KR101493950B1 - Method ＆ apparatus for manufacturing secondary battery - Google Patents

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윤난지
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Abstract

본 발명은 이차 전지 제조 방법 및 장치를 개시한다. 상기 이차 전지 제조 장치는, 소정의 깊이로 리세스된 개방단을 가진 제1파트와 상기 개방단을 폐쇄하는 제2파트를 포함하되, 상기 제2파트의 상부에는 전원 공급용 연결단자가 구비된 것이 특징인 진공 챔버; 및 베이스와, 전극 조립체가 내장된 하나 또는 그 이상의 전지 케이스가 배치될 수 있는 수납 공간을 정의할 수 있도록 상기 베이스에 소정 간격으로 배열된 칸막이와, 상기 베이스 및 상기 칸막이에 설치된 가열 부재와, 상기 베이스의 위치가 상기 제2파트의 상부에 고정되거나 반대로 고정이 해제될 때 상기 제2파트의 상부에 구비된 상기 전원 공급용 연결단자와의 접촉 또는 접촉 해제를 통해 상기 가열 부재에 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 베이스의 하부에 구비된 대응 연결단자를 포함하는 트레이;를 구비한다.The present invention discloses a method and an apparatus for manufacturing a secondary battery. The secondary battery manufacturing apparatus includes a first part having an open end recessed to a predetermined depth and a second part closing the open end, wherein a power supply connection terminal is provided on an upper portion of the second part A vacuum chamber; A base, a partition arranged at a predetermined interval in the base so as to define a storage space in which one or more battery cases in which the electrode assembly is housed can be arranged, a heating member provided in the base and the partition, When the position of the base is fixed to the upper part of the second part or the fixing is released in the opposite direction, the power is selectively supplied to the heating member through contact or disengagement with the power supply connection terminal provided on the upper part of the second part And a corresponding connection terminal provided at a lower portion of the base to supply the tray.

이차 전지, 리튬, 전해액, 함침, 습윤, 거치대, 트레이, 가열 Secondary battery, lithium, electrolytic solution, impregnation, wet, stand, tray, heating

Description

이차 전지 제조 방법 및 장치{Method ＆ apparatus for manufacturing secondary battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 이차 전지 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전해액의 함침 성능을 향상시킬 수 있는 리튬 이온 이차 전지 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a secondary battery, and more particularly, to a method and apparatus for manufacturing a lithium ion secondary battery capable of improving the impregnation performance of an electrolyte.

최근, 휴대용 전기, 전자기기의 폭발적인 수요 증가로 인해 이차 전지의 수요도 급격하게 증가하고 있으며, 특히 리튬 이차 전지는 고용량화 측면에서 가장 큰 주목을 받고 있다.In recent years, demand for secondary batteries has been rapidly increasing due to explosive demand of portable electric and electronic devices. In particular, lithium secondary batteries are receiving the greatest attention in terms of high capacity.

