 승강부(111)에 대해 슬라이드되는 슬라이더(113)와, 슬라이더(113)와 회전부(112)의 동작을 연동시키는 링크(114)를 더 포함할 수 있다.
용접 장치(100)에는 승강부(111)를 승강시키는 승강 메커니즘(미도시)이 구비될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
승강부(111)는 수직 방향으로 연장 형성될 수 있다. 승강부(111)는 대략 수직 방향으로 연장된 기둥 형상일 수 있다. 승강부(111)는 전극 탭(240)의 폭 방향으로 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 승강부(111)는 회전부(112)의 양측에 배치될 수 있다.
승강부(111)에는 슬라이더(113)를 가이드하는 슬라이딩 홈(111a)이 형성될 수 있다. 슬라이딩 홈(111a)은 승강부(111)의 길이 방향, 즉 수직 방향으로 연장될 수 있다. 슬라이딩 홈(111a)은 승강부(111)의 내측면에 형성될 수 있다. 한 쌍의 승강부(111)의 슬라이딩 홈(111a)은 서로 마주볼 수 있다.
승강부(111)에는 회전부(112)가 회전 가능하게 연결되는 연결홀(111b)이 형성될 수 있다. 연결홀(111b)은 슬라이딩 홈(111a)보다 전극탭(240)에 더 가까운 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 승강부(111)의 연결홀(111b)은 서로 마주볼 수 있다.
회전부(112)는 승강부(111)에 대해 회전하여 전극탭(240)을 전극 조립체(200), 좀 더 상세히는 적층체(210)를 향해 당길 수 있다. 이로써 전극탭(240), 특히 최외각 전극탭에 대해, 적층체(210)부터 피용접부(245) 사이의 길이가 길어질 수 있다. 따라서, 최외각 전극탭의 길이가 마진을 가지게 되고 외력 등에 의해 단선되지 않을 수 있다. 이에 대해서는 이후 더욱 자세히 설명한다.
회전부(112)는 전극탭(240)의 폭 방향으로 연장되며 대략 수직 방향으로 세워진 판형 부재일 수 있다. 회전부(112)는 승강부(111)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 회전부(112)에는 양측으로 돌출된 회전축이 구비될 수 있고, 상기 회전축은 승강부(111)에 형성된 연결홀(111b)에 삽입될 수 있다.
좀 더 상세히, 회전부(112)는, 전극 조립체(200)를 향하는 제1면(112a)과, 제1면(112a)의 반대편에 위치한 제2면(112b)과, 제1면(112a)과 제2면(112b)을 연결하고 라운드지게 형성된 엣지(112c)를 포함할 수 있다.
엣지(112c)는 전극탭(240)을 누를 수 있다. 엣지(112c)가 라운드지게 형성되므로 엣지(112c)에 눌린 전극탭(240)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 회전부(112)가 회전하면, 엣지(112c)는 전극탭(240)을 누른 상태를 유지하며 전극탭(240)을 전극 조립체(200), 좀 더 상세히는 적층체(210) 쪽으로 당길 수 있다. 엣지(112c)가 전극탭(240)을 신뢰성있게 당기기 위해, 엣지(112c)에 마찰력이 높은 부재(예를 들어, 고무 등)가 구비되는 것도 가능함은 물론이다.
회전부(112)의 회전축은 엣지(112c)의 반대측 단부에 구비될 수 있다. 따라서, 회전부(112)가 조금만 회전하여도 엣지(112c)가 이동하는 경로가 길어질 수 있고, 엣지(112c)가 전극탭(240)을 충분히 당길 수 있다.
제2면(112b)의 길이는 제1면(112a)의 길이보다 길 수 있다. 제1면(112a)과 제2면(112b)을 연결하는 엣지(112c)는 전극 조립체(200), 좀 더 상세히는 적층체(210) 측으로 편심되게 형성될 수 있다. 이로써, 회전부(112)가 회전하며 전극탭(240)을 적층체(210) 측으로 당기는 과정에서, 엣지(112c)와 전극탭(240) 사이의 접촉이 신뢰성있게 유지될 수 있다.
제1면(112a)과 제2면(112b)은 서로 비스듬하게 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 제1면(112a)과 제2면(112b) 사이의 거리는 엣지(112c)에 가까워질수록 멀어질 수 있다. 이로써, 엣지(112c)의 라운드 방향에 대한 길이가 길어질 수 있고 전극탭(240)에 대한 접촉 면적이 넓어질 수 있다.
