特許 7558609 二次電池およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】二次電池およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/533 20210101AFI20240924BHJP

   H01M 50/54 20210101ALI20240924BHJP

   H01M 50/178 20210101ALI20240924BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240924BHJP

   H01M 50/105 20210101ALI20240924BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20240924BHJP

【ＦＩ】

H01M50/533

H01M50/54

H01M50/178

H01M10/04 Z

H01M50/105

H01M50/184 C

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022572784

(86)(22)【出願日】2021-09-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-06

(86)【国際出願番号】 KR2021012356

(87)【国際公開番号】W WO2022055303

(87)【国際公開日】2022-03-17

【審査請求日】2022-11-25

(31)【優先権主張番号】10-2020-0117212

(32)【優先日】2020-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0120034

(32)【優先日】2021-09-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ギ・マン・キム

(72)【発明者】

【氏名】デ・ホン・キム

(72)【発明者】

【氏名】キョン・ウォン・カン

(72)【発明者】

【氏名】ヒュン・ホ・クォン

【審査官】前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０８１９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７９６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２９４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８１４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０５０９８８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ１０／００－１０／３９

Ｈ０１Ｍ５０／１０－５０／１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電極、複数の電極の間に介在されるセパレータ、および複数の電極にそれぞれ連結される複数の電極タブを備えた電極組立体と、
前記複数の電極タブに結合される電極リードと、
前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容するパウチと、を含み、
前記複数の電極タブは、複数の電極に連結される連結部、一束に纏められた状態で前記電極リードに結合される結合部、および前記連結部と前記結合部との間に備えられる折り曲げ部を含み、
前記折り曲げ部は、前記結合部と連結され、前記結合部を基準として第１ｂの角度で折り曲げられた第１折り曲げ面、前記連結部と連結され、前記連結部を基準として第２ｂの角度で折り曲げられた第２折り曲げ面、および前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面を連結する連結面を含み、
前記第１ｂの角度が、前記第２ｂの角度より大きい角度を有する、二次電池。

【請求項2】

前記第１折り曲げ面の前記第１ｂの角度は、前記結合部を基準として１００°～１２０°で設けられる、請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記第１折り曲げ面の前記第１ｂの角度は、前記結合部を基準として１０９°～１１６°で設けられる、請求項１又は２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記第２折り曲げ面の前記第２ｂの角度は、前記連結部を基準として９４°～１０４°で設けられる、請求項１に記載の二次電池。

【請求項5】

前記第２折り曲げ面の前記第２ｂの角度は、前記連結部を基準として９８°～１００°で設けられる、請求項１又は４に記載の二次電池。

【請求項6】

前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面とがそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離（α）は０．５ｍｍ～２．０ｍｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項7】

前記電極組立体の長さ方向から見た時に、向かい合う前記セパレータの端から前記結合
部の端までの距離（β）は２．０ｍｍ～４．５ｍｍである、請求項１～６のいずれか一項
に記載の二次電池。

【請求項8】

（ａ）電極タブが備えられた電極を複数個用意し、次いで、複数の電極と複数のセパレータを交互に配置して電極組立体を製造するステップと、
（ｂ）複数の電極タブを折り曲げて纏めるステップであって、折り曲げられた前記電極タブは、電極に連結される連結部、一束に纏められて電極リードが結合される結合部、および前記連結部と前記結合部との間に備えられる折り曲げ部からなり、前記折り曲げ部は、前記結合部と連結され、前記結合部を基準として第１ａの角度で折り曲げられた第１折り曲げ面、前記連結部と連結され、前記連結部を基準として第２ａの角度で折り曲げられた第２折り曲げ面、および前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面を連結する連結面を含むステップと、
（ｃ）前記電極タブの結合部に前記電極リードを結合するステップと、
（ｄ）前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体をパウチに収容した後、前記パウチのシール部に位置した前記電極リードにリードフィルムを付着するステップと、
（ｅ）前記リードフィルムをパウチの内部に第１長さだけ押込むと、前記リードフィルムにより、前記電極リードがパウチの内部に第１長さだけ挿入され、前記電極リードにより前記折り曲げ部が押されながら、前記第１折り曲げ面の前記第１ａの角度は、前記結合部を基準とする第１ｂの角度まで小さくなるように調節され、前記第２折り曲げ面の前記第２ａの角度は、前記連結部を基準とする第２ｂの角度まで小さくなるように調節されるステップと、
（ｆ）前記リードフィルムが位置したパウチのシール部をシールして二次電池を製造するステップと、
を含み、
前記第１ｂの角度が、前記第２ｂの角度より大きい角度を有する、二次電池の製造方法。