한편, 환경 문제가 심각하게 대두되면서 지구 온난화 현상에 대한 해결 방안이 진지하고 지속적으로 논의되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 지구 온난화의 주범인 자동차의 화석 연료의 사용을 줄이고 환경 친화적인 전기 자동차를 의무적으로 사용하게 하는 법안이 시행될 예정이다. 또한, 공해 문제를 해결하기 위해 전기 자동차(HEV, EV)에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있으며 현재 상용화된 자동차도 있다. 이 경우 대용량의 전지가 필요하므로 전기 자동차에 사용될 이차 전지의 안정성에 대해서도 새로운 접근이 필요하게 되었다. 이 를 만족시키기 위해 전지의 폭과 높이를 증대시켜 해결하는 방법이 시도되고 있다. 그러나, 이러한 시도는 이차 전지의 용량을 증대시키고 전지의 형태를 간편하게 할 수 있는 장점이 있으나, 전극판의 면적이 넓어짐에 따라 전해액을 전극판의 전면적에 걸쳐 균일하게 습윤(Wetting)시켜 충, 방전 싸이클이 진행될 때 전극판의 전면적에 걸친 균일한 전극 반응이 어려운 단점이 있다. 즉, 전지의 고용량화 추세 및 그에 따른 전지의 전극판의 면적이 증가되면서 전해액의 습윤에 대한 중요성이 커지고 있다. 왜냐하면, 전지에 있어서 전해액의 습윤이 불완전할 때 전지의 용량이 저하됨은 물론, 전극 상태의 불균일성이 심화되어 전극 반응이 국부적으로 집중되어 그곳에서 리튬 금속이 국부적으로 석출되어 전지의 안전성에도 문제를 일으킬 수 있기 때문이다. 뿐만 아니라, 전해액의 습윤에 소요되는 시간이 상대적으로 증가하면 전지의 생산성이 저하되는 문제점도 있다. 또한, 전해질의 습윤 불량은 다른 전극 상태가 양호함에도 불구하고 전극의 퇴화를 가속시켜 전지의 수명을 단축시킬 수 있다. On the other hand, as environmental problems have become serious, solutions to the global warming phenomenon are seriously and constantly being discussed. As a solution to this problem, legislation will be implemented to reduce the use of fossil fuels for automobiles, which are the main cause of global warming, and to make environmentally friendly electric vehicles mandatory. In addition, research and development of electric vehicles (HEV, EV) are being continuously carried out in order to solve the pollution problem, and some commercial vehicles are currently commercialized. In this case, since a large-capacity battery is required, a new approach to the stability of a secondary battery to be used in an electric vehicle is required. In order to satisfy this, a method of solving the problem by increasing the width and height of the battery has been attempted. However, such an attempt has the advantage of increasing the capacity of the secondary battery and simplifying the shape of the battery. However, as the area of the electrode plate becomes wider, the electrolyte is uniformly wetted over the entire surface of the electrode plate, There is a disadvantage that a uniform electrode reaction over the entire surface of the electrode plate is difficult when the cycle proceeds. That is, as the capacity of the battery increases and the area of the electrode plate of the battery increases, the wetting of the electrolyte becomes more important. This is because when the wetting of the electrolyte solution in the battery is incomplete, not only the capacity of the battery is reduced but also the non-uniformity of the electrode state is intensified and the electrode reaction locally concentrates, locally depositing lithium metal therein, It is because. In addition, when the time required for wetting the electrolyte is relatively increased, there is a problem that the productivity of the battery is lowered. In addition, the poor wetting of the electrolyte accelerates degradation of the electrode and shortens the lifetime of the battery even though other electrode states are good.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 전해액의 습윤(함침)을 원활하게 하여 전지의 균일한 성능을 확보하고, 전지의 수명을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 이차 전지 제조 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery manufacturing method improved in structure so as to smooth the wetting (impregnation) of an electrolyte solution to ensure uniform performance of the battery, The purpose of the device is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이차 전지 제조 장치는, 소정의 깊이로 리세스된 개방단을 가진 제1파트와 상기 개방단을 폐쇄하는 제2파트를 포함하되, 상기 제2파트의 상부에는 전원 공급용 연결단자가 구비된 것이 특징인 진공 챔버; 및 베이스와, 전극 조립체가 내장된 하나 또는 그 이상의 전지 케이스가 배치될 수 있는 수납 공간을 정의할 수 있도록 상기 베이스에 소정 간격으로 배열된 칸막이와, 상기 베이스 및 상기 칸막이에 설치된 가열 부재와, 상기 베이스의 위치가 상기 제2파트의 상부에 고정되거나 반대로 고정이 해제될 때 상기 제2파트의 상부에 구비된 상기 전원 공급용 연결단자와의 접촉 또는 접촉 해제를 통해 상기 가열 부재에 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 베이스의 하부에 구비된 대응 연결단자를 포함하는 트레이;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a secondary battery including a first part having an open end recessed to a predetermined depth and a second part closing the open end, A vacuum chamber having a connection terminal for power supply; A base, a partition arranged at a predetermined interval in the base so as to define a storage space in which one or more battery cases in which the electrode assembly is housed can be arranged, a heating member provided in the base and the partition, When the position of the base is fixed to the upper part of the second part or the fixing is released in the opposite direction, the power is selectively supplied to the heating member through contact or disengagement with the power supply connection terminal provided on the upper part of the second part And a corresponding connection terminal provided at a lower portion of the base to supply the tray.

바람직하게, 상기 가열 부재는 상기 트레이의 베이스에 설치된 가열선일 수 있다. Preferably, the heating member may be a heating wire installed at the base of the tray.

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바람직하게, 상기 온도 범위는 40℃ 내지 60℃이다.Preferably, the temperature range is 40 占 폚 to 60 占 폚.

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바람직하게, 상기 트레이는 상기 전지 케이스를 수평 또는 수직으로 수납할 수 있다.Preferably, the tray may house the battery case horizontally or vertically.

