KR101698488B1 - Degassing method and apparatus of lithium-ion polymer battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파우치의 내부 압력을 모니터링 하고 이에 따라 파우치에 가해지는 진공압을 조절함으로써 가스 및 전해액을 효과적으로 제거할 수 있는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법은, 파우치의 내부 압력을 측정하는 단계와, 파우치에 진공압을 인가하여 가스 및 전해액을 흡인하는 단계를 포함하며, 파우치에 인가되는 진공압은 파우치의 내부 압력에 따라 조절된다.
본 발명에 의한 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치는, 진공압을 발생하는 진공펌프와, 상기 진공펌프에서 발생한 진공압을 일정하게 유지하는 버퍼탱크와, 상기 버퍼탱크에서 인가되는 진공압을 조절하는 스로틀밸브와, 상기 스로틀밸브를 통해 인가된 진공압을 이용하여 파우치의 가스 및 전해액을 흡인하는 진공패드와, 상기 스로틀밸브와 상기 진공패드 사이에 설치되어 파우치의 내부 압력을 측정하는 진공게이지를 포함하며, 상기 스로틀밸브는 상기 파우칭의 내부 압력에 따라 제어된다.The present invention relates to a method and apparatus for removing a gas in a lithium ion polymer battery which can effectively remove gas and electrolytic solution by monitoring the internal pressure of the pouch and thereby adjusting the vacuum pressure applied to the pouch.
A method of removing a gas in a lithium ion polymer battery according to the present invention includes the steps of measuring an internal pressure of a pouch and sucking gas and electrolyte by applying vacuum pressure to the pouch, As shown in FIG.
The apparatus for removing gas in a lithium ion polymer battery according to the present invention comprises a vacuum pump for generating a vacuum pressure, a buffer tank for keeping the vacuum pressure generated by the vacuum pump constant, And a vacuum gauge disposed between the throttle valve and the vacuum pad for measuring an internal pressure of the pouch, wherein the vacuum gauge includes a throttle valve, a vacuum pad for sucking the gas and the electrolyte of the pouch using the vacuum pressure applied through the throttle valve, And the throttle valve is controlled according to the internal pressure of the purging.

Description

리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법 및 장치{DEGASSING METHOD AND APPARATUS OF LITHIUM-ION POLYMER BATTERY}METHOD AND APPARATUS OF LITHIUM-ION POLYMER BATTERY Field of the Invention < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 파우치의 내부 압력을 모니터링 하고 이에 따라 파우치에 가해지는 진공압을 조절함으로써 가스 및 전해액을 효과적으로 제거할 수 있는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for removing a gas in a lithium ion polymer battery, and more particularly, to a method and apparatus for removing a lithium ion polymer capable of effectively removing a gas and an electrolyte by controlling internal pressure of the pouch and thereby controlling vacuum pressure applied to the pouch. To a method and apparatus for removing gas from a battery.

최근 캠코더, 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자제품의 소형화, 경량화 및 고기능화에 따라 장시간 사용이 가능하며, 가볍고, 신뢰성 높은 고성능의 소형 전지들의 요청이 강조되고 있는데, 이러한 요구에 상응하여 많은 관심과 각광을 받고 있는 것이 바로 리튬이차전지이다.Recently, portable electronic products such as a camcorder, a mobile phone, and a notebook have been reduced in size, weight and functionality, and demand for compact, reliable, high performance small batteries that can be used for a long time has been emphasized. It is a lithium secondary battery.

리튬이차전지는 전해질의 종류에 따라 리튬금속전지, 리튬이온전지 및 리튬 폴리머전지로 나눌 수 있으며, 전극 조립체를 밀봉하는 외장재의 종류에 따라 각형전지, 원통형전지, 파우치형전지로 나뉜다. 파우치 전지는 리튬폴리머 이차전지에서 많이 사용되고 있으며, 그 제조방법은 다음과 같다.The lithium secondary battery can be divided into a lithium metal battery, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery depending on the type of the electrolyte. The lithium secondary battery can be divided into a prismatic battery, a cylindrical battery, and a pouch-type battery, depending on the type of the outer casing that seals the electrode assembly. A pouch battery is widely used in a lithium polymer secondary battery, and its manufacturing method is as follows.

