Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20140125862A - Lithium-ion battery - Google Patents

Lithium-ion battery Download PDF

Info

Publication number
KR20140125862A
KR20140125862A KR1020147025743A KR20147025743A KR20140125862A KR 20140125862 A KR20140125862 A KR 20140125862A KR 1020147025743 A KR1020147025743 A KR 1020147025743A KR 20147025743 A KR20147025743 A KR 20147025743A KR 20140125862 A KR20140125862 A KR 20140125862A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
tabs
bus bar
bare cell
ion battery
Prior art date
Application number
KR1020147025743A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
모하드 알리 술라이만
아즈룰니잠 매트
누르하스와니 알리아스
Original Assignee
시림 버해드
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 시림 버해드 filed Critical 시림 버해드
Publication of KR20140125862A publication Critical patent/KR20140125862A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

케이싱(11) 내에 결합되는 리튬 이온 배터리(1)가 개시되는 바, 이 배터리는 적어도 하나의 베어 셀(bare cell)(12)을 포함하고, 이 베어 셀(12) 각각은 세퍼레이터(23) 사이에서 서로 번갈아 배치되는 적어도 애노드 플레이트(21) 및 캐소드 플레이트(22)를 포함하며, 커넥터(13)가 애노드 플레이트(21)와 캐소드 플레이트(22) 각각을 그들 각각의 극성에 따라 함께 연결하여 한쌍의 버스바 플레이트(14)를 형성한다. 버스바 플레이트(14)는 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 배치되고 버스바 플레이트(14)에는 복수의 슬릿(15)이 제공되어 있다. 애노드 플레이트(21)와 캐소드 플레이트(22) 각각에는 탭(25; tab)이 제공되어 있다. 유사한 극성을 갖는 이 탭(25)은 함께 배치되어, 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 유사한 극성의 탭의 적층체를 형성하게 된다. 리튬 이온 배터리(1)의 제조 방법이 또한 개시되며, 이 방법은 베어 셀(12)을 준비하는 단계, 적어도 하나의 베어 셀(12)을 배치하여 베어 셀의 하나 또는 다수의 적층체(81)를 형성하는 단계; 및 커넥터 수단(13)을 배치하여, 상기 애노드 플레이트(21)와 캐소드 플레이트(22) 각각을 그들 각각의 극성에 따라 함께 연결하는 단계를 포함한다. A lithium ion battery 1 which is coupled in a casing 11 is disclosed which comprises at least one bare cell 12 each of which is connected between the separators 23, At least one anode plate 21 and a cathode plate 22 disposed alternately with each other and wherein the connector 13 connects the anode plate 21 and the cathode plate 22 together according to their respective polarities, Thereby forming a bus bar plate 14. The bus bar plate 14 is disposed along the edge of the bare cell 12 and the bus bar plate 14 is provided with a plurality of slits 15. Tabs 25 are provided on each of the anode plate 21 and the cathode plate 22. These tabs 25 of similar polarity are placed together to form a laminate of tabs of similar polarity along the edge of the bare cell 12. [ A method of manufacturing a lithium-ion battery 1 is also disclosed, comprising the steps of preparing a bare cell 12, arranging at least one bare cell 12 to form one or more stacks 81 of bare cells, ; And connector means (13) to connect the anode plate (21) and the cathode plate (22) together according to their respective polarities.

Description

리튬 이온 배터리{LITHIUM-ION BATTERY}Lithium-ion battery {LITHIUM-ION BATTERY}

본 발명은 일반적으로 리튬 이온 배터리에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 다적층 베어 셀(bare cell)이 병렬로 적층되고 또한 베어 셀의 플레이트들이 함께 연결되어 고용량의 리튬 이온 배터리를 형성하도록 해주는 탭(tab)이 제공되는 구성을 갖는 리튬 이온 배터리에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a lithium ion battery, and more particularly, to a lithium ion battery having tabs, which allow multilayer bare cells to be stacked in parallel and plates of a bare cell being connected together to form a high capacity lithium- ) Is provided on a lithium ion battery.

리튬 이온 배터리는 많은 구성, 형상 및 크기로 찾아 볼 수 있는 에너지원으로 사용되는 이차 셀 배터리로도 알려져 있는 재충전식 배터리이다. 리튬 이온 배터리는 소비자 전자 제품에 공통적으로 사용된다. 그 배터리는 휴대폰, 카메라, 캠코드 및 노트북과 같은 휴대용 전자 제품을 위한 재충전식 배터리의 가장 인기 있는 종류 중의 하나이며, 가장 좋은 에너지 밀도, 비 메모리 효과 및 비 사용시의 느린 전하 손실 중의 하나를 갖는다. 최근의 개발에 따라, 이 배터리는 통신 타워 스테이션을 위한 비차단형 전력 공급부(UPS), 재생가능한 에너지 및 다양한 크기의 전기 차량(용량과 비에너지 밀도를 개선하기 위해 새로운 개념의 배터리와 새로운 전극 특성을 요구함)를 위한 에너지 저장부와 같은 새로운 크기의 고 전력용으로 전환되었다. Lithium-ion batteries are rechargeable batteries, also known as secondary-cell batteries, used as an energy source in many configurations, shapes and sizes. Lithium-ion batteries are commonly used in consumer electronics. The battery is one of the most popular types of rechargeable batteries for portable electronic products such as cell phones, cameras, camcorders and laptops, and has one of the best energy density, non-memory effect and slow charge loss when not in use. As a result of recent developments, the battery has a new concept of battery and new electrode characteristics to improve the capacity and non-energy density of non-differential power supplies (UPS) for communication tower stations, renewable energy and various sizes of electric vehicles Sized high-power applications, such as an energy storage unit for high-power applications.

1990년대에 개발된 리튬 이온 배터리는 수용액 전해질을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd 및 황산 납 배터리와 비교하여 더 높은 작동 전압 및 에너지 밀도를 가지고 있어 점차 인기를 얻고 있다. 리튬 이온 배터리의 주 단점은, 그 배터리의 원통형 및 프리즘형 형상으로 인해 배터리의 성능 및 배터리의 안전 문제에 대한 주의가 요구된다는 것이다. 원통형 리튬 이온 배터티의 인기 있는 사용에도 불구하고, 이들 배터리의 예측 불가능한 폭발의 사례가 많이 보고되어 있다. 이들 폭발은 배터리 내부 압력의 일시적인 증가로 인한 것이다. 또한, 이 구조에서는 나선의 중심부의 곡률 반경이 작은데, 이 결과 전극의 굽힘 표면에서 과도한 응력이 종종 발생되어 그 전극이 종종 벗겨지게 된다. 이 외에도, 고용량의 배터리를 제작하기 위해서는, 매우 긴 전극 플레이트가 필요한데, 이 결과, 더 긴 전자 경로로 인해 내부 임피던스가 증가하게 된다. 그 외에도, 프리즘형 리튬 이온 배터리는 원통형 리튬 이온 배터리와 비교하여 더 낮은 용량 밀도 및 비 에너지를 갖는 것으로 보고되어 있다. 배터리의 용량은 일반적으로 전극 활성 재료의 양에 비례한다. Lithium-ion batteries developed in the 1990s are becoming increasingly popular with higher operating voltages and energy densities compared to Ni-MH, Ni-Cd and lead sulfate batteries using aqueous electrolyte. The main disadvantage of lithium ion batteries is that their cylindrical and prismatic shapes require attention to battery performance and battery safety issues. Despite the popular use of cylindrical lithium ion batteries, there have been many reports of unpredictable explosions in these batteries. These explosions are due to a temporary increase in the pressure inside the battery. Also, in this structure, the radius of curvature of the central portion of the helix is small, which results in excessive stress often occurring at the bend surface of the electrode, so that the electrode is often stripped. In addition, a very long electrode plate is required to produce a high capacity battery, which results in an increase in internal impedance due to the longer electron path. In addition, prismatic lithium ion batteries are reported to have lower capacitance density and specific energy compared to cylindrical lithium ion batteries. The capacity of the battery is generally proportional to the amount of electrode active material.