바람직하게, 상기 진공 챔버의 내부 진공도는 10-1torr 내지 10-3 torr 범위이다.Preferably, the vacuum degree of the vacuum chamber is in the range of 10 -1 torr to 10 -3 torr.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지 제조 방법은, (a) 소정의 깊이로 리세스된 개방단을 가진 제1파트와 상기 개방단을 폐쇄하는 제2파트를 포함하되, 상기 제2파트의 상부에는 전원 공급용 연결단자가 구비된 것이 특징인 진공 챔버;를 제공하는 단계; (b) 베이스와, 전극 조립체가 내장된 하나 또는 그 이상의 전지 케이스가 배치될 수 있는 수납 공간을 정의할 수 있도록 상기 베이스에 소정 간격으로 배열된 칸막이와, 상기 베이스 및 상기 칸막이에 설치된 가열 부재와, 상기 베이스의 위치가 상기 제2파트의 상부에 고정되거나 반대로 고정이 해제될 때 상기 제2파트의 상부에 구비된 상기 전원 공급용 연결단자와의 접촉 또는 접촉 해제를 통해 상기 가열 부재에 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 베이스의 하부에 구비된 대응 연결단자를 포함하는 트레이;를 제공하는 단계; (c) 전해액이 주입된 상기 전지 케이스를 상기 트레이의 칸막이 사이에 거치시키고 상기 베이스 하부의 상기 대응 연결단자가 상기 제1파트의 상기 전원 공급용 연결단자와 접촉되도록 상기 트레이를 상기 제2파트에 위치 고정하는 단계; (d) 상기 트레이를 미리 결정된 온도 범위로 가열하는 단계; 및 (e) 상기 진공 챔버 내부에 진공을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a secondary battery, the method including: (a) a first part having an open end recessed to a predetermined depth and a second part closing the open end, Providing a vacuum chamber having a connection terminal for power supply at an upper portion of the part; (b) a base, a partition arranged at a predetermined interval in the base so as to define a storage space in which one or more battery cases with an electrode assembly therein can be arranged, and a heating member provided in the base and the partition And a power source for supplying power to the heating member through contact or disengagement with the power supply connection terminal provided on the upper part of the second part when the position of the base is fixed to the upper part of the second part, And a corresponding connection terminal provided at a lower portion of the base so as to selectively supply the tray; (c) placing the battery case, in which the electrolyte solution is injected, between a partition of the tray, and inserting the tray into the second part so that the corresponding connection terminal of the base is in contact with the power supply connection terminal of the first part Fixing the position; (d) heating the tray to a predetermined temperature range; And (e) forming a vacuum within the vacuum chamber.

바람직하게, 상기 (d) 단계에서 상기 미리 결정된 온도 범위는 40℃ 내지 60℃이다.Preferably, in the step (d), the predetermined temperature range is 40 캜 to 60 캜.

바람직하게, 상기 (e) 단계에서 상기 진공 챔버의 진공도는 10-1torr 내지 10-3 torr 범위이다.Preferably, in the step (e), the degree of vacuum of the vacuum chamber is in the range of 10 -1 torr to 10 -3 torr.

본 발명은 전술한 방법에 의해 제조된 이차 전지를 청구한다.The present invention claims a secondary battery produced by the above-described method.

본 발명에 따른 이차 전지 제조 방법 및 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.The secondary battery manufacturing method and apparatus according to the present invention have the following effects.

첫째, 진공 챔버 내부에서 전지 케이스가 수납되는 트레이를 가열시킴으로써,트레이의 열전도, 챔버의 진공에 의해 전지 케이스에 주입된 전해액을 전극판의 전면적에 걸쳐 균일하게 습윤(Wetting)시킬 수 있으므로, 충, 방전 싸이클이 진행될 때 전극판의 전면적에서 균일한 전극 반응을 수반시킬 수 있다.First, by heating the tray in which the battery case is housed in the vacuum chamber, the electrolytic solution injected into the battery case by the thermal conductivity of the tray and the vacuum of the chamber can be uniformly wetted over the entire surface of the electrode plate, It is possible to cause a uniform electrode reaction on the entire surface of the electrode plate when the discharge cycle proceeds.

둘째, 트레이의 최적 온도 조건의 유지 또는 조절에 의해 전해액의 습윤성을 증가시켜 전지 용량을 상대적으로 증가시킬 수 있다.Second, by maintaining or adjusting the optimum temperature condition of the tray, the wettability of the electrolyte can be increased, and the battery capacity can be relatively increased.

셋째, 전극 상태의 불균일성을 사전에 예방하여 국부적인 전극 반응의 집중 을 방지하여 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.Third, the non-uniformity of the electrode state can be prevented in advance to prevent concentration of the local electrode reaction, thereby improving the safety of the battery.

