(57)【要約】【課題】本発明は、 隣接している二次電池の単位セルを安定的に接続できる二次電池及びこれを用いた二次電池モジュールを提供する。【解決手段】本発明の二次電池は、電極組立体が内蔵された本体；及び、前記電極組立体の各電極から前記本体の外部の第１の方向に延長され、中央部に少なくとも一つの屈折部を備える電極タブを含む。少なくとも一つの屈折部を含む電極タブを備えることで、二次電池の隣接単位セルを電気的に接触させる場合、屈折部によりレーザービームの誤照射を防止し得る。【選択図】図５
2011192628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体が内蔵された本体；及び、
前記電極組立体の各電極から前記本体の外部の第１の方向に延長され、中央部に少なくとも一つの屈折部を備える電極タブを含むことを特徴とする、二次電池。
【請求項２】
前記電極タブは、側面が直線又は曲線形状であり、前記本体から前記第１の方向に延長される第１の板部；
前記第１の板部の側面方向で屈曲を持つように、前記第１の板部から前記第１の方向に延長される少なくとも一つの屈折部；及び、
側面が直線又は曲線形状であり、前記屈折部から前記第１の方向に延長される第２の板部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記本体は、正面及び背面が平板型であり、
前記第１の板部は、前記本体の平板面から延長される平板面又は屈曲面を備え、
前記屈折部は、前記第１の板部の平板面から延長される屈曲面を備え、
前記第２の板部は、前記屈折部の屈曲面から延長され、前記本体の長さ方向に延長される平板面を備えることを特徴とする、請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記電極タブは、前記本体及び前記第１の板部間に接続されるリード部をさらに含むことを特徴とする、請求項２又は３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記電極タブは、正極の電極タブ及び負極の電極タブを含むことを特徴とする、請求項１又は４に記載の二次電池。
【請求項６】
電極組立体が内蔵された本体及び前記電極組立体の各電極から前記本体の外部に延長される電極タブからなる二次電池の単位セルを用いた二次電池モジュールであって、
前記電極タブは、前記本体から第１の方向に延長され、中央部に少なくとも一つの屈折部を備え、隣接している少なくとも一対の前記二次電池の単位セルの前記電極タブが電気的に接触されることを特徴とする、二次電池モジュール。
【請求項７】
前記電極タブは、側面が直線又は曲線形状であり、前記本体から前記第１の方向に延長される第１の板部；
前記第１の板部の側面方向で屈曲を持つように、前記第１の板部から前記第１の方向に延長される少なくとも一つの屈折部；及び、
側面が直線形状であり、前記屈折部から前記本体の長さ方向に延長される第２の板部を含むことを特徴とする、請求項６に記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記電極タブは、前記本体及び前記第１の板部間に接続されるリード部をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の二次電池モジュール。
【請求項９】
前記本体は、正面及び背面が平板型であり、
前記第１の板部は、前記本体の平板面から延長される平板面又は屈曲面を備え、
前記屈折部は、前記第１の板部の平板面から延長される屈曲面を備え、
前記第２の板部は、前記屈折部の屈曲面から延長され、前記本体の長さ方向に延長される平板面を備えることを特徴とする、請求項７又は８に記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記隣接している少なくとも一対の前記二次電池の単位セルは、前記本体の長さ方向の上部で照射されたレーザービームにより、前記電極タブが電気的に接触されることを特徴とする、請求項６又は９に記載の二次電池モジュール。
【請求項１１】
前記電極タブは、正極の電極タブ及び負極の電極タブを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の二次電池モジュール。
【請求項１２】
電極組立体が内蔵された本体；及び、
前記電極組立体の各電極から前記本体の外部の第１の方向に延長され、終端部に所定の角度に折り曲げた反射部を備える電極タブを含むことを特徴とする、二次電池。
【請求項１３】
前記電極タブは、前記本体から前記本体の長さ方向に延長される直線部を備える板部；及び、
