KR101075879B1 - Process for Preparing Cylindrical Battery to Prevent Deformation of Beading Portion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원통형 캔에 젤리-롤을 삽입하고 비딩부를 형성한 후 전해액을 주입하고 캡 어셈블리를 장착한 다음 클림핑하여 전지 캔을 밀봉하는 것으로 구성된 이차전지의 제조방법에 있어서, 동일 규격 대비로 넓은 전지셀 내부공간의 확보를 위해, 전지의 상단면을 가압하는 공정('사이징 공정')을, 상기 비딩부의 하단면을 지지하여 그것의 하향 변형을 유발하지 않으면서 비딩부를 형성하는 공정('비딩 공정')과 동시에 또는 상기 비딩 공정에 연속하여 수행하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지의 제조방법을 제공한다.The present invention is a method for manufacturing a secondary battery consisting of inserting a jelly-roll in a cylindrical can, forming a beading portion, injecting an electrolyte solution, mounting a cap assembly, and then sealing the battery can by crimping. In order to secure the internal space of the battery cell, a step of pressing the upper surface of the battery ('sizing process') is a process of forming the beading portion without supporting the lower surface of the beading portion and causing its downward deformation ('beading' The process of the present invention provides a method of manufacturing a cylindrical battery, characterized in that it is carried out simultaneously with or in the beading process.

본 발명에 따른 제조방법은 사이징 공정시 가해지는 압력에 의해 비딩부가 하향 변형되는 것을 방지함으로써 내부 공간의 손실을 최소화할 수 있으므로 상대적으로 전지 용량을 높일 수 있고, 비딩부의 하향 변형에 의해 젤리-롤이 눌리면서 발생될 수 있는 내부 단락을 방지할 수 있으므로 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.The manufacturing method according to the present invention can minimize the loss of the internal space by preventing the bead portion is deformed downward by the pressure applied during the sizing process, so that the battery capacity can be relatively increased, and jelly-roll by the downward deformation of the bead portion This can prevent the internal short circuit that may occur while being pressed can improve the safety of the battery.

Description

비딩부의 변형을 방지하기 위한 원통형 전지의 제조방법 {Process for Preparing Cylindrical Battery to Prevent Deformation of Beading Portion}Process for Preparing Cylindrical Battery to Prevent Deformation of Beading Portion

본 발명은 비딩부의 변형을 방지하기 위한 원통형 전지의 제조방법 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 원통형 캔에 젤리-롤을 삽입하고 비딩부를 형성한 후 전해액을 주입하고 캡 어셈블리를 장착한 다음 클림핑하여 전지 캔을 밀봉하는 것으로 구성된 이차전지의 제조방법에 있어서, 동일 규격 대비로 넓은 전지셀 내부공간의 확보를 위해, 전지의 상단면을 가압하는 공정('사이징 공정')을, 상기 비딩부의 하단면을 지지하여 그것의 하향 변형을 유발하지 않으면서, 비딩부를 형성하는 공정('비딩 공정')과 동시에 또는 상기 비딩 공정에 연속하여 수행하는 것으로 구성된 원통형 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a cylindrical battery for preventing deformation of the beading portion, and more particularly, to insert a jelly-roll in the cylindrical can, form the beading portion, inject the electrolyte, mount the cap assembly, and then crimp it. In the method of manufacturing a secondary battery configured to seal the battery can, the step of pressing the upper surface of the battery ('sizing step') in order to secure a large battery cell internal space compared to the same standard, the lower end of the bead portion It relates to a cylindrical battery which is configured to be carried out simultaneously with or in succession to the step of forming the beading portion ('beading process') without supporting the face and causing its downward deformation.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 고에너지 밀도와 높은 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사 용되고 있다. As the development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as energy sources is increasing rapidly. Among them, many researches have been conducted and commercialized on lithium secondary batteries with high energy density and high discharge voltage. It is widely used.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. According to the shape of the battery case, secondary batteries are classified into cylindrical batteries and rectangular batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. .

또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다. In addition, the electrode assembly embedded in the battery case is a power generator capable of charging and discharging composed of a laminated structure of the anode / separator / cathode, a jelly-roll type wound through a separator between the long sheet-type anode and cathode coated with the active material And a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are classified into a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked in a state where a separator is interposed therebetween. Among them, the jelly-roll type electrode assembly has an advantage of being easy to manufacture and having a high energy density per weight.

도 1에는 종래의 원통형 이차전지의 구조가 수직 단면도로서 도시되어 있다.1 illustrates a structure of a conventional cylindrical secondary battery as a vertical sectional view.

도 1을 참조하면, 일반적으로 원통형 이차전지(10)는 원통형 캔(20), 캔(20)의 내부에 수용되는 젤리-롤형의 전극조립체(30), 캔(20)의 상부에 결합되는 캡 어셈블리(40), 캡 어셈블리(40)를 장착하기 위한 비딩부(21), 및 전지를 밀봉하기 위한 클림핑 부위(50)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, a cylindrical secondary battery 10 generally includes a cylindrical can 20, a jelly-roll electrode assembly 30 accommodated in the can 20, and a cap coupled to an upper portion of the can 20. The assembly 40, the bead 21 for mounting the cap assembly 40, and the crimping portion 50 for sealing the battery.

전극조립체(30)는 양극(31)과 음극(32) 사이에 분리막(33)을 개재한 상태로 젤리-롤형으로 감은 구조로 되어 있으며, 양극(31)에는 양극 탭(34)이 부착되어 캡 어셈블리(40)에 접속되어 있고, 음극(32)에는 음극 탭(도시하지 않음)이 부착되어 캔(20)의 하단에 접속되어 있다.The electrode assembly 30 has a structure that is wound in a jelly-roll shape with a separator 33 interposed between the positive electrode 31 and the negative electrode 32, and the positive electrode tab 34 is attached to the positive electrode 31. A negative electrode tab (not shown) is attached to the negative electrode 32, and is connected to the lower end of the can 20.

캡 어셈블리(40)는 양극 단자를 형성하는 상단 캡(41), 전지 내부의 온도 상 승시 전지저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(positive temperature coefficient element; 42), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하거나 및/또는 가스를 배기하는 안전벤트(43), 특정 부분을 제외하고 안전벤트(43)를 캡 플레이트(45)로부터 전기적으로 분리시키는 절연부재(44), 양극(31)에 연결된 양극탭(34)이 접속되어 있는 캡 플레이트(45)가 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 캡 어셈블리(40)는 가스켓(60)에 장착된 상태로, 캔(20)의 상단부를 비딩 가공함으로써 내측으로 형성된 비딩부(21) 상에 장착된다. The cap assembly 40 includes an upper cap 41 for forming a positive electrode terminal, a positive temperature coefficient element 42 for blocking current due to a large increase in battery resistance when the temperature inside the battery increases, and a pressure increase inside the battery. Safety vents 43 for interrupting current and / or exhausting gas, insulating members 44 for electrically separating the safety vents 43 from the cap plate 45, except for certain parts, and connected to the anode 31. The cap plate 45 to which the positive electrode tab 34 is connected is laminated in this order. The cap assembly 40 is mounted on the beading portion 21 formed inwardly by beading the upper end of the can 20 while being mounted on the gasket 60.