넷째, 전해액의 습윤에 소요되는 시간을 상대적으로 단축시켜 전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.Fourth, the time required for the wetting of the electrolytic solution is relatively shortened, and the productivity of the battery can be improved.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차 전지 제조 방법 및 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method and apparatus for manufacturing a secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차 전지 장치의 구성을 도시한 분해도이다.1 is an exploded view showing a configuration of a secondary battery device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차 전지 제조 장치(100)는 진공 챔버(10)와, 전극 조립체(미도시)가 내장된 다수의 전지 케이스들(1)이 배치될 수 있는 수납 공간(22)을 가지며 진공 챔버(10) 내부에 위치될 수 있는 트레이(20), 및 전지 케이스(1)에 주입된 전해액(미도시)의 함침 속도를 높이 기 위해, 트레이(20)를 미리 결정된 온도 범위로 유지 또는 조절할 수 있는 가열 부재(30)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a secondary battery manufacturing apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 10 and a plurality of battery cases 1 having an electrode assembly (not shown) The tray 20 can be positioned inside the vacuum chamber 10 with the accommodating space 22 having the accommodating space 22 therebetween and the impregnating speed of the electrolyte solution (not shown) (30) capable of maintaining or adjusting the temperature of the fluid in a predetermined temperature range.

진공 챔버(10)는 내부에 소정의 진공을 부여할 수 있는 밀폐된 구조를 가진다. 진공 챔버(10)는 설비를 구비하고 개방단(14)을 가진 제1 파트(16), 및 개방단(14)을 선택적으로 폐쇄할 수 있도록 이동 가능하게 설치된 제2 파트(18)를 구비한다.The vacuum chamber 10 has an airtight structure that can apply a predetermined vacuum to the interior thereof. The vacuum chamber 10 has a first part 16 having a facility and an open end 14 and a second part 18 movably arranged to selectively close the open end 14 .

제1 파트(16)는 하단에서 개방단(14)을 형성하는 캡 형상의 챔버 구조를 포함한다. 제2 파트(18)는 제1 파트(16)를 향해 가까워지거나 멀어지도록 위치된다. 제2 파트(18)는 실린더(3)의 로드(5)에 의해 왕복이동 하다다. 제1 파트(16)와 제2 파트(18)의 접촉부에는 제2 파트(18)가 제1 파트(16)를 향하여 접근하였을 때 제1 파트(16)의 개방단(14)을 밀폐시킬 수 있는 밀봉부재(13)(15)를 각각 구비한다. 제2 파트(18)의 일면에는 다수의 전지 케이스(1)를 안착시켜 수납할 수 있는 트레이(20)가 놓여져서 트레이(20)의 위치를 고정할 수 있도록 미도시된 고정 부재들이 설비된다.The first part 16 includes a cap-shaped chamber structure forming an open end 14 at the bottom. The second part 18 is positioned to approach or move away from the first part 16. The second part 18 is reciprocated by the rod 5 of the cylinder 3. It is possible to seal the open end 14 of the first part 16 to the contact part of the first part 16 and the second part 18 when the second part 18 approaches the first part 16. [ And sealing members 13 and 15, respectively. On one side of the second part 18, there are provided fixing members (not shown) for fixing the position of the tray 20 by placing a tray 20 capable of receiving and storing a plurality of battery cases 1 therein.

한편, 진공 챔버(10)에는 제1 파트(16)와 제2 파트(18)가 결합된 상태에서 내부의 진공을 인가하거나 그 진공 상태를 해제시키기 위한 부재들을 구비한다. 예를 들어, 이러한 부재들은 제1 파트(16)와 제2 파트(18) 중 그 어느 곳에 설비되어도 무방하다. 예를 들어어, 진공 챔버(10)의 내부에 진공을 생성시키고 이를 해제시키는 진공 형성/해제 부재(40)를 구비한다.The vacuum chamber 10 is provided with members for applying vacuum or releasing the vacuum state in a state where the first part 16 and the second part 18 are coupled. For example, such members may be provided anywhere in the first part 16 and the second part 18. For example, a vacuum forming / releasing member 40 which generates a vacuum inside the vacuum chamber 10 and releases it.

진공 챔버(10) 내부에 진공을 형성시키커나 진공을 해제하기 위한 진공 형성 /해제 부재(40)는 제2 파트(18)의 한쪽에 제2 파트(18) 내부의 공기 및 기체 상태의 전해액 성분을 흡입할 수 있는 진공 펌프(42)와, 챔버(10)의 내부로부터 흡입되어 통과하는 액체 및 기체 상태의 전해액 성분을 급속하게 응축시킬 수 있는 냉각기(44)가 설치된 흡입 라인(46)이 연결된다. 또한, 제2 파트(18)의 다른 한쪽에는 진공 펌프(42)의 내부의 진공 상태를 해제하기 위한 해제 라인(48)이 연결된다. 해제 라인(48)에는 진공 챔버(10)의 진공 해제시 전해액의 확산을 방지하는 진공유량 조절기(41)가 설치된다. 흡입 라인(46) 및 해제 라인(48)에는 각각 밸브(43)(45)가 설치된다.The vacuum forming / releasing member 40 for releasing the kicker or the vacuum when the vacuum is formed in the vacuum chamber 10 is formed in one side of the second part 18 with the air in the second part 18 and the electrolyte A suction line 46 provided with a vacuum pump 42 capable of sucking the components of the chamber 10 and a cooler 44 capable of rapidly sucking and passing liquid and gaseous electrolytic liquid components from the inside of the chamber 10 . On the other side of the second part 18, a release line 48 for releasing the vacuum state inside the vacuum pump 42 is connected. The release line (48) is provided with a vacuum flow rate controller (41) for preventing the diffusion of the electrolyte when the vacuum chamber (10) is released from vacuum. The suction line 46 and the release line 48 are provided with valves 43 and 45, respectively.

