KR101471765B1 - Sealing method of pouch-type secondary battery, pouch-type secondary battery, and method for manufacturing the same - Google Patents

Sealing method of pouch-type secondary battery, pouch-type secondary battery, and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101471765B1
KR101471765B1 KR1020130068416A KR20130068416A KR101471765B1 KR 101471765 B1 KR101471765 B1 KR 101471765B1 KR 1020130068416 A KR1020130068416 A KR 1020130068416A KR 20130068416 A KR20130068416 A KR 20130068416A KR 101471765 B1 KR101471765 B1 KR 101471765B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sealing
pouch
temperature
lower pouches
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020130068416A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130140587A (en
Inventor
손정만
김상훈
이진욱
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20130140587A publication Critical patent/KR20130140587A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101471765B1 publication Critical patent/KR101471765B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105Pouches or flexible bags
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183Sealing members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은, 파우치형 이차 전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은,상부 및 하부 파우치의 실링영역을 실온 초과 온도의 제1 실링툴을 통해 압착하는 1차 실링단계; 및 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 상기 제1 실링툴의 온도 보다 낮은 온도의 제2 실링툴을 통해 압착하는 2차 실링단계를 포함한다. The present invention relates to a pouch type secondary battery and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a method of sealing a semiconductor device, comprising: a primary sealing step of squeezing a sealing region of upper and lower pouches through a first sealing tool at a temperature above room temperature; And a secondary sealing step of squeezing the sealing areas of the upper and lower pouches through a second sealing tool at a temperature lower than the temperature of the first sealing tool.

Description

파우치형 이차 전지의 실링방법, 파우치형 이차 전지 및 그의 제조방법{SEALING METHOD OF POUCH-TYPE SECONDARY BATTERY, POUCH-TYPE SECONDARY BATTERY, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch-type secondary battery, a pouch-type secondary battery, and a pouch-

본 발명은, 파우치형 이차 전지의 실링성을 향상시킨 파우치형 이차전지의 실링방법, 그의 실링방법을 포함하여 제조되는 파우치형 이차 전지 및 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch type secondary battery having improved sealing performance of a pouch type secondary battery, and a pouch type secondary battery including the sealing method.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries capable of meeting various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in view of the shape of the battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery that can be applied to products such as mobile phones with a small thickness. In terms of materials, lithium ion batteries having high energy density, discharge voltage, There is a high demand for a lithium secondary battery such as a lithium ion polymer battery.

최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Recently, a pouch-shaped battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet is attracting much attention due to low manufacturing cost, small weight, Its usage is also gradually increasing.

도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a general structure of a typical conventional pouch-type secondary battery as an exploded perspective view.

도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(31, 32), 전극 탭들(31, 32)에 용접되어 있는 전극리드(40, 41), 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다. 상기 전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 상기 전극 탭들(31, 32)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 상기 전극리드(40, 41)는 각 극판으로부터 연장된 복수개의 전극 탭들(31, 32)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(20)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 또한, 전극리드(40,41)의 상하면 일부에는 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(50)이 부착되어 있다.1, the pouch type secondary battery 10 includes an electrode assembly 30, electrode taps 31 and 32 extending from the electrode assembly 30, electrodes 32 and 33 welded to the electrode taps 31 and 32, Leads 40 and 41, and a battery case 20 accommodating the electrode assembly 30. [ The electrode assembly 30 is a power generation element in which an anode and a cathode are sequentially stacked in a state where a separation membrane is interposed therebetween, and has a stacked or stacked / folded structure. The electrode tabs 31 and 32 extend from the respective electrode plates of the electrode assembly 30 and the electrode leads 40 and 41 have a plurality of electrode tabs 31 and 32 extending from the respective electrode plates, And are partially exposed to the outside of the battery case 20, respectively. An insulating film 50 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 40 and 41 in order to increase the degree of sealing with the battery case 20 and at the same time to secure an electrically insulated state.

상기 전지케이스(20)는 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(22)와 그러한 본체(22)에 일체로 연결되어 있는 덮개(21)로 이루어져 있고, 수납부(23)에 전극조립체(30)을 수납한 상태로 접촉부위인 양측부(24)와 상단부(25)를 열압착시킴으로써 전지를 완성한다. 전지케이스(20)는 수지층/금속박층/수지층의 알루미늄 라미네이트 시트로서, 서로 접하는 덮개(21)와 본체(22)의 양측부(24) 및 상단부(25) 부위에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 열압착시킴으로써 접착시킨다. 양측부(24)는 상하 전지케이스(20)의 동일한 수지층이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(25)에는 전극리드(40, 41)가 돌출되어 있으므로 전극리드(40, 41)의 두께 및 전지케이스(20) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극리드(40, 41)와의 사이에 절연 필름(50)을 개재한 상태에서 열압착시킨다.The battery case 20 includes a case body 22 including a concave shaped storage portion 23 on which the electrode assembly 30 can be seated and a lid 21 integrally connected to the body 22 And the side portions 24 and the upper portion 25, which are the contact portions, are thermally bonded to each other in a state where the electrode assembly 30 is accommodated in the accommodating portion 23, thereby completing the battery. The battery case 20 is an aluminum laminate sheet of a resin layer / a metal foil layer / a resin layer. Heat and pressure are applied to both sides 24 and upper end portions 25 of the lid 21 and the main body 22, Are adhered to each other by thermocompression bonding. Both side portions 24 are in direct contact with the same resin layer of the upper and lower battery case 20, so that they can be uniformly sealed by melting. On the other hand, since the electrode leads 40 and 41 protrude from the upper end portion 25, the thickness of the electrode leads 40 and 41 and the electrode lead 40, and 41 with an insulating film 50 interposed therebetween.

이러한 파우치형 전지에 사용되는 파우치는 통상 금속박층과 이를 덮는 수지층의 다층막으로 구성되는데, 열압착성을 가져 실링재로서의 역할을 하는 내부층인 폴리올레핀계 수지층(Polyolefin Layer)과, 기계적 강도를 유지하고 수분과 산소의 배리어층으로서 역할을 하는 금속박층(주로 알루미늄층)과, 보호층으로 작용하는 외부층(주로 나일론층)이 순차적으로 적층된 다층막 구조로 구성되어 있다. 폴리올레핀계 수지층으로 흔히 사용되는 것으로는 CPP(Casted Polypropylene)가 있다.The pouch used in such a pouch-shaped battery is generally composed of a metal foil layer and a multilayer film of a resin layer covering the metal foil layer. The pouch is composed of a polyolefin resin layer (polyolefin layer) serving as an inner layer serving as a sealing material with thermocompression, And a multilayer film structure in which a metal foil layer (mainly an aluminum layer) serving as a barrier layer of moisture and oxygen and an outer layer (mainly a nylon layer) serving as a protective layer are sequentially laminated. Commonly used as a polyolefin-based resin layer is CPP (Casted Polypropylene).