이러한 원통형 이차전지는, 일반적으로 원통형 캔에 젤리-롤형 전극조립체를 삽입하고, 젤리-롤의 상단 외주면에 대응한 캔에 비딩부를 형성한 후, 가스켓이 장착된 캡 어셈블리를 설치한 뒤 캔의 상단을 클림핑하고 사이징하여 제조된다. In the cylindrical secondary battery, a jelly-roll type electrode assembly is generally inserted into a cylindrical can, a bead portion is formed in a can corresponding to the upper outer circumferential surface of the jelly-roll, and then a cap assembly equipped with a gasket is installed. Prepared by crimping and sizing.

상기 사이징 공정은 내부공간 확보를 위해 비딩부의 폭을 줄이기 위하여, 주입구를 밀봉한 상태에서 전지를 금형으로 프레싱하는 공정이다. 이와 관련하여, 도 2 및 도 3에는 사이징 공정 전, 후의 비딩부의 형상을 나타낸 모식도가 개시되어 있다. 이들 도면을 참조하면, 사이징 공정 전 비딩부(도 2 참조)의 폭(L)이 사이징 공정에 의해 L' (도 3 참조)와 같이 줄어 들지만, 비딩부의 내측부가 하향 변형되는 문제점도 발생한다. 이러한 비딩부의 하향 변형으로 전지의 내부 공간이 줄어들게 되어, 동일 규격 대비 전지 용량이 감소될 수 있다. 또한, 상기 하향 변형된 비딩부가 전극조립체의 상단면이나 전극탭과 접촉하게 되는 경우, 단락을 유발할 수 있으므로 전지의 안전성에 심각한 문제가 있다. 한편, 사이징 공정은 비딩부의 폭이 재차 복원되는 것을 방지하기 위하여 빠른 하강 속도로 진행되기 때문 에, 강한 충격으로 인해 전극조립체에 손상을 유발할 수 있다.The sizing process is a process of pressing the battery into a mold in a sealed state of the injection hole in order to reduce the width of the beading portion to secure the internal space. 2 and 3 disclose schematic views showing the shape of the bead portion before and after the sizing process. Referring to these figures, the width L of the beading portion (see FIG. 2) before the sizing process decreases as L '(see FIG. 3) by the sizing process, but also causes a problem that the inner side of the beading portion is deformed downward. Due to the downward deformation of the bead portion, the internal space of the battery is reduced, and thus the battery capacity may be reduced compared to the same standard. In addition, when the downwardly deformed bead portion comes into contact with the top surface of the electrode assembly or the electrode tab, a short circuit may be caused, thereby seriously affecting the safety of the battery. On the other hand, since the sizing process proceeds at a fast descending speed in order to prevent the width of the bead part from being restored again, strong impact may cause damage to the electrode assembly.

이러한 비딩부의 변형을 방지하기 위한 기술로서, 예를 들어, 한국 특허출원공개 제1998-037981호는 케이스를 소정의 속도로 회전시키는 제1단계, 상기 회전하는 케이스의 외주면에 비드부를 형성하기 위한 공구를 소정의 속도로 가압하여 연신에 의해 비드부가 형성되도록 하는 제2단계, 상기 비드부가 형성된 케이스를 길이방향으로 가압하는 제3단계를 포함하는 전지케이스의 제조방법을 개시하고 있다. 이에 따르면, 비드부의 가압시 비드부가 하향 변형되는 현상을 방지하기 위해 비드부 상부의 두께를 하부의 두께보다 얇게 형성하는 기술을 개시하고 있다. As a technique for preventing the deformation of the bead portion, for example, Korean Patent Application Publication No. 1998-037981 is a first step of rotating the case at a predetermined speed, a tool for forming a bead portion on the outer peripheral surface of the rotating case The present invention discloses a method of manufacturing a battery case comprising a second step of pressurizing at a predetermined speed so that the bead part is formed by stretching, and a third step of pressing the case in which the bead part is formed in the longitudinal direction. Accordingly, in order to prevent the bead portion from deforming downward when pressing the bead portion, a technique of forming the thickness of the upper portion of the bead portion is smaller than the thickness of the lower portion.

그러나, 이 경우에도 비드부의 하향 변형을 근본적으로 방지할 수는 없으므로 신뢰성이 낮으며, 설사 하향 변형이 방지된다고 하더라도 비드부의 상부가 수평으로 형성되지 않으므로 상부의 캡 어셈블리가 안정적으로 장착될 수 없다는 문제가 있다. 또한, 비드부의 두께를 조절하는 것이 용이하지 않아 실용화에 한계가 있으며, 비드부의 형성 과정에서 금형과 비딩 나이프가 접촉되어 발생하는 마찰에 의해, 상대적으로 두께가 얇은 비드부 상부의 기계적 강도가 약해 쉽게 파손될 수 있으므로 전지의 안전성에 문제가 있다. 한편, 상기 기술에서의 가압은 일반적인 비딩 공정시 행해지는 것에 불과하고 사이징 공정을 의미하는 것은 아니다. However, even in this case, since the downward deformation of the bead portion cannot be fundamentally prevented, the reliability is low. Even if the downward deformation is prevented, the upper portion of the bead portion is not formed horizontally, so that the upper cap assembly cannot be stably mounted. There is. In addition, it is not easy to adjust the thickness of the bead portion, there is a limit in practical use, and due to the friction generated by contact between the mold and the beading knife in the formation of the bead portion, the mechanical strength of the relatively thin upper portion of the bead portion is weak and easily. Since it may be damaged, there is a problem in the safety of the battery. On the other hand, the pressurization in the above technique is only carried out in the general beading process and does not mean a sizing process.

일본 특허출원공개 제1999-277153호는 나트륨 유황 전지에서 양극 용기를 구성하는 원통형 부재를 제조하는 방법으로서, 상하부에서 압력을 가하면서 비딩 공정을 수행하는 기술을 개시하고 있다. 이는 비딩 공정에 의해 비딩부의 두께가 감소되어 내식성 및 내구성이 감소하고 충분한 스프링 효과를 발휘하지 못하는 문제 를 방지하기 위한 것으로서, 부재의 상하부를 가압하여 비딩부의 형성을 위해 부재가 연신되어 형성되는 것을 상대적으로 줄이기 위한 기술이므로 원통형 부재의 내면이 비어 있는 상태에서 비딩부를 형성하는 경우에만 적용될 수 있다. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1999-277153 discloses a method of manufacturing a cylindrical member constituting a positive electrode container in a sodium sulfur battery, and discloses a technique of performing a beading process while applying pressure in the upper and lower parts. This is to prevent the problem that the thickness of the bead portion is reduced by the beading process, thereby reducing the corrosion resistance and durability, and failing to exhibit a sufficient spring effect, and that the member is stretched and formed to press the upper and lower portions of the member to form the bead portion. Since it is a technique for reducing, it can be applied only when forming the beading portion in the inner surface of the cylindrical member is empty.

