特表 2024-545964 電極タブ溶接装置、電極タブ溶接方法、および電極組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-16

(54)【発明の名称】電極タブ溶接装置、電極タブ溶接方法、および電極組立体

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/536 20210101AFI20241209BHJP

   H01M 50/54 20210101ALI20241209BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20241209BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

H01M50/536

H01M50/54

H01M10/04 Z

H01M10/0585

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024537554

(86)(22)【出願日】2022-12-23

(85)【翻訳文提出日】2024-06-20

(86)【国際出願番号】 KR2022021189

(87)【国際公開番号】W WO2023121392

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】10-2021-0186535

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】ウォン・ニョン・キム

(72)【発明者】

【氏名】ヒョン・テ・キム

(72)【発明者】

【氏名】イン・クク・ジュン

(72)【発明者】

【氏名】ハン・ジュ・ジョ

(72)【発明者】

【氏名】ジェ・ボム・ジョン

【テーマコード（参考）】

5H028

5H029

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H028AA05

5H028BB04

5H028BB05

5H028CC02

5H028HH05

5H029AJ14

5H029AK01

5H029AL01

5H029AM01

5H029BJ04

5H029CJ03

5H029CJ05

5H029DJ05

5H029HJ04

5H029HJ12

5H043AA19

5H043BA11

5H043BA17

5H043CA08

5H043DA02

5H043EA07

5H043EA60

5H043HA17E

5H043HA18E

5H043JA01E

5H043JA06E

5H043LA02E

5H043LA21E

(57)【要約】

本発明の実施形態に係る電極タブ溶接装置は、電極組立体の複数の電極タブを溶接することができる。前記電極タブ溶接装置は、前記複数の電極タブを集めるための１対のタブガイドと、前記１対のタブガイドにより集められた前記複数の電極タブを加圧し、最外側電極タブが前記電極組立体の方へ押される方向に回転する１対の整列ローラと、前記１対の整列ローラにより整列された前記複数の電極タブを溶接させる溶接部と、を含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極組立体の複数の電極タブを溶接する電極タブ溶接装置であって、
前記複数の電極タブを集めるための１対のタブガイドと、
前記１対のタブガイドにより集められた前記複数の電極タブを加圧し、最外側電極タブが前記電極組立体の方へ押される方向に回転する１対の整列ローラと、
前記１対の整列ローラにより整列された前記複数の電極タブを溶接させる溶接部と、
を含む、電極タブ溶接装置。

【請求項2】

前記電極組立体を基準に、前記１対の整列ローラが前記複数の電極タブを加圧する地点は、前記１対のタブガイドが前記複数の電極タブを加圧する地点よりも遠い、請求項１に記載の電極タブ溶接装置。

【請求項3】

前記１対の整列ローラは、
前記１対のタブガイドが第１間隔をなす際に前記複数の電極タブを加圧した状態で回転し、
前記１対のタブガイドが前記第１間隔よりも小さい第２間隔をなす際に前記複数の電極タブから離隔する、請求項１に記載の電極タブ溶接装置。

【請求項4】

前記溶接部は、
前記１対のタブガイドが前記第２間隔をなす際に前記複数の電極タブを溶接する、請求項３に記載の電極タブ溶接装置。

【請求項5】

前記１対の整列ローラは、エラストマ材質を含む、請求項１に記載の電極タブ溶接装置。

【請求項6】

前記１対の整列ローラは、
前記電極組立体の高さ方向に対して前記複数の電極タブを間に置いて互いに対向するように配置され、互いの距離が調節されるように構成されている、請求項１に記載の電極タブ溶接装置。

【請求項7】

電極組立体の複数の電極タブを溶接する電極タブ溶接方法であって、
１対のタブガイドが互いに接近して前記複数の電極タブを集めるステップと、
１対の整列ローラが前記１対のタブガイドにより集められた前記複数の電極タブを加圧した状態で回転し、前記複数の電極タブのうち最外側電極タブを前記電極組立体の方へ押すステップと、
溶接部が前記１対の整列ローラにより整列された前記複数の電極タブを互いに溶接するステップと、
を含む、電極タブ溶接方法。