전지의 케이스로서, 파우치를 사용할 경우에는, 금속캔을 사용할 때보다, 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 파우치의 열압착이 과도하게 되면, 파우치의 내부 수지층이 녹아 나와 전지의 절연파괴 현상이 일어나기 쉽고, 반대로, 과소하게 열압착 되면, 파우치의 밀봉성을 보장할 수 없게 되는 문제점이 있다.When a pouch is used as a case of a battery, the weight of the battery can be significantly reduced compared with the case of using a metal can. However, when the pouch is thermally pressed excessively, the internal resin layer of the pouch melts, There is a problem that the sealing property of the pouch can not be guaranteed.

따라서, 파우치의 열압착 적절한 온도, 압력, 및 시간을 고려하여 이루어져야 하지만, 대량 생산 시에 이를 맞추는 것은 다소 어려운 과제로 남아 있다.Thus, the thermal compression of the pouch must be made in consideration of the appropriate temperature, pressure, and time, but meeting this in mass production remains a challenging task.

한편, 실링된 파우치형 전지, 이의 실링방법, 및 실링장치 등에 대한 종래의 기술에 대해서는 하기 특허문헌 1 내지 특허문헌 3을 참조하여 이해할 수 있다(이로써, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3의 내용 전부는 종래의 기술로서, 본 명세서의 내용으로서, 전부 인용된다).On the other hand, conventional techniques for a sealed pouch-type battery, a sealing method thereof, and a sealing device can be understood with reference to Patent Documents 1 to 3 (the entire contents of Patent Documents 1 to 3 are hereby incorporated by reference) As a conventional technology, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety).

종래의 파우치형 전지의 실링방법, 및 이에 대한 실링장치에 대해서는, 특허문헌 1을 참조하여 이해할 수 있다. 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 종래의 파우치 실링방법은 가열된 실링툴을 상부 및 하부에 배치하여 파우치에 열과 압력을 가하는 방법이고, 주로 1회에 걸쳐 행하여졌다. 그러나, 이러한 방법은, 상술한 바와 같이, 내부 수지층(주로, 폴리프로필렌)이 녹아서 흐를 수 있게 됨에 따라, 절연저항이 깨질 우려가 있기 때문에 개선이 요구된다.A conventional sealing method for a pouch-shaped battery and a sealing device therefor can be understood with reference to Patent Document 1. [ As disclosed in Patent Document 1, the conventional pouch sealing method is a method in which a heated sealing tool is disposed on the upper and lower sides to apply heat and pressure to the pouch, and the sealing pouch is mainly performed once. However, this method is required to be improved because the insulation resistance may be broken as the internal resin layer (mainly polypropylene) melts and flows as described above.

한편, 2회 이상 실링 공정을 가진 종래의 파우치형 전지 실링방법에 대해서는, 특허문헌 2, 및 특허문헌 3을 참조하여 이해할 수 있다.On the other hand, a conventional pouch-type battery sealing method having a sealing process two or more times can be understood with reference to Patent Document 2 and Patent Document 3. [

특허문헌 2는, 제1파우치 시트 및 제2파우치 시트 사이에 전극조립체를 위치시키는 단계; 상기 제1,2파우치 시트의 적어도 한 측부 상에서 상기 제1,2파우치 시트의 외곽 영역을 초기 실링하는 단계; 및 상기 제1,2파우치 시트중 적어도 한 측부 상에서 제1,2파우치 시트의 외곽 영역을 추가 실링하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 2단계 실링방법에 대해 개시하고 있다. 특허문헌 2는, 2단계 실링과정을 포함하는 실링방법에 대해 개시하고 있지만, 같은 실링영역에 온도가 상호 다른 실링툴에 의한 2단계 실링과정에 대해 개시하고 있지는 않다.Patent Document 2 discloses a method of manufacturing an electrode assembly, comprising: positioning an electrode assembly between a first pouch sheet and a second pouch sheet; Initially sealing an outer region of the first and second pouch sheets on at least one side of the first and second pouch sheets; And further sealing the outer region of the first and second pouch sheets on at least one side of the first and second pouch sheets. Patent Document 2 discloses a sealing method including a two-step sealing process, but does not disclose a two-step sealing process by a sealing tool having mutually different temperatures in the same sealing area.

또한, 특허문헌 3은, 상부시트와 하부시트가 실링되는 제1실링부를 포함하며, 상기 제1실링부의 일부 또는 전부에 제2실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지가, 2단계 실링되어, 제조되는 것을 개시하고 있다. 특허문헌 3은, 동일한 실링 영역 상의 2단계 실링과정을 포함하는 실링방법에 대해 개시하고 있지만, 특허문헌 2와 마찬가지로, 같은 실링영역에 온도가 상호 다른 실링툴에 의한 2단계 실링과정에 대해 개시하고 있지는 않다.Patent Document 3 discloses a pouch type secondary battery comprising a first sealing portion in which an upper sheet and a lower sheet are sealed and a second sealing portion in a part or the whole of the first sealing portion, And the like. Patent Document 3 discloses a sealing method including a two-step sealing process on the same sealing area. However, as in Patent Document 2, a two-step sealing process using sealing tools having mutually different temperatures in the same sealing area is disclosed It is not.

한편, 전술한 바와 같이, 특허문헌들을 포함한 종래의 파우치형 이차전지는 전극조립체가 수용된 파우치의 개방된 실링영역을 통해 전해액을 주입하고, 전해액에 포함된 가스를 파우치의 개방된 실링영역을 통해 외부로 배출시켜 제거한 후, 파우치의 개방된 실링영역을 다시 실링하는 과정을 수행한다.As described above, in the conventional pouch-type secondary battery including the patent documents, the electrolyte is injected through the open sealing area of the pouch containing the electrode assembly, and the gas contained in the electrolyte is discharged through the open sealing area of the pouch to the outside And then sealing the opened sealing area of the pouch again.

그러나 종래의 파우치형 이차전지는 전해액에 포함된 가스가 파우치의 개방된 실링영역을 통해 외부로 배출되면서 가스에 의해 파우치의 개방된 실링영역이 약화되는 문제가 발생하며, 이 약화된 실링영역을 열융착하여 실링할 경우 실링성이 떨어지고, 외부의 충격에 의해 쉽게 변형이 발생하는 문제가 있다.However, in the conventional pouch-type secondary battery, the gas contained in the electrolyte is discharged to the outside through the opened sealing region of the pouch, and the sealing region of the pouch is opened by the gas is weakened. There is a problem that the sealing property is deteriorated when fused and sealed, and deformation easily occurs due to an external impact.