따라서, 용이한 방법으로 비딩부의 변형을 방지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of preventing deformation of the bead portion in an easy manner.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 사이징 공정시 비딩부의 하단면을 지지하면서, 비딩 공정과 동시에 또는 그에 연속하여 수행하는 경우, 비딩부의 하향 변형을 방지하여 불필요한 전지 내부 공간의 낭비를 방지할 수 있고 전지의 안전성을 향상시킬 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application, after in-depth study and various experiments, support the bottom surface of the beading part during the sizing process, and simultaneously or continuously perform the beading process when preventing the downward deformation of the beading part to prevent unnecessary battery internal space. The inventors have found that wasteful waste can be prevented and the safety of the battery can be improved, and the present invention has been completed.

본 발명에 따른 원통형 전지의 제조방법은 원통형 캔에 젤리-롤을 삽입하고 비딩부를 형성한 후 전해액을 주입하고 캡 어셈블리를 장착한 다음 클림핑하여 전지 캔을 밀봉하는 것으로 구성된 이차전지의 제조방법에 있어서, 동일 규격 대비로 넓은 전지셀 내부공간의 확보를 위해, 전지의 상단면을 가압하는 공정('사이징 공정')을, 상기 비딩부의 하단면을 지지하여 그것의 하향 변형을 유발하지 않으면서, 비딩부를 형성하는 공정('비딩 공정')과 동시에 또는 상기 비딩 공정에 연속하여 수행하는 것으로 구성되어 있다.The method for manufacturing a cylindrical battery according to the present invention is a method for manufacturing a secondary battery comprising inserting a jelly-roll in a cylindrical can, forming a beading portion, injecting electrolyte, mounting a cap assembly, and then crimping to seal the battery can. In order to secure a large battery cell internal space compared to the same standard, the step of pressing the upper surface of the battery ('sizing process'), while supporting the lower surface of the beading portion without causing its downward deformation, It is comprised simultaneously with the process of forming a bead part ('beading process'), or continuing to the said beading process.

본 발명에 따른 제조방법은 구체적으로 하기 단계 i) 내지 vi)을 포함하는 것으로 구성될 수 있다. The manufacturing method according to the present invention may be specifically configured to include the following steps i) to vi).

i) 원통형 캔에 젤리-롤을 삽입하는 공정;i) inserting a jelly-roll into the cylindrical can;

ii) 캔의 상단부에 비딩부를 형성하는 비딩 공정; ii) a beading step of forming a beading part on an upper end of the can;

iii) 상기 비딩 공정과 동시에 또는 그에 연속하여 수행되며, 상기 비딩부의 폭을 줄이는 사이징 공정;iii) a sizing process performed simultaneously with or subsequent to the beading process, the width of the beading portion being reduced;

iv) 전해액을 주입하는 전해액 주입 공정;iv) an electrolyte injection process for injecting an electrolyte solution;

v) 캡 어셈블리를 비딩부의 상단에 장착하는 캡 조립 공정; 및v) a cap assembly process for mounting the cap assembly on top of the beading portion; And

vi) 캔의 상단부를 클림핑하여 캔 내부를 밀폐시키는 클림핑 공정.vi) A crimping process for sealing the inside of the can by crimping the top of the can.

즉, 클림핑 공정 후 전지의 상단면을 가압하여 사이징 공정을 실시하는 종래기술의 방법과는 달리, 비딩 공정과 동시에 또는 그에 연속하여 사이징 공정을 수행하므로, 비딩부의 폭을 비교적 정밀하게 제어할 수 있어서 전지의 외경이나 높이를 소망하는 정도에 따라 맞추어 조절할 수 있다.That is, unlike the prior art method of performing the sizing process by pressing the top surface of the battery after the crimping process, the sizing process is performed simultaneously or continuously with the beading process, so that the width of the beading portion can be controlled relatively precisely. Therefore, the outer diameter and the height of the battery can be adjusted according to the desired degree.

더욱이, 비딩부의 하단면을 지지한 상태에서 사이징 공정이 진행되므로 사이징 공정시 가해지는 압력에 의한 비딩부의 하향 변형이 방지함으로써, 결과적으로 비딩부의 하향 변형이 방지된 만큼의 내부 공간이 증가하게 되므로, 동일 규격 대 비 전지 용량이 증가될 수 있다. 또한, 비딩부의 하향 변형된 부위가 젤리-롤의 상단면, 전극 탭 등과 접촉하는 것을 근본적으로 방지할 수 있으므로 안전성이 우수하다. Moreover, since the sizing process is performed while supporting the bottom surface of the beading portion, the downward deformation of the beading portion due to the pressure applied during the sizing process is prevented, and as a result, the internal space increases as much as the downward deformation of the beading portion is prevented. Battery capacity can be increased for the same specification. In addition, since the downwardly deformed portion of the bead portion can be prevented from contacting the top surface of the jelly-roll, the electrode tab, and the like, the safety is excellent.

본 발명에서 상기 비딩부는 하부에 위치하는 젤리-롤의 유동을 방지하고 캡 어셈블리를 장착하기 위해 형성되며, 원통형 캔의 내측방향으로 만입된 구조를 가진다. 따라서, 상기 비딩부가 하향 변형된다는 것은 만입된 부분이 젤리-롤 방향으로 휘면서 변형되는 것을 의미한다. In the present invention, the beading portion is formed to prevent the flow of the jelly-roll located below and to mount the cap assembly, it has a structure indented in the inner direction of the cylindrical can. Therefore, the downwardly deforming the beading portion means that the indented portion is deformed while bending in the jelly-roll direction.

상기 비딩 공정과 사이징 공정은 바람직하게는 캔의 상부에 장착되어 회전하는 상부 스핀들과, 상기 상부 스핀들의 내측에서 상하 이동이 가능한 비딩부 지지용 지그에 의해 수행될 수 있다. The beading process and the sizing process may be preferably performed by an upper spindle which is mounted on the top of the can and rotates, and a bead supporting jig which is capable of vertically moving inside the upper spindle.

본 발명에서, 상기 비딩부 지지용 지그는, 예를 들어, 상부 스핀들의 내측(예를 들어, 중앙 중공부)에서 상하 이동이 가능한 구조를 가질 수 있다. 상기 상부 스핀들의 중앙 중공부에서 상하 이동이 가능한 구조를 갖는 비딩부 지지용 지그는, 예를 들어, 전극 탭이 돌출될 수 있도록 상부 스핀들처럼 중앙에 중공부가 형성되어 있는 원통형 구조일 수 있다. In the present invention, the bead support jig, for example, may have a structure that can be moved up and down inside the upper spindle (for example, the central hollow portion). The bead supporting jig having a structure capable of vertically moving in the central hollow of the upper spindle may be, for example, a cylindrical structure in which a hollow is formed at the center such as the upper spindle so that the electrode tab may protrude.

경우에 따라서는, 비딩부 지지용 지그가 상부 스핀들과 일체로 형성될 수도 있고, 공정의 효율성을 위해 상부 스핀들과 함께 상승 및 하강하는 구조일 수도 있다. 이러한 변형 예들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. In some cases, the bead supporting jig may be formed integrally with the upper spindle, or may be a structure that is raised and lowered together with the upper spindle for the efficiency of the process. All such modifications should be construed as falling within the scope of the present invention.

또한, 비딩부 지지용 지그는 비딩부의 하향 변형을 방지하기 위해 비딩부의 하단면을 지지하는 가변적인 하단 지지부 구조를 가질 수 있다. In addition, the bead support jig may have a variable bottom support structure for supporting the bottom surface of the bead portion to prevent the downward deformation of the bead portion.