前記直線部から延長され、前記直線部と所定の角度を持つように折り曲げた反射部を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記電極タブは、前記本体及び前記板部間に接続されるリード部をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記電極タブは、前記本体から前記本体の長さ方向に延長される直線部を備える第１の板部；
前記第１の板部の側面方向で屈曲を持つように、前記第１の板部から前記本体の長さ方向に延長される少なくとも一つの屈折部；
側面が直線形状であり、前記屈折部から前記本体の長さ方向に延長される第２の板部；及び、
前記第２の板部の側面方向で前記第２の板部と所定の角度を持つように折り曲げた反射部を含むことを特徴とする、請求項１２又は１４に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記二次電池は、前記電極タブと実質的に同一の高さを持つ直線形状の電極タブを備える二次電池と対をなすように構成されることを特徴とする、請求項１２又は請求項１５に記載の二次電池。
【請求項１７】
電極組立体が内蔵された本体及び前記電極組立体の各電極から前記本体の外部に延長される電極タブを備える二次電池の単位セルを用いた二次電池モジュールであって、
前記電極タブは、前記本体から第１の方向に延長され、終端部に所定の角度に折り曲げた反射部を備え、隣接している少なくとも一対の前記二次電池の単位セルの前記電極タブが電気的に接触されることを特徴とする、二次電池モジュール。
【請求項１８】
前記電極タブは、前記本体から前記本体の長さ方向に延長される直線部を備える板部；及び、
前記直線部から延長され、前記直線部と所定の角度を持つように折り曲げた反射部を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の二次電池モジュール。
【請求項１９】
前記電極タブは、前記本体及び前記板部間に接続されるリード部をさらに含むことを特徴とする、請求項１８に記載の二次電池モジュール。
【請求項２０】
前記電極タブは、前記本体から前記本体の長さ方向に延長される直線部を備える第１の板部；
前記第１の板部の側面方向で屈曲を持つように、前記第１の板部から前記本体の長さ方向に延長される少なくとも一つの屈折部；
側面が直線形状であり、前記屈折部から前記本体の長さ方向に延長される第２の板部；及び、
前記第２の板部の側面方向で前記第２の板部と所定の角度を持つように折り曲げた反射部を含むことを特徴とする、請求項１７又は１９に記載の二次電池モジュール。
【請求項２１】
前記二次電池は、前記電極タブと実質的に同一の高さを持つ直線形状の電極タブを備える二次電池と対をなすように構成されることを特徴とする、請求項１７又は２０に記載の二次電池モジュール。
【請求項２２】
前記隣接している少なくとも一対の前記二次電池の単位セルは、前記本体の長さ方向の上部で照射されたレーザービームにより、前記電極タブが電気的に接触されることを特徴とする、請求項１７又は２１に記載の二次電池モジュール。
【請求項２３】
前記電極タブは、正極の電極タブ及び負極の電極タブを含むことを特徴とする、請求項２２に記載の二次電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関し、特に、二次電池及びこれを用いた二次電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球の温室効果など、環境汚染を招く物質の使用規制の強化と伴い、環境保護製品が脚光を浴びており、このような雰囲気は自動車産業にも影響を及ぼすようになった。
【０００３】
これにより、一部の国家では、電気バッテリー及び電気モータを用いた電気自動車が商用化されつつある。電気自動車は、バッテリーを動力として用いるため、低価でありながら、エネルギー蓄電容量及び使用可能期間を最大化できるバッテリーが要求され、最近は、多種の二次電池が電気自動車用バッテリーとして用いられている。
【０００４】
二次電池の単位セルは、正極活物質がコートした正極集電体としての正極板と、負極活物質がコートした負極集電体としての負極板と、正極板及び負極板間に挿入されるセパレータとからなる。また、正極板、負極板及びセパレータからなる電極組立体は、パウチに受納されて封止される。
【０００５】
電動スクーターや電気自動車などのような大型の電子機器は、高出力及び高容量のバッテリーを必要とするため、複数の二次電池の単位セルを電気的に連結して用いる。そして、六面体のケース内に複数の二次電池の単位セルを配列し、各単位セルの正極板及び負極板から延長される電極タブを電気的に並列又は直列連結して電池モジュールを構成する（例えば、特許文献１）。