우선, 양극 및 음극 활물질이 집전체의 양면에 도포된 극판을 만들고, 이를 세퍼레이터를 개재하고 적층하여 바이셀 라미네이션 공정을 통하여 전극 조립체를 만든다. 이 전극 조립체에서 가소제를 추출하고, 상기 전극 조립체의 리드들에 탭을 용접하여 파우치에 내장한다. 전극 조립체를 수납한 후에는 파우치의 전극 수납부 내로 전해액을 주입하여 전극 조립체에 전해액이 함침되도록 한다.First, a positive electrode and a negative electrode active material coated on both sides of a current collector are formed, laminated with a separator interposed therebetween, and an electrode assembly is formed through a bi-cell lamination process. A plasticizer is extracted from the electrode assembly, and tabs are welded to the leads of the electrode assembly to be embedded in the pouch. After storing the electrode assembly, the electrolyte solution is injected into the electrode housing portion of the pouch to impregnate the electrode assembly with the electrolyte solution.

전해액 주입 공정이 완료되면 파우치의 가장자리를 1차로 접합(sealing)시킨다. 전지를 안정화시키기 위한 에이징(aging) 공정을 거친 후, 충전심도 10% 이하로 초기 충전(pre-charging)을 실시한다. 초기 충전은 전지의 과충전 등으로 인해 파우치의 내부에 가스가 발생하여 케이스가 파열되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이때, 파우치의 내부에서 생성된 가스는 디가싱(degassing) 공정을 통해 외부로 배출된다.When the electrolyte injection process is completed, the edge of the pouch is firstly sealed. After an aging process to stabilize the battery, pre-charging is performed at a filling depth of 10% or less. The initial charging is to prevent the casing from being ruptured due to gas generated inside the pouch due to overcharge of the battery. At this time, the gas generated inside the pouch is discharged to the outside through a degassing process.

디가싱 과정을 살펴보면, 나이프 등을 이용하여 파우치에 배출구를 형성하고, 진공 라인과 연결된 진공 패드를 배출구에 부착시켜 진공압을 이용하여 가스를 제거한다. 이때, 파우치에 과주입된 전해액은 가스와 함께 흡인(suction)되어 외부로 배출된다.In the degassing process, a discharge port is formed in the pouch using a knife or the like, and a vacuum pad connected to the vacuum line is attached to the discharge port to remove the gas using vacuum pressure. At this time, the electrolyte injected into the pouch is sucked with the gas and discharged to the outside.

그런데 종래의 디가싱 방법은 가스 흡인 초기에 순간적으로 가해지는 진공압으로 인하여 파우치의 배출구 부분이 전극 조립체에 밀착되는 문제가 있었다. 이처럼 파우치의 배출구 부분이 전극 조립체에 밀착되면 파우치의 내부에 존재하는 가스를 완벽하게 제거할 수 없다. 특히, 최근 생산되는 파우치의 경우 두께가 얇은 박판의 형태를 가지므로 종래의 디가싱 방법으로 가스를 완벽하게 제거할 수 없다.However, in the conventional degassing method, there is a problem that the outlet portion of the pouch is brought into close contact with the electrode assembly due to the vacuum pressure instantaneously applied at the initial stage of gas suction. When the outlet portion of the pouch is closely attached to the electrode assembly, the gas existing in the pouch can not be completely removed. Particularly, recently produced pouches have a thin thin plate shape and can not be completely removed by the conventional degassing method.

전술한 바와 같이, 디가싱 과정에서 과주입된 전해액도 함께 흡입되는데, 진공압이 순간적으로 가해질 경우 파우징 내부에 유로가 형성되고 파우치의 표면에 플로우 마크(flow mark)가 형성된다. 또한, 파우치의 크기가 동일하더라도 초기에 가해지는 진공압이 달라지면 흡입되는 가스의 양이 달라져 불량의 원인이 된다.
As described above, the electrolyte injected in the degassing process is also sucked together. When the vacuum pressure is instantaneously applied, a flow path is formed inside the casing and a flow mark is formed on the surface of the pouch. Also, even if the size of the pouch is the same, if the vacuum pressure applied at the initial stage is changed, the amount of gas to be sucked varies, which is a cause of failure.

