特許 7622958 多層導電性テープ、それを含む二次電池、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】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】多層導電性テープ、それを含む二次電池、およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/54 20210101AFI20250121BHJP

   H01M 50/178 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/197 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/191 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/536 20210101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

H01M50/54

H01M50/178

H01M50/197

H01M50/184 C

H01M50/191

H01M50/193

H01M50/186

H01M50/536

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023529986

(86)(22)【出願日】2022-08-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-30

(86)【国際出願番号】 KR2022011895

(87)【国際公開番号】W WO2023018203

(87)【国際公開日】2023-02-16

【審査請求日】2023-05-19

(31)【優先権主張番号】10-2021-0105969

(32)【優先日】2021-08-11

(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】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジュン、ジェ ボン

(72)【発明者】

【氏名】シム、ドングク

(72)【発明者】

【氏名】アン、チャン ブム

(72)【発明者】

【氏名】セオ、サンジン

(72)【発明者】

【氏名】ジャン、ヨンチョル

【審査官】今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０８６２４２４９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６０７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１３６７４５７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０９２３３６５２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３１４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－００８７４３８（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００１／００４２５９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１１０７０２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０ － ５０／５９８

Ｈ０１Ｍ ５０／００ － ５０／１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つ以上の電極および分離膜が交互に積層された電極組立体；
前記電極組立体が収納される電池ケース；
前記電極から突出して延び、極性別に積層して溶接した電極タブ；
前記電極タブと積層されて連結され、一部が前記電池ケースの外側に突出した電極リード；および
多層導電性テープを含む二次電池であって、
前記多層導電性テープは、
接着層；
前記接着層の一側に位置される電気伝導層；
前記電気伝導層の一側に位置される絶縁層；および
前記絶縁層の外面を保護するための保護層
を含み、
前記多層導電性テープは、前記電極タブと前記電極リードとが積層されて連結された位置に、積層方向に上側および下側のうちいずれか１つ以上に接着される、
二次電池。

【請求項2】

前記電気伝導層は金属を含み、前記金属は、銅、アルミニウム、チタニウム、シリコン、マグネシウム、およびステンレスのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記絶縁層は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブチレン、ポリエチレン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択された材料からなる、請求項１に記載の二次電池。

【請求項4】

前記保護層の一側に位置する第２絶縁層をさらに含む、請求項１に記載の二次電池。

【請求項5】

前記接着層は、メッシュ状の基材および接着性を有する樹脂を含む、請求項１に記載の二次電池。

【請求項6】

前記基材および樹脂のうち少なくとも１つは電気伝導性物質を含む、請求項５に記載の二次電池。

【請求項7】

前記多層導電性テープは、前記電極タブと前記電極リードとが連結されて重なった部分の少なくとも一部を覆う、請求項１に記載の二次電池。

【請求項8】

前記多層導電性テープは、前記電極タブに前記電極リードが延びる方向の幅（Ｗ）が、前記電極タブと前記電極リードとが連結されて重なる部分の幅より大きい、請求項７に記載の二次電池。

【請求項9】

前記多層導電性テープの幅（Ｗ）は、前記電池ケースと対面する前記電極組立体の一面および他面の端部から、前記電極タブと前記電極リードとが連結されて重なった部分の少なくとも一部まで幅方向に延びた、請求項１に記載の二次電池。

【請求項10】

前記多層導電性テープは、前記電極タブおよび前記電極リードの接触面と前記電池ケースとをシーリングする、請求項１に記載の二次電池。

【請求項11】

前記多層導電性テープが前記電極タブと前記電極リードとが連結されて重なった位置の上側および下側に前記電極リードが延びる方向の垂直方向に接着され、
前記電極リードが延びる方向の垂直方向に前記電極タブと前記電極リードが位置しない部分に位置する上側および下側の前記多層導電性テープは、互いに接着されてシーリングされる、請求項１に記載の二次電池。

【請求項12】

複数の電極および分離膜が交互に積層して電極組立体を製造する段階；
前記複数の電極の端部に設けられた電極タブを集めて溶接するプレウェルディング段階；
前記電極タブの端部に電極リードを重ねて溶接するメインウェルディング段階；
前記電極タブおよび前記電極リードが重なる位置の上側および下側の少なくともいずれか一つに多層導電性テープを接着させる段階；および
前記多層導電性テープの接着面を熱によって熱圧着する段階；
を含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の二次電池の製造方法。