슬라이더(113)는 승강부(111)에 대해 슬라이드될 수 있다. 슬라이더(113)는 전극탭(240)의 폭 방향으로 연장되며 대략 수직 방향으로 세워진 판형 부재일 수 있다. 슬라이더(113)는 회전부(112)를 사이에 두고 전극탭(240)의 반대편에 위치할 수 있다. 슬라이더(113)는 승강부(111)의 길이 방향, 즉 수직 방향으로 슬라이드 될 수 있다.
슬라이더(113)는 승강부(111)에 형성된 슬라이딩 홈(111a)을 따라 슬라이드 될 수 있다. 슬라이더(113)의 양측 단부는 한 쌍의 승강부(111)에 형성된 슬라이딩 홈(111a)에 삽입될 수 있다.
용접 장치(100)에는 슬라이더(113)를 회전부(112) 측으로 가압하는 가압 메커니즘(미도시)이 구비될 수 있다. 슬라이더(113)는 상기 가압 메커니즘에 의해 회전부(112)와 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 슬라이더(113)는 후술할 탄성부재(115)에 의해 회전부(112)와 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
링크(114)는 대략 바(bar) 형상일 수 있다. 링크(114)는 슬라이더(113)와 회전부(112)를 연결할 수 있다. 링크(114)는 슬라이더(113) 및 회전부(112) 각각에 대해 회전 가능하게 연결될 수 있다.
좀 더 상세히, 슬라이더(113) 및 회전부(112)에는 링크(114)와 힌지 연결되는 연결부(112d)(113d)가 구비될 수 있다. 회전부(112)에 구비된 연결부(112d)는 엣지(112c)의 반대편 단부에 구비될 수 있다. 슬라이더(113)에 구비된 연결부(113d)는 회전부(112) 측 단부에 구비될 수 있다. 회전부(112)에 구비된 연결부(112d)는 링크(114)의 일 단부에 힌지 연결될 수 있고, 슬라이더(113)에 구비된 연결부(113d)는 링크(114)의 타 단부에 힌지 연결될 수 있다.
링크(114)는 슬라이더(113)와 회전부(112)의 동작을 연동시킬 수 있다. 링크(114)는 슬라이더(113)의 직선 운동을 회전부(112)의 회전 동작으로 변환시킬 수 있다. 슬라이더(113)가 회전부(112)를 향해 이동하면 회전부(112)는 전극탭(240)을 전극 조립체(200)를 향해 당기도록 구성될 수 있다. 즉, 슬라이더(113)가 회전부(112)를 향해 이동하면 회전부(112)는 전극 조립체(200), 좀 더 상세히는 적층체(210) 쪽으로 회전할 수 있다. 반대로, 슬라이더(113)가 회전부(112)에서 멀어지는 방향으로 이동하면 회전부(112)는 전극 조립체(200), 좀 더 상세히는 적층체(210)의 반대편으로 회전할 수 있다.
가이드(110)는, 슬라이더(113)에 회전부(112)와 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성 부재(115)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(115)는 스프링일 수 있다. 탄성 부재(115)는 승강부(111)의 슬라이딩 홈(111a)의 내부에 배치될 수 있다. 슬라이더(113)가 가압되어 회전부(112)를 향해 이동하면 탄성부재(115)는 압축될 수 있고, 슬라이더(113)에 가해지던 외력이 제거되면 탄성부재(115)의 탄성력에 의해 슬라이더(113)가 회전부(112)에서 멀어지게 이동할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 용접 장치(100)의 작용에 대해 설명한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(200)의 복수개의 전극탭(240)은 한 쌍의 가이드(110) 사이, 그리고 엔빌(121)과 혼(122)의 사이로 진입할 수 있다.
이후, 도 4b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가이드(110)는 서로 접근하여 복수개의 전극탭(240)을 모을 수 있다. 복수개의 전극탭(240)은 한 쌍의 가이드(110)의 회전부(110) 사이에 그립될 수 있다. 좀 더 상세히, 각 회전부(112)의 엣지(112c)는 전극탭(240), 특히 최외각 전극탭을 누를 수 있다.