【請求項9】

前記（ｅ）ステップで、前記第１折り曲げ面の前記第１ｂの角度は、前記結合部を基準として１００°～１２０°で設けられる、請求項８に記載の二次電池の製造方法。

【請求項10】

前記（ｅ）ステップで、前記第２折り曲げ面の前記第２ｂの角度は、前記連結部を基準として９４°～１０４°で設けられる、請求項８に記載の二次電池の製造方法。

【請求項11】

前記（ｄ）ステップで、前記リードフィルムを前記電極リードに付着する時に、第１長さだけパウチの外にさらに引き出されるように付着し、
前記（ｅ）ステップで、前記リードフィルムが前記パウチの内部に第１長さだけ挿入されるように押込み、
前記第１長さは０．５～１．５ｍｍで設けられる、請求項８～１０のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。

【請求項12】

前記（ｅ）ステップが完了すると、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面とがそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離（α）は０．５ｍｍ～２．０ｍｍである、請求項８～１１のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。

【請求項13】

前記（ｅ）ステップが完了すると、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、向かい合う前記セパレータの端と前記結合部の端との間の距離（β）は２．０ｍｍ～４．５ｍｍである、請求項８～１２のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。

【請求項14】

前記（ｅ）ステップと前記（ｆ）ステップとの間に、（ｅ１）前記第１折り曲げ面の第１ｂの角度と第２折り曲げ面の第２ｂの角度とが、予め設定された角度範囲内に含まれるかを検査するステップをさらに含む、請求項８～１３のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。

【請求項15】

前記（ｅ１）ステップで、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面とがそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離（α）は０．５ｍｍ～２．０ｍｍであるかをさらに検査する、請求項１４に記載の二次電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２０２０年９月１１日付の韓国特許出願第１０－２０２０－０１１７２１２号および２０２１年９月８日付の韓国特許出願第１０－２０２１－０１２００３４号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。

【0002】

本発明は、二次電池およびその製造方法に関し、特に、電極タブの長さが増加し得るマージン率（すなわち、余裕長さ）が確保された二次電池およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

一般に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池をいい、かかる二次電池は、フォン、ノート型パソコン、カムコーダ、および電気自動車などに広く用いられている。

【0004】

上記の二次電池は、電極組立体が金属缶に内蔵される缶型二次電池と、電極組立体がパウチに内蔵されるパウチ型二次電池に分類される。そして、前記パウチ型二次電池は、電極とセパレータが交互に積層された構造を有する電極組立体と、前記電極組立体の電極タブに結合される電極リードと、前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容するパウチと、を含む。

【0005】

しかし、従来の二次電池は、電極組立体に膨潤現象が生じた際に、電極組立体と電極リードとを連結した電極タブが引っ張られて断線が発生するという問題があった。

【0006】

このような問題を解決するために、従来の二次電池は、電極組立体と電極リードとの間の長さを大きく確保し、電極タブの長さを増大させることで、電極タブの断線を防止している。しかし、上記のように電極タブの長さを増大させる場合、二次電池のサイズが不要に増大するという問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のような問題を解決するための本発明の二次電池およびその製造方法は、電極タブの長さが増加し得るマージン率を確保することで、電極組立体に膨潤が発生しても、前記電極タブの長さが増大するため、電極タブの断線を防止することができ、二次電池の長さが増大することを防止することができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記のような目的を達成するための本発明の二次電池は、複数の電極、複数の電極の間に介在されるセパレータ、および複数の電極にそれぞれ連結される複数の電極タブを備えた電極組立体と、前記複数の電極タブに結合される電極リードと、前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容するパウチと、を含み、複数の電極タブは、複数の電極に連結される連結部、一束に纏められた状態で前記電極リードに結合される結合部、および前記連結部と前記結合部との間に備えられる折り曲げ部を含み、前記折り曲げ部は、前記結合部と連結され、第１ｂの角度で折り曲げられた第１折り曲げ面、前記連結部と連結され、第２ｂの角度で折り曲げられた第２折り曲げ面、および前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面を連結する連結面を含み、前記第１ｂの角度が、前記第２ｂの角度より大きい角度を有することができる。