최근의 개발에서는 또한 리튬 이온 배터리의 제조 비용이 일반적으로 높다. 전통적인 리튬 이온 배터리 기술에서, 이 배터리는 요구되는 보충 시스템에 따라 직렬 또는 병렬로 연결되어 배치되는 많은 셀을 사용한다. 이리하여, 최종 셀에 사용되는 추가적인 재료 및 추가적인 공정 단계로 인해 제조 비용이 더 높게 될 것이다. 또한, 특히 시일링 공정에서 많은 주의와 조심을 요하는 가장 중요한 공정의 몇몇 단점이 있다. 배터리의 통상적인 시일링은, 배터리 내부의 가스 발생, 시일링된 영역의 벗겨짐을 포함한 많은 문제에 직면하게 되는데, 이는 배터리 자체의 신뢰성과 안전성에 영향을 주게 된다. 용접의 관점에서, 탭(tab) 용접의 가장 중요한 인자는 탭과 단자의 두께 및 재료이다. 배터리 제조시, 탭-단자 연결 및 외부 전기적 연결과 같은, 배터리의 재료의 종류, 크기 및 용량에 따른 재료 접합이 필요하다. 용접 문제는 고전력 리튬 이온 배터리를 형성하기 위해 용접될 수 있는 제한된 전극 두께로 인해 발생 된다.In recent developments, the manufacturing cost of lithium ion batteries is also generally high. In traditional lithium-ion battery technology, the battery uses a number of cells that are connected in series or in parallel, depending on the required supplemental system. Thus, the additional material used in the final cell and the additional processing steps will result in higher manufacturing costs. There are also some disadvantages of the most important processes, which require great care and care, especially in the sealing process. Conventional sealing of the battery faces many problems including gas generation inside the battery and exfoliation of the sealed area, which affects the reliability and safety of the battery itself. In terms of welding, the most important factors of tap welding are the thickness and material of the tab and the terminal. In battery manufacturing, material bonding is required depending on the type, size and capacity of the battery material, such as tap-to-terminal connection and external electrical connection. The welding problem is caused by the limited electrode thickness that can be welded to form a high power lithium ion battery.

그러므로, 본 발명의 일 목적은, 비용 감소에 비례하는, 리튬 이온 배터리의 제조 동안에 관련되는 감소된 공정으로 인해 시간이 감소되고 또한 더욱 편리한 셀 구조 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다. 다음, 작은 크기의 최종 셀과 관련된 고용량에 대해서도 용접법과 함께 다적층 셀을 사용하여 고전력 리튬 이온 배터리를 제조할 수 있다. 또한, 용접 기술은, 추가적인 지지 또는 연결 장치 없이 베어 셀의 층상 구조가 안정적으로 서로 연결될 수 있게 해준다. 그 외에도, 그것은 강하고 견고한 구조를 갖는 가요적이고 강성적인 완전한 셀을 형성한다. 또한, 본 발명은 리튬 폴리머 배터리에서의 층 용접시 높은 내부 임피던스와 제한을 주는, 전통적인 리튬 이온 배터리에서의 긴 권취 플레이드 젤리롤(jellyroll) 시스템의 문제를 극복한다. It is therefore an object of the present invention to provide a cell structure and a manufacturing method thereof that are reduced in time and more convenient due to the reduced process involved in manufacturing a lithium ion battery, which is proportional to cost reduction. Next, a high power lithium ion battery can be manufactured using a multi-layered cell together with a welding method for a high capacity associated with a small final cell. Welding techniques also allow the stratified structure of the bare cell to be stably interconnected without additional support or connection. In addition, it forms a flexible, rigid complete cell with a strong and rigid structure. The present invention also overcomes the problem of long winding play jellyroll systems in conventional Li-ion batteries, which have high internal impedance and limitations in layer welding in lithium polymer batteries.

본 발명의 일 목적은, 병렬로 연결된 둘 이상의 베어 셀을 포함하는 다적층 베어 셀 구조를 갖는 고전력 리튬 이온 배터리를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a high power lithium ion battery having a multilayered bare cell structure including two or more bare cells connected in parallel.

본 발명의 다른 목적은, 일반적으로 비용 감소에 비례하는, 고전력 리튬 이온 배터리의 제조 동안에 관련되는 더 적은 공정으로 인해 처리 시간이 감소되고 또한 제조가 편리한 리튬 이온 배터리를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a method of manufacturing a lithium ion battery which is proportional to cost reduction, which is generally associated with reduced processing time due to fewer processes involved during the manufacture of high power lithium ion batteries and which is also convenient to manufacture.

본 발명의 또 다른 목적은, 엔빌롭드 세퍼레이터법, 지그재그법, 권취법 또는 평탄 젤리롤법에 의해 다양한 방법을 통해 리튬 이온 배터리를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a lithium ion battery through various methods by an envelope separator method, a zigzag method, a winding method, or a flat jelly roll method.

본 발명의 또 다른 목적은, 안정적이고 신뢰할 수 있는 셀 구조를 갖는 리튬 이온 배터리를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a lithium ion battery having a stable and reliable cell structure.

본 발명의 또 다른 목적은, 인력, 기계류, 재료 처리 시간 요건을 감소시키고 또한 불량률을 저하시키는, 몇개의 저리 단계를 제거하여 단축된 제조 공정으로 리튬 이온 배터리를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a method of manufacturing a lithium ion battery in a shortened manufacturing process by eliminating several steps that reduce drag, machinery, material handling time requirements and also reduce failure rates.