이러한 구조의 예로서, 상기 비딩부 지지용 지그는 비딩 공정시 상부 스핀들이 회전하면서 발생하는 원심력을 이용하여 상기 하단 지지부가 우산처럼 수평 방향으로 펼쳐져 비딩부의 하단면을 지지하고, 비딩 공정 및 비딩부에 압력을 가하여 사이징 공정을 수행한 후 상부 스핀들의 회전이 멈춰지면, 즉, 원심력이 제거되면, 하단 지지부가 원위치로 돌아오게 되는 이른바 블레이드 방식으로 작동되는 구조일 수 있다. As an example of such a structure, the bead supporting jig has the bottom support part extended in a horizontal direction like an umbrella to support the bottom surface of the bead part by using a centrifugal force generated while the upper spindle rotates during the beading process. When the rotation of the upper spindle is stopped after the pressure is applied to the sizing process, that is, when the centrifugal force is removed, the lower support may be operated in a so-called blade manner to return to the original position.

이러한 하단 지지부에 의해 사이징 공정이 빠른 하강 속도로 진행되는 경우에도, 비딩부의 하단면을 지지하여 그것의 하향 변형을 방지할 수 있다. 또한, 비딩 공정 중에 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 비딩부를 형성하고자 하는 부위에 위치하는 경우 비딩 공정의 가이드(guide) 역할을 수행할 수도 있어서 균일한 비딩부가 형성되는 것을 돕는다. Even when the sizing process proceeds at a fast descending speed by such a lower supporter, the lower surface of the beaded part can be supported to prevent its downward deformation. In addition, when the lower support portion of the jig for supporting the beading portion is positioned at the portion where the beading portion is to be formed during the beading process, it may serve as a guide of the beading process, thereby helping to form a uniform beading portion.

상기 하단 지지부는 비딩부의 하단면의 하향 변형을 방지할 수 있도록 비딩부의 하단면에 평행하게 전지의 길이 방향에 대하여 수직으로 형성될 수 있다. 또한, 하단 지지부의 두께는 비딩부 하단면과 젤리-롤 또는 그 상단에 위치하는 절연부재의 상단면 사이에 삽입할 수 있다면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 mm 정도일 수 있다. 즉, 하단 지지부의 두께가 너무 두꺼울 경우에는, 불필요한 공간 낭비를 초래할 수 있고, 비딩부 하단면 형성 위치로의 삽입 등이 용이하지 않을 수 있다. 반대로, 두께가 너무 얇을 경우에는, 사이징 공정에서 비딩부의 하향 변형을 방지할 수 있을 정도의 기계적 강성을 제공하기 어려울 수 있기 때문에 바람직하지 않다. The lower support portion may be formed perpendicular to the longitudinal direction of the battery in parallel to the lower surface of the beading portion to prevent the downward deformation of the lower surface of the beading portion. In addition, the thickness of the lower support portion is not particularly limited as long as it can be inserted between the lower surface of the bead portion and the upper surface of the jelly-roll or the insulating member located at the upper end thereof, and may be preferably about 0.1 to 0.5 mm. That is, when the thickness of the lower end support portion is too thick, it may cause unnecessary space waste, and insertion into the bead bottom end surface forming position may not be easy. On the contrary, when the thickness is too thin, it is not preferable because it may be difficult to provide a mechanical stiffness that can prevent the downward deformation of the bead portion in the sizing process.

상기 하단 지지부의 가변적인 구조는 비딩부의 하단면을 지지할 수 있도록 수평 방향으로의 팽창과 수축이 가능한 구조라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 비딩부 지지용 지그의 하단부에 형성된 원반형의 하단 지지부가 중공부 내측에 장착된 스프링과 결합되어 있어서, 비딩부 지지용 지그의 상하 이동 위치에 따라 상기 스프링을 수축 또는 팽창시킴으로써 하단 지지부가 접혀지고 펼쳐질 수 있는 구조일 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 지그의 회전력에 의해 블레이드 방식으로 하단 지지부가 펼쳐지는 구조, 또는 비딩부 지지용 지그가 상부 스핀들의 중앙 중공부로 도입되면서 접혀지는 구조 등도 가능할 수 있다. The variable structure of the lower support part is not particularly limited as long as it is capable of expanding and contracting in the horizontal direction so as to support the lower surface of the beading part. For example, a disk-shaped lower end support formed on the lower part of the bead supporting jig. Since the additional hollow portion is coupled to the spring mounted inside, the bottom support portion may be folded and unfolded by contracting or expanding the spring according to the vertical movement position of the bead supporting jig. In addition, as described above, a structure in which the lower support portion is unfolded in a blade manner by the rotational force of the jig, or a structure in which the bead supporting jig is folded while being introduced into the central hollow portion of the upper spindle may be possible.

한편, 상기 상부 스핀들은 원통형 전지의 상부를 고정시킨 상태에서 하부 스핀들과 함께 원통형 전지를 회전시키는 역할을 하며, 중앙에는 중공부가 형성되어 있어서 젤리-롤에서 돌출된 전극 탭이 외부로 돌출되도록 구성될 수 있다. 상부 스핀들은 하나의 부재로 이루어질 수도 있고, 원통형 캔의 내면으로 삽입되는 제 1 부재와 외면에서 가압하는 제 2 부재로 구성될 수도 있다. 한편, 상기 캔의 하부는 하부 스핀들에 의해 안정적으로 고정된 후 회전된다. On the other hand, the upper spindle serves to rotate the cylindrical battery together with the lower spindle in a fixed state of the top of the cylindrical battery, the hollow portion is formed in the center is configured to protrude to the electrode tab protruding from the jelly-roll Can be. The upper spindle may consist of a single member, or may consist of a first member inserted into the inner surface of the cylindrical can and a second member pressing on the outer surface. On the other hand, the bottom of the can is rotated after being stably fixed by the lower spindle.

상기 비딩부 지지용 지그에 의해 수행되는 비딩 공정과 사이징 공정을 예시적으로 설명하면, Referring to the beading process and the sizing process performed by the bead support jig illustratively,

내부에 비딩부 지지용 지그가 위치하는 상부 스핀들 및 하부 스핀들에 의해 전지 캔이 고정되고,The battery can is fixed by an upper spindle and a lower spindle having a bead supporting jig therein,

상부 및 하부 스핀들이 회전하면서 상부 스핀들 내에 있던 비딩부 지지용 지 그가 펼쳐지고, 비딩 나이프가 전진하여 비딩부를 형성하며,As the upper and lower spindles rotate, the bead supporting jigs in the upper spindles unfold, the beading knife advances to form the beading portion,

상부 및 하부 스핀들이 회전하는 상태를 유지하면서 비딩 나이프가 후진하는 동시에, 비딩부 지지용 지그가 비딩부 하단면을 지지하면서 상부 스핀들이 추가적으로 하강하여 비딩부를 가압함으로써 사이징을 행하고,While the beading knife reverses while maintaining the upper and lower spindles rotating, while the beading part supporting jig supports the lowering part of the beading portion, the upper spindle is further lowered to press the beading portion, thereby sizing.