【請求項13】

前記熱圧着する段階は、５０℃～３００℃の温度で０．２ｍｐａ～１．０ｍｐａの圧力で前記多層導電性テープの接着面を熱圧着する、請求項１２に記載の二次電池の製造方法。

【請求項14】

前記多層導電性テープは、前記電極タブと前記電極リードとが重なる位置の上側および下側に接着され、上側および下側に接着された前記多層導電性テープが互いに接触する部分が前記熱圧着を介してシーリングされる、請求項１２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】

本出願は、２０２１年０８月１１日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２１－０１０５９６９号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に含まれる。

【0002】

本発明は、多層導電性テープおよびそれを含む二次電池に関する。具体的には、本発明は、多層の絶縁テープを介して電極タブと電極リード接触部位に断線が発生して二次電池の性能が低下することを防止する多層導電性テープ、これを含む二次電池、およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源としての電池の需要が急激に増加しており、それに応じて様々なニーズに応えることができる二次電池に関する多くの研究が行われている。

【0004】

二次電池は、形状の面で、携帯電話などの製品に適用できる薄肉の角型二次電池とポーチ型二次電池に対する需要が増加しており、材料の面で、高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性を有するリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などに対する需要が高まっている。

【0005】

通常、ポーチ型二次電池は、電極組立体、前記電極組立体から延びる電極タブと、前記電極タブに溶接されている電極リード、前記電極組立体を収容し、高分子樹脂とアルミニウムのラミネートシートからなるポーチ型外装材および前記電極タブと、前記電極リードが溶接された部分に接着される絶縁テープとを含むものと構成されている。

【0006】

前記絶縁テープは、陽極または陰極の絶縁性を向上させる役割を果たすことができるが、絶縁テープの接着面積が狭く、電気伝導性がないため、電極タブと電極リードが切れると、それ以上二次電池が作動しなくなり、二次電池の使用が不可能になる問題がある。

【0007】

したがって、このような問題点を根本的に解決し、工程的な側面の安定性を確保し、電極タブと電極リードの切れなどのような不良率発生の問題を画期的に改善できる二次電池構造に対する必要性が台頭している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述した従来技術の問題点に着目して、本発明は、電極タブと電極リードとが接触する部位に電気伝導性のある層を位置させ、電極タブまたは電極リードに断線が発生しても外部に電気を伝導する多層導電性テープ、それを含む二次電池および二次電池の製造方法を提供しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施態様は、接着層；前記接着層の一側に位置される電気伝導層；前記電気伝導層の一側に位置する絶縁層；および前記絶縁層の外面を保護するための保護層を含む多層導電性テープを提供する。

【0010】

本発明の他の実施態様において、少なくとも１つの電極および分離膜が交互に積層された電極組立体；前記電極組立体が収納される電池ケース；前記電極から突出して延び、極性別に積層して溶接した電極タブ；前記電極タブと積層して連結され、一部が前記電池ケースの外側に突出した電極リードおよび前記多層導電性テープを含む二次電池を提供する。

【0011】

本発明のまた他の実施態様において、前記多層導電性テープの幅Ｗは、前記電池ケースと対面する前記電極組立体の一面および他面の端部から前記電極タブと前記電極リードとが連結されて重なった部分の少なくとも一部まで延びた二次電池を提供する。

【0012】

本発明のまた他の実施態様において、複数の電極および分離膜が交互に積層して電極組立体を製造する段階；前記複数の電極の端部に設けられた電極タブを集めて溶接するプレウェルディング段階；前記電極タブ端部に電極リードを重ねて溶接するメインウェルディング段階；前記電極タブおよび前記電極リードが重なる位置の上側および下側の少なくともいずれか１つ以上に多層導電性テープを接着させる段階；および前記多層導電性テープの接着面を熱によって熱圧着する段階を含む、二次電池の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0013】

本発明の実施態様による多層導電性テープは、電極タブと電極リードとが接触する部位に電気伝導性がある層を位置させ、二次電池に含まれた電極タブの断線、折れなどによって電流が流れないことを防止することができる。

【0014】

また、多層導電性テープは、電極タブと電極リードが溶接された部位の面積よりも広い面積で接合され、電極タブの断線、折れなどの問題を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】従来の絶縁テープを示す断面図である。