이후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가이드(110)는 전극탭(240)을 적층체(210) 측으로 당길 수 있다. 좀 더 상세히, 슬라이더(113)가 회전부(112)를 향해 이동하면 회전부(112)는 승강부(111)에 대해 회전하고, 회전부(112)의 엣지(112c)는 최외각 전극탭과 접촉한 상태를 유지하며 최외각 전극탭을 적층체(210) 측으로 당길 수 있다. 이 때, 복수개의 전극탭(240)은 서로 접촉한 상태이므로 상호간 마찰력이 작용하게 되고, 최외각 전극탭뿐만 아니라 다른 전극탭들도 적층체(210) 측으로 당겨질 수 있다.
이러한 상태에서, 용접부(121)(122)는 전극탭(240)을 용접하여 피용접부(245)를 형성할 수 있다. 좀 더 상세히, 앤빌(121) 및 혼(122) 중 적어도 하나가 승강하여 복수개의 전극탭(240)을 압착 및 용접할 수 있다.
가이드(110)의 회전부(112)가 전극탭(240)을 당긴 상태에서 용접부(121)(122)가 복수개의 전극탭(240)을 용접하므로, 전극탭(240), 특히 최외각 전극탭에 대해, 적층체(210)부터 피용접부(245) 사이의 길이가 길어질 수 있다.
이로써, 용접부(121)(122)가 전극탭(240)에 발생시키는 텐션이나 진동에 의해 전극탭(240), 특히 최외각 전극탭이 파단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제조 완료된 전극 조립체(200)에 대해 전극탭(240), 특히 최외각 전극탭이 외력 등에 의해 파단 및 단선되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 전극 조립체(200)의 안전성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 방법의 순서도이다.
이하, 앞서 설명한 용접 장치(100)를 이용한 용접 방법을 본 발명의 다른 실시예로서 설명한다.
본 실시예에 따른 용접 방법은, 전극 조립체(200)에 구비된 복수개의 전극 탭(240)을 용접할 수 있다. 좀 더 상세히, 상기 용접 방법은, 한 쌍의 가이드(110)가 서로 접근하여 복수개의 전극 탭(240)을 모으는 단계(S20)와, 한 쌍의 가이드(110)가 전극 탭(240)을 전극 조립체(200) 측으로 당기는 단계(S30)와, 용접부(121)(122)가 복수개의 전극 탭(240)을 서로 용접시키는 단계(S40)를 포함할 수 있다. 상기 용접 방법은, 복수개의 전극 탭(240)을 모으는 단계(S20) 이전에, 분리막(230)(도 7 참조)을 사이에 두고 복수개의 전극(220)을 적층시켜 적층체(210)를 형성하는 단계(S10)를 더 포함할 수 있다.
적층체(210)를 형성하는 단계(S10) 시, 복수개의 전극(220)(도 7 참조)은 분리막(230)을 사이에 두고 적층될 수 있다. 복수개의 전극(220)이 적층되는 방식은 한정되지 않는다. 각 전극(220)은 전극 집전체에 전극 활물질이 도포된 유지부와, 전극 활물질이 미도포된 무지부를 포함할 수 있으며, 상기 무지부는 적절한 형상으로 가공되어 전극탭(240)으로 작용할 수 있다.
복수개의 전극 탭(240)을 모으는 단계(S20) 시, 회전부(112)가 전극탭(240)을 누르도록 승강부(111)가 전극 탭(240)을 향해 이동할 수 있다. 좀 더 상세히, 한 쌍의 가이드(110)의 승강부(111)는 서로 접근할 수 있고 복수개의 전극탭(240)은 한 쌍의 가이드(110)의 회전부(112) 사이에 그립되어 모일 수 있다.
전극 탭(240)을 당기는 단계(S30) 시, 회전부(112)가 전극탭(240)을 누른 상태에서 회전할 수 있다. 이 때, 회전부(112)가 회전하도록 슬라이더(113)가 회전부(112)를 향해 이동할 수 있다.
복수개의 전극 탭(240)을 서로 용접시키는 단계(S40) 시, 용접부(121)(122)는 복수개의 전극탭(240)을 용접하여 피용접부(245)를 형성할 수 있다. 좀 더 상세히, 앤빌(121) 및 혼(122) 중 적어도 하나가 승강하여 복수개의 전극탭(240)을 압착 및 용접할 수 있다.