한편, 본 실시예에서는 진공 챔버(10)의 제1 파트(16)와 제2 파트(18)는 서로 수직으로 배치되어 고정된 제1 파트(16)에 대해 제2 파트(18)가 움직이는 것으로 설명되었지만, 그 고정 및 이동 관계는 서로 반대가 되어도 무방하다. 또한, 제1 파트(16)와 제2 파트(18)는 서로 수평적으로 배치될 수 있고 어느 하나의 파트에 대해 나머지 파트가 이동되는 구조이다. 이 경우에 트레이(20)는 수직으로 배열며 제1 파트(16)와 제2 파트(18) 중 어느 하나에 접촉될 수 있는 구조로 변경될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 진공 챔버(10)의 내부 진공도는 약 10-1torr 내지 약 10-3 torr 범위이다.In the present embodiment, the first part 16 and the second part 18 of the vacuum chamber 10 are arranged vertically to each other so that the second part 18 moves relative to the fixed first part 16 Although described, the fixation and movement relationships may be reversed. In addition, the first part 16 and the second part 18 can be arranged horizontally with respect to each other, and the remaining part is moved with respect to any one part. It will be apparent to those skilled in the art that the tray 20 in this case may be arranged vertically and may be configured to be in contact with either the first part 16 or the second part 18. The vacuum degree of the vacuum chamber 10 is in the range of about 10 -1 torr to about 10 -3 torr.

상기 트레이(20)는 전극 조립체가 내장된 하나 또는 그 이상의 전지 케이스(1)가 배치될 수 있는 수납 공간(22)을 가지며 진공 챔버(10) 내부에 위치되어 제2 파트(18)에 접촉되어 그 위치가 고정될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 트 레이(20)는 진공 챔버(10) 내부에서 수직 또는 수평으로 위치가 고정될 수 있다. 트레이(20)는 컨베이어(미도시) 등을 통해 제2 파트(18) 부근에 공급되어 제2 파트(18)에 접촉되어 위치 고정될 수 있다.The tray 20 has a storage space 22 in which one or more battery cases 1 in which an electrode assembly is housed can be disposed and is located inside the vacuum chamber 10 and contacts the second part 18 Its position can be fixed. Further, as described above, the tray 20 can be fixed in position vertically or horizontally within the vacuum chamber 10. The tray 20 may be supplied in the vicinity of the second part 18 through a conveyor (not shown), etc., and contacted with the second part 18 to be fixed in position.

트레이(20)는 베이스(24)와 칸막이(26)를 구비한다. 베이스(24)는 트레이(20)의 수납 공간(22)을 형성하기 위해 실질적으로 편평한 판형으로 형성된다. 칸막이(26)는 다수의 전지 케이스들(1)을 일렬 또는 복수 열로 수납하기 위한 것으로서 베이스(24)에 실질적으로 수직으로 설치된다. 트레이(20)는 열전도성이 우수한 금속 등의 재질로 형성된다.The tray 20 has a base 24 and a partition 26. The base 24 is formed in a substantially flat plate shape to form a receiving space 22 of the tray 20. The partition 26 is for storing a plurality of battery cases 1 in a single row or a plurality of rows and is installed substantially perpendicular to the base 24. The tray 20 is formed of a material such as a metal having excellent thermal conductivity.

상기 가열 부재(30)는 트레이(20)의 베이스(24) 및 칸막이(26)에 설치된 가열선 또는 전열봉 형태이다. 가열 부재(30)의 설치를 위해 베이스(24) 및 칸막이(26)에는 삽입홈(미도시)이 형성된다. 또한, 상기 가열선 또는 가열봉을 포함하는 가열 부재(30)는 트레이(20)를 두 조각으로 분리하여 그 사이에 개재되도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 가열 부재(30)는 약 40℃ 내지 약 60℃의 온도 범위를 유지하거나 그 범위 내에서 온도 조절이 가능한 재질 및 구조를 가진다. 가열 부재(30)의 구동 및 온도 조절은 미도시된 제어 유니트에 의해 제어되는 것이 바람직하다.The heating member 30 is in the form of a heating wire or an electrothermal rod provided on the base 24 and the partition 26 of the tray 20. An insertion groove (not shown) is formed in the base 24 and the partition 26 for the installation of the heating member 30. It goes without saying that the heating member 30 including the heating wire or the heating bar may be constructed such that the tray 20 is separated into two pieces and interposed therebetween. The heating member 30 has a material and structure capable of maintaining a temperature within a range of about 40 캜 to about 60 캜 or a temperature within the range. The driving and temperature control of the heating member 30 is preferably controlled by a control unit (not shown).