본 발명의 이들 및 다른 목적은 다음과 같은 리튬 이온 배터리 및 리튬 이온 배터리의 제조 방법을 제공함으로써 달성된다:These and other objects of the present invention are achieved by providing a method of manufacturing a lithium ion battery and a lithium ion battery as follows:

케이싱(11) 내에 결합되는 리튬 이온 배터리(1)로서, A lithium ion battery (1) coupled into a casing (11)

세퍼레이터 사이에서 서로 번갈아 배치되는 적어도 애노드 플레이트 및 캐소드 플레이트를 포함하는 적어도 하나의 베어 셀(bare cell)(12); 및 At least one bare cell (12) comprising at least an anode plate and a cathode plate alternating with each other between the separators; And

상기 애노드와 캐소드 플레이트 각각을 그들 각각의 극성에 따라 함께 연결하는 커넥터 수단(13)을 포함하며, And connector means (13) for connecting said anode and cathode plates respectively according to their respective polarities,

상기 커넥터 수단(13)은 한쌍의 버스바 플레이트(14)로 형성되며, 이 버스바 플레이트(14)는 상기 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 버스바 플레이트에는 복수의 슬릿(15)이 제공되어 있으며, 그리고The connector means 13 is formed of a pair of bus bar plates 14 which are arranged along the edge of the bare cell 12 and in which a plurality of slits 15 ) Are provided, and

리튬 이온 배터리의 제조 방법으로서, A method of manufacturing a lithium ion battery,

a) 세퍼레이터(23) 사이에서 서로 번갈아 배치되는 적어도 애노드 플레이트와 캐소드 플레이트를 포함하는 베어 셀(12)을 준비하는 단계; 및 a) preparing a bare cell (12) comprising at least an anode plate and a cathode plate alternately arranged between the separators (23); And

b) 적어도 하나의 상기 베어 셀(12)을 배치하여 베어 셀의 하나 또는 다수의 적층체(81)를 형성하는 단계; 및 b) disposing at least one bare cell (12) to form one or more stacks (81) of bare cells; And

c) 커넥터 수단(13)을 배치하여, 상기 애노드와 캐소드 플레이트 각각을 그들 각각의 극성에 따라 함께 연결하는 단계를 포함하고, c) disposing a connector means (13), connecting said anode and cathode plate respectively according to their respective polarities,

상기 커넥터 수단(13)은 한쌍의 버스바 플레이트(14)로 형성되며, 이 버스바 플레이트(14) 각각은 상기 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 버스바 플레이트(14)에는 복수의 슬릿(15)이 제공되어 있고, 상기 애노드 플레이트와 캐소드 플레이트 각각에는 그 플레이트의 가장자리에 배치되는 탭(25; tab)이 제공되어 있고, 유사한 극성을 갖는 탭들은 함께 배치되어, 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 유사한 극성의 탭(25)의 다른 적층체를 형성하며, 다른 유사한 극성을 갖는 탭들은함께 배치되어, 상기 베어 셀의 가장자리를 따라 유사한 극성의 탭(25)의 다른 적층체를 형성하며, The connector means 13 is formed of a pair of bus bar plates 14 each disposed along the edge of the bare cell 12 and a plurality of And tabs 25 disposed at the edges of the plates are provided on the anode plate and the cathode plate respectively and the tabs having similar polarities are disposed together to form the bare cell 12 ) Of tabs 25 of similar polarity along the edges of the bare cell to form another laminate of tabs 25 of similar polarity along the edges of the bare cell Lt; / RTI &

상기 리튬 이온 배터리의 제조 방법은, 상기 탭(25)을 상기 버스바 플레이트(14)의 각각의 슬릿(15) 안으로 삽입하여 탭(25)을 상기 버스바 플레이트(14) 상에 용접하는 단계를 또한 포함한다. The method of manufacturing a lithium ion battery includes the steps of inserting the tabs 25 into respective slits 15 of the bus bar plate 14 to weld the tabs 25 onto the bus bar plate 14 Also included.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 단지 예시로서 본 발명의 실시형태를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따라 구성되는 리튬 이온 배터리의 사시도를 도시하고;
도 2는 본 발명의 엔빌롭드 세퍼레이터(enveloped separator)를 이용하는 베어 셀을 제조하는 방법의 사시도를 도시하고;
도 3은 본 발명의 지그재그 방법을 이용하는 베어 셀을 제조하는 방법의 사시도를 도시하고;
도 4는 본 발명의 권취 방법을 이용하여 베어 셀을 제조하는 방법의 사시도를 도시하고;
도 5는 본 발명의 평탄 젤리-롤 방법을 이용하여 베어 셀을 제조하는 방법의 사시도를 도시하고;
도 6은 본 발명의 양단자 및 음단자용 버스바 플레이트를 도시하고;
도 7은 본 발명의 플레이트를 연결하는 단계 및 초음파 점용접 공정을 수행하는 단계의 설명도를 도시하고;
도 8은 본 발명의 베어 셀의 집적체의 사시도를 도시하고; 그리고
도 9는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 리튬 이온 배터리의 제조 공정 흐름을 도시한다.
1 shows a perspective view of a lithium ion battery constructed in accordance with an embodiment of the present invention;
Figure 2 shows a perspective view of a method of manufacturing a bare cell using an enveloped separator of the present invention;
3 shows a perspective view of a method of manufacturing a bare cell using the zigzag method of the present invention;
4 shows a perspective view of a method of manufacturing a bare cell using the winding method of the present invention;
5 is a perspective view of a method of manufacturing a bare cell using the flat jelly-roll method of the present invention;
6 shows a bus bar plate for both terminals and negative terminals of the present invention;
Fig. 7 shows an explanatory diagram of steps of connecting the plate of the present invention and performing the ultrasonic spot welding process; Fig.
8 shows a perspective view of an integrated body of a bare cell of the present invention; And
Fig. 9 shows a manufacturing process flow of a lithium ion battery according to one embodiment of the present invention.

도면, 특히 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 리튬 이온 배터리의 사시도가 도시되어 있다. 리튬 이온 배터리(1)는 특히 적어도 하나의 베어 셀(12), 애노드 플레이트(21), 세퍼레이터(23) 사이에 교대로 배치되는 캐소드 플레이트(22), 복수의 슬릿(15)을 구비하는 버스바 플레이트(14) 및 용접 플레이트(63)를 포함한다. 전기화학적 셀은 엔빌롭드 세퍼레이터, 지그재그, 및 권취 또는 평탄 젤리 롤과 같은 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다. 평탄 젤리 롤 방법을 제외한 이들 구조는 애노드 및 캐소드 전극 층이 요구되는 크기와 형상으로 절단된 다음 요구되는 용량에 비례하여 교대로 적층되어야 하는 다중 적층식 전극 구조를 이용한다. 세퍼레이터(23)는 베어 셀(12)을 형성하는 애노드 전극(21)과 캐소드 전극(22) 사이에 개재되고, 그 결과 양전극, 세퍼레이터(23) 및 음전극을 반복적으로 적층한다. 게다가, 셀의 하나의 층의 용량을 계산함으로써, 베어 셀(12)을 구축하기 위해 적층시켜야 할 층의 수가 쉽게 결정될 수 있다. 실용적 용량을 갖는 배터리를 제조하기 위해 이러한 복수의 베어 셀(12)이 적층될 수 있다. 적층되어야 할 베어 셀(12)의 수는 요구되는 용량에 비례한다. 예를 들면, 적층된 셀의 수가 증가하면, 중첩 전극의 수도 증가한다. 이러한 관점에서, 애노드 및 캐소드의 양자 모두를 위해 양면 코팅 전극을 사용함으로써, 코팅 및 전류 콜렉터의 단일면만을 사용하는 것에 비해 적층된 전극의 두께가 감소한다.Referring to the drawings, and more particularly to Figures 1 and 2, there is shown a perspective view of a lithium ion battery of the present invention. The lithium ion battery 1 in particular comprises at least one bare cell 12, an anode plate 21, a cathode plate 22 arranged alternately between the separators 23, a bus bar 22 having a plurality of slits 15, A plate 14 and a welding plate 63. The electrochemical cell may be formed through a variety of methods such as an envelope separator, zigzag, and wound or flat jelly rolls. These structures, except for the flat jelly roll method, utilize a multi-layered electrode structure in which the anode and cathode electrode layers are cut to the required size and shape and then alternately stacked in proportion to the required capacity. The separator 23 is interposed between the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 forming the bare cell 12 and as a result the positive electrode, the separator 23 and the negative electrode are repeatedly stacked. In addition, by calculating the capacity of one layer of the cell, the number of layers to be stacked to build the bare cell 12 can be easily determined. Such a plurality of bare cells 12 may be stacked to produce a battery having a practical capacity. The number of bare cells 12 to be stacked is proportional to the required capacity. For example, if the number of stacked cells increases, the number of overlapping electrodes also increases. In this regard, the use of double-sided coating electrodes for both the anode and the cathode reduces the thickness of the deposited electrode compared to using only a single side of the coating and current collector.