【０００６】
図１ａ及び図１ｂは、一般の二次電池の単位セルの構成を説明するための図である。
図１ａは、両電極板が互いに対向するように設置された単位セル１０を示す。
【０００７】
電極組立体１２は、ケース１４に設置され、電極組立体１２の第１の極板が延長される第１の電極タブ１６と、第１の電極タブ１６と対向するように設置され、電極組立体１２の第２の極板が延長される第２の電極タブ１８とを含む。
【０００８】
第１の電極タブ１６及び第２の電極タブ１８は、電極その自体を延長して使用したり、電極に導電板を接触させて形成することができる。
【０００９】
図１ｂは、両電極板が水平に配置された単位セル２０を示す。
同様に、電極組立体２２は、ケース２４内に設置される。また、第１の極板が延長された第１の電極タブ２６と、第１の電極タブ２６と一定の距離をおいて離隔され、第１の電極タブ２６と同じ方向に水平に設置される第２の電極タブ２８とを含む。
【００１０】
このような二次電池の単位セルを、自動車などのような高容量バッテリーが要求される機器に適用する場合、複数の単位セルを並列又は直列に接続すべきである。最近は、電極タブの電気的な接続にレーザーを利用するが、図２〜図４を参照して説明すれば、次の通りである。
【００１１】
図２〜図４は、二次電池の単位セルの一般的な接続方法を説明するための図である。
図２は、単位セルの電極を別途の導電性部材を用いて接続する場合を示す。
【００１２】
第１の単位セル３２及び第２の単位セル３４を隣接させると、単位セルの厚さ及び電極の厚さの差により、第１の単位セル３２の電極３２０と第２の単位セル３４の電極３４０とは、互いに離隔される。
【００１３】
したがって、両電極３２０、３４０間にバスバーのような導電性部材３６を設置する。また、電極３２０及び導電性部材３６の接触部位(Ａ)と、電極３４０及び導電性部材３６０の接触部位(Ｂ)とにレーザービームを照射して、両単位セル３２、３４を電気的に接触させる。
【００１４】
この場合、単位セル間を連結するための別途の部材が導入されなければならないため、追加の工程及び費用が発生する等、非効率的な問題がある。
【００１５】
図３は、単位セルの電極を折り曲げて連結する方法を示す。
すなわち、第１の単位セル４２の電極４２０を一側に折り曲げ、第２の単位セル４４の電極４４０を電極４２０と対称するように折り曲げる。
【００１６】
こうした状態において、第１の単位セル４２及び第２の単位セル４４を接触させると、それぞれの電極４２０、４４０は一定の面積が接触することになる。よって、両電極４２０、４４０の接触部位(Ｃ)にレーザービームを照射して、両単位セル４２、４４を電気的に接触させる。
【００１７】
レーザービームにより対象物を接触させる場合、レーザービームのスポットサイズだけの接触面積が発生する。両導電物質は、接触面積が広いほど低抵抗を持つ。よって、駆動電流の減少のためには、接触面積を増加させることが有利である。
【００１８】
しかしながら、図３に示すように、両電極４２０、４４０を接触させる場合、レーザービームのスポットサイズ幅に該当する接触面積のみが確保され、電極の厚さによりスポットサイズを増加させるのに限界がある。つまり、接触抵抗の最小化に困難さがある。
【００１９】
一方、図４は、両単位セルの電極を加圧して密着させた後、レーザービームを照射して、両単位セルを連結する方法を示す。
【００２０】
第１の電極５２及び第２の電極５４が配列された状態において、両電極５２０、５４０の内側に圧力を加える。これにより、両電極５２０、５４０が接触されると、接触部位(Ｄ)にレーザービームを照射する。
【００２１】
このとき、レーザービームは、水平又は垂直の方向でない９０゜未満の傾きを持つように照射される。
【００２２】
レーザービームを水平に照射することができない理由は、複数の単位セルが配列された状態において、隣接単位セルの影響により、レーザービームを該当位置に照射することができないためである。
【００２３】
また、レーザービームを垂直に照射することができない理由は、両電極５２０、５４０が完全に接触されていない場合、両電極５２０、５４０間にレーザービームが通過し得るためである。両電極５２０、５４０間にレーザービームが通過する場合、レーザービームが単位セルの電極組立体に照射され得る。これにより、単位セルの破損及び火災の発生が起きる。
【００２４】
このように、９０゜未満の傾きを持つようにレーザービームを照射する場合、レーザービーム照射位置に変移が発生する可能性があり、作業効率が低下する等の問題がある。
【００２５】