또한, 가열부재(30)는 트레이(20)가 제2 파트(18)에 접촉되어 위치가 고정될 때, 각각 트레이(20)의 하면 및 제2 파트(18)의 상면에 설비된 연결단자(52)(54)에 의해 외부 전원(50)과 전기적으로 연결됨으로써 가열될 수 있다.The heating member 30 is mounted on the lower surface of the tray 20 and the upper surface of the second part 18 when the tray 20 is in contact with the second part 18 and is fixed in position. 52) 54 to be electrically connected to the external power source 50.

전지 케이스(1)는 내부에 전극 조립체 및 그에 따른 회로수단 등이 설비되 고, 전해액이 주입된 상태에서 아직 이차 전지가 형성되기 전의 반제품이다. 즉, 본 실시예에 따른 전해액 함침 속도를 증가시키기 위한 설비는 별도의 장치 및 공간에서 전지 케이스(1) 내부에 전해액을 충진한 후 그 전지 케이스(1)를 트레이(20)에 수납한 후 진공 챔버(10) 내부에서 전해액의 함침 속도를 증가시키기 위한 것이다. 물론, 경우에 따라서는 본 실시예에 따른 전지 케이스(1)는 진공 챔버(10) 내부에서 전해액을 주입하면서 동시에 그 전해액의 함침 속도를 높일 수 있도록 개량 및 개조될 수 있다.The battery case 1 is provided with an electrode assembly and a circuit means therein, and is a semi-finished product before the secondary battery is formed in a state where the electrolyte is injected. That is, in order to increase the electrolyte impregnation speed according to this embodiment, the battery case 1 is filled in the battery case 1 in a separate device and space, the battery case 1 is stored in the tray 20, So as to increase the impregnation speed of the electrolytic solution inside the chamber 10. Of course, in some cases, the battery case 1 according to the present embodiment can be improved and modified so that the electrolytic solution is injected into the vacuum chamber 10 and the impregnation speed of the electrolytic solution is increased.

전지 케이스(1)에 수납된 전극 조립체는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 배치되는 구조로서, 양극판/세퍼레이터/음극판이 적어도 하나 이상 배열된다. 상기 양극판은 알루미늄 포일 형태의 양극 집전체에 리튬코발트옥사이드 등과 같은 양극 활물질을 도포시켜 건조 및 압착하여 제조되며, 음극판은 구리 포일 형태의 음극 집전체에 카본계 활물질과 같은 음극 활물질을 도포시켜 건조 및 압착하여 형성된다. 전극 조립체는 각각 롤 형태의 양극판과 음극판이 롤 형태의 세퍼레이터를 개재시켜 나선 형태로 권취된 소위, 젤리-롤 형태일 수도 있고, 소정 규격을 가진 각각의 양극판/세퍼레이터/음극판이 순차적으로 적층된 스택킹 형태일 수도 있으나 당업계에 알려진 그 어떤 구조를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The electrode assembly housed in the battery case 1 has a structure in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially disposed, and at least one of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate is arranged. The positive electrode plate is manufactured by applying a positive electrode active material such as lithium cobalt oxide to a positive electrode collector in the form of aluminum foil and drying and pressing the negative electrode plate. The negative electrode plate is manufactured by applying a negative electrode active material such as a carbonaceous active material to a copper foil- And is formed by pressing. The electrode assembly may be in the form of a so-called jelly-roll type in which a positive electrode plate and a negative electrode plate in the form of rolls are wound in a spiral form with a roll-shaped separator interposed therebetween, It may be in the form of a king, but should be construed to include any structure known in the art.

먼저, 다수의 전지 케이스(1)가 칸막이(26)에 분리된 상태로 수납 공간(22)에 수납된 트레이(20)를 제2 파트(18)에 접촉시켜 트레이의 위치를 고정한다. 그러면, 트레이(20)와 제2 파트(18)에 설비된 연결 단자(52)(54)에 의해 외부 전원(50)에 연결된 가열부재(30)를 작동시킨다. 그러면, 트레이(20)의 베이스(24)와 칸막 이(26)는 약 40℃ 내지 약 60℃의 온도 범위에서 가열된다.The tray 20 accommodated in the storage space 22 is brought into contact with the second part 18 with the plurality of battery cases 1 separated in the partition 26 to fix the position of the tray. Then, the heating member 30 connected to the external power source 50 is operated by the connecting terminals 52 and 54 provided in the tray 20 and the second part 18. The base 24 and the partition 26 of the tray 20 are then heated in a temperature range of about 40 캜 to about 60 캜.