사이징 완료 후, 상부 및 하부 스핀들이 회전을 멈추면서 비딩부 지지용 지그가 원상태로 복원되며, 상부 스핀들이 상승하고 하부 스핀들은 하강한다.After the sizing is completed, the bead supporting jig is restored to its original state as the upper and lower spindles stop rotating, the upper spindle is raised and the lower spindle is lowered.

더욱 구체적으로는, 상기 상부 스핀들과 함께 비딩부 지지용 지그가 원통형 캔의 개방 상단으로 하강하여, 상부 스핀들 및 하부 스핀들에 의해 캔이 안정적으로 고정된다. 그런 다음, 상부 및 하부 스핀들이 회전하면서 비딩부 지지용 지그의 가변적 하단 지지부가 펼쳐지면서 비딩부의 하단면과 젤리-롤 사이에 삽입되어 결과적으로 비딩부의 하단면을 지지한다.More specifically, the bead supporting jig descends to the open top of the cylindrical can together with the upper spindle, so that the can is stably fixed by the upper spindle and the lower spindle. Then, as the upper and lower spindles rotate, the variable bottom support of the bead support jig unfolds and is inserted between the bottom face of the bead and the jelly-roll to consequently support the bottom face of the bead.

이와 같이, 상부 및 하부 스핀들에 의해 전지 캔이 가압된 상태에서, 비딩 나이프가 캔 방향으로 전진하여 전지 캔의 외면을 가압함으로써 캔의 내측방향으로 만입된 형태의 비딩부가 형성된다. 따라서, 상기 비딩부 지지용 지그는 비딩 공정시 비딩 나이프를 가이드 함으로써 균일한 비딩부의 형성을 도울 수 있다. As described above, in the state where the battery can is pressed by the upper and lower spindles, the beading knife is advanced in the can direction to press the outer surface of the battery can to form a bead in the inwardly inward shape of the can. Therefore, the bead supporting jig may help to form a uniform bead by guiding the beading knife during the beading process.

상기 비딩부 형성 후, 상부 스핀들을 하강시켜 비딩부 상단면을 추가적으로 가압함으로써 비딩부의 폭을 소망하는 바에 따라 적절히 줄이는 사이징 공정을 수행한다. 상기 사이징 과정에서, 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 비딩부를 안정적으로 지지하여 상부 스핀들이 빠른 하강 속도로 비딩부를 가압하는 경우에도 비딩부의 하향 변형이 방지될 수 있다. After the beading portion is formed, a sizing process is performed to appropriately reduce the width of the beading portion as desired by lowering the upper spindle to further press the beading end surface. In the sizing process, even when the lower support portion of the bead supporting jig stably supports the beading portion, the downward deformation of the beading portion may be prevented even when the upper spindle presses the beading portion at a high descending speed.

상기 비딩부의 폭은 소망하는 전지의 높이나 비딩부의 형상, 캡 어셈블리 부품과의 간섭 여부, 공정의 용이성 등을 고려하여 적절히 조절할 수 있으며, 사이징 공정 전 비딩부의 폭은 바람직하게는 1 내지 1.5 mm일 수 있고, 사이징 공정 후 가압된 비딩부의 폭은 0.1 내지 0.5 mm일 수 있다. The width of the bead may be appropriately adjusted in consideration of the height of the desired battery, the shape of the bead, the interference with the cap assembly component, the ease of the process, and the width of the bead before the sizing process may be preferably 1 to 1.5 mm. And, the width of the pressed bead portion after the sizing process may be 0.1 to 0.5 mm.

이러한 사이징 공정을 수행한 후, 상부 및 하부 스핀들이 회전을 멈추면서 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 비딩부의 하단면으로부터 제거될 수 있도록 가변되어 상부 스핀들과 함께 상승하며, 하부 스핀들은 하강한다. After performing this sizing process, the upper and lower spindles stop rotating and are varied so that the lower support portion of the bead supporting jig can be removed from the lower surface of the beading portion and ascends with the upper spindle, and the lower spindle is lowered.

상기 원통형 캔의 소재는, 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는, 스테인리스 스틸, 스틸, 알루미늄 또는 그 등가물 중 어느 하나로 형성될 수 있다. The material of the cylindrical can is not particularly limited, and preferably, may be formed of any one of stainless steel, steel, aluminum, or an equivalent thereof.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 원통형 이차전지를 제공한다. 상기 전지는 바람직하게는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안전성의 리튬염 함유 전해액을 사용하는 리튬 이차전지일 수 있다. The present invention also provides a cylindrical secondary battery produced by the above method. The battery may preferably be a lithium secondary battery using a lithium salt-containing electrolyte having high energy density, discharge voltage, and output safety.

본 발명에 따른 이차전지는 사이징 공정에 의한 비딩부의 변형이 방지됨으로써, 바람직하게는 비딩부의 폭이 0.1 ~ 0.5 mm이고 그것의 하단면이 수평 상태를 유지하고 있는 구조일 수 있다. 이러한 이차전지는 종래의 이차전지에 비해, 비딩부의 하향 변형이 방지된 만큼의 내용적이 증가하므로 상대적으로 높은 전지 용량을 가질 수 있다.The secondary battery according to the present invention is prevented by the deformation of the beading portion by the sizing process, it may be preferably a structure in which the width of the beading portion is 0.1 ~ 0.5 mm and its bottom surface is maintained in a horizontal state. Such a secondary battery may have a relatively high battery capacity as compared to the conventional secondary battery, since its internal content increases as the downward deformation of the bead portion is prevented.

본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 구성요소들에 대하여 이하에서 간략히 설명한다.Other components of the lithium secondary battery according to the present invention will be briefly described below.

일반적으로 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다. In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte, and the like.

양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 충진제를 더 첨가하기도 한다. 음극은 또한 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다. The positive electrode is produced by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder onto a positive electrode current collector, followed by drying, and further, a filler may be further added as necessary. The negative electrode is also manufactured by applying and drying a negative electrode material on the negative electrode current collector, and if necessary, the components as described above may be further included.

상기 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. The separator is interposed between the cathode and the anode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 비수 전해액으로는 액상 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution consists of a nonaqueous electrolyte solution and a lithium salt, and a liquid nonaqueous electrolyte solution, a solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used as the nonaqueous electrolyte solution.

상기 집전체, 전극 활물질, 도전재, 바인더, 충진제, 분리막, 전해액, 리튬염 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.Since the current collector, the electrode active material, the conductive material, the binder, the filler, the separator, the electrolyte, the lithium salt, and the like are known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 다공성 분리막을 삽입하고 거기에 전해액을 주입하여 제조할 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be produced by conventional methods known in the art. That is, it may be prepared by inserting a porous separator between the anode and the cathode and injecting the electrolyte therein.

양극은, 예를 들어, 앞서 설명한 리튬 전이 금속 산화물 활물질과 도전재 및 바인더를 함유한 슬러리를 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다. 마찬가지로 음극은, 예를 들어, 앞서 설명한 탄소 활물질과 도전재 및 바인더를 함유한 슬러리를 얇은 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다.The positive electrode may be manufactured by, for example, applying a slurry containing the lithium transition metal oxide active material, the conductive material, and the binder described above onto a current collector, followed by drying. Similarly, the negative electrode can be produced by, for example, applying a slurry containing the carbon active material, the conductive material, and the binder described above onto a thin current collector and then drying.