【図2】本発明の一実施態様による多層導電性テープを示す断面図である。

【図3】本発明の一実施態様による二次電池を示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施態様による二次電池を図３のＡ－Ａ'で切断した断面図の一部である。

【図5】本発明の他の実施態様による多層導電性テープを含む二次電池を図３のＡ－Ａ'で切断した断面図の一部である。

【図6】本発明の一実施態様による二次電池の製造方法のフローチャートである。

【符号の説明】

【0016】

１００ ・・・二次電池
１０、１０' ・・・多層導電性テープ
１１ ・・・接着層
１２ ・・・電気伝導層
１３ ・・・絶縁層
１４ ・・・保護層
２０ ・・・電極組立体
３０ ・・・電極タブ
４０ ・・・電極リード

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、図面を参照して本発明を詳細に説明する。しかし、図面は本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲が図面によって限定されるものではない。

【0018】

図２は、本発明の一実施態様による多層導電性テープ１０を示す断面図であり、図３は、本発明の一実施態様による二次電池１００を示す斜視図であり、図４は、本発明一実施態様による二次電池１００を図３のＡ－Ａ'で切断した断面図の一部であり、図５は、本発明の他の実施態様による多層導電性テープ１０'を含む二次電池１００を図３のＡ－Ａ'で切断した断面図の一部である。

【0019】

二次電池１００は、多層導電性テープ１０、電極組立体２０、電極タブ３０、および電極リード４０を含む。

【0020】

図２を参照すると、多層導電性テープ１０は、接着層１１、電気伝導層１２、絶縁層１３、および保護層１４を含む。

【0021】

接着層１１は、被付着物に直接接触して多層導電性テープ１０を接着させるもので、多層導電性テープ１０に接着性を付与する。ここで、被付着物は、例えば、後述する二次電池１００の電極タブ３０および電極リード４０であってもよい。

【0022】

接着層１１は、室温で接着性を有する樹脂で構成されてもよい。接着層１１に含まれた樹脂は、被付着物に損傷を与えずに付着することができれば、特に限定されないが、例えば、アクリル系、合成ゴム系および酢酸エチルからなる群から選択される少なくとも１つを含んでもよい。

【0023】

また、接着層１１は、後述する電気伝導層１２に電流を流すために電気伝導性の高い物質を含んでもよい。接着層１１は、接着性を有する樹脂に電気伝導性の高い物質を混合されてもよい。電気伝導性の高い物質は、金属類またはカーボン系物質を含んでもよく、例えば、銅、アルミニウム、チタニウム、シリコン、マグネシウム、ニッケルおよびステンレスのうちいずれか１つ以上を含んでもよい。

【0024】

または、接着層１１は、多層導電性テープ１０の積層方向に貫通する複数の孔が形成された基材に接着性を有する樹脂が塗布されてもよい。例えば、基材は、メッシュ状、ドット（ｄｏｔ）状などで設けられてもよい。接着層１１は、基材および樹脂のいずれか１つ以上に導電性物質が含まれてもよい。

【0025】

例えば、基材は、ニッケル、銅、ステンレス、銀および金からなる群から選択された１つからなる金属繊維または金属箔、めっき繊維、めっき不織布などを含んでもよい。

【0026】

接着層１１は、１μｍ～２０μｍの厚さで形成されてもよく、好ましくは３μｍ～１５μｍの厚さで形成され、より好ましくは６μｍ～１２μｍの厚さで形成されてもよい。接着層１１の厚さが１μｍ未満であると、接着力が減少して被付着物から剥離する問題が発生し、接着層１１の厚さが２０μｍを超えると、被付着物で占める体積が大きくなりすぎる問題が発生する。

【0027】

電気伝導層１２は、接着層１１の一側に位置するものであり、多層導電性テープ１０に電流を流すことができる。

【0028】

すなわち、本発明による多層導電性テープ１０が電極タブ３０と電極リード４０が溶接された部分に貼り付けられる場合、電極タブ３０および電極リード４０以外に電流が流れる通路を広げて電気伝導度を増加させる効果がある。

【0029】

そして、電極タブ３０が切れたり折れたりするなどの損傷を受けて断線になる場合、電気伝導層１２を介して電流が電極タブ３０から電極リード４０に流れることがある。すなわち、本発明に係る多層導電性テープ１０が貼り付けられた二次電池１００は、電極タブ３０の断線による性能低下が発生しない。