WO 2001/054985 A1 (2001.08.02.)WO 2001/054985 A1 (Aug. 02, 2001) KR 10-2011-0109824 A (2011.10.06.)KR 10-2011-0109824 A (2011.10.06.) KR 10-1032290 B1 (2011.04.25.)KR 10-1032290 B1 (April 25, 2011.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전해액에 포함된 가스가 배출되면서 강도가 약화된 파우치의 개방된 실링 영역을 온도가 상호 다른 실링툴을 통해 2단계로 실링하며, 이에 실링 영역이 외부 충격에 강하고, 높은 절연 저항 특성을 가지는 파우치형 이차 전지의 실링방법, 그의 실링방법을 포함하여 제조되는 파우치형 이차 전지 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for sealing an open sealing region of a pouch in which a gas contained in an electrolyte is weakened, A pouch type secondary battery which is resistant to external impact and has a high insulation resistance characteristic, a pouch type secondary battery manufactured by including the sealing method thereof, and a method for manufacturing the same.

본 발명은, 파우치형 이차 전지의 실링방법은The present invention relates to a pouch type secondary battery sealing method,

상부 및 하부 파우치의 실링영역을 실온 초과 온도의 제1 실링툴을 통해 압착하는 1차 실링단계; 및 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 상기 제1 실링툴의 온도 보다 낮은 온도의 제2 실링툴을 통해 압착하는 2차 실링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A primary sealing step of squeezing the sealing areas of the upper and lower pouches through a first sealing tool at a temperature above the room temperature; And a secondary sealing step of pressing the sealing areas of the upper and lower pouches through a second sealing tool having a temperature lower than the temperature of the first sealing tool.

상기 1차 실링단계가 종료되고, 상기 2차 실링단계가 시작되는 시간 간격은 30초 이하인 것을 특징으로 한다.The time interval at which the primary sealing step is ended and the secondary sealing step is started is less than 30 seconds.

상기 제1 실링툴의 온도는 120~250℃이며, 바람직하게는 상기 제1 실링툴의 온도는 180℃인 것을 특징으로 한다.The temperature of the first sealing tool is 120 to 250 ° C, and preferably the temperature of the first sealing tool is 180 ° C.

상기 제2 실링툴의 온도는 180℃ 미만이며, 바람직하게는 상기 제2 실링툴의 온도는 실온 범위의 온도인 것을 특징으로 한다.The temperature of the second sealing tool is less than 180 ° C, and preferably the temperature of the second sealing tool is in a range of room temperature.

상기 1차 실링단계는 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 압착하면서 열융착시키는 것을 특징으로 한다.The primary sealing step is characterized in that the sealing regions of the upper and lower pouches are thermally fused while being squeezed.

상기 2차 실링단계는 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 압착하면서 열융착된 융착부를 응고시키는 것을 특징으로 한다.The secondary sealing step is characterized by solidifying the fusion-bonded portion while compressing the sealing region of the upper and lower pouches.

상기 제1 실링툴은 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 1초 동안 압착하는 것을 특징으로 한다.And the first sealing tool presses the sealing areas of the upper and lower pouches for 1 second.

상기 제2 실링툴은 1차 실링된 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 1초 동안 압착하는 것을 특징으로 한다.And the second sealing tool compresses the sealing area of the first sealed upper and lower pouches for one second.

한편, 본 발명의 파우치형 이차 전지의 제조방법은 전극 조립체를 상부 및 하부 파우치 사이에 수납하는 수납단계; 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역 중 일측 실링영역을 제외하고 나머지 실링영역을 실링하는 초기 실링단계; 실링되지 않은 일측 실링영역을 통해 상부 및 하부 파우치 내부에 전해액을 주입하는 전해액 주입단계; 전해액 속에 포함된 가스를 상부 및 하부 파우치의 일측 실링영역을 통해 외부로 배출시켜 제거하는 가스 제거단계(degassing); 및 상부 및 하부 파우치의 실링되지 않은 일측 실링영역을 실링하는 말기 실링단계를 포함하는 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 실온 초과 온도의 제1 실링툴을 통해 압착하는 1차 실링단계; 및 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 상기 제1 실링툴의 온도 보다 낮은 온도의 제2 실링툴을 통해 압착하는 2차 실링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a pouch type secondary battery of the present invention includes: a receiving step of storing an electrode assembly between upper and lower pouches; An initial sealing step of sealing the remaining sealing areas except one sealing area of the sealing areas of the upper and lower pouches; An electrolyte injection step of injecting an electrolyte solution into the upper and lower pouches through the one sealing area which is not sealed; A degassing step of discharging the gas contained in the electrolyte solution to the outside through one sealing area of the upper and lower pouches; And a final sealing step of squeezing the sealing areas of the upper and lower pouches including an end sealing step of sealing the unsealed one side sealing area of the upper and lower pouches through a first sealing tool at room temperature above the room temperature; And a secondary sealing step of pressing the sealing areas of the upper and lower pouches through a second sealing tool having a temperature lower than the temperature of the first sealing tool.

상기 전극조립체는 하나 이상의 음극, 분리막, 양극을 차례로 적층하여 권취한 젤리 롤형 전극조립체; 음극, 분리막, 양극이 차례로 적층된 단위셀을 긴 필름형태의 분리막에 배치한 후 단일 방향으로 권취한 스택(stack) & 폴딩(folding)형 전극조립체; 음극, 분리막, 양극이 차례로 적층된 단위셀을 긴 필름형태의 분리막에 배치한 후 지그재그 방향으로 권취한 스택 & 폴딩형 전극조립체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The electrode assembly includes: a jellyroll-type electrode assembly in which one or more cathodes, a separator, and an anode are stacked in order; A stack and folding type electrode assembly in which a unit cell in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially stacked is disposed in a long film type separator and then wound in a single direction; And stacked and folded electrode assemblies in which a unit cell in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially stacked is disposed in a long film type separator and then wound in a zigzag direction.

상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역은 폴리프로필렌(polypropylene) 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
And the sealing regions of the upper and lower pouches include a polypropylene resin.

본 발명의 파우치형 이차 전지의 실링 방법은 전해액에 포함된 가스가 배출되면서 강도가 약화된 파우치의 개방된 실링 영역을 실온 초과 온도로 압착하면서 열융착시키는 1차 실링과, 1차 실링 보다 낮은 온도로 압착하면서 응고시키는 2차 실링을 수행함으로써 파우치의 개방된 실링 영역의 실링성과 강도를 증대시키고, 이에 외부의 충격에 강한 절연 저항을 가지게 되는 효과가 있다.The sealing method of the pouch type secondary battery of the present invention is characterized in that a primary sealing in which an open sealing region of a pouch whose strength is weakened while discharging the gas contained in the electrolyte is thermally fused while compressing the sealed region at a temperature exceeding room temperature, The sealing and the strength of the open sealing area of the pouch are increased, and thus the insulation resistance, which is resistant to external impact, is obtained.