본 발명의 이러한 실시형태에서, 다수의 베어 셀(12)은 각각의 애노드(21) 및 캐소드(22) 층이 상호 중첩되도록 배치된다. 중첩된 베어 셀(12)의 정렬도 또한 제어된다. 버스바 플레이트(14)는 탭(25)의 우측 및 좌측의 양자 모두에 배치되고, 니켈 플레이트(62)는 점용접을 위해 비교적 경량이므로 이 버스바 플레이트(14)는 애노드 단자의 경우에 니켈(62) 버스바로 제조된다. 반면에, 알루미늄(61) 버스바는 캐소드 단자용으로 사용된다. 버스바 플레이트(14)의 중간에 동일한 정렬 및 배열의 슬릿(15)이 제공된다. 각각의 슬릿(14)은 상방으로 굴곡되어 평평한 표면을 형성할 수 있는 용접 플레이트(63)를 갖는다. 탭(25)은 초음파 점용접 방법을 이용하여 용접된다. 완성된 용접된 셀은 적절한 테플론(Teflon) 케이싱(11) 내에 설치된다.In this embodiment of the invention, the plurality of bare cells 12 are arranged such that the layers of each anode 21 and the cathode 22 overlap each other. The alignment of the overlapped bare cell 12 is also controlled. The bus bar plate 14 is disposed on both the right and left sides of the tab 25 and the nickel plate 62 is relatively lightweight for spot welding so that the bus bar plate 14 is made of nickel 62) bus. On the other hand, the aluminum (61) bus bar is used for the cathode terminal. The same alignment and arrangement of slits 15 are provided in the middle of the bus bar plate 14. Each slit 14 has a weld plate 63 which can be bent upward to form a flat surface. The tabs 25 are welded using an ultrasonic spot welding method. The finished welded cell is installed in a suitable Teflon casing 11.

다시 도 2를 참조하면, 본 도는 본 발명의 엔빌롭드 세퍼레이터 방법을 이용하여 베어 셀을 제조하는 방법을 도시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 애노드 전극(21) 및 캐소드 전극(22)은 요구되는 치수로 절단된다. 다음에, 절단된 전극은 전자 접속을 위한 코팅되지 않은 단자를 갖는다. 다음에, 도 2b에 도시된 바와 같이, 전극 애노드(21)은 엔빌롭드 세퍼레이터(23)에 의해 캡슐화(24)되고, 전극 캐소드(22)은 캡슐화되지 않은 상태로 유지된다. 마지막으로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 애노드 전극(21) 및 캐소드 전극(22)의 개방된 탭 단자(25)의 배열이 각각의 측면에 위치한다.Referring again to FIG. 2, this drawing illustrates a method of manufacturing a bare cell using the emboldened separator method of the present invention. As shown in Fig. 2A, the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 are cut to the required dimensions. Next, the cut electrode has uncoated terminals for electronic connection. Next, as shown in FIG. 2B, the electrode anode 21 is encapsulated (24) by the enveloped separator 23, and the electrode cathode 22 is kept in the non-encapsulated state. Finally, as shown in Fig. 2C, the arrangement of the open tab terminals 25 of the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 is located on each side.

도 3 및 도 4는 본 발명의 지그재그 방법 및 권취 방법을 이용하여 베어 셀(12)을 제조하는 방법의 사시도를 도시한다. 도 3a 및 도 4a에 도시된 바와 같이 지그재그 방법 및 권취 방법의 경우, 이들 방법의 양자 모두는 동일한 애노드 전극(21), 세퍼레이터(23) 및 캐소드 전극(22)을 사용하고, 이것은 순차적으로, 그러나 세퍼레이터(23)를 절첩(folding)하는 상이한 방법으로 배치된다. 그것 대신, 애노드 전극(21) 및 캐소드 전극(22)의 개방된 탭(25) 단자의 배열체는 도 3b 및 도 4b에 도시된 바와 같이 양측면 상에 위치한다. 다음에, 애노드 전극(21)와 캐소드 전극(22) 사이의 샌드위치 구조는 도 3c 및 도 4c에 도시된 바와 같이 베어 셀(12)을 제조하기 위해 지그재그 방법(31) 및 권취 방법(41)을 사용하여 함께 결합된다.3 and 4 show a perspective view of a method of manufacturing the bare cell 12 using the zigzag method and the winding method of the present invention. 3A and 4A, both of these methods use the same anode electrode 21, the separator 23, and the cathode electrode 22, which are sequentially applied, but in the case of the zigzag method and the winding method, Are arranged in different ways to fold the separator (23). Instead, the arrangement of the open tab terminals 25 of the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 is located on both sides as shown in FIGS. 3B and 4B. Next, a sandwich structure between the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 is formed by the zigzag method 31 and the winding method 41 to manufacture the bare cell 12 as shown in Figs. 3C and 4C. Are combined together.

도 5는 본 발명의 플랫 젤리-롤 방법을 이용하여 베어 셀(12)을 제조하는 방법의 사시도를 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이 이러한 방법의 경우, 애노드 전극(21) 및 캐소드 전극(22)은 요구되는 셀 용량에 따라 긴 부재로 절단된다. 절단된 전극은 애노드 전극(21), 세퍼레이터(23) 및 캐소드 전극(22) 사이에 개재되고, 원통형(52)으로 권취되고, 도 5b에 도시된 바와 같이 평탄화된다. 마지막으로, 애노드 전극(21) 및 캐소드 전극(22)의 개방된 탭(25) 단자의 배열체는 도 5c에 도시된 바와 같이 각각의 대향측에 위치된다. 그것 대신, 도 5d는 애노드 전극(21) 및 캐소드 전극(22)의 개방된 탭 단자의 배열체가 상호 병치될 수 있는 것을 도시한다.5 shows a perspective view of a method of manufacturing the bare cell 12 using the flat jelly-roll method of the present invention. In this method, as shown in Fig. 5A, the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 are cut into long members according to the required cell capacity. The cut electrode is sandwiched between the anode electrode 21, the separator 23, and the cathode electrode 22, wound into a cylindrical shape 52, and flattened as shown in Fig. 5B. Finally, the arrangement of the open tab terminals 25 of the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 is located on each opposite side as shown in FIG. 5C. 5D shows that the arrangement of the open tab terminals of the anode electrode 21 and the cathode electrode 22 can be juxtaposed with each other.