【0030】

電気伝導層１２は、金属で形成されてもよい。電気伝導層１２は、鉄、銅、鉛、錫、亜鉛、金、白金、水銀、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、カドミウム、ウラニウム、トリウム、プルトニウム、ベリリウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、バナジウム、ハフニウム、インジウム、タンタル、モリブデン、タングステン、ケイ素、ゲルマニウム、ナトリウム、カリウムおよびガリウムから選択された少なくとも１つの金属元素を含む金属または合金を含んでもよい。

【0031】

すなわち、電気伝導層１２は、前記金属のうち１つの金属からなる層であってもよく、前記金属のうち２つ以上が混合された合金で形成されてもよい。

【0032】

例えば、電気伝導層１２は、アルミニウムと銅合金で形成されてもよい。このとき、合金はアルミニウムと銅の重量比が１：２～１：５であり、好ましくは１：２～１：４、さらに好ましくは１：３であってもよい。

【0033】

アルミニウムと銅の重量比が１：２未満であると、電気伝導層１２の重量が重くなり、加工が難しくなるという問題が生じる。そして、アルミニウムと銅の重量比が１：５未満であると、電気伝導層１２の強度が低下されることがある。

【0034】

電気伝導層１２は、厚さが２０μｍ～６０μｍであることが好ましい。より好ましくは、３０μｍ～５０μｍであってもよい。電気伝導層１２の厚さが２０μｍ未満であると、多層導電性テープ１０の電気伝導度が減少し、厚さが６０μｍを超えると、電気伝導度の増加幅は微小で経済的に効率的でないという問題がある。

【0035】

絶縁層１３は、電気伝導層１２の一方側に位置するものであり、電気伝導層１２を基準にして接着層１１と対向する電気伝導層１２の側面に位置されてもよい。

【0036】

絶縁層１３は、電気伝導層１２と外部との絶縁性を増加させる。すなわち、絶縁層１３は、電極組立体２０から外部に電流が流れるのを一次的に防止することができる。

【0037】

絶縁層１３は、２０μｍ～６０μｍの厚さで設けられてもよい。好ましくは、絶縁層１３は、２０μｍ～５０μｍ、より好ましくは２０μｍ～４０μｍの厚さで設けられてもよい。

【0038】

絶縁層１３の厚さが前記範囲を満たす場合、電気伝導層１２と電池ケースとの間の絶縁効率を極大化することができる。

【0039】

絶縁層１３は有機材料で形成されてもよく、有機材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブチレン、ポリエチレンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されることができる。

【0040】

保護層１４は、絶縁層１３を基準として電気伝導層１２と対向する方向に位置し、絶縁層１３の損傷を防止するものである。

【0041】

保護層１４は、有機材料および無機材料のいずれか１つ以上を含んでもよい。すなわち、保護層１４は、有機材料または無機材料からなる単層で設けられてもよく、有機材料と無機材料から構成される多層で設けられてもよい。

【0042】

例えば、保護層１４が多層で設けられる場合、保護層１４は、有機材料層、無機材料層、有機材料層が順に積層されるか、有機材料層を無機材料層が包み込む形態で備えられてもよい。無機材料層が袋のように有機材料層を包む場合、無機材料層が酸素および水分に敏感な有機材料層を保護することができる。

【0043】

あるいは、保護層１４は、有機材料および無機材料が混合された複合材料層で設けられてもよい。このとき、保護層１４は、有機材料と無機材料の重量比が１：７～１：１２であり、好ましくは１：８～１：１０であり、より好ましくは１：９であってもよい。

【0044】

保護層１４に含まれた有機材料と無機材料の重量比が１：７未満であると、無機材料の含有量が少なく、耐熱性および強度が低下することがある。そして、有機材料と無機材料との重量比が１：１２を超えると、多層導電性テープ１０の水分浸透率が増加して電極タブ３０および電極リード４０に水分が浸透する問題が発生することになる。

【0045】

すなわち、保護層１４は、多層導電性テープの耐熱性と機械強度を向上させることができる。

【0046】

保護層１４は、２０μｍ～６０μｍの厚さで設けられてもよい。好ましくは、保護層１４は、２０μｍ～５０μｍ、より好ましくは２０μｍ～４０μｍの厚さで設けられてもよい。