【請求項8】

前記１対の整列ローラが回転する際に、前記１対のタブガイドは、第１間隔をなし、
前記溶接部が前記複数の電極タブを溶接する際に、前記１対のタブガイドは、前記第１間隔よりも狭い第２間隔をなす、請求項７に記載の電極タブ溶接方法。

【請求項9】

前記１対の整列ローラが回転する際に、前記複数の電極タブの外側端部間に段差を発生させる、請求項７に記載の電極タブ溶接方法。

【請求項10】

前記溶接部が前記複数の電極タブを溶接する際に、前記１対の整列ローラは、前記複数の電極タブから離隔する、請求項７に記載の電極タブ溶接方法。

【請求項11】

セパレータを間に置いて積層された複数の電極と、
前記複数の電極に連結され、互いに溶接されて被溶接部を形成する複数の電極タブと、
を含み、
前記複数の電極タブのうち両方の最外側電極タブは、外側に凸状に曲がり、
前記最外側電極タブは、
前記電極から延びた第１区間と、
前記第１区間から延び、前記第１区間よりも急勾配の傾斜を有する第２区間と、を含み、
前記第１区間は、
前記電極と連結され、平らに形成されたフラット部と、
前記フラット部と前記第２区間を連結し、曲がって形成された曲がり部と、を含む、電極組立体。

【請求項12】

前記複数の電極タブに対して、外側に位置した電極タブほど、より大きく曲がる、請求項１１に記載の電極組立体。

【請求項13】

前記最外側電極タブの外側端部は、他の電極タブの外側端部に対して内側に段差を有する、請求項１１に記載の電極組立体。

【請求項14】

前記最外側電極タブは、
前記第２区間から前記被溶接部まで延び、前記第２区間よりも緩やかな傾斜を有する第３区間をさらに含む、請求項１１に記載の電極組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年１２月２３日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１８６５３５号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願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、複数の電極タブを溶接する電極タブ溶接装置および電極タブ溶接方法、並びに前記電極タブ溶接装置または電極タブ溶接方法により溶接された複数の電極タブを含む電極組立体に関する。

【背景技術】

【0003】

一般的に、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池を意味し、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダなどの電子機器または電気自動車などに広く用いられている。特に、リチウム二次電池は、ニッケル－カドミウム電池またはニッケル－水素電池よりも大きい容量を有し、エネルギー密度が高いため、その活用程度が急速に増加している傾向にある。

【0004】

二次電池は、電池ケースの形状に応じて、電極組立体が円筒形または角形の金属缶に内蔵されている円筒型電池および角型電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチ形のケースに内蔵されているパウチ型電池などに分類することができる。

【0005】

図１は、パウチ型二次電池の一例を示す図である。パウチ型二次電池１は、電極とセパレータが交互に積層されて形成される電極組立体１０と、電極組立体１０が内部に収容されるパウチ２０と、を含む。電極組立体１０の電極には、電極タブ１５が連結されることができる。電極タブ１５は、所定領域で互いに溶接された後に電極リード１７に連結されることができる。パウチ２０は、電極組立体１０を収容するために凹状のカップ部２１を含む。パウチ２０のカップ部２１は、１個または２個形成されることができる。図１には、左側カップ部および右側カップ部を含むパウチ２０が例示されている。カップ部２１の周縁には、シールのための周辺部（テラス）２３が形成される。