대한민국공개특허공보 제2014-0013133호(2014.02.05.)Korean Patent Publication No. 2014-0013133 (Feb.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 파우치의 내부 압력을 모니터링 하고 이에 따라 파우치에 가해지는 진공압을 조절함으로써 가스 및 전해액을 효과적으로 제거할 수 있는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas removing method of a lithium ion polymer battery which can effectively remove gas and electrolyte by controlling internal pressure of a pouch and thereby controlling vacuum pressure applied to the pouch. The purpose of the device is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 파우치형 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법은, 파우치의 내부 압력을 측정하는 단계와, 파우치에 진공압을 인가하여 가스 및 전해액을 흡인하는 단계를 포함한다. 이때, 파우치에 인가되는 진공압은 파우치의 내부 압력에 따라 조절된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for removing gas from a pouch type lithium ion polymer battery, comprising: measuring an internal pressure of the pouch; and applying a vacuum pressure to the pouch to suck gas and electrolyte. At this time, the vacuum pressure applied to the pouch is adjusted according to the internal pressure of the pouch.

한편, 본 발명에 의한 파우치형 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치는, 진공압을 발생하는 진공펌프와, 상기 진공펌프에서 발생한 진공압을 일정하게 유지하는 버퍼탱크와, 상기 버퍼탱크에서 인가되는 진공압을 조절하여 공급하는 스로틀밸브와, 상기 스로틀밸브를 통해 인가된 진공압을 이용하여 파우치의 가스 및 전해액을 흡인하는 진공패드와, 상기 스로틀밸브와 상기 진공패드 사이에 설치되어 파우치의 내부 압력을 측정하는 진공게이지를 포함한다. 이때, 상기 스로틀밸브는 상기 파우칭의 내부 압력에 따라 제어된다.
The apparatus for removing gas in the pouch type lithium ion polymer battery according to the present invention comprises a vacuum pump for generating a vacuum pressure, a buffer tank for keeping the vacuum pressure generated by the vacuum pump constant, A vacuum pad for sucking the gas and the electrolyte of the pouch using the vacuum pressure applied through the throttle valve and a vacuum pad provided between the throttle valve and the vacuum pad to adjust the internal pressure of the pouch Includes a vacuum gauge to measure. At this time, the throttle valve is controlled according to the internal pressure of the purging.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 파우치 전지의 디가싱 공정 초기에 파우치의 내부 압력을 측정하고 측정된 값에 따라 진공압을 조절하여 흡인함으로써 파우치 내의 가스 및 전해액을 효과적으로 제거할 수 있으며, 디가싱 과정에서 발생하는 플로우 마크의 제어 또한 가능하다. 따라서 디가싱 불량에 따른 전지의 용량 저하 및 수명 단축 문제를 해결할 수 있으며, 전지의 품질을 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 수율도 증가시킬 수 있다.
The present invention configured as described above can effectively remove the gas and the electrolyte in the pouch by measuring the internal pressure of the pouch at the beginning of the degassing process of the pouch battery and controlling the vacuum pressure according to the measured value, Control of flow marks occurring in the gashing process is also possible. Therefore, it is possible to solve the problem of the capacity decrease and the life shortening of the battery due to the defective gating, and the quality of the battery can not only improve the productivity but also increase the product yield.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법을 도시한 순서도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 과정을 순서대로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치를 이용한 가스 제거 방법의 순서도.1 is a flowchart showing a method of removing a gas in a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 4 are diagrams sequentially illustrating a process of removing a gas in a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a perspective view of a degassing apparatus for a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view illustrating a device for removing a gas in a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of removing a gas using a gas removing device of a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention. FIG.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법은, 전극 조립체(20)가 수납되고 전해액이 주입된 파우치형 리튬이온폴리머전지(1)의 내부에서 발생하는 가스를 제거하기 위한 방법이다. 좀 더 상세하게는, 리튬이온폴리머전지(1)의 초기 충전 과정에서 파우치(10)의 내부에서 발생하는 가스 및 과주입된 전해액을 제거하기 위한 디가싱(degassing) 방법이다.A method for removing a gas in a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention includes a method for removing gas generated inside a pouch type lithium ion polymer battery 1 in which an electrode assembly 20 is accommodated and an electrolyte is injected to be. More specifically, it is a degassing method for removing a gas generated in the pouch 10 and an electrolyte injected therein during the initial charging process of the lithium ion polymer battery 1.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법은, 파우치(10)의 내부 압력을 측정하는 단계(S10)와, 파우치(10)의 내부 압력과 설정 압력을 대비하는 단계(S20)와, 파우치(10)에 진공압을 인가하여 가스 및 전해액을 흡인하는 단계(S30)를 포함한다. 이때, 파우치(10)에 인가되는 진공압은 이전 단계에서 대비된 파우치(10)의 내부 압력에 따라 조절된다.As shown in FIGS. 1 to 4, the method for removing gas of the lithium ion polymer battery according to the present embodiment includes the steps of: measuring the internal pressure of the pouch 10; (S20) of comparing the set pressure, and a step (S30) of sucking the gas and the electrolyte by applying a vacuum pressure to the pouch (10). At this time, the vacuum pressure applied to the pouch 10 is adjusted according to the internal pressure of the pouch 10 compared with the previous step.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지(1)의 가스 제거 방법을 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.The method of removing the gas of the lithium ion polymer battery 1 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.