【0009】

前記第１折り曲げ面の第１ｂの角度は、前記結合部を基準として１００°～１２０°で設けられることができる。

【0010】

前記第１折り曲げ面の第１ｂの角度は、前記結合部を基準として１０９°～１１６°で設けられることができる。

【0011】

前記第２折り曲げ面の第２ｂの角度は、前記連結部を基準として９４°～１０４°で設けられることができる。

【0012】

前記第２折り曲げ面の第２ｂの角度は、前記連結部を基準として９８°～１００°で設けられることができる。

【0013】

前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面がそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離（α）が０．５ｍｍ～２．０ｍｍであることができる。

【0014】

前記電極組立体の長さ方向から見た時に、向かい合う前記セパレータの端から前記結合部の端までの距離（β）が２．０ｍｍ～４．５ｍｍであることができる。

【0015】

一方、本発明の二次電池の製造方法は、（ａ）電極タブが備えられた電極を複数個用意し、次いで、複数の電極と複数のセパレータを交互に配置して電極組立体を製造するステップと、（ｂ）複数の電極タブを折り曲げて纏めるステップであって、折り曲げられた電極タブは、電極に連結される連結部、一束に纏められて電極リードが結合される結合部、および前記連結部と前記結合部との間に備えられる折り曲げ部からなり、前記折り曲げ部は、前記結合部と連結され、第１ａの角度で折り曲げられた第１折り曲げ面、前記連結部と連結され、第２ａの角度で折り曲げられた第２折り曲げ面、および前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面を連結する連結面を含むステップと、（ｃ）前記電極タブの結合部に電極リードを結合するステップと、（ｄ）前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体をパウチに収容した後、前記パウチのシール部に位置した前記電極リードにリードフィルムを付着するステップと、（ｅ）前記リードフィルムをパウチの内部に第１長さだけ押込むと、前記リードフィルムにより、電極リードがパウチの内部に第１長さだけ挿入され、前記電極リードにより前記折り曲げ部が押されながら、第１折り曲げ面の第１ａの角度は第１ｂの角度まで小さくなるように調節され、第２折り曲げ面の第２ａの角度は第２ｂの角度まで小さくなるように調節されるステップと、（ｆ）前記リードフィルムが位置したパウチのシール部をシールして二次電池を製造するステップと、を含み、前記第１ｂの角度が、前記第２ｂの角度より大きい角度を有することができる。

【0016】

前記（ｅ）ステップで、前記第１折り曲げ面の第１ｂの角度は、前記結合部を基準として１００°～１２０°で設けられることができる。

【0017】

前記（ｅ）ステップで、前記第２折り曲げ面の第２ｂの角度は、前記連結部を基準として９４°～１０４°で設けられることができる。

【0018】

前記（ｄ）ステップで、前記リードフィルムを前記電極リードに付着する時に、第１長さだけパウチの外にさらに引き出されるように付着し、前記（ｅ）ステップで、前記リードフィルムがパウチの内部に第１長さだけ挿入されるように押込み、前記第１長さは０．５～１．５ｍｍで設けられることができる。

【0019】

前記（ｅ）ステップが完了すると、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面がそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離（α）が０．５ｍｍ～２．０ｍｍであることができる。

【0020】

前記（ｅ）ステップが完了すると、向かい合う前記セパレータの端と前記結合部の端との間の距離（β）が２．０ｍｍ～４．５ｍｍであることができる。

【0021】

前記（ｅ）ステップと前記（ｆ）ステップとの間に、（ｅ１）前記第１折り曲げ面の第１ｂの角度と第２折り曲げ面の第２ｂの角度が、予め設定された角度範囲内に含まれるかを検査するステップをさらに含むことができる。

【0022】

前記（ｅ１）ステップで、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面がそれぞれ連結された前記連結面の一端から他端までの距離（α）が０．５ｍｍ～２．０ｍｍであるかをさらに検査することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の二次電池は、折り曲げ部を備えた電極タブを含み、前記折り曲げ部は、結合部と連結され、第１ｂの角度で折り曲げられた第１折り曲げ面、連結部と連結され、第２ｂの角度で折り曲げられた第２折り曲げ面、および前記第１折り曲げ面と前記第２折り曲げ面を連結する連結面を含み、前記第１ｂの角度が、前記第２ｂの角度より大きい角度を有することを特徴とする。かかる特徴により、電極タブは、長さが増加し得るマージン率（すなわち、余裕長さ）を確保することができる。すなわち、電極組立体に膨潤が発生した際に、電極タブの折り曲げ部が伸びて電極タブの長さを増大させることができ、これにより、電極タブの断線の発生を防止することができる。特に、二次電池のサイズの増大を防止することができ、結果として、製品性を高めることができる。