도 6 및 도 7은 양단자 및 음단자를 위한 버스바 플레이트를 도시하고, 여기서 이 플레이트의 연결은 본 발명의 초음파 점용접 방법을 수행함으로써 달성된다. 도 6a는 버스바 플레이트(14)를 도시한 것으로서, 이것은 알루미늄(61) 및 니켈(62)로 제조되는 것이 바람직하고, 완성된 리튬 이온 셀 구조조의 양단자 및 음단자에 연결되기 위한 용접 플레이트(63) 및 슬릿(15)을 갖는다. 버스바 플레이트(14)의 중간에 동일한 정렬로 배치되는 슬릿(15)이 또한 있다. 각각의 슬릿(15)은 평평한 표면을 형성하도록 상방으로 굴곡될 수 있는 용접 플레이트(63)를 갖는다. 슬릿(15)의 면적은 탭(6)의 두께 및 크기에 따라 조절되거나 변화될 수 있고, 이것은 베어 셀(12)의 전극 단자의 기능을 하고, 대체로 배터리의 용량 필요량에 비례한다. 각각의 베어 셀(12)의 애노드 탭(21) 또는 캐소드 탭(22)의 두께가 증가하면, 슬릿(15)의 면적도 증가되어야 한다. 버스바(14)의 크기는 일정하지 않고, 배터리의 제조 요건에 따라 다양한 크기로 변화될 수 있다. 게다가, 이러한 버스바(14)는 적층된 셀(81) 상에 양호하게 장착되어야 한다. 도 7a를 참조하면, 탭(25)은 하나씩 하나씩 단자에 전극 구조를 연결하기 위해 초음파 점용접기를 이용하여 용접 플레이트(63) 상에 용접된다. 바람직하게, 용접 공정은 저부로부터 출발하여 최종 베어 셀(12)까지 실행된다. 용접 공정을 위한 모든 파라미터는 어떤 실수로 방지하도록 적절히 제어되어야 한다. 먼저, 버스바 플레이트(14)는 베어 셀(12)의 애노드 탭(21) 상에 설치된다. 다음에, 용접 플레이트(63) 상에 설치된 연장된 애노드 탭(21)은 초음파 점용접기를 이용하거나 다른 적절한 용접 기법을 이용하여 용접된다. 용접 공정이 완료된 후, 용접된 단자는 상방으로 굴곡되어 평평한 표면을 형성한다. 다음에, 공정은 최종 베어 셀(12)에 이르기까지 다른 베어 셀(12)에 대해 계속된다. 이들 베어 셀(12)은 용량 필요량이 만족될 때까지 하나씩 하나씩 상호 중첩 및 용접된다. 유사하게, 버스바 플레이트(14)도 캐소드 단자(22) 상에 설치되고, 동일한 초음파 점용접기 등을 사용하여 함께 용접된다. 용접 공정이 완료된 후, 용접된 단자는 상방으로 굴곡되어 평평한 표면을 형성한다. 이러한 관점에서, 초음파 점용접은 전형적으로 강력한 구조적 용접부를 형성하는 기법이고, 복잡한 기하학적 형상 및 접근하기 곤란한 접합 표면의 경우에 중요한 역할을 한다. 초음파 점용접기는 용접 플레이트의 상측 헤드 및 하측 헤드에 적용된다. 다른 선택으로서, 초음파 점용접기는 또한 용접 플레이트(63)를 상방으로 굴곡시키도록 용접 플레이트(63)의 상측 헤드에 적용될 수 있다. 이하 도 6b를 참조하면, 용접 플레이트(63)를 가지지 않는 버스바 플레이트(14)가 도시되어 있다. 이러한 공정 중에, 베어 셀(12)의 탭(25)은 절첩되고, 그리고 전극 구조를 단자에 접속하기 위해 초음파 점용접기 등을 사용하여 버스바 플레이트(14) 상에 용접된다. 그 다음의 공정은 용접 플레이트(63)를 구비하는 버스바(14)의 것과 유사하다.Figs. 6 and 7 show a bus bar plate for both terminal and negative terminal, wherein the connection of this plate is accomplished by performing the ultrasonic spot welding method of the present invention. 6A shows a bus bar plate 14 which is preferably made of aluminum 61 and nickel 62 and is preferably made of a weld plate for connection to the positive and negative terminals of the completed lithium- 63 and a slit 15. There is also a slit 15 arranged in the same alignment in the middle of the bus bar plate 14. Each slit 15 has a weld plate 63 that can be bent upward to form a flat surface. The area of the slit 15 can be adjusted or changed depending on the thickness and the size of the tab 6, which functions as an electrode terminal of the bare cell 12 and is generally proportional to the capacity requirement of the battery. As the thickness of the anode tab 21 or the cathode tab 22 of each bare cell 12 increases, the area of the slit 15 must also be increased. The size of the bus bar 14 is not constant and may vary in various sizes according to the manufacturing requirements of the battery. In addition, such a bus bar 14 should be preferably mounted on the stacked cell 81. Referring to FIG. 7A, the tabs 25 are welded on the weld plate 63 using an ultrasonic spot welder to connect the electrode structures one by one to the terminals. Preferably, the welding process starts from the bottom and runs to the final bare cell 12. [ All parameters for the welding process must be properly controlled to prevent any mistakes. First, the bus bar plate 14 is mounted on the anode tab 21 of the bare cell 12. Next, the extended anode tabs 21 provided on the weld plate 63 are welded using an ultrasonic spot welder or other suitable welding technique. After the welding process is completed, the welded terminals are bent upward to form a flat surface. The process then continues for the other bare cell 12 until reaching the last bare cell 12. These bare cells 12 are overlapped and welded one by one until the capacity requirement is satisfied. Similarly, the bus bar plate 14 is also mounted on the cathode terminal 22 and welded together using the same ultrasonic spot welder or the like. After the welding process is completed, the welded terminals are bent upward to form a flat surface. In this regard, ultrasonic spot welding is typically a technique for forming robust structural welds and plays an important role in the case of complicated geometric shapes and difficult-to-access joint surfaces. The ultrasonic spot welder is applied to the upper and lower heads of the weld plate. As an alternative, the ultrasonic spot welder may also be applied to the upper head of the weld plate 63 to bend the weld plate 63 upwardly. Referring now to FIG. 6B, there is shown a bus bar plate 14 that does not have a weld plate 63. FIG. During this process, the tabs 25 of the bare cell 12 are folded and welded onto the bus bar plate 14 using an ultrasonic spot welder or the like to connect the electrode structure to the terminals. The next step is similar to that of the bus bar 14 with the weld plate 63.