【0006】

ところが、パウチ２０の周辺部２３の変形により電極タブ１５に引っ張られる力が加えられると、電極タブ１５が次第に引っ張られて断線し得る。またはパウチ２０の膨張により電極タブ１５に引っ張られる力が加えられても、電極タブ１５が次第に引っ張られて断線し得る。このような断線は、火災発生の主原因とされている。近年、パウチ型二次電池の場合、高容量化および高性能化の要求に応じてエネルギー密度を高めるために周辺部２３の長さを減らしているが、これは、電極タブ１５の「電極組立体１０から電極タブ１５の溶接地点までの長さ」を減少させることにつながり、断線の危険をさらに増加させている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする一課題は、電極タブの断線を防止する電極タブ溶接装置および電極タブ溶接方法を提供することにある。
本発明が解決しようとする他の課題は、電極タブの断線が防止された電極組立体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態に係る電極タブ溶接装置は、電極組立体の複数の電極タブを溶接することができる。前記電極タブ溶接装置は、前記複数の電極タブを集めるための１対のタブガイドと、前記１対のタブガイドにより集められた前記複数の電極タブを加圧し、最外側電極タブが前記電極組立体の方へ押される方向に回転する１対の整列ローラと、前記１対の整列ローラにより整列された前記複数の電極タブを溶接させる溶接部と、を含むことができる。

【0009】

前記電極組立体を基準に、前記１対の整列ローラが前記複数の電極タブを加圧する地点は、前記１対のタブガイドが前記複数の電極タブを加圧する地点よりも遠くてもよい。

【0010】

前記１対の整列ローラは、前記１対のタブガイドが第１間隔をなす際に前記複数の電極タブを加圧した状態で回転し、前記１対のタブガイドが前記第１間隔よりも小さい第２間隔をなす際に前記複数の電極タブから離隔することができる。

【0011】

前記溶接部は、前記１対のタブガイドが前記第２間隔をなす際に前記複数の電極タブを溶接することができる。
前記１対の整列ローラは、エラストマ材質を含むことができる。

【0012】

前記１対の整列ローラは、前記電極組立体の高さ方向に対して前記複数の電極タブを間に置いて互いに対向するように配置され、互いの距離が調節されるように構成されることができる。

【0013】

本発明の実施形態に係る電極タブ溶接方法は、電極組立体の複数の電極タブを溶接することができる。前記電極タブ溶接方法は、１対のタブガイドが互いに接近して前記複数の電極タブを集めるステップと、１対の整列ローラが前記１対のタブガイドにより集められた前記複数の電極タブを加圧した状態で回転し、前記複数の電極タブのうち最外側電極タブを前記電極組立体の方へ押すステップと、溶接部が前記１対の整列ローラにより整列された前記複数の電極タブを互いに溶接するステップと、を含むことができる。

【0014】

前記１対の整列ローラが回転する際に、前記１対のタブガイドは、第１間隔をなし、前記溶接部が前記複数の電極タブを溶接する際に、前記１対のタブガイドは、前記第１間隔よりも狭い第２間隔をなすことができる。

【0015】

前記１対の整列ローラが回転する際に、前記複数の電極タブの外側端部間に段差を発生させることができる。
前記溶接部が前記複数の電極タブを溶接する際に、前記１対の整列ローラは、前記複数の電極タブから離隔することができる。

【0016】

本発明の実施形態に係る電極組立体は、セパレータを間に置いて積層された複数の電極と、前記複数の電極に連結され、互いに溶接されて被溶接部を形成する複数の電極タブと、を含むことができる。前記複数の電極タブのうち両方の最外側電極タブは、外側に凸状に曲がることができる。前記最外側電極タブは、前記電極から延びた第１区間と、前記第１区間から延び、前記第１区間よりも急勾配の傾斜を有する第２区間と、を含むことができる。前記第１区間は、前記電極と連結され、平らに形成されたフラット部と、前記フラット部と前記第２区間を連結し、曲がって形成された曲がり部と、を含むことができる。