그리고 이와 같은 파우치형 이차 전지의 실링 방법을 포함하여 파우치형 이차전지를 제조함으로써 불량 발생을 현저히 줄일 수 있고, 상품성을 높일 수 있는 효과가 있다.
The pouch type secondary battery including the sealing method of the pouch type secondary battery as described above can be manufactured to significantly reduce the occurrence of defects and increase the commerciality.

도 1은 종래의 파우치형 이차 전지를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지의 실링방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지의 실링방법에서 1차 실링 단계를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지의 실링방법에서 2차 실링 단계를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지의 실링방법을 포함하여 제조된 파우치형 이차 전지를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 이차 전지의 제조방법을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 이차 전지의 제조방법에서 수납단계를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 이차 전지의 제조방법에서 초기 실링단계를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 이차 전지의 제조방법에서 전해액 주입단계를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 이차 전지의 제조방법에서 가스 제거단계를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 이차 전지의 제조방법에서 말기 실링단계를 나타낸 도면.
1 is a view showing a conventional pouch type secondary battery.
2 is a flowchart showing a sealing method of a pouch type secondary battery according to the present invention.
3 is a view showing a primary sealing step in a sealing method of a pouch type secondary battery according to the present invention.
4 is a view showing a secondary sealing step in a sealing method of a pouch type secondary battery according to the present invention.
5 is a view showing a pouch type secondary battery manufactured by including a sealing method of a pouch type secondary battery according to the present invention.
6 is a flowchart showing a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.
7 is a view showing a storing step in a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.
8 is a view showing an initial sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.
9 is a view illustrating a step of injecting an electrolyte in a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.
10 is a view illustrating a step of removing a gas in a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.
11 is a view showing a terminal sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

본 발명에 따른 파우치형 이차전지의 실링방법은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 실온 초과 온도의 제1 실링툴(130)을 통해 압착하는 1차 실링단계(S10); 및 상기 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 상기 제1 실링툴(130)의 온도 보다 낮은 온도의 제2 실링툴(140)을 통해 압착하는 2차 실링단계(S20)를 포함한다.2 to 4, the sealing method of the pouch type secondary battery according to the present invention is characterized in that the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 are sealed with the first sealing A primary sealing step (S10) of pressing through the tool (130); And a second sealing tool (140) for pressing a sealing area (111) (121) of the upper and lower pouches (110) (120) through a second sealing tool (140) having a temperature lower than the temperature of the first sealing tool Step S20.

1차 실링단계(S10)는 도 3을 참조하면, 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)를 열융착시키기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 실온 초과 온도로 가열된 한 쌍의 제1 실링툴(130) 사이에 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)를 삽입한다. 그런 다음, 한 쌍의 제1 실링툴(130)을 밀착시켜 실링영역(111)(121)을 압착한다. 그러면 한 쌍의 제1 실링툴(130)의 열에 의해 실링영역(111)(121)이 열융착되면서 실링된다.Referring to FIG. 3, the primary sealing step S10 is for thermally fusing the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120. As shown in FIG. 3, The sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 are inserted between the pair of first sealing tools 130 heated to a predetermined temperature. Then, a pair of first sealing tools 130 are brought into close contact with each other to press the sealing areas 111 and 121. Then, the sealing regions 111 and 121 are thermally fused and sealed by the heat of the pair of first sealing tools 130.

이때, 제1 실링툴(130)은 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 1초 동안 압착한다. 즉, 제1 실링툴(130)을 통해 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 1초 미만으로 압착할 경우 과소 실링되어 실링성이 떨어질 수 있고, 1초 이상으로 압착할 경우 과대 실링되어 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)이 인장되는 등의 변형이 발생할 수 있다.At this time, the first sealing tool 130 presses the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 for 1 second. That is, when the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 are squeezed in less than one second through the first sealing tool 130, the sealing performance may be undermined, The upper and lower pouches 110 and 120 may be deformed such that the sealing regions 111 and 121 are pulled.

그리고 1차 실링단계(S10)에서 제1 실링툴(130)의 온도는 120 ~ 250℃ 범위 이내이며, 바람직하게는 180℃ 내외 범위이다. 즉, 제1 실링툴(130)의 온도가 상기 범위를 벗어나는 경우, 과소 또는 과대 실링되면서 실링성이 떨어지거나 또는 실링영역(111)(121)에 변형이 발생할 수 있다. In the first sealing step S10, the temperature of the first sealing tool 130 is in the range of 120 to 250 占 폚, preferably in the range of about 180 占 폚. That is, when the temperature of the first sealing tool 130 is out of the above-mentioned range, the sealing performance may be reduced due to under or over sealing, or deformation may occur in the sealing areas 111 and 121.

한편, 상기 실온의 의미는, 당업계에 「room temperature」또는 상온이라 칭하여지는 온도 범위를 말한다. 즉, 실험실, 연구실 등의 온도를 뜻하며, 특히 온도를 지정하거나 조절을 하지 않고 실험을 진행한 경우라든가 시료와 물질을 실내에 방치한 경우에 사용되는 온도 조건의 표현으로서, 실내의 대기 온도를 말한다. 일반적으로 인간이 쾌적하게 지낼 수 있는 온도로서, 보통 15 ~ 20℃ 전후이다.On the other hand, the meaning of the room temperature is a temperature range referred to as " room temperature " or room temperature in the art. That is, it means a temperature of a laboratory, a laboratory, etc., and is an expression of a temperature condition used when an experiment is conducted without designating or adjusting a temperature, or when a sample and a material are left indoors, . Generally, it is a comfortable temperature for humans, usually around 15 ~ 20 ℃.

한편, 본 발명의 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)은 폴리프로필렌(polypropylene) 수지를 포함한다. 즉, 폴리프로필렌(polypropylene) 수지는 180℃를 기준으로 이상일 경우 용융되고, 이하일 경우 응고되는 성질을 가진다.Meanwhile, the sealing regions 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 of the present invention include a polypropylene resin. That is, the polypropylene resin melts when the temperature is higher than 180 ° C, and has a property of solidifying when the temperature is lower than 180 ° C.

더욱이 폴리프로필렌은 냉각속도 증가에 따라, 결화도 감소, 결정크기 감소, 탄성 증가 및 거칠기(toughness) 증가의 현상을 보이고, 냉각속도가 감소됨에 따라, 이와 반대적 현상을 나타냄을 확인할 수 있다. 나아가, 결정화도가 낮은 폴리프로필렌은 탄성이 높기 때문에, 외부 충격에 대한 실링 영역의 밀봉 특성을 더욱 강화시켜주는 효과가 있다.Furthermore, it can be seen that polypropylene exhibits a phenomenon of decrease in crystallinity, decrease in crystal size, increase in elasticity, and increase in toughness as the cooling rate increases, and the opposite phenomenon is exhibited as the cooling rate is decreased. Furthermore, since the polypropylene having a low degree of crystallinity has high elasticity, the sealing property of the sealing region against external impact is further enhanced.