도 8은 본 발명의 기 조립된 베어 셀의 사시도를 도시한다. 적절한 정렬 상태의 다수의 베어 셀(12)의 배열체가 중첩되고, 탭(25)은 본 발명의 리튬 이온 배터리(1)의 제조를 위한 연결을 형성하도록 각각의 극성에 따라 각각의 용접 플레이트(63)(도 6a) 상에 용접된다. 셀의 조립 중에, 임의의 습기가 오염되면 셀의 동작/성능에 악영향을 줄 수 있다. 그러므로, 셀 조립 공정 중에 엄격한 제어가 필요하다. 따라서, 완성된 셀 또는 완전한 셀은 임의의 습기를 제거하기 위해 오븐 내에서 건조된 후, 전해질 충전을 위해 건조실 또는 글러브 박스 내에 진입시킨다.Figure 8 shows a perspective view of a preassembled bare cell of the present invention. The arrangement of the plurality of bare cells 12 in an appropriately aligned state is superimposed and the tabs 25 are welded to the respective weld plates 63 in accordance with their respective polarities to form a connection for the production of the lithium- (Fig. 6A). During assembly of the cell, contamination of any moisture can adversely affect cell performance / performance. Therefore, strict control is required during the cell assembly process. Thus, the finished cell or complete cell is dried in an oven to remove any moisture and then enters the drying chamber or glove box for electrolyte filling.

도 9는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 리튬 배터리의 제조 공정 흐름을 도시한다. 리튬 이온 배터리를 제조하기 위해, 다수의 단계를 수행해야 한다. 재료의 준비로부터 셀의 적층에 이르기까지, 본 발명의 공정은 공지된 것과 동일하다. 본 발명은 패키징 백(bag) 절단 공정, 백 성형 공정, 양면 실링 공정, 진공 실링 공정, 탈기 공정, 셀 분류 및 셀 용접 공정과 같은 제거된 이전의 공정과 대비되는 일부의 공정을 갖는다. 공통의 공정 후에 셀 적층이 완료된 경우, 모든 탭은 각각의 클러리티(clarity)에 따라 각각의 버스바 플레이트(14)에 용접된다. 다음에, 완성된 용접된 셀은 전해질 주입 전에 적절한 테플론 케이싱(11) 내에 설치된다. 이러한 관점에서, 테플론 케이싱(11)은 강성 케이싱을 필요로 하는 전해질 용액의 사용에 기인되어 누설 방지를 위한 최상의 선택이다. 테플론은 열가소성 합성 재료로서, 그 조성의 특성에 기인되어 독특한 특성을 유지한다. 다음은 전해질 분주 공정이다. 전형적으로 전해질은 에틸렌 탄산염 또는 리튬 이온의 착물을 함유하는 디에틸 탄산염과 같은 유기 탄산염의 혼합물이다. 이러한 비수성 전해질은 일반적으로 리튬 헥사플루오로포스페이트(LiPF6)와 같은 비배위성 음이온 염을 사용한다. 이 액체 전해질은 패킹(packing) 중에 주입된다. 리튬 이온 배터리 제조의 최종 단계는 셀을 활성화하는 것이다. 라인의 말기에서, 셀 사이클러를 사용하여 셀 컨티셔닝 단계가 실행된다. 셀 사이클러(도시되지 않음)는 특정 회수의 사이클 내에 충전 및 방전한다. 배터리 모듈의 사양에 따라, 직렬화 또는 병렬화를 통해 용량 및 전력을 자유롭게 조절할 수 있게 된다. 또한 배터리 관리 시스템(BMS)이 모듈 컨티셔닝 공정을 위해 모듈 사이클러에 연결될 수 있다. 게다가, 배터리 관리 시스템(BMS)은 충전식 배터리(셀 또는 배터리 팩)을 관리하는 전자 시스템으로서, 예를 들면, 배터리의 상태를 모니터링하고, 2차 데이터를 계산하고, 데이터를 보고하고, 배터리를 보호하고, 배터리의 환경을 제어하고, 및/또는 배터리를 평형화한다.Fig. 9 shows a manufacturing process flow of a lithium battery according to one embodiment of the present invention. In order to manufacture a lithium ion battery, a number of steps must be performed. From the preparation of the material to the lamination of the cells, the process of the present invention is the same as known. The present invention has some of the processes compared to the previous processes that have been removed, such as packaging bag cutting processes, bag forming processes, double-sided sealing processes, vacuum sealing processes, degassing processes, cell sorting and cell welding processes. When the cell stacking is completed after the common process, all the tabs are welded to the respective bus bar plates 14 in accordance with their respective clarity. Next, the completed welded cell is placed in an appropriate Teflon casing 11 before electrolyte injection. In this respect, the Teflon casing 11 is the best choice for leakage prevention due to the use of an electrolyte solution which requires a rigid casing. Teflon is a thermoplastic synthetic material that retains its unique properties due to its compositional characteristics. The following is the electrolytic dispensing process. Typically, the electrolyte is a mixture of ethylene carbonate or an organic carbonate such as diethyl carbonate containing a complex of lithium ions. Such non-aqueous electrolytes generally use non-degradable anionic salts such as lithium hexafluorophosphate (LiPF6). This liquid electrolyte is injected during packing. The final step in the manufacture of lithium ion batteries is to activate the cell. At the end of the line, the cell categorization step is performed using the cell cycler. The cell cycler (not shown) charges and discharges within a certain number of cycles. Depending on the specifications of the battery module, the capacity and power can be freely adjusted through serialization or parallelization. A battery management system (BMS) may also be coupled to the module cycler for the module conditioning process. In addition, a battery management system (BMS) is an electronic system that manages a rechargeable battery (a cell or a battery pack), for example, to monitor the state of the battery, calculate secondary data, report data, , Control the environment of the battery, and / or equilibrate the battery.

여전히 도 9를 참조하면, 본 발명은 다음의 장점을 갖는다.Still referring to FIG. 9, the present invention has the following advantages.

1. 전력이 공급될 기기에 효과적으로 장착되는 다양한 형상 및 크기를 제공한다.1. It provides various shapes and sizes that are effectively mounted on the equipment to be powered.

2. 다른 동등한 에너지의 2차 배터리에 비해 훨씬 경량이다.2. It is much lighter than the secondary battery of other equivalent energy.

3. 수성 배터리(예를 들면, 납축전지, 니켈-금속 하이브리드 및 니켈-카드뮴)에 비해 고도로 개방된 회로 전압. 이것은 저전압에서 전달될 수 있는 전력의 양을 증가시키므로 유익하다.3. Highly open circuit voltage compared to aqueous batteries (eg, lead-acid batteries, nickel-metal hybrids and nickel-cadmium). This is beneficial because it increases the amount of power that can be delivered at low voltages.

4. 메모리 효과가 없다.4. There is no memory effect.