【0017】

前記複数の電極タブに対して、外側に位置した電極タブほど、より大きく曲がることができる。
前記最外側電極タブの外側端部は、他の電極タブの外側端部に対して内側に段差を有することができる。
前記最外側電極タブは、前記第２区間から前記被溶接部まで延び、前記第２区間よりも緩やかな傾斜を有する第３区間をさらに含むことができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の好ましい実施形態によると、複数の電極タブが整列ローラにより電極組立体側に押された状態で、溶接部が複数の電極タブを溶接するため、各電極タブ、特に最外側電極タブに対して、電極から被溶接部までの長さを長くすることができる。これにより、電極リードが曲がるなどのような変形など、外力により電極タブ、特に最外側電極タブが破断および断線するのを防止することができ、電極組立体の安全性および信頼性を向上させることができる。
この他に、本発明の好ましい実施形態に係る構成から当業者が容易に予測可能な効果を含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本明細書に添付される次の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、後述する発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は、その図面に記載された事項のみに限定して解釈してはならない。

【0020】

【図1】パウチ型二次電池の一例を示す図である。

【図2a】パウチ型二次電池の電極タブを溶接する際に適用可能な過程の一例を説明するための図である。

【図2b】パウチ型二次電池の電極タブを溶接する際に適用可能な過程の一例を説明するための図である。

【図2c】パウチ型二次電池の電極タブを溶接する際に適用可能な過程の一例を説明するための図である。

【図2d】パウチ型二次電池の電極タブを溶接する際に適用可能な過程の一例を説明するための図である。

【図3】複数のパウチ型電池がケースに収容されて備えられる電池モジュールの一部を示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る電極タブ溶接装置の構成および作用を説明するための図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る電極タブ溶接装置の構成および作用を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る電極タブ溶接装置の構成および作用を説明するための図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る電極タブ溶接方法のフローチャートである。

【図8】本発明のまた他の実施形態に係る電極組立体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、種々の異なる形態で実現されてもよく、以下の実施形態により制限または限定されるものではない。

【0022】

本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分または本発明の要旨を不要に濁す恐れがある関連の公知技術に関する詳細な説明は省略する。本明細書において、各図面の構成要素に参照符号を付するに際し、明細書の全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては、同一または類似の参照符号を付するようにする。

【0023】

また、本明細書および特許請求の範囲で用いられている用語や単語は、通常的もしくは辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者らは、自らの発明を最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができるという原則に則って、本発明の技術的思想に合致する意味と概念で解釈すべきである。

【0024】

図２ａ～図２ｄは、パウチ型二次電池の電極タブを溶接する際に適用可能な過程の一例を説明するための図であり、図３は、複数のパウチ型電池がケースに収容されて備えられる電池モジュールの一部を示す断面図である。

【0025】

先ず、図２ａのように、複数の電極１１および複数のセパレータ１３が交互に積層された電極組立体１０を準備することができる。複数の電極１１は、正極および負極を含むことができ、各電極１１には、電極タブ１５が連結されることができる。説明の便宜上、図面には負極に連結された負極タブのみが示されているが、当業者であれば、正極に連結された正極タブも電極組立体１０に備えられ、負極タブと同様の方式で溶接可能であることを容易に理解することができる。

【0026】

次に、図２ｂのように、１対のタブガイド３０が複数の電極タブ１５を加圧して複数の電極タブ１５を集めることができる。１対のタブガイド３０は、電極組立体１０の高さ方向に対して複数の電極タブ１５を間に置いて互いに対向することができ、互いの距離が調節されることができる。

【0027】

次に、図２ｃのように、溶接部５０を介して複数の電極タブ１５を溶接することができる。より詳細には、溶接部５０は、複数の電極タブ１５を溶接して被溶接部１６を形成することができる。電極組立体１０を基準に、複数の電極タブ１５に形成された被溶接部１６は、複数の電極タブ１５が１対のタブガイド３０により加圧される地点よりも遠くてもよい。

【0028】

このような過程を経て、被溶接部１６に互いに溶接された複数の電極タブ１５が備えられた電極組立体１０が製造されることができる。互いに溶接された複数の電極タブ１５に電極リード１７（図１参照）を連結した後、電極組立体１０をパウチ２０（図１参照）に収容させることでパウチ型電池１が製造されることができる。