본 발명은 또한, 원통형 이차전지의 제조과정에서 사용되는 지그로서, 캔의 상부에 장착되어 회전하는 상부 스핀들의 중앙 중공부에서 상하 이동이 가능한 형태로 장착되며, 하향 이동시 비딩부의 하단면을 지지할 수 있도록 가변되고 상향 이동시 비딩부의 하단면으로부터 제거될 수 있도록 가변되는 하단 지지부를 포함함으로써, 사이징 공정 중에 비딩부의 하단면을 지지하는 것을 특징으로 하는 비딩부 지지용 지그를 제공한다.The present invention is also used as a jig used in the manufacturing process of the cylindrical secondary battery, mounted on the top of the can is mounted in a form capable of vertical movement in the central hollow portion of the upper spindle to rotate, to support the bottom surface of the beading portion when moving downwards By including a lower support that is variable so that it is variable so that it can be removed from the bottom surface of the bead portion when moving upwards, to provide a bead support jig, characterized in that for supporting the bottom surface of the bead portion during the sizing process.

이러한 비딩부 지지용 지그를 사용하여 이차전지를 제조하는 경우, 비딩부 하단면이 안정적으로 지지됨으로써 사이징 공정시 가해지는 압력에 의해 비딩부가 하향 변형되는 것을 방지할 수 있으므로, 결과적으로 전지의 변형이나 성능 저하를 방지할 수 있다. When the secondary battery is manufactured using the bead support jig, the bottom surface of the bead part is stably supported, thereby preventing the bead part from deforming downward due to the pressure applied during the sizing process. The performance degradation can be prevented.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 4 및 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 이차전지의 제조 과정이 모식적으로 도시되어 있다. 4 and 5 schematically show a manufacturing process of the cylindrical secondary battery according to one embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 먼저 원통형 캔(200)의 수납부에 젤리-롤(110)을 삽입하고, 젤리-롤(110)의 음극에 부착된 음극 탭(130)을 캔(200)의 하단에 접속시킨다. 그런 다음, 젤리-롤(110)의 상단부에 절연부재(140)를 장착한다. 한편, 젤리-롤(110)의 양극에는 양극 탭(120)이 부착되어 있는 바, 양극 탭(120)에는 부분적으 로 절연성 테이프(121)가 부착되어 있으며, 젤리-롤(110)의 중심부에 형성된 중공부(150)를 통해 캔(200)의 개방 상단으로 돌출되어 있다. 절연부재(140)에는 양극 탭(120)이 돌출될 수 있고, 전지 내부에서 발생한 가스가 중공부(150)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 개구가 형성되어 있다. Referring to these drawings, first, the jelly-roll 110 is inserted into the housing of the cylindrical can 200, and the negative electrode tab 130 attached to the cathode of the jelly-roll 110 is attached to the bottom of the can 200. Connect. Then, the insulating member 140 is mounted on the upper end of the jelly-roll 110. Meanwhile, the positive electrode tab 120 is attached to the positive electrode of the jelly roll 110, and the insulating tape 121 is partially attached to the positive electrode tab 120, and the center of the jelly roll 110 is attached to the positive electrode tab 120. It protrudes to the open top of the can 200 through the formed hollow portion 150. The positive electrode tab 120 may protrude from the insulating member 140, and an opening is formed to allow gas generated inside the battery to be discharged to the outside through the hollow part 150.

그런 다음, 비딩 공정 및 사이징 공정을 수행한다. 이를 위한 장치는 전지의 개방 상단의 내측과 캔의 외면을 고정시키는 상부 스핀들(710), 상부 스핀들(710)의 내측에 위치하는 비딩부 지지용 지그(720), 전지의 하단부를 고정하는 하부 스핀들(730), 및 전지의 측부에서 유입되어 비딩부를 형성하기 위한 비딩 나이프(740)로 구성되어 있다. Then, the beading process and the sizing process are performed. The apparatus for this purpose includes an upper spindle 710 for fixing the inner side of the open top of the battery and an outer surface of the can, a bead supporting jig 720 positioned inside the upper spindle 710, and a lower spindle for fixing the lower end of the battery. 730, and a beading knife 740 for flowing from the side of the battery to form the beading portion.

상부 스핀들(710)은 비딩부 지지용 지그(720)와 함께 전지의 개방 상단으로 하강하여 캔(200)의 상부 내면 및 외면을 감싸면서 고정시킨다. 또한, 하부 스핀들(730)이 상승하여 캔의 하단 외면을 고정한다. The upper spindle 710 descends to an open upper end of the battery together with the bead supporting jig 720 to fix the upper inner and outer surfaces of the can 200. In addition, the lower spindle 730 is raised to fix the bottom outer surface of the can.

상부 스핀들(710) 및 하부 스핀들(730)이 회전하고, 이 때, 비딩부 지지용 지그(720)의 가변적 하단 지지부(721)가 우산처럼 펼쳐지면서 대략 비딩부가 형성될 위치의 하단면 상에 위치하게 된다. 이와 동시에, 캔(200)의 상단 측부에서 비딩 나이프(740)가 전진하여 내측으로 만입된 구조의 비딩부(210)를 형성한 후 후진한다. The upper spindle 710 and the lower spindle 730 rotate, at which time the variable lower support 721 of the bead support jig 720 is unfolded like an umbrella and is positioned on the bottom surface of the position where the bead is to be formed. Done. At the same time, the beading knife 740 moves forward from the upper side of the can 200 to form the beading portion 210 having the structure indented inward and then moves backward.

그런 다음, 도 5에서와 같이, 상부 스핀들(710)이 추가적으로 하강하면서 비딩부(210) 상단면을 가압하여 사이징 공정을 수행함으로써 비딩부(210)의 폭을 줄인다. 이 때, 비딩부(210)의 하단면은 비딩부 지지용 지그(720)의 가변적 하단 지 지부(721)에 의해 지지됨으로써 하향 변형되지 않고 전지의 길이방향에 대해 대략 수직하게 압축된다. 사이징 공정을 수행한 뒤, 상부 스핀들(710) 및 하부 스핀들(730)은 회전을 멈추고, 그에 따라 비딩부 지지용 지그(720)의 하단 지지부(721)는 원위치로 되돌아가면서 비딩부(210)의 하단면으로부터 제거되며, 상부 스핀들(710) 및 비딩부 지지용 지그(720)는 상승하며 하부 스핀들(730)은 하강하여 비딩 공정과 사이징 공정을 완료한다. Then, as shown in Figure 5, while the upper spindle 710 is further lowered by pressing the upper surface of the beading portion 210 to perform a sizing process to reduce the width of the beading portion (210). At this time, the bottom surface of the beading portion 210 is supported by the variable bottom supporting portion 721 of the beading portion supporting jig 720 is compressed without being deformed downward substantially perpendicular to the longitudinal direction of the battery. After performing the sizing process, the upper spindle 710 and the lower spindle 730 stop the rotation, so that the lower support 721 of the bead support jig 720 returns to its original position and the The upper spindle 710 and the bead supporting jig 720 are raised and the lower spindle 730 is lowered to complete the bidding process and the sizing process.