【0047】

本発明による多層導電性テープ１０は、第２絶縁層をさらに含んでもよい。第２絶縁層は、保護層１４を基準として絶縁層１３が位置する面の反対面に位置する。

【0048】

第２絶縁層は、二次電池１００が装着される電池ケースの間の絶縁性を高め、電極組立体２０から電池ケースに電流が流れないようにすることができる。

【0049】

第２絶縁層は有機材料で形成されることができ、有機材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブチレン、ポリエチレンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されることができる。

【0050】

第２絶縁層の厚さは２０μｍ～６０μｍであってもよい。好ましくは、第２絶縁層は、２０μｍ～５０μｍ、より好ましくは２０μｍ～４０μｍの厚さで設けられてもよい。

【0051】

第２絶縁層の厚さが前記範囲を満たすことにより、電池ケースと電極タブ３０および電極リード４０の間の封止力および絶縁効率を増加させることができる。そして、絶縁層１３および第２絶縁層の損傷により電極組立体２０に水分が透湿する問題を防止することができる。

【0052】

第２絶縁層は、電極タブ３０と電極リード４０が溶接された溶接部位を保護し、電極リード４０および溶接部位と電池ケースとの間隔を最小化して電極リード４０および電極タブ３０と電極リード４０が溶接された溶接部位と電池ケースとの間の多層導電性テープ１０のシーリング干渉を最小化することができる。

【0053】

電極組立体２０に含まれた陽極および陰極は、陽極電池は陽極電池同士に、陰極電池は陰極電池同士に、プレウェルディング（ｐｒｅ－ｗｅｌｄｉｎｇ）された状態で積層されてもよい。電極組立体２０は、プレウェルディングされた陰極／分離膜／陽極／分離膜／陰極…の順に積層することができる。そして、電極組立体２０は、電池ケースに収容してメインウェルディング（ｍａｉｎ－ｗｅｌｄｉｎｇ）されてもよい。

【0054】

電極タブ３０は、電極組立体２０の一側から延びるものであり、陽極タブおよび陰極タブを含んでもよい。電極組立体２０は、陽極および陰極がそれぞれプレウェルディングされて陽極および陰極のそれぞれの一側から延びる陽極タブおよび陰極タブを含んでもよい。陽極タブと陰極タブは、電極組立体２０を基準にして同じ方向に一定距離離隔して位置されてもよい。

【0055】

電極リード４０は、外部対象体との連結のために電極タブ３０を延長するものであり、溶接によって電極タブ３０と連結されてもよい。

【0056】

多層導電性テープ１０は、電極タブ３０と電極リード４０が連結された部分に接着され、電極タブ３０と電極リード４０を電気的に連結することができる。

【0057】

多層導電性テープ１０は、電極タブ３０と電極リード４０の連結部位が損傷して電極タブ３０と電極リード４０が断線すると、多層導電性テープ１０に含まれた接着層１１および電気伝導層１２によって電流を外部対象物に伝えることができる。

【0058】

多層導電性テープ１０は、電極タブ３０と電極リード４０の接合部位の上側および下側のいずれか１つ以上に接着されてもよい。

【0059】

一実施例において、多層導電性テープ１０は、電極タブ３０と電極リード４０の接合部位の上側および下側にそれぞれ接着されてもよい。多層導電性テープ１０は、熱圧着により多層導電性テープ１０の両端の縁が融着して密封されることができる。したがって、多層導電性テープ１０は、外部空気および酸素から電極タブ３０と電極リード４０との接合部位を保護することができる。

【0060】

一実施例による多層導電性テープ１０の両端の縁は、電極リード４０が電極タブ３０から延びる方向の垂直方向に電極タブ３０と電極リード４０が位置しない部分を意味してもよい。すなわち、多層導電性テープ１０は、電極リード４０が電極タブ３０から延びる方向の垂直方向に貼り付けられてもよく、電極タブ３０と電極リード４０が重なった部分の上側および下側のそれぞれに位置する多層導電性テープ１０の間に電極タブ３０と電極リード４０が含まれない部分が発生することがある。