이에, 본 발명의 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)에 폴리프로필렌(polypropylene) 수지를 포함함으로써 밀봉 특성을 강화시킬 수 있다.Accordingly, the sealing property can be enhanced by including a polypropylene resin in the sealing regions 111 and 121 of the lower pouch 110 and the lower pouch 110 of the present invention.

1차 실링단계(S10)가 완료되면, 열융착된 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 냉각하여 응고시키는 2차 실링단계(S20)를 수행한다.After the primary sealing step S10 is completed, a secondary sealing step S20 is performed in which the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 are thermally fused and solidified.

여기서, 상기 1차 실링단계(S10) 종료되고, 2차 실링단계(S20)가 시작되는 시간 간격은 30초 이하인 것이 바람직하며, 10초 이하인 것이 더 바람직하다. 즉, 다소 고온의 제1 실링툴(130)에 의한 1차 실링 후, 실온의 제2 실링툴(140)에 의한 2차 실링이 진행됨으로 인해, 내부 수지층을 이루는 폴리프로필렌이, 1차 실링 시에 용융되었다가, 2차 실링 시에 급속 냉각되는 효과가 생기기 때문에, 1차 실링 종료 후부터 2차 실링 시작까지의 시간 간격은, 짧을수록 바람직하다.Here, the time interval at which the primary sealing step S10 is completed and the secondary sealing step S20 is started is preferably 30 seconds or less, more preferably 10 seconds or less. That is, after the first sealing by the first sealing tool 130 having a somewhat high temperature, the second sealing by the second sealing tool 140 at the room temperature proceeds, so that the polypropylene constituting the inner resin layer is sealed by the first sealing The effect of rapid cooling at the time of secondary sealing is obtained. Therefore, the shorter the time interval from the completion of the primary sealing to the start of the secondary sealing, the better.

2차 실링단계(S20)는 도 4를 참조하면, 열융착된 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 냉각하여 응고시키기 위한 것으로, 열융착된 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 한 쌍의 제2 실링툴(140) 사이에 삽입한 다음, 제2 실링툴(140)을 밀착시켜서 실링영역(111)(121)을 압착한다. 이때 제2 실링툴(140)은 제1 실링툴(130)의 온도 보다 낮은 온도로 압착하기 때문에 실링영역(111)(121)의 열융착부를 급속 냉각시켜서 응고시킨다.4, the secondary sealing step S20 is performed to cool and solidify the sealing areas 111 and 121 of the heat-sealed upper and lower pouches 110 and 120, The sealing areas 111 and 121 of the pouches 110 and 120 are inserted between the pair of second sealing tools 140 and then the sealing parts 111 and 121 ). At this time, since the second sealing tool 140 is compressed at a temperature lower than the temperature of the first sealing tool 130, the thermal fusion portion of the sealing regions 111 and 121 rapidly cools and solidifies.

여기서 2차 실링단계(S20)에서 제2 실링툴(140)의 온도는 180℃ 미만이며, 바람직하게는 실온 범위의 온도인 15 ~ 20℃이다. 즉, 실온의 온도를 가진 제2 실링툴(140)을 통해 실링영역(111)(121)의 열융착부를 압착하면, 제2 실링툴(140)이 실링영역(111)(121)의 열융착부를 급속 냉각하면서 면적은 작고, 두께는 크게 형성되도록 결정화한다.Here, the temperature of the second sealing tool 140 in the secondary sealing step S20 is less than 180 占 폚, preferably 15 to 20 占 폚, which is the temperature in the room temperature range. That is, when the thermally fused portions of the sealing regions 111 and 121 are pressed through the second sealing tool 140 having a room temperature, the second sealing tool 140 is thermally fused to the sealing regions 111 and 121 The area is crystallized so that the area is small and the thickness is large.

따라서 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지의 실링방법은 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 1차 및 2차 실링단계(S10)(S20)를 통해 실링함으로써 밴딩(bending) 등의 외부 충격에 강하고, 실링성을 증대시킬 수 있다.Therefore, the sealing method of the pouch type secondary battery according to the present invention is characterized in that the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 are sealed through the primary and secondary sealing steps S10 and S20 It is resistant to external impact such as bending, and the sealing ability can be increased.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
Hereinafter, in describing another embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for components having the same configurations and functions as those of the above-described embodiments, and redundant explanations are omitted.

본 발명의 파우치형 이차전지(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 겹쳐지게 적층되는 상부 및 하부 파우치(110)(120), 상부 및 하부 파우치(110)(120) 사이에 수용되는 전극조립체(200)를 포함하며, 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 4면인 실링영역은 모두 실링하여 밀봉한다.5, the pouch type secondary battery 100 of the present invention includes upper and lower pouches 110 and 120 which are stacked on top of each other, electrodes 110 and 120 housed between the upper and lower pouches 110 and 120, The sealing area, which includes the assembly 200, and which is four sides of the upper and lower pouches 110 and 120, all seal and seal.

여기서 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 4면인 실링영역 중 3면의 실링영역(112)(122)은 전해액을 주입하기 위해 열융착하여 초기 실링하고, 나머지 하나의 실링영역(111)(121)은 전해액에 포함된 가스를 배출시킨 후 고온과 실온으로 나누어 2단 압착하여 말기 실링한다.Here, the sealing areas 112 and 122 on three sides of the four sealing faces of the upper and lower pouches 110 and 120 are thermally fused to the electrolyte to inject the electrolyte, and the remaining one sealing area 111 ( 121) discharges the gas contained in the electrolytic solution and is divided into high temperature and room temperature, followed by two-stage compression and sealing at the end.

즉, 본 발명의 파우치형 이차전지는 말기 실링하는 하나의 실링영역의 실링 방법을 달리 적용하여 강도와 실링성을 증대시키며, 이에 외부의 충격에 강한 절연 저항특성을 가지게 된다.
That is, the pouch-type secondary battery of the present invention increases the strength and the sealing property by applying the sealing method of one sealing area which is to be sealed at the end, thereby having the insulation resistance characteristic which is resistant to the external impact.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 파우치형 이차전지의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.The method of manufacturing the pouch type secondary battery of the present invention having such a structure will be described in detail as follows.