【0029】

図３に示されたように、複数のパウチ型電池１は、ケースＣに収容されることで電池モジュールへと製造されることができる。ところが、電池モジュールの製造中にパウチ２０の周辺部２３が曲がり得る。周辺部２３の変形が電極リード１７の曲がりを誘発することで、電極リード１７に連結された電極タブ１５に引っ張られる力をもたらし得る。この力は、電極タブ１５を強く引っ張ることで電極タブ１５の断線をもたらし得るが、特に最外側電極タブ１５ａにさらに大きく現れ得る。パウチ型電池１の膨張時にも上記のような断線の問題をもたらし得る。

【0030】

以下に詳しく説明する本発明は、上記のような断線の問題を解決するためのものである。
図４～図６は、本発明の一実施形態に係る電極タブ溶接装置の構成および作用を説明するための図である。

【0031】

本発明の一実施形態に係る電極タブ溶接装置は、電極組立体１０の複数の電極タブ１５を溶接することができる。より詳細には、前記電極タブ溶接装置は、複数の電極タブ１５を集める１対のタブガイド３０と、１対のタブガイド３０により集められた複数の電極タブ１５を加圧し、電極タブ１５が電極組立体１０に向かって押される方向に回転する１対の整列ローラ４０と、１対の整列ローラ４０により整列された複数の電極タブ１５を溶接させる溶接部５０と、を含むことができる。

【0032】

１対のタブガイド３０は、電極組立体１０の高さ方向に対して複数の電極タブ１５を間に置いて互いに対向することができる。１対のタブガイド３０は、互いの距離が調節されるように構成されることができる。より詳細には、１対のタブガイド３０のうち少なくとも１つは、電極組立体１０の高さ方向に対して昇降可能に構成されることができる。

【0033】

図４に示されたように、１対のタブガイド３０は、互いに近づくように接近して複数の電極タブ１５を集めることができる。この過程で、１対のタブガイド３０は、複数の電極タブ１５のうち１対の最外側電極タブ１５ａと接触することができる。
１対のタブガイド３０間の間隔が狭いほど、１対のタブガイド３０は、複数の電極タブ１５を強く加圧することができる。

【0034】

１対の整列ローラ４０は、電極組立体１０の高さ方向に対して複数の電極タブ１５を間に置いて互いに対向することができる。１対の整列ローラ４０は、互いの距離が調節されるように構成されることができる。より詳細には、１対の整列ローラ４０のうち少なくとも１つは、電極組立体１０の高さ方向に対して昇降可能に構成されることができる。

【0035】

図４に示されたように、１対の整列ローラ４０は、１対のタブガイド３０により集められた複数の電極タブ１５を加圧した状態で回転することができる。より詳細には、１対の整列ローラ４０は、１対の最外側電極タブ１５ａと接触することができ、１対の最外側電極タブ１５ａが電極組立体１０に向かって押される方向に回転することができる。

【0036】

複数の電極タブ１５は、互いの摩擦力により電極組立体１０に向かって押されることができ、外側に位置した電極タブ１５ほど、電極組立体１０に向かってさらに多く押されることができる。このため、複数の電極タブ１５の外側端部間の段差ｓ（図８参照）を発生させることができる。すなわち、１対の整列ローラ４０は、複数の電極タブ１５の外側端部間の段差が発生するように複数の電極タブ１５を整列させることができる。

【0037】

整列ローラ４０は、表面摩擦係数が高く、弾性の材質を有することができる。より詳細には、整列ローラ４０は、ゴムなどのエラストマ（Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）材質を含むことができる。これにより、整列ローラ４０と最外側電極タブ１５ａとの間の摩擦力が高く維持されるため、整列ローラ４０が最外側電極タブ１５ａに対して滑らずに回転することができる。また、整列ローラ４０が最外側電極タブ１５ａを加圧して弾性変形されることができるため、最外側電極タブ１５ａに損傷が発生するのを防止することができる。