また、図４のように単位セルを連結する場合、両電極間の接触面積は、レーザービームのスポットサイズに比例することになり、広い接触面積の確保には限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００２−３５８９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
発明の目的は、接触が容易な二次電池及びこれを用いた二次電池モジュールを提供することにある。
【００２８】
本発明の他の目的は、隣接している二次電池の単位セルを安定的に接続できる二次電池及びこれを用いた二次電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一実施例による二次電池は、電極組立体が内蔵された本体；及び、前記電極組立体の各電極から前記本体の外部の第１の方向に延長され、中央部に少なくとも一つの屈折部を備える電極タブを含む。
【００３０】
一方、本発明の一実施例による二次電池モジュールは、電極組立体が内蔵された本体及び前記電極組立体の各電極から前記本体の外部に延長される電極タブからなる二次電池の単位セルを用いた二次電池モジュールであって、前記電極タブは、前記本体から第１の方向に延長され、中央部に少なくとも一つの屈折部を備え、隣接している少なくとも一対の前記二次電池の単位セルの前記電極タブが電気的に接触される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明による二次電池は、少なくとも一つの屈折部を含む電極タブを備えることで、二次電池の隣接単位セルを電気的に接触させる場合、屈折部によりレーザービームの誤照射を防止し得る。
【００３２】
つまり、二次電池モジュールを構成する際、二次電池の破壊及び火災の発生が起きることなく、二次電池モジュールを安定的に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、一般の二次電池の単位セルの構成を説明するための図である。
【図２】二次電池の単位セルの一般的な接続方法を説明するための図である。
【図３】二次電池の単位セルの一般的な接続方法を説明するための図である。
【図４】二次電池の単位セルの一般的な接続方法を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【図６】図５に示す二次電池の単位セルの接触方法を説明するための図である。
【図７】図５に示す二次電池の単位セルの接触方法を説明するための図である。
【図８】本発明による二次電池の単位セルの接触時、レーザービームの誤照射の防止効果を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【図１３】本発明の第５の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図５は、本発明の第１の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。
【００３５】
同図に示すように、本発明の一実施例による二次電池の単位セル１００は、電極組立体が内蔵された本体１１０と、電極組立体の各電極から本体１１０の外部に延長される電極タブ１２０とを含む。電極組立体は、正極活物質がコートした正極集電体としての正極板と、負極活物質がコートした負極集電体としての負極板と、正極板及び負極板間に挿入されるセパレータとから形成されている。セパレータは、イオン透過度が大きく、十分な機械的強度と、絶縁性とを備えた、微多孔薄膜、織布、不織布などが用いられており、両極活物質の接触に伴う短絡防止や電解液を保持して導電性を確保する機能を有している。そして、本実施形態においては、本体１１０に備えられた正極板及び負極板にそれぞれ電極タブ１２０が接続された構成となっている。
【００３６】
なお、図５には、一つの電極タブ１２０のみを示しているが、二次電池の単位セル１００が正極電極タブ及び負極電極タブを備えることは勿論である。また、電極タブは、本体１１０に形成された電極を外部に延長して構成することができ、本体１１０に形成された電極に導電板を接触させて構成することもできる。
【００３７】
一方、本発明の二次電池の単位セル１００に具備された電極タブ１２０は、導電性を有する金属部材によって形成され、第１の板部１２２、少なくとも一つの屈折部１２４及び第２の板部１２６を含み、隣接セル電極との接続距離を最小限に確保するためのリード部１２８をさらに含むことができる。より具体的に、第１の板部１２２は、側面が直線又は曲線の形状であり、本体１１０から第１の方向に延長され、屈折部１２４は、第１の板部１２２の側面の方で屈曲を持つように、第１の板部１２２から第１の方向に延長される。また、第２の板部１２６は、側面が直線又は曲線の形状であり、屈折部１２４から第１の方向に延長される。そして、リード部１２８は、本体１１０及び第１の板部１２２間に接続されている。