도면에는 도시되어 있지 않으나, 복수개의 전극탭(240)에 형성된 피용접부(245)에 전극 리드가 추가적으로 용접될 수 있다. 피용접부(245)에 대한 전극 리드의 용접은 레이저 용접에 의해 이뤄질 수 있다.
도 6은 비교예에 따른 전극 조립체의 전극탭 및 그 주변을 확대한 측면도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전극 조립체의 전극탭 및 그 주변을 확대한 측면도이다.
좀 더 상세히, 도 7에는 한 쌍의 가이드(110)의 회전부(112)가 복수개의 전극탭(240)을 모은 상태가 도시되고, 도 8에는 도 7에 도시된 한 쌍의 가이드(110)의 회전부(112)가 회전하여 복수개의 전극탭(240)을 적층체(210) 측으로 당긴 상태가 도시되어 있다.
이하, 앞서 설명한 용접 장치(100)에 의해 용접된 복수개의 전극탭(240)을 포함하는 전극 조립체(200)를 본 발명의 또다른 실시예로서 설명한다.
본 실시예에 따른 전극 조립체(200)는, 복수개의 전극(220)이 분리막(230)을 사이에 두고 적층된 적층체(210)와, 상기 복수개의 전극(220)에 연결되며 서로 용접되어 피용접부(245)(도 4c 참조)를 형성하는 복수개의 전극탭(240)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 가이드(110)의 회전부(112)가 전극탭(240)을 적층체 (210)측으로 당긴 상태에서 복수개의 전극탭(240)이 용접될 수 있다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수개의 전극탭(240) 중 최외각 전극탭(241)은 대략 S자 또는 역 S자 형상을 이룰 수 있다. 도 8에는 한 쌍의 가이드(110)의 회전부(112)가 복수개의 전극탭(240)을 그립한 상태가 도시되어 있으나, 피용접부(245)가 형성된 이후 한 쌍의 가이드(110)가 복수개의 전극탭(240)에서 분리되어 최외각 전극탭(241)이 다소 변형되더라도, 최외각 전극탭(241)은 피용접부(245)에 의해 대략 S자 또는 역 S자 형상을 유지할 수 있다.
좀 더 상세히, 복수개의 전극탭(240) 중 최외각 전극탭(241)은, 전극(220)에서부터 연장되며 적층체(210)에 대한 거리가 증가하는 제1구간(242)과, 상기 제1구간(242)에서부터 연장되며 적층체(210)에 대한 거리가 감소하는 제2구간(243)을 포함할 수 있다. 최외각 전극탭(241)은 상기 제2구간(243)에서부터 피용접부(245)까지 연장되며 적층체(210)에 대한 거리가 증가하는 제3구간(244)을 더 포함할 수 있다.
제1구간(242)는, 전극(220)과 연결되며 평평하게 형성된 플랫부(242a)와, 상기 플랫부(242a)와 제2구간(243)을 연결하며 휘어지게 형성된 휨부(242b)를 포함할 수 있다. 최외각 전극탭(241)이 휘어지기 시작하는 지점은 플랫부(242a)를 사이에 두고 적층체(210)와 소정의 간격만큼 이격될 수 있다. 이로써, 최외각 전극탭(241)에 과도한 응력 집중이 발생하는 것을 방지하는 이점이 있다.
최외각 전극탭(241)뿐만 아니라, 복수개의 전극탭(240) 중 적어도 일부는 상기 전극(220)과 연결되며 평평하게 형성된 플랫부를 포함할 수도 있다. 이 경우, 외측에 위치한 전극탭(240)일수록 상기 플랫부의 길이가 길게 형성될 수 있다. 즉, 최외각 전극탭(241)의 플랫부(242a)의 길이는, 다른 전극탭(241)의 플랫부의 길이보다 길 수 있다.
최외각 전극탭(241)에서 곡률이 최대인 지점(P)은 휨부(242b) 상에 위치할 수 있다. 최외각 전극탭(241)에서 곡률이 최대인 지점(P)부터 전극(220)까지의 길이는, 다른 전극탭(240)에서 곡률이 최대인 지점(P)부터 전극(220)까지의 길이보다 길 수 있다. 최외각 전극탭(241)에서 곡률이 최대인 지점(P)과 적층체(210) 사이의 거리(d1)는, 다른 전극탭(240)에서 곡률이 최대인 지점(P)과 적층체(210) 사이의 거리(d2)보다 멀 수 있다.