본 발명의 파우치형 이차전지의 제조방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(200)를 상부 및 하부 파우치(110)(120) 사이에 수납하는 수납단계(S100), 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역 중 일측 실링영역(111)(121)을 제외하고 나머지 실링영역을 실링하는 초기 실링단계(S200), 실링되지 않은 일측 실링영역(111)(121)을 통해 상부 및 하부 파우치(110)(120) 내부에 전해액을 주입하는 전해액 주입단계(S300), 전해액 속에 포함된 가스를 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 일측 실링영역(111)(121)을 통해 외부로 배출시켜 제거하는 가스 제거단계(degassing)(S400); 및 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 일측 실링영역(111)(121)을 실링하는 말기 실링단계(S500)를 포함한다. 6, the method of manufacturing a pouch type secondary battery of the present invention includes a storing step S100 for storing the electrode assembly 200 between the upper and lower pouches 110 and 120, (S200) for sealing the remaining sealing areas except for one sealing area (111) (121) of the sealing area of the first sealing part (110) The electrolytic solution injecting step S300 of injecting the electrolytic solution into the lower pouches 110 and 120 allows the gas contained in the electrolytic solution to pass through the one side sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120, Degassing (S400); And an end sealing step S500 for sealing the one side sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120. [

이하, 파우치형 이차전지의 제조방법을 첨부된 도 7 내지 도 11을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a pouch type secondary battery will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 11.

수납단계(S100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 파우치(110)(120)를 겹쳐지게 적층한 상태에서 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 사이에 (210)가 외부로 노출되게 전극 조립체(200)를 수납한다. The storing step S100 is a step in which the upper and lower pouches 110 and 120 are stacked so that the upper and lower pouches 110 and 120 are separated from each other as shown in FIG. The electrode assembly 200 is exposed.

한편, 전극 조립체(200)는 하나 이상의 음극, 분리막, 양극을 차례로 적층하여 권취한 젤리 롤형 전극조립체, 음극, 분리막, 양극이 차례로 적층된 단위셀을 긴 필름형태의 분리막에 배치한 후 단일 방향으로 권취한 스택(stack) & 폴딩(folding)형 전극조립체, 음극, 분리막, 양극이 차례로 적층된 단위셀을 긴 필름형태의 분리막에 배치한 후 지그재그 방향으로 권취한 스택 & 폴딩형 전극조립체 중 어느 하나로 마련된다.Meanwhile, the electrode assembly 200 includes a jelly roll type electrode assembly in which one or more cathodes, a separator, and an anode are sequentially stacked and wound, a unit cell in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially stacked is placed in a long film- A stacked & folded electrode assembly in which a unit cell in which a stacked stacking & folding type electrode assembly, a cathode, a separation membrane, and an anode are stacked in this order is placed in a long film type separation membrane and then wound in a zigzag direction .

일 예로, 젤리 롤형 전극조립체를 상부 및 하부 파우치(110)(120) 사이에 수납할 경우 젤리 롤형 전극조립체를 포함하는 이차전지를 제조할 수 있다.For example, when the jelly roll type electrode assembly is housed between the upper and lower pouches 110 and 120, a secondary battery including the jelly roll type electrode assembly can be manufactured.

수납단계(S100)가 완료되면, 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역을 압착하는 초기 실링단계(S200)를 수행한다.When the storing step S100 is completed, an initial sealing step S200 of pressing the sealing areas of the upper and lower pouches 110 and 120 is performed.

초기 실링단계(S200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역 중 일측 실링영역(111)(121)을 제외하고 나머지 3면의 실링영역을 실링한다. 실링툴(미도시)을 통해 압착하여 열융착시킨다.As shown in FIG. 8, the initial sealing step S200 seals the remaining three sealing areas except for the sealing areas 111 and 121 among the sealing areas of the upper and lower pouches 110 and 120 . (Not shown) and thermally fused.

초기 실링단계(S200)가 완료되면, 상부 및 하부 파우치(110)(120) 내부에 전해액을 주입하는 전해액 주입단계(S300)를 수행한다.When the initial sealing step S200 is completed, an electrolyte injection step S300 for injecting an electrolyte into the upper and lower pouches 110 and 120 is performed.

전해액 주입단계(S300)는 도 9에 도시된 바와 같이, 실링되지 않은 일측 실링영역(111)(121)이 상부를 향하게 상부 및 하부 파우치(110)(120)를 세운다. 그러면 상부 및 하부 파우치(110)(120)가 상향 개방된 주머니 형태가 되며, 이와 같은 상태에서 일측 실링영역(111)(121)을 통해 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 소정 높이까지 전해액을 주입한다.In the electrolyte injection step S300, as shown in FIG. 9, the upper and lower pouches 110 and 120 are set up with the unsealed one side sealing area 111 and the upper side 121 facing upward. In this state, the upper and lower pouches 110 and 120 are opened up to a predetermined height of the upper and lower pouches 110 and 120 through the one sealing area 111 and 121, .

전해액 주입단계(S300)가 완료되면, 전해액에 포함된 가스를 제거하기 위한 가스 제거단계(degassing)(S400)를 수행한다.When the electrolyte injection step (S300) is completed, a degassing step (S400) is performed to remove the gas contained in the electrolytic solution.

가스 제거단계(S400)는 도 10에 도시된 바와 같이, 전해액이 주입된 상부 및 하부 파우치(110)(120)를 진공챔버(300)에 넣은 다음, 진공 압력을 가해 전해액 속에 포함된 가스를 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 일측 실링영역(111)(121)을 통해 외부로 배출시켜 제거한다.10, the upper and lower pouches 110 and 120, into which the electrolyte is injected, are introduced into the vacuum chamber 300, and then the gas contained in the electrolyte is supplied to the upper portion And one side sealing area 111 (121) of the lower pouch 110 (120).

또한, 전극 조립체(200)를 일정시간 충전을 시킨 다음, 전극 조립체(200)의 충전시 전기화학반응에 의해 전해액에 가스가 발생하며, 이 가스 또한 진공챔버(300) 속에서 진공 압력을 가해 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 일측 실링영역(111)(121)을 통해 외부로 배출시켜 제거한다.In addition, after the electrode assembly 200 is charged for a predetermined time, a gas is generated in the electrolyte by the electrochemical reaction when the electrode assembly 200 is charged, and this gas is also subjected to a vacuum pressure in the vacuum chamber 300, And one side sealing area 111 (121) of the lower pouch 110 (120).

가스 제거단계(S400)가 완료되면, 일측 실링영역(111)(121)을 실링하여 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 4면을 모두 밀폐되도록 하는 말기 실링단계(S500)를 수행한다.When the gas removing step S400 is completed, a terminal sealing step S500 is performed in which one side sealing areas 111 and 121 are sealed to seal all four sides of the upper and lower pouches 110 and 120.

말기 실링단계(S500)는 전술한 파우치형 이차전지의 실링방법을 이용하여 실링한다.The terminal sealing step S500 is performed using the sealing method of the pouch type secondary battery described above.

즉, 가스 제거단계(S400)에서 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 통해 전해액에 포함된 가스가 외부로 배출되는데, 이때 가스에 의해 실링영역(111)(121)이 약화되는 변형이 발생하며, 이 상태에서 종래기술의 실링방법으로 실링하면, 밴딩 등 외부의 충격에 쉽게 변형이 발생하는 문제가 있다.That is, in the gas removing step S400, the gas contained in the electrolytic solution is discharged to the outside through the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120. At this time, There occurs a deformation that weakens the sealing member 121. In this state, there is a problem that when the sealing is performed by the sealing method of the related art, deformation easily occurs due to external impact such as banding.