5. 통상적인 니켈 금속 하이브리드 배터리의 30%/월, 낮은 자체 방전 NiMH 배터리의 약 1.25%/월, 및 니켈-카드뮴 배터리의 10%/월에 비교되는 약 5-10%/월의 자체 방전율.5. A self-discharge rate of about 5-10% / month compared to about 1.25% / month for a low self-discharging NiMH battery and about 10% / month for a nickel-cadmium battery, 30% per month for a typical nickel metal hydride battery.

6. 성분은 자유 리튬 금속이 존재하지 않으므로 환경적으로 안전하다.6. The components are environmentally safe since free lithium metal is not present.

본 발명의 특징은 기존의 리튬 이온 배터리를 대체하도록 구현될 수 있고, 또는 새로운 리튬 이온 배터리의 제조에서 사용될 수도 있다는 것을 예상할 수 있다. It is contemplated that features of the present invention may be implemented to replace existing lithium ion batteries or may be used in the manufacture of new lithium ion batteries.

본 발명의 바람직한 실시형태가 설명되었으나, 이것에 대해 다양한 변화, 적응 및 변경이 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러므로, 본 발명은 도면에 도시된 발명의 세부에 제한되지 않고, 이와 같은 세부의 변경이 본 기술분야의 당업자에게는 명백하다는 것을 이해해야 한다. While the preferred embodiments of the invention have been described, it should be understood that various changes, adaptations and modifications may be effected therein. Therefore, it is to be understood that the invention is not limited to the details of the invention shown in the drawings, and that modifications of such details are obvious to those skilled in the art.

Claims (14)

케이싱(11) 내에 결합되는 리튬 이온 배터리(1)로서,
세퍼레이터 사이에서 서로 번갈아 배치되는 적어도 애노드 플레이트 및 캐소드 플레이트를 포함하는 적어도 하나의 베어 셀(bare cell)(12); 및
상기 애노드와 캐소드 플레이트 각각을 그들 각각의 극성에 따라 함께 연결하는 커넥터 수단(13)을 포함하며,
상기 커넥터 수단(13)은 한쌍의 버스바 플레이트(14)로 형성되며, 이 버스바 플레이트(14)는 상기 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 버스바 플레이트에는 복수의 슬릿(15)이 제공되어 있는 리튬 이온 배터리.
A lithium ion battery (1) coupled into a casing (11)
At least one bare cell (12) comprising at least an anode plate and a cathode plate alternating with each other between the separators; And
And connector means (13) for connecting said anode and cathode plates respectively according to their respective polarities,
The connector means 13 is formed of a pair of bus bar plates 14 which are arranged along the edge of the bare cell 12 and in which a plurality of slits 15 A lithium ion battery is provided.
제 1 항에 있어서,
용접 플레이트(63)가 상기 각각의 슬릿(15)으로부터 연장되도록 배치되어 있는 리튬 이온 배터리.
The method according to claim 1,
And a welding plate (63) is disposed to extend from each of the slits (15).
제 1 항에 있어서,
상기 애노드 플레이트와 캐소드 플레이트 각각에는, 그 플레이트의 가장자리에 배치되어 상기 버스바 플레이트(14)와 연결될 수 있도록 해주는 탭(25; tab)이 제공되어 있고, 유사한 극성을 갖는 탭(25)들은, 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 상기 유사한 극성의 탭(25)의 적층체를 형성하면서 함께 배치되며, 다른 유사한 극성을 갖는 탭(25)들은, 상기 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 상기 유사한 극성의 탭(25)의 다른 적층체를 형성하면서 함께 배치되어 있는 리튬 이온 배터리.
The method according to claim 1,
Each of the anode plate and the cathode plate is provided with a tab 25 disposed at the edge of the plate so as to be connected to the bus bar plate 14, The tabs 25 are arranged together along the edge of the cell 12 forming a laminate of the tabs 25 of similar polarity and the tabs 25 having other similar polarities are arranged along the edge of the cell 12, Are arranged together while forming another stack of tabs (25) of the lithium ion battery.
제 3 항에 있어서,
상기 탭(25) 각각은 상기 각각의 슬릿(15) 안으로 삽입되어 함께 용접되는 리튬 이온 배터리.
The method of claim 3,
Each of said tabs (25) being inserted into and welded together into said respective slit (15).
제 4 항에 있어서,
상기 탭(25) 각각은 상기 각각의 슬릿(15) 안으로 삽입되어 상기 용접 플레이트(22) 상에서 함께 용접되는 리튬 이온 배터리.
5. The method of claim 4,
Wherein each of said tabs (25) is inserted into said respective slit (15) and welded together on said weld plate (22).
제 5 항에 있어서,
상기 용접 플레이트(63)는 위쪽으로 굽혀져 평평한 표면을 형성하여 상기 탭(25)을 에워싸는 리튬 이온 배터리.
6. The method of claim 5,
The weld plate (63) is bent upwardly to form a flat surface to surround the tab (25).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스바 플레이트(14)는 알루미늄(61) 및 니켈(62)로 만들어지며, 알루미늄 버스바 플레이트(61)는 캐소드 플레이트에 연결되고 니켈 버스바 플레이트(62)는 애노드 플레이트에 연결되는 리튬 이온 배터리.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The bus bar plate 14 is made of aluminum 61 and nickel 62. The aluminum bus bar plate 61 is connected to the cathode plate and the nickel bus bar plate 62 is connected to the anode plate. .
제 5 항에 있어서,
상기 버스바 플레이트(14)는 리튬 이온 배터리의 요망되는 용량에 따라 다양한 크기로 형성되는 리튬 이온 배터리.
6. The method of claim 5,
The bus bar plate 14 is formed in various sizes according to a desired capacity of the lithium ion battery.
리튬 이온 배터리의 제조 방법으로서,
a) 세퍼레이터(23) 사이에서 서로 번갈아 배치되는 적어도 애노드 플레이트와 캐소드 플레이트를 포함하는 베어 셀(12)을 준비하는 단계; 및
b) 적어도 하나의 상기 베어 셀(12)을 배치하여 베어 셀의 하나 또는 다수의 적층체(81)를 형성하는 단계; 및
c) 커넥터 수단(13)을 배치하여, 상기 애노드와 캐소드 플레이트 각각을 그들 각각의 극성에 따라 함께 연결하는 단계를 포함하고,
상기 커넥터 수단(13)은 한쌍의 버스바 플레이트(14)로 형성되며, 이 버스바 플레이트(14) 각각은 상기 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 버스바 플레이트(14)에는 복수의 슬릿(15)이 제공되어 있고, 상기 애노드 플레이트와 캐소드 플레이트 각각에는 그 플레이트의 가장자리에 배치되는 탭(25; tab)이 제공되어 있고, 유사한 극성을 갖는 탭들은 함께 배치되어, 베어 셀(12)의 가장자리를 따라 유사한 극성의 탭(25)의 다른 적층체를 형성하며, 다른 유사한 극성을 갖는 탭들은함께 배치되어, 상기 베어 셀의 가장자리를 따라 유사한 극성의 탭(25)의 다른 적층체를 형성하며,
상기 탭(25)을 상기 버스바 플레이트(14)의 각각의 슬릿(15) 안으로 삽입하여 탭(25)을 상기 버스바 플레이트(14) 상에 용접하는 단계를 또한 포함하는, 리튬 이온 배터리의 제조 방법.
A method of manufacturing a lithium ion battery,
a) preparing a bare cell (12) comprising at least an anode plate and a cathode plate alternately arranged between the separators (23); And
b) disposing at least one bare cell (12) to form one or more stacks (81) of bare cells; And
c) disposing a connector means (13), connecting said anode and cathode plate respectively according to their respective polarities,
The connector means 13 is formed of a pair of bus bar plates 14 each disposed along the edge of the bare cell 12 and a plurality of And tabs 25 disposed at the edges of the plates are provided on the anode plate and the cathode plate respectively and the tabs having similar polarities are disposed together to form the bare cell 12 ) Of tabs 25 of similar polarity along the edges of the bare cell to form another laminate of tabs 25 of similar polarity along the edges of the bare cell Lt; / RTI &
Further comprising the step of inserting the tabs (25) into the respective slits (15) of the bus bar plate (14) to weld the tabs (25) onto the bus bar plate (14) Way.
초음파 점 용접, 레이저 용접 등을 수행하여 상기 탭(25)을 상기 용접 플레이트(22)에 용접하는 리튬 이온 배터리의 제조 방법.Wherein the tap (25) is welded to the welding plate (22) by ultrasonic spot welding, laser welding, or the like. 제 10 항에 있어서,
연결된 버스바 플레이트(14)들을 포함하는 상기 조립된 리튬 이온 배터리를 최종 포장을 위해 케이싱(11) 안에 넣는 리튬 이온 배터리의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The assembled lithium ion battery including the connected bus bar plates (14) is placed in the casing (11) for final packaging.
제 11 항에 있어서,
상기 결합된 케이싱(11) 안에 전해질이 분배되는 리튬 이온 배터리의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
And the electrolyte is distributed in the combined casing (11).
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스바 플레이트(14)는 요망되는 배터리의 용량에 따라 구성되는 베어 셀(12)의 수에 따라 구성되는 리튬 이온 배터리의 제조 방법.
13. The method according to any one of claims 9 to 12,
Wherein the bus bar plate (14) is configured according to the number of the bare cell (12) configured according to the capacity of the desired battery.
제 13 항에 있어서,
베어 셀의 상기 다적층체(81)는 베어 셀 제조 방법 중 엔빌롭드(enveloped) 세퍼레이터법, 지그재그법, 권취법 또는 평탄 젤리롤(Jellyroll)법에 따라 만들어지는 리튬 이온 배터리의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The multi-layered structure (81) of a bare cell is manufactured by an enveloped separator method, a zigzag method, a winding method, or a flat jellyroll method in a bare cell manufacturing method.
KR1020147025743A 2012-02-14 2012-12-10 Lithium-ion battery KR20140125862A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MYPI2012000624A MY164650A (en) 2012-02-14 2012-02-14 Lithium ion battery
MYPI2012000624 2012-02-14
PCT/MY2012/000295 WO2013122448A1 (en) 2012-02-14 2012-12-10 Lithium-ion battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140125862A true KR20140125862A (en) 2014-10-29