【0038】

電極組立体１０を基準に、１対の整列ローラ４０は、１対のタブガイド３０よりも遠く位置することができる。より詳細には、電極組立体１０を基準に、１対の整列ローラ４０が複数の電極タブ１５を加圧する地点は、１対のタブガイド３０が複数の電極タブ１５を加圧する地点よりも遠くてもよい。

【0039】

図５に示されたように、複数の電極タブ１５が整列された後、１対のタブガイド３０は、複数の電極タブ１５をさらに強く加圧して固定させることができる。

【0040】

より詳細には、１対の整列ローラ４０は、１対のタブガイド３０が第１間隔ｇ１をなす際に複数の電極タブ１５を加圧した状態で回転することができ、１対のタブガイド３０が前記第１間隔ｇ１よりも小さい第２間隔ｇ２をなす際に複数の電極タブ１５から離隔することができる。

【0041】

１対の整列ローラ４０は、１対のタブガイド３０が第１間隔ｇ１をなす際に複数の電極タブ１５を整列させることができ、複数の電極タブ１５の整列が完了すると、１対のタブガイド３０は、互いにさらに接近して前記第１間隔ｇ１よりも小さい第２間隔ｇ２をなすことができる。

【0042】

１対のタブガイド３０が第１間隔ｇ１をなすとき、複数の電極タブ１５は、１対のタブガイド３０の間に完全に固定されず、長さ方向に対して移動可能である。したがって、１対の整列ローラ４０が回転すると、複数の電極タブ１５は、１対のタブガイド３０間の内側に押されることができる。

【0043】

１対のタブガイド３０が第２間隔ｇ２をなすとき、複数の電極タブ１５は、１対のタブガイド３０の間に固定されることができる。これにより、複数の電極タブ１５が整列された状態で１対のタブガイド３０の間に固定されることができる。

【0044】

複数の電極タブ１５が１対のタブガイド３０の間に固定されると、１対の整列ローラ４０は、互いに遠ざかるように移動して複数の電極タブ１５から離隔することができる。

【0045】

図６に示されたように、溶接部５０は、１対の整列ローラ４０により整列された複数の電極タブ１５を溶接して被溶接部１６を形成することができる。被溶接部１６は、複数の電極タブ１５が互いに溶接された部分であってもよい。

【0046】

溶接部５０は、複数の電極タブ１５が１対のタブガイド３０により固定された状態で溶接を行うことができる。より詳細には、溶接部５０は、１対のタブガイド３０が前記第２間隔ｇ２をなす際に複数の電極タブ１５を溶接させることができる。

【0047】

例えば、溶接部５０は、複数の電極タブ１５を超音波溶接することができる。この場合、溶接部５０は、複数の電極タブ１５の一側（例えば、下側）に位置したアンビル（Ａｎｖｉｌ）と、複数の電極タブ１５の他側（例えば、上側）に位置したホーン（Ｈｏｒｎ）と、を含むことができる。溶接部５０は、アンビルとホーンとの間の距離が調節されるように構成されることができる。複数の電極タブ１５がアンビルとホーンとの間で押された状態で、ホーンが高周波振動することができ、これにより、複数の電極タブ１５が互いに溶接されることができる。

【0048】

電極組立体１０を基準に、溶接部５０は、１対のタブガイド３０よりも遠く位置することができる。より詳細には、電極組立体１０を基準に、被溶接部１６は、１対のタブガイド３０が複数の電極タブ１５を加圧する地点よりも遠くてもよい。

【0049】

以下、本実施形態に係る溶接装置の作用について説明する。
図４に示されたように、１対のタブガイド３０は、互いに接近して最外側電極タブ１５ａを押して複数の電極タブ１５を集めることができる。この際、１対のタブガイド３０は、複数の電極タブ１５が完全に固定されないように相対的に弱く加圧することができる。