이에, 본 발명의 말기 실링단계(S500)는 도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 실온 초과 온도의 제1 실링툴(130)을 통해 압착하는 1차 실링단계(S10), 및 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)을 제1 실링툴(130)의 온도 보다 낮은 온도의 제2 실링툴(140)을 통해 압착하는 2차 실링단계(S20)를 통해 실링하며, 이에 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역(111)(121)의 약해진 강도 및 실링성을 증대시킬 수 있고, 외부 충격에 강한 절연 저항 특성을 가진다.3 and 4, the sealing area 111 (121) of the upper and lower pouches 110 and 120 is connected to the first sealing tool 130 of the upper and lower pouches 110 and 120 and the sealing areas 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 through the first and second sealing tools 130 and 130, Through the secondary sealing step S20 in which the sealing portions 111 and 121 of the upper and lower pouches 110 and 120 are pressed through the sealing tool 140 to increase the weakened strength and sealing property of the sealing regions 111 and 121 And has an insulation resistance characteristic that is resistant to external impact.

한편, 말기 실링단계(S500)의 1차 실링단계(S10)과 2차 실링단계(S20)은 전술한 파우치형 이차전지의 실링방법에서 자세히 설명하였기에 여기서는 자세한 설명을 생략한다.Meanwhile, since the primary sealing step S10 and the secondary sealing step S20 of the terminal sealing step S500 have been described in detail in the sealing method of the pouch type secondary battery described above, a detailed description will be omitted here.

말기 실링단계(S500)가 완료되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 완제품인 파우치형 이차전지(100)가 제작된다.When the terminal sealing step S500 is completed, as shown in Fig. 11, a pouch-type secondary battery 100 is manufactured.

따라서 본 발명의 파우치형 이차전지 제조방법은 1차 실링단계(S10)과 2차 실링단계(S20)를 수행하는 말기 실링단계(S500)를 포함함으로써 상부 및 하부 파우치(110)(120)의 실링영역은 외부 충격에 강한 절연 저항 특성을 가지게 된다.Therefore, the method of manufacturing a pouch type secondary battery of the present invention includes a final sealing step S500 for performing a primary sealing step S10 and a secondary sealing step S20, so that sealing of the upper and lower pouches 110 and 120 The region has an insulation resistance characteristic resistant to an external impact.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of the present invention should be interpreted based on the scope of the following claims and all technical ideas within the scope of equivalents thereof are to be construed as being included in the scope of the present invention. It is to be understood that the invention is not limited thereto.

Claims (14)

전극 조립체를 상부 및 하부 파우치 사이에 수납하는 수납단계;
상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역 중 일측 실링영역을 제외하고 나머지 실링영역을 실링하는 초기 실링단계;
실링되지 않은 일측 실링영역을 통해 상부 및 하부 파우치 내부에 전해액을 주입하는 전해액 주입단계;
전해액 속에 포함된 가스를 상부 및 하부 파우치의 일측 실링영역을 통해 외부로 배출시켜 제거하는 가스 제거단계(degassing); 및
상기 상부 및 하부 파우치의 실링되지 않은 일측 실링영역을 실링하는 말기 실링단계를 포함하며,
상기 말기 실링단계는 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 실온 초과 온도의 제1 실링툴을 통해 압착하여 열융착시키는 1차 실링단계; 및 상기 열융착된 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 상기 제1 실링툴의 온도 보다 낮은 온도의 제2 실링툴을 통해 압착하여 냉각시키는 2차 실링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
A receiving step of receiving the electrode assembly between the upper and lower pouches;
An initial sealing step of sealing the remaining sealing areas except one sealing area of the sealing areas of the upper and lower pouches;
An electrolyte injection step of injecting an electrolyte solution into the upper and lower pouches through the one sealing area which is not sealed;
A degassing step of discharging the gas contained in the electrolyte solution to the outside through one sealing area of the upper and lower pouches; And
And an end sealing step of sealing the unsealed one side sealing area of the upper and lower pouches,
Wherein the terminal sealing step comprises: a primary sealing step of compressing and sealing the sealing areas of the upper and lower pouches through a first sealing tool at a temperature above the room temperature; And a secondary sealing step of pressing and sealing the sealing region of the heat-sealed upper and lower pouches through a second sealing tool having a temperature lower than the temperature of the first sealing tool to cool the pouch type secondary battery. Gt;
청구항 1에 있어서,
상기 1차 실링단계가 종료되고, 상기 2차 실링단계가 시작되는 시간 간격은 30초 이하인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the time interval at which the primary sealing step ends and the secondary sealing step starts is less than 30 seconds. ≪ Desc / Clms Page number 21 >
청구항 1에 있어서,
상기 제1 실링툴의 온도는 120~250℃인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the first sealing tool is 120 to 250 ° C.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 실링툴의 온도는 180℃인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the temperature of the first sealing tool is 180 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 실링툴의 온도는 180℃ 미만인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the second sealing tool is less than 180 占 폚.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 실링툴의 온도는 실온 범위의 온도인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method of claim 5,
Wherein the temperature of the second sealing tool is in a range of room temperature.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 실링단계는 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 압착하면서 열융착시키는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the primary sealing step comprises thermally fusing the sealing regions of the upper and lower pouches while compressing them.
청구항 7에 있어서,
상기 2차 실링단계는 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 압착하면서 열융착된 융착부를 응고시키는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method of claim 7,
Wherein the secondary sealing step coagulates the fused portion that is thermally fused while compressing the sealing region of the upper and lower pouches.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 실링툴은 상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 1초 동안 압착하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first sealing tool compresses the sealing region of the upper and lower pouches for one second.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 실링툴은 1차 실링된 상부 및 하부 파우치의 실링영역을 1초 동안 압착하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second sealing tool compresses the sealed region of the first sealed upper and lower pouches for one second.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전극조립체는 하나 이상의 음극, 분리막, 양극을 차례로 적층하여 권취한 젤리 롤형 전극조립체; 음극, 분리막, 양극이 차례로 적층된 단위셀을 긴 필름형태의 분리막에 배치한 후 단일 방향으로 권취한 스택(stack) & 폴딩(folding)형 전극조립체; 음극, 분리막, 양극이 차례로 적층된 단위셀을 긴 필름형태의 분리막에 배치한 후 지그재그 방향으로 권취한 스택 & 폴딩형 전극조립체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
The electrode assembly includes: a jellyroll-type electrode assembly in which one or more cathodes, a separator, and an anode are stacked in order; A stack and folding type electrode assembly in which a unit cell in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially stacked is disposed in a long film type separator and then wound in a single direction; And a stacked and folded electrode assembly in which a unit cell in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially stacked is disposed in a long film type separator and then wound in a zigzag direction.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 및 하부 파우치의 실링영역은 폴리프로필렌(polypropylene) 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the sealing region of the upper and lower pouches comprises a polypropylene resin.
청구항 1의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.A pouch type secondary battery produced by the manufacturing method of claim 1.
KR1020130068416A 2012-06-14 2013-06-14 Sealing method of pouch-type secondary battery, pouch-type secondary battery, and method for manufacturing the same KR101471765B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120063724 2012-06-14
KR20120063724 2012-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130140587A KR20130140587A (en) 2013-12-24
KR101471765B1 true KR101471765B1 (en) 2014-12-10