반면, 도 6을 참조하면, 비교예에 따른 전극 조립체의 복수개의 전극탭(240')은, 회전부를 포함하지 않는 한 쌍의 가이드(112')에 의해 모인 상태로 용접될 수 있다. 따라서, 전극탭(240'), 특히 최외각 전극탭(241')은 연장되며 적층체(210)에 대한 거리가 감소하는 구간이 존재하지 않는다. 이로 인해, 최외각 전극탭(241')의 길이 마진이 확보되지 않고, 외력 등에 의해 최외각 전극탭(241')에 지나치게 높은 텐션이 작용하여 파단이 발생할 우려가 있다. 또한, 최외각 전극탭(241')은 전극(220)과 연결되는 지점에서 곧바로 휘어지므로, 과도한 응력 집중이 발생하여 파단이 발생할 우려가 있다.
한편, 다시 도 8을 참조하면, 최외각 전극탭(241)의 외측 단부는, 다른 전극탭(240)의 외측 단부에 대해 내측으로 단차질 수 있다. 예를 들어, 최외각 전극탭(241)의 외측 단부와 중앙 전극탭의 외측 단부는 소정의 단차(S)를 이룰 수 있다.
한 쌍의 가이드(110)의 회전부(112)에 의해 최외각 전극탭(241)이 적층체(210) 측으로 당겨지면서, 복수개의 전극탭(240) 간 마찰력에 의해 다른 전극탭(240)들도 적층체(210) 측으로 당겨질 수 있다. 따라서, 외측에 위치한 전극탭(240)일수록 적층체(210) 쪽으로 더 많이 당겨지게 되고, 이로 인해 최외각 전극탭(241)의 외측 단부는, 다른 전극탭(240)의 외측 단부에 대해 내측으로 단차질 수 있다.
다만, 복수개의 전극탭(240)의 외측 단부를 일치시키기 위한 절단 가공 등이 수행될 수도 있다. 이 경우, 최외각 전극탭(241)의 외측 단부와 다른 전극탭(240)의 외측 단부 사이에 단차가 형성되지 않을 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 용접 장치 110: 가이드
111: 승강부 112: 회전부
112a: (회전부의) 제1면 112b: (회전부의) 제2면
112c: (회전부의) 엣지 113: 슬라이더
114: 링크 115: 탄성 부재
121: 엔빌 122: 혼
200: 전극 조립체 210: 적층체
220: 전극 230: 분리막
240: 전극탭 241: 최외각 전극탭
242: (최외각 전극탭의) 제1구간 242a: 플랫부
242b: 휨부 243: (최외각 전극탭의) 제2구간
244: (최외각 전극탭의) 제3구간

Claims (19)

  1. 전극 조립체의 복수개의 전극 탭을 용접하는 용접 장치에 있어서,
    상기 복수개의 전극 탭을 모으는 한 쌍의 가이드; 및
    상기 한 쌍의 가이드에 의해 모인 복수개의 전극탭을 용접시키는 용접부를 포함하고,
    상기 가이드는,
    상기 전극탭에 대해 승강하는 승강부; 및
    상기 전극탭을 누르며 상기 승강부에 대해 회전하여 상기 전극탭을 상기 전극 조립체를 향해 당기는 회전부를 포함하는 용접 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전부는,
    상기 전극 조립체를 향하는 제1면;
    상기 제1면의 반대편에 위치한 제2면; 및
    상기 제1면과 상기 제2면을 연결하고 라운드지게 형성되며 상기 전극탭을 누르는 엣지를 포함하는 용접 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2면의 길이는 상기 제1면의 길이보다 긴 용접 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1면과 상기 제2면 사이의 거리는 상기 엣지에 가까워질수록 멀어지는 용접 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강부는 수직 방향으로 연장 형성되며 상기 전극 탭의 폭 방향으로 이격된 한 쌍이 구비된 용접 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드는,
    상기 승강부에 대해 슬라이드되는 슬라이더; 및
    상기 슬라이더와 상기 회전부를 연결하며 상기 슬라이더와 상기 회전부의 동작을 연동시키는 링크를 더 포함하는 용접 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이더 및 회전부에는,
    상기 링크와 힌지 연결되는 연결부가 구비된 용접 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이더가 상기 회전부를 향해 이동하면, 상기 회전부는 상기 전극탭을 상기 전극 조립체를 향해 당기도록 구성된 용접 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드는,
    상기 슬라이더에 상기 회전부와 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성 부재를 더 포함하는 용접 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 승강부에는, 상기 슬라이더의 단부가 삽입되며 내부에 상기 탄성부재가 배치된 슬라이딩 홈이 형성된 용접 장치.