【0061】

ここで、上側および下側は、電極タブ３０と電極リード４０の積層方向における一側と他側を意味することができる。

【0062】

そして、多層導電性テープ１０は、電極タブ３０と電極リード４０が連結されて重なる部分を少なくとも一部を覆うことができる。すなわち、多層導電性テープ１０の幅Ｗは、電極タブ３０と電極リード４０が連結されて重なった部分の幅より広く接着されてもよい。ここで、電極タブ３０と電極リード４０が連結されて重なった部分Ｒの幅は、多層導電性テープ１０の幅と同じ方向への長さを意味することができる。

【0063】

図４を参照すると、一実施例による多層導電性テープ１０の幅は、電極タブ３０と電極リード４０が連結された幅の１．５倍～５倍、好ましくは２倍～４倍、より好ましくは２．５倍～３．５倍であってもよい。

【0064】

図５を参照すると、他の実施例による多層導電性テープ１０'の幅は、電池ケースと対面する電極組立体２０の一面および他面の端部から電極タブ３０と電極リード４０が連結された重なった部分Ｒの少なくとも一部まで、多層導電性テープ１０の幅方向へと延びることができる。多層導電性テープ１０'が接着される電極組立体２０の端部は、電極タブが延びる方向の端部を含んでもよい。

【0065】

前記多層導電性テープ１０の幅Ｗは、電極タブ３０と電極リード４０が積層される方向の垂直方向、あるいは電極タブ３０から電極リード４０が延びる方向の距離を意味する。

【0066】

多層導電性テープ１０が電極タブ３０と電極リード４０の連結部分の全体を包み込むことにより、電極タブ３０と電極リード４０の損傷を保護し、電流が流れる流路を拡大する効果がある。ここで、連結部分は、電極タブ３０と電極リード４０とが積層されて連結された位置であり、電極タブ３０と電極リード４０とが重なる部分を意味する。すなわち、電極タブ３０と電極リード４０の連結部分は、電極タブ３０と電極リード４０が重なる、または重なる部分と同じ意味であってもよい。

【0067】

多層導電性テープ１０は、電極タブ３０と電極リード４０との連結部分に接着された後、熱圧着して電極タブ３０および電極リード４０と多層導電性テープ１０の接触面がシーリングされてもよい。

【0068】

例えば、熱圧着は多層導電性テープ１０に一定の温度を加えて保護層１４または第２絶縁層を溶かし、外部から多層導電性テープ１０に圧力を加えて電極タブ３０および電極リード４０と多層導電性テープ１０の接触面を融着させることができる。

【0069】

図６は、本発明の一実施例による二次電池の製造方法のフローチャートである。

【0070】

二次電池の製造方法は、電極組立体を製造する段階（Ｓ１００）、プレウェルディング（ｐｒｅ－ｗｅｌｄｉｎｇ）段階（Ｓ２００）、メインウェルディング（ｍａｉｎ－ｗｅｌｄｉｎｇ）段階（Ｓ３００）、多層導電性テープを接着する段階（Ｓ４００）、熱圧着をする段階（Ｓ５００）および電極組立体と電池ケースとを組み立てて二次電池を製造する段階（Ｓ６００）を含む。

【0071】

電極組立体を製造する段階（Ｓ１００）は、複数の電極および分離膜が交互に積層して電極組立体を製造するもので、陽極電極、分離膜、陰極電極、分離膜、陽極電極…の順で積層されてもよい。

【0072】

より具体的には、電極組立体は、複数の陽極電極と複数の陰極電極が積層され、陽極電極と陰極電極との間の分離膜が含まれてもよい。そして、陽極および陰極電極には、極性に応じた電極タブが連結されてもよい。

【0073】

プレウェルディング段階（Ｓ２００）は、電極組立体を製造する段階（Ｓ１００）で電極組立体に含まれた電極タブを集めて溶接するものであり、極性に応じて陽極タブと陰極タブのそれぞれを溶接することができる。

【0074】

例えば、電極組立体は複数の陽極電極を含むことで、陽極タブもまた複数含まれることができる。電極組立体は、複数の陽極タブを積層して陽極タブ積層部を形成した後、溶接して陽極タブをプレウェルディングすることができる。