【００３８】
本体１１０は正面及び背面を平板型で構成でき、電極タブ１２０は平板型の本体１１０の一側面から延長される同じ平面上に形成できる。この場合、第１の板部１２２は、本体１１０の平板面から延長される平板面又は屈曲面を持つように構成できる。また、屈折部１２４は、第１の板部１２２の平板面から延長される屈曲面を持つように構成でき、第２の板部１２６は、屈折部１２４の屈曲面から延長され、本体１１０から長さ方向に延長される平板面を持つように構成できる。
【００３９】
前記のように電極タブ１２０を構成する場合、隣接している両単位セルの電極をレーザービームにより接触させる際、レーザービームを電極タブ１２０の先端から垂直に照射することができる。すなわち、隣接している両電極タブに具備された屈折部が互いに接触するため、両電極タブが完全に接触していない状態でレーザービームを照射しても、下部の本体１１０に加えられる影響を排除することができる。
【００４０】
図６及び図７は、図５に示す二次電池の単位セルの接触方法を説明するための図である。
まず、図６に示すように、一対の二次電池の単位セル１００ａ、１００ｂは、隣接して配列される。また、各単位セル１００ａ、１００ｂの電極を加圧装置(図示せず)により内側に加圧して、互いに接触させる。
【００４１】
これにより、図７に示すように両電極タブが接触することになる。このような状態において、接触部位(Ｅ)にレーザービームを垂直に照射して、両電極タブを電気的に連結させる。すなわち、第２の板部１２６が延長された第１の方向の上部でレーザービームを照射する。
【００４２】
結果として、両電極タブのそれぞれに存在する第２の板部が、レーザービームの照射により、互いに電気的に付着される。両導電体を溶接する場合、接触面積は溶接の溶込み深さに比例して増加する。本発明では、第２の板部の長さだけ溶接の溶込み深さを確保できる。したがって、第２の板部間の接触面積だけ接触抵抗を減少させて、二次電池モジュールの電気的特性を改善できる。
【００４３】
図８は、本発明による二次電池の単位セルの接触時、レーザービームの誤照射の防止効果を説明するための図である。
【００４４】
一対の二次電池の単位セルを電気的に接触させる過程において、電極タブの接触状態が不良したままでレーザービームが照射され得る。
【００４５】
レーザービームの照射位置(Ｅ)は、加工パラメーターとして予め決定されている状態なので、両電極タブが完全に密着されない場合、レーザービームが第２の板部を溶接することができなくなる。
【００４６】
このとき、図４のような電極タブの接触構造では、レーザービームが本体に照射されることで、単位セルの破壊及び火災の発生が起きる。しかしながら、本発明による二次電池の単位セルは、少なくとも一つの屈折部を持つ電極タブを備える。これにより、電極タブの上部、すなわち、第２の板部が完全に密着されない状態でレーザービームを照射しても、照射されたレーザービームが本体でない屈折部に照射されることになる。
【００４７】
したがって、レーザービームの誤照射による単位セルの破壊及び火災の発生を防止し得る。
【００４８】
図９は、本発明の第２の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。なお、本実施例において、上述した第１実施例で説明した構成及び機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００４９】
本実施例による二次電池の単位セルは、図５に示す単位セルとは異なり、リード部１２８が省略された構造を持つ。リード部１２８は、隣接セル電極との接続距離を最小限に確保するためのもので、図９では、リード部１２８が省略される代わり、セパレータ２５０を用いて両電極を連結する。
【００５０】
すなわち、それぞれの単位セルは、電極組立体が内蔵された本体２１０、２３０と、電極組立体の各電極から本体２１０、２３０の外部に延長される電極タブ２２０、２４０とを含む。また、それぞれの電極タブ２２０、２４０は、側面が直線形状であり、本体２１０、２３０から第１の方向に延長される第１の板部２２２、２４２と、第１の板部２２２、２４２の側面で屈曲を持つように、第１の板部２２２、２４２から第１の方向に延長される少なくとも一つの屈折部２２４、２４４と、側面が直線形状であり、屈折部２２４、２４４から第１の方向に延長される第２の板部２２６、２４６とを含む。そして、隣接している単位セルは、第２の板部２２６、２４６間に接触されるセパレータ２５０により接続される。
【００５１】
二次電池モジュールを形成するために、第２の板部２２６、２４６及びセパレータ２５０の接続部位(Ｆ、Ｇ)に、レーザービームを照射する。