【0050】

その後、１対の整列ローラ４０は、互いに接近して最外側電極タブ１５ａを押すことができ、最外側電極タブ１５ａが電極組立体１０側に押されるように回転することができる。これにより、複数の電極タブ１５は、１対のタブガイド３０の間を通して電極組立体１０側に押されて整列されることができる。外側に位置した電極タブ１５ほど、より多く押されるため、複数の電極タブ１５は、外側端部に互いに段差を発生させることができる。

【0051】

その後、図５に示されたように、１対のタブガイド３０は、互いにさらに接近して複数の電極タブ１５を完全に固定させることができ、１対の整列ローラ４０は、最外側電極タブ１５ａから離隔して互いに遠ざかるように移動することができる。

【0052】

その後、図６に示されたように、溶接部５０は、複数の電極タブ１５を溶接して被溶接部１６を形成することができる。
タブガイド３０が整列された複数の電極タブ１５を固定した状態で、溶接部５０が複数の電極タブ１５を溶接するため、電極タブ１５、特に最外側電極タブ１５ａに対して、電極組立体１０から被溶接部１６までの長さＬ（図８参照）を長くすることができる。すなわち、電極タブ１５、特に最外側電極タブ１５ａの長さがマージンを有することができる。

【0053】

これにより、電極組立体１０の膨張や電極タブ１５に加えられる外力などにより電極タブ１５、特に最外側電極タブ１５ａが破断および断線するのを防止することができる。

【0054】

図７は、本発明の他の実施形態に係る電極タブ溶接方法のフローチャートである。
以下、前述した電極タブ溶接装置を用いた電極タブ溶接方法を本発明の他の実施形態として説明する。

【0055】

本実施形態に係る電極タブ溶接方法は、電極組立体１０の複数の電極タブ１５を溶接することができる。前記電極タブ溶接方法は、１対のタブガイド３０が互いに接近して複数の電極タブ１５を集めるステップ（Ｓ１０）と、１対の整列ローラ４０が１対のタブガイド３０により集められた複数の電極タブ１５を加圧した状態で回転し、最外側電極タブ１５ａを電極組立体１０側に押すステップ（Ｓ２０）と、溶接部５０が１対の整列ローラ４０により整列された複数の電極タブ１５を互いに溶接させるステップ（Ｓ３０）と、を含むことができる。

【0056】

複数の電極タブ１５を集めるステップ（Ｓ１０）時、１対のタブガイド３０は、互いに接近して最外側電極タブ１５ａを押して複数の電極タブ１５を集めることができる。

【0057】

最外側電極タブ１５ａを電極組立体１０側に押すステップ（Ｓ２０）時、１対の整列ローラ４０は、互いに接近して最外側電極タブ１５ａを押すことができ、最外側電極タブ１５ａが電極組立体１０側に押されるように回転することができる。

【0058】

１対の整列ローラ４０が回転する際に、１対のタブガイド３０は、第１間隔ｇ１をなすことができる。第１間隔ｇ１をなす１対のタブガイド３０は、複数の電極タブ１５が完全に固定されないように相対的に弱く加圧することができる。

【0059】

これにより、複数の電極タブ１５は、互いの摩擦力により、１対のタブガイド３０の間を通して電極組立体１０側に押されて整列されることができる。外側に位置した電極タブ１５ほど、より多く押されるため、複数の電極タブ１５は、外側端部に互いに段差を発生させることができる。

【0060】

複数の電極タブ１５を互いに溶接させるステップ（Ｓ３０）時、溶接部５０は、複数の電極タブ１５を溶接して被溶接部１６を形成することができる。
溶接部５０が複数の電極タブ１５を溶接する際に、１対のタブガイド３０は、第１間隔ｇ１よりも狭い第２間隔ｇ２をなすことができる。第２間隔ｇ２をなす１対のタブガイド３０は、複数の電極タブ１５を完全に固定させることができる。これにより、複数の電極タブ１５は、整列が維持された状態で溶接部５０により溶接されることができる。