이어서, 실린더(3)를 작동시키면 제2 파트(18)가 이동되어 제2 파트(18)와 제1 파트(16)가 밀봉 상태로 결합됨으로써 진공 챔버(10)의 내부 분위기를 외부로부터 차단한다.Subsequently, when the cylinder 3 is operated, the second part 18 is moved so that the second part 18 and the first part 16 are coupled in a sealed state, thereby shutting off the inner atmosphere of the vacuum chamber 10 from the outside .

다음, 흡입 라인(46)의 밸브(43)만 개방된 상태에서 진공 펌프(42)를 작동시키면 흡입 라인(46)을 통해 진공 챔버(10) 내부의 공기 등을 흡입하여 챔버(10) 내부의 진공 압력을 약 10-1torr 내지 약 10-3 torr 범위로 유지한다. 이렇게 진공 펌프(42)에 의해 흡입되는 공기 및 그 공기중의 전해액 성분은 냉각기(44)를 통과할 때 응축되어 제거되므로 진공 펌프(42)의 손상을 방지하고 그 체적을 최소화시킴으로써 흡입하는 시간을 일정하게 유지시키더라도 외부의 영향을 받지 않고 항상 일정한 진공상태를 얻을 수 있다.Next, when the vacuum pump 42 is operated with only the valve 43 of the suction line 46 being opened, air or the like in the vacuum chamber 10 is sucked through the suction line 46, The vacuum pressure is maintained in the range of about 10 -1 torr to about 10 -3 torr. Since the air sucked by the vacuum pump 42 and the electrolyte component in the air are condensed and removed when passing through the cooler 44, damage to the vacuum pump 42 is prevented and the volume thereof is minimized, It is possible to obtain a constant vacuum state without being influenced by the outside even if it is kept constant.

이어서, 챔버(10)를 소정 시간 동안 진공 상태를 유지하게 되면, 진공 챔버(10) 내부의 소정 온도 및 진공에 의해 전지 케이스(1) 내부에 함침된 전해액은 상대적으로 더 빠른 속도로 함침될 수 있다.Subsequently, when the chamber 10 is maintained in the vacuum state for a predetermined time, the electrolyte solution impregnated inside the battery case 1 by the predetermined temperature and vacuum inside the vacuum chamber 10 can be impregnated at a relatively higher rate have.

다음, 챔버(10) 내부의 진공을 해제하기 위해서는 흡입 라인(46) 상의 밸브(43)를 차단하고 해제 라인(48)의 밸브(45)를 개방시켜 챔버(10)의 진공 상태를 해제한다. 이때, 해제 라인(48) 상의 진공 유량 조절기(41)는 챔버(10) 내부의 진공이 급격하게 해제되는 것을 지연시킨다. 이와 같이 챔버(10) 내부의 진공이 해제되면 실린더(3)가 작동되어 그 로드(5)에 연결된 제2 파트(18)를 이동시켜 제1 파트(16)로부터 제2 파트(18)를 멀어지게 한 후 전지 케이스(1)가 내장된 트레이(20) 를 제2 파트(18)로부터 분리한다. 이렇게 분리된 전지 케이스(1)는 다음 공정으로 옮겨져 에이징 또는 마무리 융착 작업 등의 공정을 거치게 된다.Next, to release the vacuum inside the chamber 10, the valve 43 on the suction line 46 is blocked and the valve 45 of the release line 48 is opened to release the vacuum state of the chamber 10. [ At this time, the vacuum flow regulator 41 on the release line 48 delays the sudden release of the vacuum inside the chamber 10. When the vacuum in the chamber 10 is released as described above, the cylinder 3 is operated to move the second part 18 connected to the rod 5 to move the second part 18 away from the first part 16 And separates the tray 20 in which the battery case 1 is embedded from the second part 18. The battery case 1 separated in this way is transferred to the next process and subjected to a process such as aging or finish welding.