Family

ID=48984485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025743A KR20140125862A (en) 2012-02-14 2012-12-10 Lithium-ion battery

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20140125862A (en)
AU (1) AU2012370347B2 (en)
MY (1) MY164650A (en)
WO (1) WO2013122448A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170044472A (en) * 2015-10-15 2017-04-25 주식회사 엘지화학 Battery module and battery pack including the same
CN114696047A (en) * 2022-04-28 2022-07-01 维沃移动通信有限公司 Battery structure and electronic equipment

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2015264112B2 (en) 2014-05-21 2019-12-05 Cadenza Innovation, Inc. Lithium ion battery with thermal runaway protection
JP2018538655A (en) 2015-10-02 2018-12-27 アーコニック インコーポレイテッドArconic Inc. Energy storage device and related method
US10115997B2 (en) 2016-05-12 2018-10-30 Bosch Battery Systems Llc Prismatic electrochemical cell
CN107170943A (en) * 2017-07-05 2017-09-15 江西优特汽车技术有限公司 Dividing plate and the Soft Roll electrokinetic cell with it
KR20210058822A (en) 2018-07-30 2021-05-24 카덴차 이노베이션, 인크 Housing for rechargeable batteries

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4149349B2 (en) * 2003-10-15 2008-09-10 Necトーキン株式会社 Secondary battery and manufacturing method thereof
KR100754918B1 (en) * 2006-04-20 2007-09-03 현대에너셀 주식회사 Battery having side terminal
KR100814780B1 (en) * 2006-05-17 2008-03-19 현대에너셀 주식회사 Battery having side electric conduction plate
KR101361193B1 (en) * 2007-04-25 2014-02-11 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery
US8815437B2 (en) * 2009-09-10 2014-08-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170044472A (en) * 2015-10-15 2017-04-25 주식회사 엘지화학 Battery module and battery pack including the same
CN114696047A (en) * 2022-04-28 2022-07-01 维沃移动通信有限公司 Battery structure and electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013122448A1 (en) 2013-08-22
MY164650A (en) 2018-01-30
AU2012370347A1 (en) 2014-10-02
AU2012370347B2 (en) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11831026B2 (en) Single pouch battery cells and methods of manufacture
US11303000B2 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
US9263762B2 (en) Lithium ion batteries
KR101253671B1 (en) Lithium secondary battery and manufacturing method of the same
KR101651712B1 (en) Secondary Battery
KR20140125862A (en) Lithium-ion battery
US20120028100A1 (en) Prismatic secondary battery
CN105609882B (en) Energy storage device with internal multi-core stacked layers
KR20200114784A (en) The Case For Secondary Battery And The Pouch Type Secondary Battery
KR102278998B1 (en) Manufacturing system and manufacturing method of secondary battery
KR20130097881A (en) Method for manufacturing a secondary battery and the secondary battery manufactured thereby
US20190348644A1 (en) High power battery and battery case
JP5161421B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
JP7515951B2 (en) Electrode assembly and manufacturing method thereof
US20140023913A1 (en) Prismatic secondary battery
JP2008098361A (en) Storage element
KR20220002540A (en) cell battery
KR20210025995A (en) The Case For Pouch Type And The Secondary Battery For Pouch Type
JP5472941B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
KR20210076770A (en) The Case For Secondary Battery And The Pouch Type Secondary Battery
KR101616502B1 (en) Secondary battery having electrode lid and electrode tab connected by slit
KR20130001873A (en) Secondary battery and battery pack including the same
KR102689324B1 (en) The Case For Secondary Battery And The Pouch Type Secondary Battery
EP4386918A1 (en) Electrode assembly, electrode assembly manufacturing method, secondary battery, battery pack, and vehicle
US20240014435A1 (en) Compound electrode sheet, electrode assembly, secondary battery and electrical device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application