【0075】

そして、プレウェルディングは、電極タブが積層されて接触される全ての面に適用されてもよい。

【0076】

メインウェルディング段階（Ｓ３００）は、電極タブの端部に電極リードを積層して溶接するものであり、電極リードは、電極タブの上部または下部に溶接されることができる。

【0077】

電極リードは、電極タブがプレウェルディングされた位置に重なって溶接されてもよい。例えば、電極リードは、陽極タブが積層されて溶接されたプレウェルディング面の下部に位置され、電極タブと接触する全ての面が溶接されてもよい。

【0078】

電極リードは、電極タブがプレウェルディング面の全体と重なるように位置されてもよく、電極タブがプレウェルディング面の一部と重なるように位置されてもよい。

【0079】

多層導電性テープを接着させる段階（Ｓ４００）は、電極タブおよび電極リードが積層された積層部上側および下側の少なくともいずれか一つに多層導電性テープが接着されるものであり、熱圧着する段階（Ｓ５００）は、多層導電性テープの接着面に熱と圧力を加えて熱圧着するものである。

【0080】

ここで、接着面は、多層導電性テープが接着されることにより多層導電性テープと電極タブあるいは電極リードとが接触する面を意味するものであり、多層導電性テープが積層部上側にのみ接着される場合、多層導電性テープの電極組立体の方向には、電極タブと多層導電性テープとの間の接着面が形成され、その反対方向には電極リードと多層導電性テープとの間の接着面が形成されてもよい。

【0081】

そして、接着面は熱圧着によってシーリングされてもよい。例えば、多層導電性テープは加熱圧着手段により熱と圧力が加わることになり、熱と圧力によって多層導電性テープの最上部に位置され、加熱圧着手段と接触する層が溶けて電極タブあるいは電極リードと融着されることができる。

【0082】

多層導電性テープは、５０℃～３００℃の温度で０．２ｍｐａ～１．０ｍｐａの圧力で熱圧着されてもよく、好ましくは１００℃～２５０℃の温度で０．２ｍｐａ～０．７ｍｐａの圧力で熱圧着され、さらに好ましくは、１６０℃～２００℃の温度で０．２ｍｐａ～０．４ｍｐａの圧力で熱圧着されてもよい。

【0083】

熱圧着条件が５０℃未満の温度および０．２ｍｐａ未満の圧力である場合、多層導電性テープは、電極タブおよび電極リードとシーリングされず、多層導電性テープと電極タブまたは多層導電性テープと電極リードが接着される部分に境界が形成されて多層導電性テープと電極タブおよび電極リードとの間の接着力を減少させるという問題が発生する可能性がある。

【0084】

そして、熱圧着条件が３００℃を超え１．０ｍｐａの圧力を超えると、エネルギー使用量が増加することに対して、多層導電性テープの接着およびシーリングの相乗効果が微小である。

【0085】

例えば、多層導電性テープが電極タブと電極リードが積層および溶接される積層部の上側および下側に接着されると、積層体の上側および下側に位置した多層導電性テープは、電極タブと電極リードが位置しない部分で互いに接着することになる。

【0086】

このとき、多層導電性テープの接着面に熱圧着を加えると、多層導電性テープ同士が接着された部分も熱圧着によってシーリングされることができ、多層導電性テープを袋状に封止することができる。

【0087】

電極組立体と電池ケースを組み立てて二次電池を製造する段階（Ｓ６００）は、電池ケースを準備する段階（Ｓ６１０）、電池ケースと電極組立体を組み立てる段階（Ｓ６２０）、電池ケースをシーリングする段階（Ｓ６３０）をさらに含んでもよい。

【0088】

電池ケースを準備する段階Ｓ６１０は、延性材質の電池ケース前駆体、例えばラミネート型シートをパンチでプレスして電極組立体が収容されることができる収納部を含む下部ケースを形成することができる。

【0089】

下部ケースの収納部に電極組立体を収容した後、電極組立体が電池ケースの外部に離脱しないように、電極組立体を上部からカバーする上部ケースを下部ケースと接触およびシーリングすることができる。このとき、電極タブおよび電極リードが露出するように電池ケースをシーリングすることができる。

【0090】

上記では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の精神および領域から逸脱しない範囲内で本発明を種々修正および変更できることを理解することができる。

【実施例】

【0091】

＜実施例１＞
図４に示す本発明に係る二次電池として、接着層、電気伝導層、絶縁層、保護層および第２絶縁層を含む多層導電性テープを、電極タブと電極リードが溶接された溶接部位に付着した二次電池である。このとき、実施例に係る二次電池は、溶接部位を断線させた後、多層導電性テープを貼り付けて作製された。