【0061】

また、溶接部５０が複数の電極タブ１５を溶接する際に、１対の整列ローラ４０は、複数の電極タブ１５から離隔することができる。例えば、電極組立体１０は、整列ローラ４０が位置した第１工程位置から、溶接部５０が位置した第２工程位置に移送されることができる。これにより、溶接部１５は、整列ローラ４０の位置に関係なく、複数の電極タブ１５を溶接することができる。

【0062】

図８は、本発明のまた他の実施形態に係る電極組立体を示す図である。
以下、前述した電極タブ溶接装置または電極タブ溶接方法により溶接された複数の電極タブ１５を含む電極組立体１０を本発明のまた他の実施形態として説明する。

【0063】

本実施形態に係る電極組立体１０は、複数のセパレータ１３を間に置いて積層された複数の電極１１と、前記複数の電極１１に連結され、互いに溶接されて被溶接部１６を形成する複数の電極タブ１５と、を含むことができる。そして、複数の電極タブ１５のうち両最外側電極タブ１５ａは、外側に凸状に曲がることができる。

【0064】

複数の電極タブ１５のうち少なくとも一部は、外側に凸状に曲がって形成されることができ、外側に位置した電極タブ１５ほど、より大きく曲がることができる。したがって、最外側電極タブ１５ａは、最も大きく曲がることができる。

【0065】

最外側電極タブ１５ａに対して電極１１から被溶接部１６までの長さＬは、最外側電極タブ１５ａが曲げられずに引っ張られて形成された場合よりもさらに長くなることができる。これにより、電極組立体１０の膨張や電極タブ１５に加えられる外力などにより最外側電極タブ１５ａが破断および断線するのを防止することができる。

【0066】

より詳細には、最外側電極タブ１５ａは、電極１１から延びた第１区間１５１と、前記第１区間１５１から延び、第１区間１５１よりも急勾配の傾斜を有する第２区間１５２と、を含むことができる。最外側電極タブ１５ａは、前記第２区間１５２から被溶接部１６まで延び、前記第２区間１５２よりも緩やかな傾斜を有する第３区間１５３をさらに含むことができる。このような最外側電極タブ１５ａの構成は、最外側電極タブ１５ａが整列ローラ４０により電極組立体１０側に押されて整列された状態で溶接されることで得られる特徴である。

【0067】

第１区間１５１は、電極１１と連結され、平らに形成されたフラット部１５１ａと、フラット部１５１ａと第２区間１５２を連結し、曲がって形成された曲がり部１５１ｂと、を含むことができる。すなわち、最外側電極タブ１５ａが曲がり始める地点は、フラット部１５１ａを間に置いて電極１１から所定の間隔だけ離隔することができる。これにより、最外側電極タブ１５ａに過度な応力集中が発生するのを防止するという利点がある。

【0068】

最外側電極タブ１５ａの外側端部は、他の電極タブ１５の外側端部に対して内側に段差を有することができる。例えば、最外側電極タブ１５の外側端部と中央電極タブの外側端部とは、所定の段差Ｓをなすことができる。

【0069】

ただし、複数の電極タブ１５の外側端部を一致させるための切断加工などが行われてもよい。この場合、最外側電極タブ１５ａの外側端部と他の電極タブ１５ａの外側端部との間に段差が形成されなくてもよい。

【0070】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものにすぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正および変形が可能である。

【0071】

したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。

【0072】

本発明の保護範囲は後述の特許請求の範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0073】

１０：電極組立体
１１：電極
１３：セパレータ
１５：電極タブ
１５ａ：最外側電極タブ
１５１：第１区間
１５１ａ：フラット部
１５１ｂ：曲がり部
１５２：第２区間
１５３：第３区間
１６：被溶接部
３０：タブガイド
４０：整列ローラ
５０：溶接部

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】