【0024】

また、本発明の二次電池において、第１および第２折り曲げ面は曲面で形成されることを特徴とする。かかる特徴により、第１および第２折り曲げ面が折られることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１実施形態に係る二次電池を示した断面図である。

【図2】図１の部分拡大図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る二次電池の電極タブを示した側面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る二次電池において、電極組立体の変形された状態を示した断面図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法を示したフローチャートである。

【図6】本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法の（ａ）ステップを示した断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法の（ｂ）ステップを示した断面図である。

【図8】（ｂ）ステップで折り曲げられた電極タブを示した側面図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法の（ｃ）ステップおよび（ｄ）ステップを示した断面図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法の（ｅ）ステップを示した断面図である。

【図11】（ｅ）ステップで変形された電極タブを示した側面図である。

【図12】本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法の（ｆ）ステップを示した断面図である。

【図13】本発明の実験例を示した撮影画像である。

【図14】本発明の実験例を示した撮影画像である。

【図15】本発明の実験例を示した撮影画像である。

【図16】本発明の実験例を示した撮影画像である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態を詳しく説明する。ただし、本発明は様々な形態で実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書の全体にわたって類似した部分には類似した図面符号を付す。

【0027】

［本発明の第１実施形態に係る二次電池］
本発明の第１実施形態に係る二次電池１は、図１から図４に示されているように、複数の電極タブを備えた電極組立体１００と、前記複数の電極タブに結合される電極リード２００と、前記電極リード２００の先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体１００を収容するパウチ３００と、パウチ３００のシール部３１０に位置した電極リード２００に備えられるリードフィルム４００と、を含む。

【0028】

電極組立体
電極組立体１００は、複数の電極１１０と、複数の電極１１０の間に配置されるセパレータ１２０と、複数の電極１１０にそれぞれ連結される複数の電極タブ１３０と、を含む。

【0029】

ここで、複数の電極１１０は正極および負極であり、複数の電極タブ１３０は、正極に連結される正極タブと、負極に連結される負極タブであることができる。

【0030】

かかる構成を有する電極組立体１００は、セパレータ１２０を介在した状態で複数の電極１１０が上から下に積層される構造を有する。この際、複数の電極１１０には、複数の電極タブ１３０が同一の方向に向くように連結されている。例えば、複数の正極タブは、図１で見て左側方向に向くように配置され、複数の負極タブは、図１で見て右側方向に向くように配置される。

【0031】

一方、複数の電極タブ１３０は、複数の電極１１０にそれぞれ連結される連結部１３１と、一束に纏められた状態で溶接されて前記電極リード２００と結合される結合部１３２と、を含む。

【0032】

電極リード
電極リード２００は、電極組立体と外部装置を連結するためのものであって、電極タブ１３０の結合部１３２に結合される。

【0033】

パウチ
パウチ３００は、電極リード２００の先端が外部に引き出された状態で電極組立体を収容するためのものである。すなわち、パウチ３００は、電極組立体１００を収容する収容部と、収容部を密封するシール部３１０と、を含む。

【0034】

一方、前記シール部３１０と前記電極リード２００との密封力を高めるためのリードフィルム４００をさらに含む。

【0035】

リードフィルム
リードフィルム４００は、シール部３１０に位置した電極リード２００の外周面を囲む構造を有する。すなわち、リードフィルム４００は、前記シール部３１０の熱融着時に前記シール部３１０に接合されることで、前記電極リードと前記シール部の密封力を高めることができる。

【0036】

一方、本発明の第１実施形態に係る二次電池１は、電極組立体１００が膨潤して厚さまたは長さが増大しても、電極タブ１３０の断線を防止する構造を有する。

【0037】

すなわち、本発明の第１実施形態に係る二次電池１において、電極タブ１３０が折り曲げられた状態で備えられることでマージン率が確保され、これにより、電極組立体１００が膨潤すると、折り曲げられた電極タブ１３０が平らに伸びながら電極タブ１３０の長さが増大する。その結果、電極タブ１３０の断線を防止することができる。