따라서, 비딩부(210)의 하향 변형이 방지되어 전지의 내부 공간 낭비를 방지함으로써 전지 용량을 높일 수 있고, 압축된 비딩부(210)의 하향 변형으로 인한 내부 단락의 위험성을 방지함으로써 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. Therefore, downward deformation of the beading unit 210 is prevented, thereby preventing battery waste of internal space, thereby increasing battery capacity, and preventing battery from risk of internal short circuit due to downward deformation of the compressed beading unit 210. Can improve.

뿐만 아니라, 비딩 공정과 동시에 또는 연속하여 사이징 공정을 수행함으로써 비딩부의 폭을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 빠른 하강 속도로 사이징 공정을 수행하는 경우에도, 비딩부 지지용 지그(720)의 가변적 하단 지지부(721)에 의해, 비딩부(210)의 하향 변형을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to precisely control the width of the bead portion by performing a sizing process simultaneously or continuously with the beading process. In addition, even when the sizing process is performed at a high descending speed, downward deformation of the beading part 210 may be prevented by the variable lower support part 721 of the beading part supporting jig 720.

도 6 및 7에는 도 4에 따른 전지의 제조 공정에서 사용될 수 있는 하나의 예시적인 비딩부 지지용 지그가 모식적으로 도시되어 있다. 6 and 7 schematically show one exemplary bead support jig that can be used in the manufacturing process of the battery according to FIG. 4.

먼저, 사이징 공정시 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 펼쳐진 상태를 나타내는 도 6을 참조하면, 비딩부 지지용 지그(720)는 상부 스핀들(도 4; 710 참조)의 형상과 유사하게 원통형의 중공 구조이므로 중공부를 통해 전지의 양극 탭(도 4; 120 참조)이 돌출될 수 있고, 상부 스핀들과 함께 상, 하부로 이동할 수 있다. 비딩부 지지용 지그(720)의 하단부에는 비딩부의 하단면 상에 위치하여 그것을 지 지함으로써 비딩부의 하향 변형을 방지할 수 있도록 하단 지지부(721)가 형성되어 있다. First, referring to FIG. 6, which shows a state in which the bottom support of the bead support jig is unfolded during the sizing process, the bead support jig 720 has a cylindrical hollow similar to the shape of the upper spindle (refer to FIG. 4; 710). Because of the structure, the positive electrode tab (see FIG. 4; 120) of the battery may protrude through the hollow portion and move upward and downward with the upper spindle. A lower support portion 721 is formed at the lower end of the bead supporting jig 720 to prevent downward deformation of the bead by placing it on the lower surface of the bead and supporting it.

하단 지지부(721)는 비딩부 지지용 지그(720)의 길이방향에 대략 수직으로 형성되어 있고, 그 폭(W)은 비딩부 하단면의 폭과 대략 동일하게 형성되어 있어서, 사이징 공정에서 비딩부의 상부에 압력이 가해지는 경우에도 비딩부의 하단면이 하향하지 않고 젤리-롤의 상단면과 평행하게 형성될 수 있도록 지지한다. 비딩부 지지용 지그(720)가 상부 스핀들과 함께 전지케이스(캔)의 개방 상단으로 하강한 후, 상부 스핀들과 함께 회전하면서 하단 지지부(721)가 펼쳐져 비딩부를 형성하고자 하는 위치에 삽입된다. The lower support part 721 is formed substantially perpendicular to the longitudinal direction of the beading part supporting jig 720, and its width W is formed to be substantially the same as the width of the lower surface of the beading part. Even when pressure is applied to the top, the bottom surface of the bead portion is supported so that it can be formed parallel to the top surface of the jelly-roll without downward. After the bead supporting jig 720 is lowered to the open top of the battery case (can) together with the upper spindle, the lower support 721 is expanded while being rotated together with the upper spindle to be inserted at a position to form the bead.

또한, 사이징 공정 후 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부(721)가 접혀진 상태를 나타내는 도 7을 참조하면, 사이징 공정을 완료한 후 회전이 멈춰지면 하단 지지부(721)는 접혀진다. 따라서, 비딩부 지지용 지그는 이후 상부 스핀들의 상승시 함께 상승한다. 이러한 하단 지지부(721)의 가변적인 변형은, 예를 들어, 비딩부 지지용 지그(720)의 중공부 내측에서 하단 지지부(721)와 결합된 스프링(도시하지 않음)의 수축 및 팽창에 의해 달성될 수도 있다. In addition, referring to FIG. 7 illustrating a state in which the lower support portion 721 of the beading support jig is folded after the sizing process, the lower support portion 721 is folded when the rotation is stopped after completing the sizing process. Thus, the bead supporting jig then rises together when the upper spindle rises. Such a variable deformation of the lower support 721 is achieved, for example, by contraction and expansion of a spring (not shown) coupled with the lower support 721 inside the hollow of the bead support jig 720. May be

도 8 및 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비딩부 지지용 지그의 모식도들이 도시되어 있다. 다만, 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부의 형상을 제외하고는 도 6 및 7과 동일하므로 기타 구성요소에 대해서는 별도로 설명하지 않는다. 8 and 9 are schematic views of the bead support jig according to another embodiment of the present invention. However, except for the shape of the bottom support of the bead support jig is the same as Figures 6 and 7 and other components will not be described separately.

이들 도면을 참조하면, 하단 지지부(722)는 복수 개의 부재들이 연속적으로 형성되어 있는 구조로 이루어져 있고, 이들 부재들은 비딩부 지지용 지그(720)가 일 방향으로 회전하는 경우 회전력에 의해 펼쳐지게 된다. 또한, 상부 스핀들과 함께 비딩부 지지용 지그(720)의 회전이 멈춰지면 원상태로 접혀지게 된다.Referring to these drawings, the lower support portion 722 has a structure in which a plurality of members are continuously formed, and these members are unfolded by the rotational force when the bead supporting jig 720 rotates in one direction. In addition, the rotation of the bead support jig 720 with the upper spindle is folded back to its original state.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지의 제조방법은 비딩부의 형성 공정과 동시에 또는 그에 연속하여 사이징 공정을 수행하고, 이러한 사이징 공정에서 비딩부의 하단면을 안정적으로 지지하여, 비딩부의 하향 변형을 방지함으로써, 전지의 내부 공간 낭비를 방지하고, 상대적으로 전지 용량을 높일 수 있으며, 하향 변형된 비딩부에 의한 내부 단락의 위험을 차단함으로써 전지의 안전성을 향상시킬 수 있고, 비딩부의 폭을 정밀하게 제어할 수 있다.As described above, the battery manufacturing method according to the present invention performs a sizing process simultaneously or continuously with the forming process of the beading portion, and stably supports the bottom surface of the beading portion in such a sizing process, thereby reducing the downward deformation of the beading portion. By preventing the waste of internal space of the battery, it is possible to relatively increase the battery capacity, and to improve the safety of the battery by blocking the risk of internal short circuit caused by the downwardly deformed beading portion, precisely width of the beading portion Can be controlled.