우선, 리튬이온폴리머전지(1)의 파우치(10)에 대해 살펴보면, 전극 조립체(20)가 수납되는 제1수용부(12)와, 제1수용부(12)에서 발생한 가스가 포집되는 제2수용부(14)를 포함한다. 제1수용부(12)와 제2수용부(14)는 통로(16)를 통해 서로 연결되어, 제1수용부(12)에서 발생한 가스가 제2수용부(14)로 이송될 수 있도록 한다. 또한, 후술할 배출구(18)를 통해 가스를 흡입하는 과정에서 제1수용부(12)에 과주입된 전해액이 가스와 함께 흡인될 수 있도록 한다.First, referring to the pouch 10 of the lithium ion polymer battery 1, the first accommodating portion 12 accommodating the electrode assembly 20 and the second accommodating portion 12 accommodating the gas generated in the first accommodating portion 12 And includes a receiving portion 14. The first accommodating portion 12 and the second accommodating portion 14 are connected to each other through the passage 16 so that the gas generated in the first accommodating portion 12 can be transferred to the second accommodating portion 14 . In addition, during the process of sucking the gas through the discharge port 18 to be described later, the electrolyte injected into the first accommodating portion 12 can be sucked together with the gas.

리튬이온폴리머전지(1)의 디가싱을 위해서는 파우치(10)에 배출구(18)를 형성하는 타공 작업이 선행되어야 한다. 타공 작업은 다양한 방법으로 실시될 수 있는데, 그 대표적인 예가 나이프 등의 공구를 사용하여 파우치(10), 좀 더 상세하게는 제2수용부(14)의 표면을 절개하는 방법이다(도 2 참조).For degassing of the lithium ion polymer battery 1, a piercing operation for forming a discharge port 18 in the pouch 10 should be preceded. The piercing operation can be carried out in various ways, and a typical example thereof is a method of cutting the surface of the pouch 10, more particularly, the second accommodating portion 14 using a tool such as a knife (see Fig. 2) .

전술한 타공 작업이 완료되면, 도 3에 도시된 것처럼 압력 측정 및 진공압 인가를 위한 호스 등의 관로(30)를 배출구(18)에 연결한 후 배출구(18)를 통해 파우치(10)의 내부 압력을 측정한다. 파우치(10)의 내부 압력을 측정하는 이유는, 파우치(10)의 내부 압력에 따라 파우치(10)로 인가되는 진공압을 조절하기 위함이며, 이를 통해 가스 흡인 초기에 인가되는 진공압에 의해 파우치(10)의 내부 압력이 급격하게 변동하는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 파우치(10)의 내부 압력을 측정하는 과정은 가스 제거가 완료될 때까지 실시간으로 반복하여 진행된다.3, the piping 30, such as a hose for pressure measurement and vacuum pressure application, is connected to the discharge port 18 and is then discharged through the discharge port 18 to the inside of the pouch 10 Measure the pressure. The reason for measuring the internal pressure of the pouch 10 is to adjust the vacuum pressure applied to the pouch 10 according to the internal pressure of the pouch 10, So that the internal pressure of the compressor 10 is prevented from fluctuating abruptly. At this time, the process of measuring the internal pressure of the pouch 10 is repeated in real time until the gas removal is completed.

관로(30)를 통해 측정된 파우치(10)의 내부 압력은 설정 압력과 대비된다. 예를 들어, 파우치(10)의 내부 압력이 설정 압력보다 높으면 파우치(10)로 인가되는 진공압을 낮게 제어하고, 설정 압력보다 낮으면 파우치(10)로 인가되는 진공압을 높게 제어한다. 이와 같이, 파우치(10)의 내부 압력에 따라 파우치(10)로 인가되는 진공압을 조절할 경우 파우치(10)의 배출구(18)가 막히는 등의 문제점을 방지할 수 있고, 디가싱 과정에서 플로우 마크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The internal pressure of the pouch 10 measured through the conduit 30 is in contrast to the set pressure. For example, when the internal pressure of the pouch 10 is higher than the set pressure, the vacuum pressure applied to the pouch 10 is controlled to be low and the vacuum pressure applied to the pouch 10 is controlled to be higher when the pressure is lower than the set pressure. In this way, when the vacuum pressure applied to the pouch 10 is adjusted according to the internal pressure of the pouch 10, problems such as clogging of the discharge port 18 of the pouch 10 can be prevented, It is possible to prevent a mark from being generated.