【0038】

一例として、複数の電極タブ１３０は、前記連結部１３１と前記結合部１３２との間に備えられる折り曲げ部１３３をさらに含む。

【0039】

前記折り曲げ部１３３は、前記結合部１３２と連結され、電極組立体１００の厚さ方向（略

【数1】

字状）に沿って第１ｂの角度１ｂ°で折り曲げられた第１折り曲げ面１３３ａと、前記連結部１３１と連結され、電極組立体１００の長さ方向に並ぶ方向（略

【数2】

字状）に沿って第２ｂの角度２ｂ°で折り曲げられた第２折り曲げ面１３３ｂと、前記第１折り曲げ面１３３ａと前記第２折り曲げ面１３３ｂを連結する連結面１３３ｃと、を含む。

【0040】

一方、図３、図８、および図１１に示したように、第１折り曲げ面１３３ａ、第２折り曲げ面１３３ｂ、および連結面１３３ｃの位置を区分するために、境界線（－－－）を表示した。

【0041】

ここで、前記第１ｂの角度１ｂ°は、連結部１３１を基準として見たときに、９０°より大きい角度を有する。これにより、電極タブが押されても、折り曲げ部１３３が電極組立体に向かない方向に折られるように誘導することができ、その結果、電極タブと前記電極タブと異なる極性の電極が接触されることを防止することができる。

【0042】

また、第２ｂの角度２ｂ°は、結合部１３２を基準として見たときに、９０°より大きい角度を有する。これにより、電極組立体の厚さ方向に電極タブ１３０が圧着されても、折り曲げ部１３３が電極組立体に向く方向に折られることを防止することができ、これにより、電極タブと、異なる極性の電極が接触されることを防止することができる。

【0043】

一方、第１ｂの角度１ｂ°は第２ｂの角度２ｂ°より大きい角度を有することができる。すなわち、第２ｂの角度２ｂ°は、第１ｂの角度１ｂ°より小さく形成して電極タブと電極組立体との間の空間を最小化し、第１ｂの角度１ｂ°は、第２ｂの角度２ｂ°より大きく形成して電極リードと電極組立体との間の間隔を大きく離間させることができる。そして、第１ｂの角度１ｂ°を第２ｂの角度２ｂ°より大きく形成することで、電極タブとパウチとの間のマージン率を大きく確保することができる。

【0044】

このような構造を有する複数の電極タブ１３０は、図４を参照すると、電極組立体１００が膨潤すると、電極組立体１００の厚さまたは長さが増加しながら前記折り曲げ部１３３の第１および第２折り曲げ面１３３ａ、１３３ｂが伸びることになる。これにより、電極タブ１３０の断線を防止することができる。すなわち、電極タブ１３０が折り曲げられた形態を有することで、マージン率を確保し、これにより、電極タブ１３０の断線の発生を防止することができる。

【0045】

特に、複数の電極タブ１３０は復元力を有する金属製からなり、これにより、電極組立体１００が元の形状に戻ると前記折り曲げ部１３３も元の形状に戻り、その結果、再使用の効率性を高めることができる。

【0046】

したがって、電極組立体１００はマージン率が確保された電極タブ１３０を含むことで、電極組立体が膨潤しても電極タブ１３０の断線を防止することができ、その結果、安全性を高めることができる。

【0047】

一方、前記第１折り曲げ面１３３ａまたは前記第２折り曲げ面１３３ｂは曲面で形成される。これにより、外部衝撃によって第１および第２折り曲げ面１３３ｂが直角に折られることを防止することができる。特に、電極組立体１００に膨潤が発生した時に、より迅速に伸びながら前記電極タブ１３０の断線を著しく防止することができる。

【0048】

一方、電極組立体１００において向かい合う前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離（β）は２．０ｍｍ～４．５ｍｍ、好ましくは３．５ｍｍである。すなわち、電極タブ１３０を折り曲げる時に、前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離（β）を２．０ｍｍ～４．５ｍｍまで近接させる。これにより、二次電池のサイズをよりコンパクトにデザインすることができる。ここで、前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離が２．０ｍｍ以下である場合には、電極タブ１３０が異なる極性の電極または異なる極性の電極リード２００に接触されてショートが発生する恐れがあり、前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離が４．５ｍｍ以上である場合には、二次電池のサイズが不要に増大するという問題がある。