Family

ID=49985138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130068416A KR101471765B1 (en) 2012-06-14 2013-06-14 Sealing method of pouch-type secondary battery, pouch-type secondary battery, and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101471765B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017034380A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 주식회사 엘지화학 Secondary battery sealing device
EP3264488A4 (en) * 2015-08-27 2018-02-21 LG Chem, Ltd. Secondary battery sealing device
KR20180028714A (en) * 2016-09-09 2018-03-19 주식회사 엘지화학 Sealing Device for Battery Case Comprising Sealing Protrusion and Method of Manufacturing Battery Cell Using the Same
WO2019045329A1 (en) * 2017-08-29 2019-03-07 주식회사 엘지화학 Pouch-type battery side part sealing method including two-step sealing process
WO2022103194A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch-type battery cell manufacturing method including secondary sealing and pouch-type battery cell manufactured thereby
KR20220065707A (en) 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 엘지에너지솔루션 Method of manufacturing pouch-type battery cell comprising two-times sealing and pouch-type battery cell manufactured thereby
WO2022108194A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Method and apparatus for manufacturing pouch-type secondary battery

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102191499B1 (en) * 2014-08-11 2020-12-15 에스케이이노베이션 주식회사 Sealing apparatus of pouch type secondary battery
KR102137757B1 (en) 2017-12-21 2020-07-24 주식회사 엘지화학 Pouch case sealing apparatus
KR20230036934A (en) * 2021-09-08 2023-03-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch-type secondary battery sealing method, pouch-type secondary battery manufacturing method, pouch-type secondary battery sealing device, and pouch-type secondary battery manufactured using the same.
WO2023204549A1 (en) * 2022-04-18 2023-10-26 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and manufacturing method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008146942A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Nissan Motor Co Ltd Thin type battery, and manufacturing method and manufacturing device of thin type battery
KR20110061293A (en) * 2009-12-01 2011-06-09 주식회사 엘지화학 Pouch-type battery case having gas-gathering residue portion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008146942A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Nissan Motor Co Ltd Thin type battery, and manufacturing method and manufacturing device of thin type battery
KR20110061293A (en) * 2009-12-01 2011-06-09 주식회사 엘지화학 Pouch-type battery case having gas-gathering residue portion

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10777840B2 (en) 2015-08-27 2020-09-15 Lg Chem, Ltd. Apparatus for sealing secondary battery
EP3264488A4 (en) * 2015-08-27 2018-02-21 LG Chem, Ltd. Secondary battery sealing device
WO2017034380A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 주식회사 엘지화학 Secondary battery sealing device
KR20180028714A (en) * 2016-09-09 2018-03-19 주식회사 엘지화학 Sealing Device for Battery Case Comprising Sealing Protrusion and Method of Manufacturing Battery Cell Using the Same
KR102174607B1 (en) 2016-09-09 2020-11-05 주식회사 엘지화학 Sealing Device for Battery Case Comprising Sealing Protrusion and Method of Manufacturing Battery Cell Using the Same
WO2019045329A1 (en) * 2017-08-29 2019-03-07 주식회사 엘지화학 Pouch-type battery side part sealing method including two-step sealing process
KR20190023649A (en) * 2017-08-29 2019-03-08 주식회사 엘지화학 Method for Sealing Side Part of Pouch-Type Battery Comprising Two Sealing Steps
US11024912B2 (en) 2017-08-29 2021-06-01 Lg Chem, Ltd. Method of sealing side portion of pouch-shaped battery including two-step sealing process
KR102367387B1 (en) * 2017-08-29 2022-02-24 주식회사 엘지에너지솔루션 Method for Sealing Side Part of Pouch-Type Battery Comprising Two Sealing Steps
WO2022103194A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch-type battery cell manufacturing method including secondary sealing and pouch-type battery cell manufactured thereby
KR20220065707A (en) 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 엘지에너지솔루션 Method of manufacturing pouch-type battery cell comprising two-times sealing and pouch-type battery cell manufactured thereby
CN115485913A (en) * 2020-11-13 2022-12-16 株式会社 Lg新能源 Method for manufacturing pouch type battery cell including secondary sealing and pouch type battery cell manufactured thereby
WO2022108194A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Method and apparatus for manufacturing pouch-type secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130140587A (en) 2013-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101471765B1 (en) Sealing method of pouch-type secondary battery, pouch-type secondary battery, and method for manufacturing the same
KR101216422B1 (en) Secondary Battery Having Sealing Portion of Improved Insulating Property
JP2019537225A (en) Pouch exterior material for secondary battery, pouch type secondary battery using the same, and manufacturing method thereof
KR101947837B1 (en) Tab lead and manufaturing method thereof
KR101111074B1 (en) Battery Cell Having Excellent Structure Stability and Insulation Resistance
US10147912B2 (en) Method for manufacturing battery cell and battery module
EP2587566B1 (en) Rechargeable battery with improved safety
WO2002054525A1 (en) Nonaqueous electrolyte battery and production method therefor
CN106169551A (en) Packed battery
JP2008130360A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR101108447B1 (en) Process for Preparation of Pouch-typed Secondary Battery Having Excellent Sealing Property
WO2017158986A1 (en) Battery cell
JP2008269819A (en) Nonaqueous electrolytic solution secondary battery
KR20140033585A (en) Secondary battery
KR101306190B1 (en) Secondary Battery of Improved Insulating Property
KR20180025805A (en) Pressing jig and method of fabricating secondary battery using the same
JPH07272761A (en) Nonaqueous electrolytic secondary battery
KR101292284B1 (en) Secondary Battery Having Sealing Portion of Novel Structure
EP3018750B1 (en) Battery cell
KR101147605B1 (en) Method of Preparing Secondary Battery
KR101590456B1 (en) Secondary battery and method for packaging thereof
JP4069885B2 (en) Film exterior battery manufacturing apparatus and film exterior battery manufacturing method
KR20170058047A (en) Pouch-typed Battery Case Having Disposable Gas Gathering Member Attached Thereto and Method for Manufacturing Battery Cell Using the same
JP2019160659A (en) Electrochemical element
KR102258286B1 (en) Battery cell, and battery module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 5