이상에서, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as interpretation.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차 전지 장치의 구성을 도시한 분해도이다.1 is an exploded view showing a configuration of a secondary battery device according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (13)

소정의 깊이로 리세스된 개방단을 가진 제1파트와 상기 개방단을 폐쇄하는 제2파트를 포함하되, 상기 제2파트의 상부에는 전원 공급용 연결단자가 구비된 것이 특징인 진공 챔버; 및A vacuum chamber comprising a first part having an open end recessed at a predetermined depth and a second part closing the open end, wherein a power supply connection terminal is provided on the upper part of the second part; And 베이스와, 전극 조립체가 내장된 하나 또는 그 이상의 전지 케이스가 배치될 수 있는 수납 공간을 정의할 수 있도록 상기 베이스에 소정 간격으로 배열된 칸막이와, 상기 베이스 및 상기 칸막이에 설치된 가열 부재와, 상기 베이스의 위치가 상기 제2파트의 상부에 고정되거나 반대로 고정이 해제될 때 상기 제2파트의 상부에 구비된 상기 전원 공급용 연결단자와의 접촉 또는 접촉 해제를 통해 상기 가열 부재에 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 베이스의 하부에 구비된 대응 연결단자를 포함하는 트레이;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 장치.A base, a partition arranged at a predetermined interval in the base so as to define a storage space in which one or more battery cases with an electrode assembly therein can be arranged, a heating member provided in the base and the partition, When the position of the first part is fixed to the upper part of the second part or when the fixing is released in the opposite direction, the power is selectively supplied to the heating member through contact or disengagement with the power supply connection terminal provided on the upper part of the second part And a tray having a corresponding connection terminal provided at a lower portion of the base to allow the battery to be connected to the battery. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가열 부재는 가열선임을 특징으로 하는 이차 전지 제조 장치.Wherein the heating member is a heating element. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가열 부재는, 상기 트레이의 온도 범위를 40℃ 내지 60℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 장치.Wherein the heating member maintains the temperature range of the tray at 40 ° C to 60 ° C. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 트레이는 상기 전지 케이스를 수평 또는 수직으로 수납할 수 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 장치.Wherein the tray is capable of holding the battery case horizontally or vertically. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 진공 챔버의 내부 진공도는 10-1torr 내지 10-3 torr 범위인 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 장치.Wherein the vacuum degree of the vacuum chamber is in the range of 10 -1 torr to 10 -3 torr. (a) 소정의 깊이로 리세스된 개방단을 가진 제1파트와 상기 개방단을 폐쇄하는 제2파트를 포함하되, 상기 제2파트의 상부에는 전원 공급용 연결단자가 구비된 것이 특징인 진공 챔버를 제공하는 단계;(a) a first part having an open end recessed at a predetermined depth, and a second part closing the open end, the vacuum part having a connection terminal for power supply at an upper part of the second part Providing a chamber; (b) 베이스와, 전극 조립체가 내장된 하나 또는 그 이상의 전지 케이스가 배치될 수 있는 수납 공간을 정의할 수 있도록 상기 베이스에 소정 간격으로 배열된 칸막이와, 상기 베이스 및 상기 칸막이에 설치된 가열 부재와, 상기 베이스의 위치가 상기 제2파트의 상부에 고정되거나 반대로 고정이 해제될 때 상기 제2파트의 상부에 구비된 상기 전원 공급용 연결단자와의 접촉 또는 접촉 해제를 통해 상기 가열 부재에 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 상기 베이스의 하부에 구비된 대응 연결단자를 포함하는 트레이를 제공하는 단계;(b) a base, a partition arranged at a predetermined interval in the base so as to define a storage space in which one or more battery cases with an electrode assembly are disposed, and a heating member provided in the base and the partition And a power source for supplying power to the heating member through contact or disengagement with the power supply connection terminal provided on the upper part of the second part when the position of the base is fixed to the upper part of the second part, Providing a tray including a corresponding connection terminal provided at a lower portion of the base so as to selectively supply the tray; (c) 전해액이 주입된 상기 전지 케이스를 상기 트레이의 칸막이 사이에 거치시키고 상기 베이스 하부의 상기 대응 연결단자가 상기 제1파트의 상기 전원 공급용 연결단자와 접촉되도록 상기 트레이를 상기 제2파트에 위치 고정하는 단계;(c) placing the battery case, in which the electrolyte solution is injected, between a partition of the tray, and inserting the tray into the second part so that the corresponding connection terminal of the base is in contact with the power supply connection terminal of the first part Fixing the position; (d) 상기 트레이를 미리 결정된 온도 범위로 가열하는 단계; 및(d) heating the tray to a predetermined temperature range; And (e) 상기 진공 챔버 내부에 진공을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.(e) forming a vacuum within the vacuum chamber. 제10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 (d) 단계에서 상기 온도 범위는 40℃ 내지 60℃인 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.Wherein the temperature range in step (d) is 40 ° C to 60 ° C. 제10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 (e) 단계에서 상기 진공 챔버의 진공도는 10-1torr 내지 10-3 torr 범위인 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.Wherein the vacuum degree of the vacuum chamber in the step (e) is in the range of 10 -1 torr to 10 -3 torr. 삭제delete
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