【0049】

一方、前記電極組立体１００の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面１３３ａと前記第２折り曲げ面１３３ｂがそれぞれ連結された前記連結面１３３ｃの一端から他端までの距離（α）は０．５ｍｍ～２．０ｍｍであり、好ましくは１．０ｍｍである。これにより、二次電池の長さを最小にするとともに、電極タブ１３０のマージン率を安定して確保することができる。ここで、前記連結面１３３ｃの一端から他端までの距離（α）が０．５ｍｍ以下であると、電極タブ１３０と電極組立体１００が接触され得るという問題があり、２．０ｍｍ以上であると、二次電池の長さが大きく増大して製品性が低下するという問題がある。

【0050】

一方、図３を参照すると、前記第１折り曲げ面１３３ａの第１ｂの角度１ｂ°は、前記結合部１３２を基準として電極組立体１００の厚さ方向に１００°～１２０°、好ましくは１０９°～１１６°で折り曲げられる傾斜角を有し、前記第２折り曲げ面１３３ｂの第２ｂの角度２ｂ°は、前記連結部１３１を基準として９４°～１０４°、好ましくは９８°～１００°で折り曲げられる傾斜角を有する。これにより、折り曲げ部１３３は、第１および第２折り曲げ面１３３ａ、１３３ｂが傾斜角で形成されることにより、パウチまたはセパレータを損傷させることなく電極タブ１３０のマージン率を最大限確保することができる。

【0051】

したがって、本発明の第１実施形態に係る二次電池１は、第１および第２折り曲げ面を備えた電極タブ１３０を含むことで、電極タブ１３０の断線の発生を防止することができ、その結果、安全性を高めることができる。

【0052】

以下、本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する。

【0053】

［本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法］
本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法は、図５から図１２に示されているように、（ａ）電極組立体製造ステップと、（ｂ）纏めステップと、（ｃ）結合ステップと、（ｄ）付着ステップと、（ｅ）押込みステップと、（ｆ）シールステップと、を含む。

【0054】

（ａ）電極組立体製造ステップ
（ａ）ステップでは、図６に示されているように、電極タブ１３０が備えられた電極１１０を複数個準備する。次に、複数の電極１１０と複数のセパレータ１２０を交互に配置して電極組立体１００を製造する。ここで、前記複数の電極１１０に備えられた電極タブ１３０は同一の方向に向くように配置する。

【0055】

（ｂ）纏めステップ
（ｂ）ステップでは、図７に示されているように、複数の電極タブ１３０の一側を一対の圧着ブロック１０にて圧着し、電極タブ１３０の先端を一束に纏める。

【0056】

この際、圧着された複数の電極タブは、一側が電極組立体１００の厚さ方向に第１ａの角度１ａ°で折り曲げられて第１折り曲げ面１３３ａが形成され、他端が電極組立体１００の厚さ方向に第２ａの角度２ａ°で折り曲げられて第２折り曲げ面１３３ｂが形成され、前記第１折り曲げ面１３３ａと第２折り曲げ面１３３ｂとの間に連結面１３３ｃが形成される。

【0057】

つまり、前記電極タブ１３０は、図８に示されているように、電極に連結される連結部１３１と、一束に纏められて電極リード２００が結合される結合部１３２と、前記連結部１３１と前記結合部１３２との間に備えられる折り曲げ部１３３と、からなる。そして、前記折り曲げ部１３３は、前記結合部１３２と連結され、第１ａの角度１ａ°で折り曲げられた第１折り曲げ面１３３ａと、前記連結部１３１と連結され、第２ａの角度２ａ°で折り曲げられた第２折り曲げ面１３３ｂと、前記第１折り曲げ面１３３ａと前記第２折り曲げ面１３３ｂを連結する連結面１３３ｃと、を含む。

【0058】

ここで、前記の一対の圧着ブロック１０の角は曲面で形成され、これにより、前記一対の圧着ブロック１０により圧着される第１折り曲げ面１３３ａが曲面で形成される。

【0059】

一方、前記第１折り曲げ面１３３ａの第１ａの角度１ａ°は、前記結合部１３２を基準として、電極組立体１００の厚さ方向に１３０°～１５０°、好ましくは１４８°で折り曲げられる傾斜角を有し、前記第２折り曲げ面１３３ｂの第２ａの角度２ａ°は、前記連結部１３１を基準として９４°～１０４°、好ましくは９９°で折り曲げられる傾斜角を有する。