【0092】

接着層は、銅箔の両面にアクリル系樹脂をコーティングして作製し、１０μｍの厚さで設けられる。

【0093】

電気伝導層は、４０μｍの厚さのアルミニウム板で接着層の一面に貼り付けられる。

【0094】

絶縁層は、ポリプロピレン（ＰＰ）を含む厚さ４０μｍの板状に電気伝導層の一面、すなわち電気伝導層の両面のうち接着層と接触した面とは反対面に付着される。

【0095】

保護層は封止形態のアルミナ層の内部にポリプロピレンが位置した形態で、保護層はアルミナとポリプロピレンを合わせて４０μｍ厚さの層形態で絶縁層の一面に付着し、第２絶縁層はポリプロピレン（ＰＰ）を含む厚さ３０μｍの板状に保護層の一面に取り付けられる。

【0096】

＜実施例２＞
電気伝導層が４０μｍの厚さの銅板で接着層の一面に付着されることを除いては、実施例１と同様に構成された二次電池である。

【0097】

＜比較例＞
接着層および絶縁層を含む多層テープを電極タブと電極リードが溶接された溶接領域に貼り付けた二次電池である。このとき、比較例に係る二次電池溶接部位に断線が発生しなかった良品の電極組立体に多層テープを貼り付けて作製された。

【0098】

接着層および絶縁層は実施例１と同様に構成される。

【0099】

【表1】

【0100】

【表2】

【0101】

二次電池の容量はそれぞれ２５℃で定電流／定電圧（ＣＣ／ＣＶ）の条件で４．２Ｖまで１Ｃで充電した後、定電流（ＣＣ）の条件で２．５Ｖまで１Ｃで放電し、その放電容量を測定した。

【0102】

絶縁抵抗および絶縁電圧は、二次電池の陰極とポーチおよび陽極とポーチとの間に５０Ｖの電圧を印加して１秒経過後の抵抗を測定して漏れ電流が流れるかを確認し、これに対する抵抗レベルを評価して陽／陰極とポーチとの間に絶縁されたかを評価した。

【0103】

交流インピーダンス（ＡＣ－ｉｍｐ）は、ＥＩＳ装備（Ｂｉｏｌｏｇｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔ）を用いて測定した。

【0104】

引張強度はＩＮＳＴＲＯＮ４４６５装置を用い、ＡＳＴＭＤ６３８基準に従って引張強度を測定した。

【0105】

表１を参照すると、電極タブと電極リードが溶接された溶接部位に断線を含む実施例１の容量、絶縁抵抗、絶縁電圧、交流インピーダンスなどの物性が比較例である良品の二次電池と類似することが確認できる。

【0106】

より詳細には、実施例１による二次電池が溶接部位の断線に影響されず、多層導電性テープを通じて電流が通電されることで、実施例１の交流インピーダンス値は比較例の交流インピーダンス値と類似な特性を示した。

【0107】

そして、実施例１に係る二次電池は、溶接部位と電池ケースとの間、より具体的には多層導電性テープのうち、電気伝導層と電池ケースとの間の絶縁層、保護層および第２絶縁層によって電流が流れないため、絶縁抵抗値と絶縁電圧値が良品である比較例と類似な特性を示した。

【0108】

表２を参照すると、実施例１および２は、比較例よりも引張強度が２１％～２６％増加したことがわかる。ここで、引張強度とは、溶接部位および多層導電性テープ（または多層テープ）のいずれか１つ以上が切断され、電流が流れない状態の強度を測定したものである。

【0109】

比較例に係る二次電池は、多層テープが接着された溶接部位を引張る場合、溶接部位が切断されると電流が流れないため、引張強度は溶接部位が切断されたその時点の強度値であり、実施例１および２より相対的に小さいことがわかる。

【0110】

一方、実施例１および２による二次電池は、溶接部位が切断されても多層導電性テープを通じて電流が流れるようになる。したがって、実施例１および２による二次電池は、溶接部位と多層導電性テープの両方を切断しなければ電流が遮断されないため、実施例１および２の引張強度は、溶接部位と多層導電性テープの両方が切断されるまでの引張強度と対応されることができる。したがって、実施例１および２の引張強度は、比較例に比べて高い特性を示した。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】