【００５２】
この場合にも、第２の板部２２６、２４６及びセパレータ２５０が完全に密着されない状況が発生し得るが、少なくとも一つの屈折部２２４、２４４により、レーザービームが本体２１０、２３０に誤照射されることを防止し得る。
【００５３】
図１０及び図１１は、本発明の第３の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。なお、本実施例において、上述した第１実施例、及び２実施例で説明した構成及び機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００５４】
図１０に示す二次電池の単位セル３００は、電極組立体が内蔵された本体３１０ａ、３１０ｂと、電極組立体の各電極から本体３１０ａ、３１０ｂの外部に延長される電極タブ３２０ａ、３２０ｂとを含む。電極タブは、本体３１０ａ、３１０ｂに形成された電極を外部に延長して構成することができ、本体３１０ａ、３１０ｂに形成された電極に導電板を接触させて構成することもできる。
【００５５】
一方、本発明の二次電池の単位セル３００に具備された電極タブ３２０ａ、３２０ｂは、板部３２２ａ、３２２ｂと、板部３２２ａ、３２２ｂから延長され、両電極タブ３２０ａ、３２０ｂの接触部位の外側（終端部）に所定の角度(θ)に折り曲げた反射部３２４ａ、３２４ｂとを含む。また、本体３１０ａ，３１０ｂ及び板部３２２ａ、３２２ｂ間に接続され、隣接セル電極との接続距離を最小限に確保するためのリード部３２６ａ、３２６ｂをさらに含むことができる。
【００５６】
より具体的に、板部３２２ａ、３２２ｂは、本体３１０ａ、３１０ｂから第１の方向に延長される直線状の平板部(ｂ)を含む。反射部３２４ａ、３２４ｂは、板部３２２ａ、３２２ｂから所定の角度(θ)に折り曲げ、所定の長さ(ａ)だけ延長され、隣接セル電極との接触のために接触部位の反対側に折り曲げる。
【００５７】
本発明の一実施例において、反射部３２４ａ、３２４ｂの長さ(ａ)は０.２〜５ｍｍからなり、板部３２２ａ、３２２ｂに含まれる平板部(ｂ)の長さは１〜１０ｍｍからなる。また、反射部３２４ａ、３２４ｂの折り曲げ角度(θ)は２〜４５゜からなる。
【００５８】
本体３１０ａ、３１０ｂは正面及び背面を平板型で構成でき、電極タブ３２０ａ、３２０ｂは平板型の本体３１０ａ、３１０ｂの一側面から延長される同じ平面上に形成できる。この場合、板部３２２ａ、３２２ｂは、本体３１０ａ、３１０ｂの平板面から延長される平板部(ｂ)を持つように構成できる。
【００５９】
図１１は、図１０に示す単位セルの接触方法を説明するための図である。
一対の二次電池の単位セル３００を隣接して配列した後、各単位セルの電極タブ３２０ａ、３２０ｂを加圧装置(図示せず)により内側に加圧して互いに接触させる。
【００６０】
これにより、両電極タブ３２０ａ、３２０ｂが接触される。このような状態において、接触部位(Ｈ)にレーザービームを垂直に照射して、両電極タブを電気的に連結する。本実施例による電極タブ３２０ａ、３２０ｂは、反射部３２４ａ、３２４ｂを備えるため、レーザービームの照射時、反射部３２４ａ、３２４ｂの表面で多重反射が発生して、レーザービームが中央、すなわち、接触部位(Ｈ)に集束され得る。よって、レーザービームを正確な位置に照射しなくても、接触部位にレーザービームが集束されて、一対の単位セルを接触できる。
【００６１】
つまり、電極タブを貫通することなく、接触境界部分だけを溶融させて溶接できるため、入熱量を最小化できる。二次電池の単位セルは、銅(Ｃｕ)からなる電極タブと、アルミニウム(Ａｌ)からなる電極タブとを互いに接合して電気的に連結するが、このとき、金属間化合物が生成されざるを得ない。しかしながら、本実施例では、入熱量を最小化しながらも、溶接効率を向上できるため、金属化合物の生成を最小化でき、これにより、溶接強度が向上できる。
【００６２】
さらに、入熱量の最小化により、対象加工物、すなわち、電極タブの変形を防止し、レーザー出力量を減少させるため、加工費用を最小化しながらも、加工信頼性を向上できる。
【００６３】
一方、図１０では、隣接している単位セルの電極タブが全部所定の角度に折り曲げた反射部を備えるものを示しているが、これに限定されるものではない。
【００６４】
図１２は、本発明の第４の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。なお、本実施例において、上述した第１実施例乃至第３実施例で説明した構成及び機能等は、特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００６５】