【0060】

（ｃ）結合ステップ
（ｃ）ステップでは、図９に示されているように、一束に纏められた前記電極タブ１３０の先端を溶接して結合部１３２を形成し、前記結合部１３２に電極リード２００を結合する。

【0061】

一方、前記（ｃ）ステップの後、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面１３３ａと前記第２折り曲げ面１３３ｂがそれぞれ連結された前記連結面１３３ｃの一端から他端までの距離（α）は２．０ｍｍ～３．０ｍｍ、好ましくは２．０ｍｍである。すなわち、折り曲げ部１３３が押されるように、前記連結面１３３ｃの一端から他端までの距離（α）を確保する。

【0062】

（ｄ）付着ステップ
（ｄ）ステップでは、前記電極リード２００の先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体をパウチ３００に収容した後、前記パウチ３００のシール部３１０に位置した前記電極リード２００にリードフィルム４００を付着する。この時、前記リードフィルム４００は、前記パウチ３００のシール部３１０の外部に第１長さＢだけさらに引き出されるように付着する。

【0063】

すなわち、図９を参照すると、リードフィルム４００は、シール部３１０の外部にＡの長さだけ引き出されるが、本出願では、第１長さＢだけパウチ３００のシール部の外部にさらに引き出す。

【0064】

ここで、第１長さＢは１～２ｍｍであり、好ましくは１ｍｍであることができる。

【0065】

（ｅ）押込みステップ
（ｅ）ステップでは、図１０に示されているように、前記パウチ３００のシール部３１０を基準として、前記リードフィルム４００をパウチ３００の内部に第１長さＢだけ挿入するように押込む。そうすると、前記リードフィルム４００により、電極リード２００がパウチ３００の内部に第１長さＢだけ挿入され、電極リード２００により折り曲げ部１３３が電極組立体１００の方向に押されながら変形されるが、この際、第１折り曲げ面１３３ａの第１ａの角度は、第１ｂの角度まで小さくなるように調節され、第２折り曲げ面１３３ｂの第２ａの角度は、第２ｂの角度まで小さくなるように調節される。ここで、第１折り曲げ面１３３ａの第１ｂの角度は、一束に纏めされた結合部に連結されているため角度調節が大きく、第２折り曲げ面１３３ｂの第２ｂの角度は、複数の連結部に連結されているため角度調節が小さいか若しくはない。これにより、第１ｂの角度は、第１ａの角度よりも角度の変化が大きいため、第２ｂの角度より大きい角度を有する。

【0066】

この際、リードフィルム４００とシール部３１０は、シールされずに分離された状態である。

【0067】

ここで、前記第１折り曲げ面１３３ａの第１ｂの角度１ｂ°は、前記結合部１３２を基準として、電極組立体１００の厚さ方向に１００°～１２０°、好ましくは１０９°～１１６°で折り曲げられる傾斜角を有し、最も好適には１１１°を有する。前記第２折り曲げ面１３３ｂの第２ｂの角度２ｂ°は、前記連結部１３１を基準として、９４°～１０４°、好ましくは９８°～１００°を有し、最も好適には９９°を有する。

【0068】

一方、前記（ｅ）ステップの後、向かい合う前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離は２．０ｍｍ～４．５ｍｍ、好ましくは３．５ｍｍである。

【0069】

すなわち、前記（ｅ）ステップの前に、向かい合う前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離は４．５ｍｍで形成され、前記（ｅ）ステップの後に、前記セパレータ１２０の端と前記結合部１３２の端との間の距離は３．５ｍｍに減少することになる。

【0070】

そして、前記（ｅ）ステップの後、電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面が連結された折り曲げ面の一端から第２折り曲げ面１３３ｂが連結された折り曲げ面の他端までの距離は０．５ｍｍ～２．０ｍｍ、好ましくは１．０ｍｍである。これにより、二次電池の長さ方向における長さを最小化することができ、その結果、二次電池のサイズが増大することを防止することができる。

【0071】

（ｆ）シールステップ
（ｆ）ステップでは、パウチ３００のシール部３１０をシールブロック２０を用いてシールする。これにより、パウチ３００の内部に電極組立体１００を密封されるように収容することができる。