  11. 전극 조립체에 구비된 복수개의 전극 탭을 용접하는 용접 방법에 있어서,
    한 쌍의 가이드가 서로 접근하여 상기 복수개의 전극 탭을 모으는 단계;
    상기 한 쌍의 가이드가 상기 전극 탭을 상기 전극 조립체 측으로 당기는 단계; 및
    용접부가 상기 복수개의 전극 탭을 서로 용접시키는 단계를 포함하는 용접 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가이드는,
    상기 전극탭에 대해 승강하는 승강부; 및
    상기 전극탭과 접촉하며 상기 승강부에 대해 회전하는 회전부를 포함하고,
    상기 복수개의 전극 탭을 모으는 단계 시, 상기 회전부가 상기 전극탭을 누르도록 상기 승강부가 상기 전극 탭을 향해 이동하고,
    상기 전극 탭을 당기는 단계 시, 상기 회전부가 상기 전극탭을 누른 상태에서 회전하는 용접 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가이드는,
    상기 승강부에 대해 슬라이드되는 슬라이더; 및
    상기 슬라이더와 상기 회전부를 연결하며 상기 슬라이더와 상기 회전부의 동작을 연동시키는 링크를 더 포함하고,
    상기 전극 탭을 당기는 단계 시, 상기 회전부가 회전하도록 상기 슬라이더가 상기 회전부를 향해 이동하는 용접 방법.
  14. 복수개의 전극이 분리막을 사이에 두고 적층된 적층체; 및
    상기 복수개의 전극에 연결되며 서로 용접되어 피용접부를 형성하는 복수개의 전극탭을 포함하고,
    상기 복수개의 전극탭 중 최외각 전극탭은,
    상기 전극에서부터 연장되며 상기 적층체에 대한 거리가 증가하는 제1구간; 및
    상기 제1구간에서부터 연장되며 상기 적층체에 대한 거리가 감소하는 제2구간을 포함하는 전극 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 최외각 전극탭은,
    상기 제2구간에서부터 상기 피용접부까지 연장되며 상기 적층체에 대한 거리가 증가하는 제3구간을 더 포함하는 전극 조립체.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수개의 전극탭 중 적어도 일부는 상기 전극과 연결되며 평평하게 형성된 플랫부를 포함하고,
    외측에 위치한 전극탭일수록 상기 플랫부의 길이가 긴 전극 조립체.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1구간은,
    상기 전극과 연결되며 평평하게 형성된 플랫부; 및
    상기 플랫부와 상기 제2구간을 연결하며 휘어지게 형성된 휨부를 포함하는 전극 조립체.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 최외각 전극탭의 외측 단부는, 다른 전극탭의 외측 단부에 대해 내측으로 단차진 전극 조립체.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 최외각 전극탭에서 곡률이 최대인 지점부터 상기 전극까지의 길이는, 다른 전극탭에서 곡률이 최대인 지점부터 상기 전극까지의 길이보다 긴 전극 조립체.