도 1은 종래기술의 원통형 전지의 대표적인 상부 구조를 보여주는 단면 모식도이다;1 is a schematic cross-sectional view showing a representative superstructure of a cylindrical battery of the prior art;

도 2는 종래기술의 방법으로 원통형 전지를 제조하는 과정에서 사이징 공정을 수행하기 전 비딩부의 확대 모식도이다;Figure 2 is an enlarged schematic diagram of the bead portion before performing the sizing process in the process of manufacturing a cylindrical battery by the method of the prior art;

도 3은 종래기술의 방법으로 원통형 전지를 제조하는 과정에서 사이징 공정을 수행한 후 하향 변형된 비딩부의 확대 모식도이다; 3 is an enlarged schematic view of the bead portion deformed downward after the sizing process in the process of manufacturing the cylindrical battery by the method of the prior art;

도 4 및 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 방법으로 원통형 전지를 제조하는 일련의 과정의 모식도들이다;4 and 5 are schematic diagrams of a series of processes for manufacturing a cylindrical battery by the method according to one embodiment of the present invention;

도 6 및 7은 도 4에서 사용된 비딩부 지지용 지그의 모식도로서, 도 6은 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 펼쳐진 상태를 나타내고 있고, 도 7은 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 접혀진 상태를 나타내고 있다;6 and 7 are schematic views of the bead support jig used in Figure 4, Figure 6 shows a state in which the lower support of the bead support jig unfolded, Figure 7 is folded bottom support of the bead support jig Indicates status;

도 8 및 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비딩부 지지용 지그의 모식도로서, 도 8은 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 펼쳐진 상태를 나타내고 있고, 도 9는 비딩부 지지용 지그의 하단 지지부가 접혀진 상태를 나타내고 있다.8 and 9 is a schematic view of the bead support jig according to another embodiment of the present invention, Figure 8 shows a state in which the lower support portion of the bead support jig unfolded, Figure 9 shows the bead support jig The lower support portion is in a folded state.

Claims (7)

원통형 캔에 젤리-롤을 삽입하고 비딩부를 형성한 후 전해액을 주입하고 캡 어셈블리를 장착한 다음 클림핑하여 전지 캔을 밀봉하는 것으로 구성된 이차전지의 제조방법에 있어서, 동일 규격 대비로 넓은 전지셀 내부공간의 확보를 위해, 전지의 상단면을 가압하는 공정('사이징 공정')을, 상기 비딩부의 하단면을 지지하여 그것의 하향 변형을 유발하지 않으면서, 비딩부를 형성하는 공정('비딩 공정')과 동시에 또는 상기 비딩 공정에 연속하여 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.In the manufacturing method of a secondary battery consisting of inserting a jelly-roll in a cylindrical can, forming a beading portion, injecting an electrolyte solution, mounting a cap assembly, and then sealing the battery can by crimping, inside a wide battery cell compared to the same standard. In order to secure the space, a step of pressing the top surface of the battery ('sizing process') is a step of forming a beading portion without supporting the bottom surface of the beading portion and causing its downward deformation ('beading process' ) Or simultaneously with or subsequent to the beading process. 제 1 항에 있어서, 상기 비딩 공정과 사이징 공정은, 캔의 상부에 장착되어 회전하는 상부 스핀들과, 상기 상부 스핀들의 내측에서 상하 이동이 가능한 비딩부 지지용 지그에 의해 수행되며, 상기 비딩부 지지용 지그는 사이징 공정 중에 비딩부의 하단면을 지지할 수 있는 가변적 하단 지지부를 포함하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 제조방법. According to claim 1, The beading process and the sizing process is performed by the upper spindle is mounted on the top of the can rotates, and the bead portion support jig capable of vertically moving inside the upper spindle, the bead portion support The jig has a structure comprising a variable bottom support that can support the bottom surface of the beading portion during the sizing process. 제 2 항에 있어서, 상기 비딩부 지지용 지그는, 상부 스핀들이 회전하면서 생기는 회전력에 의해 펼쳐져 비딩부 하단면을 지지할 수 있는 구조의 가변적 하단 지지부를 포함하고, 상기 가변적 하단 지지부는 상부 스핀들이 회전을 멈춤으로써 접히면서 원상태로 복원되는 것을 특징으로 하는 제조방법. The jig for supporting the beading part of claim 2, wherein the jig for supporting the beading part includes a variable lower support part having a structure capable of supporting the bottom surface of the beading part by being unfolded by the rotational force generated by the rotation of the upper spindle. The manufacturing method characterized in that to restore the original state while folding by stopping the rotation. 제 1 항에 있어서, 상기 비딩 공정과 사이징 공정은,The method of claim 1, wherein the beading process and the sizing process, 비딩부 지지용 지그를 포함하는 상부 스핀들과 하부 스핀들에 의해 전지 캔이 고정되고,The battery can is fixed by an upper spindle and a lower spindle including a bead supporting jig, 상기 상부 및 하부 스핀들이 회전하면서 상부 스핀들 내에 있던 비딩부 지지용 지그가 회전력에 의해 펼쳐지고, 비딩 나이프가 전진하여 비딩부를 형성하며,As the upper and lower spindles rotate, the bead supporting jig in the upper spindle is unfolded by the rotational force, the beading knife moves forward to form the beading portion, 상기 상부 및 하부 스핀들이 회전하는 상태를 유지하면서 비딩 나이프가 후진하고, 비딩부 지지용 지그가 비딩부 하단면을 지지한 상태에서 상부 스핀들이 하강하면서 비딩부를 가압하여 사이징을 행하고,While the beading knife is retracted while maintaining the upper and lower spindles rotate, the beading unit supporting jig supports the lowering surface of the beading part, while the upper spindle is lowered to press the beading part and sizing. 사이징 완료 후 상부 및 하부 스핀들의 회전을 멈추면서 비딩부 지지용 지그가 원상태로 복원되며, 상부 스핀들은 상승하고 하부 스핀들은 하강하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지 제조방법. After stopping the rotation of the upper and lower spindles after the sizing is completed, the bead support jig is restored to its original state, the upper spindle is raised and the lower spindle is lowered. 원통형 전지의 제조 과정에 사용되는 지그로서, 캔의 상부에 장착되어 회전하는 상부 스핀들의 내측에 상하 이동이 가능한 형태로 장착되며, 하향 이동시 비딩부의 하단면 상에 위치하여 그것을 지지하고, 비딩부의 하단면으로부터 제거된 후 상향 이동하는 가변적 하단 지지부를 포함함으로써, 사이징 공정 중에 비딩부의 하단면을 지지하는 것을 특징으로 하는 비딩부 지지용 지그. Jig used in the manufacturing process of the cylindrical battery, mounted on the top of the can in the form of a vertical movement is possible to move inside the upper spindle, it is located on the bottom surface of the beading portion in the downward movement to support it, the bottom of the beading portion A jig for beading part support, characterized by supporting a bottom surface of the beading part during a sizing process by including a variable lower supporter moving upward after being removed from the surface. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 따른 방법으로 제조된 원통형 이차전지. Cylindrical secondary battery produced by the method according to any one of claims 1 to 4. 제 6 항에 있어서, 상기 이차전지의 비딩부의 폭은 0.1 ~ 0.5 mm 이고 그것의 하단면이 수평 상태를 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지.7. The cylindrical secondary battery according to claim 6, wherein a width of the bead portion of the secondary battery is 0.1 to 0.5 mm and its bottom surface is maintained in a horizontal state.
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