【0072】

上記のようなステップが完了すると、完成品の二次電池１を製造することができる。

【0073】

一方、前記（ｅ）ステップと前記（ｆ）ステップとの間に、（ｅ１）前記第１折り曲げ面１３３ａの第１ｂの角度と第２折り曲げ面１３３ｂの第２ｂの角度が、予め設定された角度範囲内に含まれるかを検査するステップをさらに含む。

【0074】

（ｅ１）検査ステップ
（ｅ１）ステップでは、二次電池１をビジョン撮影し、撮影された映像から電極組立体の画像を出力し、出力した電極組立体の撮影画像で前記第１折り曲げ面１３３ａの第１ｂの角度と第２折り曲げ面１３３ｂの第２ｂの角度を測定し、測定された前記第１折り曲げ面１３３ａの第１ｂの角度と第２折り曲げ面１３３ｂの第２ｂの角度を予め設定された角度と比較することで、不良有無を検査する。

【0075】

ここで、第１ｂの角度の予め設定された角度範囲は１０９°～１１６°であり、第２ｂの角度の予め設定された角度範囲は９４°～１０４°である。

【0076】

これにより、（ｅ１）ステップでは電極タブ１３０の折り曲げ状態を検査することができる。

【0077】

一方、前記（ｅ１）ステップでは、前記電極組立体の長さ方向から見た時に、前記第１折り曲げ面１３３ａと前記第２折り曲げ面１３３ｂがそれぞれ連結された前記連結面１３３ｃの一端から他端までの距離（α）が０．５ｍｍ～２．０ｍｍ、好ましくは１．０ｍｍであるかをさらに検査することができる。

【0078】

これにより、本発明の第２実施形態に係る二次電池の製造方法は、マージン率が確保された二次電池１を製造することができる。

【0079】

［実験例］
本出願の第２実施形態に係る二次電池の製造方法において、（ｄ）付着ステップまで製造された４個の二次電池を準備する。４個の二次電池は同一の構造を有し、第１試験片～第４試験片と称する。

【0080】

実験例１は、（ｅ）押込みステップの前の第１試験片を撮影する。その結果、図１３のような写真画像が得られる。

【0081】

実験例２は、（ｅ）押込みステップで第２試験片のリードフィルム４００を０．５ｍｍ押込んだ後、第２試験片を撮影する。その結果、図１４のような写真画像が得られる。すなわち、第２試験片からは、第１試験片に比べて電極タブ１３０の折り曲げられた角度が変わったことが確認でき、電極とセパレータとの間が広がるなどの現象は発生しないことが確認できる。

【0082】

実験例３は、（ｅ）押込みステップで第３試験片のリードフィルム４００を１．０ｍｍ押込んだ後、第３試験片を撮影する。その結果、図１５のような写真画像が得られる。すなわち、第３試験片からは、第２試験片よりも電極タブ１３０の折り曲げられた角度が大きく変わったことが確認でき、電極とセパレータとの間が広がるなどの現象は発生しないことが確認できる。

【0083】

実験例４は、（ｅ）押込みステップで第４試験片のリードフィルム４００を１．２ｍｍ押込んだ後、第４試験片を撮影する。その結果、図１６のような写真画像が得られる。すなわち、第４試験片からは、第３試験片よりも電極タブ１３０の折り曲げられた角度が大きく変わったことが確認できる。しかし、電極とセパレータとの間が広がるという不良が発生することが確認できる。

【0084】

したがって、上記のような実験結果から、不良発生を防止するためには、（ｅ）押込みステップでリードフィルム４００は０．５～１．５ｍｍ、好ましくは１．０ｍｍ押込むべきであり、それ以上押込む場合には、電極とセパレータとの間が広がって不良が発生することが確認できる。

【0085】

本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは、添付の特許請求の範囲によって現れ、特許請求の範囲の意味および範囲、そしてその均等な概念から導出される種々の実施形態が可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ 二次電池
１００ 電極組立体
１１０ 電極
１２０ セパレータ
１３０ 電極タブ
１３１ 連結部
１３２ 結合部
１３３ 折り曲げ部
１３３ａ 第１折り曲げ面
１３３ｂ 第２折り曲げ面
１３３ｃ 連結面
２００ 電極リード
３００ パウチ
４００ リードフィルム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】