KR1020210169085A 2021-11-30 2021-11-30 용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체 Pending KR20230081223A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210169085A KR20230081223A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체
CN202280063200.4A CN118019607A (zh) 2021-11-30 2022-11-15 焊接设备、焊接方法和电极组件
JP2024528491A JP2024543077A (ja) 2021-11-30 2022-11-15 溶接装置、溶接方法、および電極組立体
EP22901623.3A EP4393630A4 (en) 2021-11-30 2022-11-15 Welding device, welding method and electrode assembly
PCT/KR2022/018003 WO2023101265A1 (ko) 2021-11-30 2022-11-15 용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체
US18/698,293 US20240391035A1 (en) 2021-11-30 2022-11-15 Welding Apparatus, Welding Method, and Electrode Assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210169085A KR20230081223A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230081223A true KR20230081223A (ko) 2023-06-07

Family

ID=86612652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210169085A Pending KR20230081223A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 용접 장치, 용접 방법 및 전극 조립체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240391035A1 (ko)
EP (1) EP4393630A4 (ko)
JP (1) JP2024543077A (ko)
KR (1) KR20230081223A (ko)
CN (1) CN118019607A (ko)
WO (1) WO2023101265A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20250149612A1 (en) * 2023-11-06 2025-05-08 GM Global Technology Operations LLC Guides and methods for battery cell current collector tab consolidation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4442183B2 (ja) * 2003-10-10 2010-03-31 日産自動車株式会社 超音波溶接機
KR100888284B1 (ko) * 2006-07-24 2009-03-10 주식회사 엘지화학 탭-리드 결합부의 전극간 저항차를 최소화한 전극조립체 및이를 포함하고 있는 전기화학 셀
JP5797330B2 (ja) * 2012-04-23 2015-10-21 オー・エム・シー株式会社 電子部品の集電部の接合方法とその装置
JP6960586B2 (ja) * 2016-02-29 2021-11-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電極体の製造方法、及び非水電解質二次電池の製造方法
JP6788821B2 (ja) * 2016-05-31 2020-11-25 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子、蓄電装置、及び蓄電素子の製造方法
KR102258172B1 (ko) * 2017-09-29 2021-05-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102145493B1 (ko) * 2017-11-14 2020-08-18 주식회사 엘지화학 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법
KR102751965B1 (ko) * 2019-08-19 2025-01-07 주식회사 엘지에너지솔루션 전극탭 단선이 개선된 이차전지 제조 방법과 이를 이용한 이차전지, 그리고 이를 포함하는 이차전지 모듈과 팩
KR102738519B1 (ko) * 2019-09-30 2024-12-04 현대자동차 주식회사 이차전지의 초음파 용접 시스템 및 이를 이용한 이차전지의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN118019607A (zh) 2024-05-10
WO2023101265A1 (ko) 2023-06-08
EP4393630A1 (en) 2024-07-03
EP4393630A4 (en) 2025-01-08
US20240391035A1 (en) 2024-11-28
JP2024543077A (ja) 2024-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11973177B2 (en) Secondary battery and method for manufacturing the same
US12068506B2 (en) Flexible battery
US9178204B2 (en) Rechargeable battery
KR100670454B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
EP3905417A1 (en) Method for manufacturing electrode assembly, and electrode and secondary battery manufactured thereby
KR20200105272A (ko) 전극 조립체 제조방법 및 전극 조립체 제조장치
US11611108B2 (en) Composite electrode assembly and lithium-ion secondary battery including the same
JP7615442B2 (ja) 溶接装置、これを用いた溶接方法、及び前記溶接方法によって製造された電極組立体
EP4393630A1 (en) Welding device, welding method and electrode assembly
JP7133137B2 (ja) 蓄電素子
EP4432456A1 (en) Electrode tab welding device, electrode tab welding method, and electrode assembly
JP7109233B2 (ja) 電気化学デバイスの製造方法
US20230071671A1 (en) Electrode assembly and manufacturing method of the same
KR102044404B1 (ko) 전극 탭과 전극 리드 사이에 보강 탭 결합 구조를 갖는 플렉서블 전지
KR101590671B1 (ko) 초음파 용접장치 및 초음파 용접장치를 이용하여 이차전지를 제조하는 방법
JP2020057587A (ja) 電極体、二次電池及び二次電池の製造方法
JP2023541964A (ja) 二次電池の製造方法および二次電池
KR101590672B1 (ko) 초음파 용접장치 및 초음파 용접장치를 이용하여 이차전지를 제조하는 방법
KR20220052459A (ko) 전극 탭 고정부를 포함하는 용접장치 및 이를 이용한 전극 탭 용접 방법
US20250041960A1 (en) Apparatus for Welding Electrode Tabs and Method for Welding Electrode Tabs
EP4571927A1 (en) Method of producing an energy storage device and energy storage device
KR20250064386A (ko) 이차전지용 극판, 이차전지용 극판을 포함하는 전지 셀 및 이차전지용 극판 제조 방법
KR20250039773A (ko) 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20211130

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20230619

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20211130

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20241213

Patent event code: PE09021S01D