本実施例は、図１０と比較すれば、隣接単位セルの何れか一つの電極タブだけが反射部を備える。
【００６６】
すなわち、図１２に示すように、一対の単位セル３００の何れか一つの電極タブ３２０ａは板部３２２ａ、及び反射部３２４ａからなり、もう一つの電極タブ３２０ｃは板部３２２ｃからなる。ここで、両電極タブ３２０ａ、３２０ｃの実質的な高さは、同一に形成することは勿論である。
【００６７】
本発明の一実施例において、反射部３２４ａの長さ(ａ)は０.２〜５ｍｍからなり、板部３２２ａに含まれる平板部(ｂ)の長さは１〜１０ｍｍからなる。また、反射部３２４ａの折り曲げ角度(θ)は２〜４５゜からなる。
【００６８】
この場合にも、両電極タブ３２０ａ、３２０ｃを加圧した後、接触部位にレーザービームを照射して両単位セルを連結し、電極タブ３２０ａに具備された反射部３２４ａによりレーザービームが多重反射を起こすことで、レーザービームが正確に照射されなくも、両単位セル間の溶接がなされる。
【００６９】
一方、本発明の一実施例において、単位セルに具備される反射部の折り曲げ角度は全部同一でなくても良い。但し、折り曲げ位置、すなわち、板部の高さを同一に構成して、当該部位を溶接するように構成できる。
【００７０】
図１３は、本発明の第５の実施例による二次電池の単位セルの構成図である。なお、本実施例において、上述した第１実施例乃至第４実施例で説明した構成及び機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００７１】
図１３に示す二次電池の単位セルの電極タブは屈折部を含む。よって、隣接している両電極タブに具備された屈折部が互いに接触されるため、両電極タブが完全に接触されない状態でレーザービームを照射しても、下部の本体に加えられる影響を排除することができる。
【００７２】
より具体的に、本実施例による二次電池の単位セル４００は、本体４１０ａ、４１０ｂと、電極タブ４２０ａ、４２０ｂとを含む。
【００７３】
また、電極タブ４２０ａ、４２０ｂは、第１の板部４２１ａ、４２１ｂと、少なくとも一つの屈折部４２３ａ、４２３ｂと、第２の板部４２５ａ、４２５ｂと、反射部４２７ａ、４２７ｂとを含み、本体４１０ａ及び板部４２１ａ、４２１ｂ間に接続され、隣接セル電極との接続距離を最小限に確保するためのリード部４２９ａ、４２９ｂをさらに含むことができる。
【００７４】
第１の板部４２１ａ、４２１ｂは、側面が直線形状であり、本体４１０ａ、４１０ｂから第１の方向に延長され、屈折部４２３ａ、４２３ｂは、第１の板部４２１ａ、４２１ｂの側面で屈曲を持つように、第１の板部４２１ａ、４２１ｂから第１の方向に延長される。また、第２の板部４２５ａ、４２５ｂは、側面が直線形状であり、屈折部４２３ａ、４２３ｂから第１の方向に延長される。また、反射部４２７ａ、４２７ｂは、第２の板部４２５ａ、４２５ｂから所定の角度に折り曲げて延長され、隣接セル電極との接触のために、接触部位の反対側に折り曲げる。
【００７５】
本実施例による二次電池の単位セル４００は、図５に示す二次電池の単位セルと類似しているように、屈折部４２３ａ、４２３ｂを備える一方、終端部に反射部４２７ａ、４２７ｂを備える。
【００７６】
したがって、両電極タブが完全に接触されない状態でレーザービームを照射しても、屈折部４２３ａ、４２３ｂにより、レーザービームが本体４１０ａ、４１０ｂに直接照射されるのを防止し得る。さらに、反射部４２７ａ、４２７ｂでレーザービームが多重反射を起きることで、入熱量を最小化しながらも、溶接効率を向上できる。
【００７７】
入熱量の最小化により、加工対象物の変形防止は勿論、レーザー出力量の減少が可能であるので、加工に必要とする費用を最小化しながら、加工効率を増大させることができる。
【００７８】
なお、本発明の詳細な説明では具体的な実施例について説明したが、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形・実施が可能である。すなわち、第１実施例乃至第５実施例のいずれかに説明した構成を単独で二次電池として使用してもよいし、また、第１実施例乃至第５実施例のいずれかに説明した構成の二次電池を組み合わせ、一対の二次電池モジュールとしてもよい。よって、本発明の範囲は、前述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【符号の説明】
【００７９】
１００…二次電池の単位セル
１１０…本体
１２０…電極タブ
１２２…第１の板部
１２４…屈折部
１２６…第２の板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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