상술한 과정을 거쳐 제어된 진공압이 파우치(10)로 공급되면, 제2수용부(14)에 포집된 가스가 관로(30)를 따라 외부로 배출된다(도 4 참조). 이때, 제1수용부(12)와 제2수용부(14)가 통로(16)를 통해 서로 연결되므로 제1수용부(12)에 과주입된 전해액이 가스와 함께 흡인된다.When the controlled vacuum pressure is supplied to the pouch 10 through the above-described process, the gas collected in the second accommodating portion 14 is discharged to the outside along the duct 30 (see Fig. 4). At this time, since the first accommodating portion 12 and the second accommodating portion 14 are connected to each other through the passage 16, the electrolyte injected into the first accommodating portion 12 is sucked together with the gas.

전술한 바와 같이, 파우치(10)의 내부 압력을 측정하는 과정은 가스 제거가 완료될 때까지 실시간으로 반복하여 진행된다. 더불어, 파우치(10)의 내부 압력과 설정 압력을 대비하는 과정도 가스 제거가 완료될 때까지 실시간으로 반복되어 가스 및 전해액의 흡인을 위한 진공압을 조절한다.As described above, the process of measuring the internal pressure of the pouch 10 is repeated in real time until the gas removal is completed. In addition, the process of comparing the internal pressure of the pouch 10 with the set pressure is repeated in real time until the gas removal is completed to regulate the vacuum pressure for sucking the gas and the electrolyte.

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치(100)를 도시한다.5 and 6 illustrate a degassing apparatus 100 of a lithium ion polymer battery according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 가스 제거 장치(100)는, 진공압을 발생하는 진공펌프(110)와, 진공압을 일정하게 유지하는 버퍼탱크(120)와, 진공압을 조절하여 공급하는 스로틀밸브(130)와, 파우치(도 4의 10)의 가스 및 전해액을 흡인하는 진공패드(140)와, 파우치(10)의 내부 압력을 측정하는 진공게이지(150)와, 스로틀밸브(130)의 개방량을 제어하는 컨트롤러(160)를 포함한다.The gas removing apparatus 100 according to the present embodiment includes a vacuum pump 110 for generating a vacuum pressure, a buffer tank 120 for keeping the vacuum pressure constant, a throttle valve 130 A vacuum gauge 150 for measuring the internal pressure of the pouch 10 and a vacuum pump 140 for detecting the amount of opening of the throttle valve 130 And a controller 160 for controlling the controller.

진공펌프(110)는 기밀 용기 내부의 공기를 제거하여 대기압 이하의 진공을 만드는 장치이다. 진공펌프(110)는, 1~10－2mmHg의 진공을 만드는 소형펌프와, 10－3mmHg 이하의 고진공을 만드는 대형펌프로 구분된다. 본 실시예에 사용되는 펌프는 1~10－2mmHg의 진공을 만드는 피스톤(piston) 펌프 또는 베인(vane) 펌프일 수 있다.The vacuum pump 110 removes the air in the airtight container to generate a vacuum at atmospheric pressure or lower. The vacuum pump 110 is divided into a small pump for making a vacuum of 1 to 10 -2 mmHg and a large pump for making a high vacuum of 10 -3 mmHg or less. The pump used in this embodiment may be a piston pump or a vane pump which produces a vacuum of 1 - 10 -2 mmHg.

버퍼탱크(120)는 진공펌프(110)에서 생성된 진공압이 저장되는 부분이다. 버퍼탱크(120)는 진공패드(140)로 인가되는 진공압을 일정하게 유지하고, 진공펌프(110)의 작동주기를 연장하여 진공펌프(110)의 수명을 연장한다.The buffer tank 120 is a portion where the vacuum pressure generated by the vacuum pump 110 is stored. The buffer tank 120 maintains the vacuum pressure applied to the vacuum pad 140 constant and extends the operation period of the vacuum pump 110 to extend the lifetime of the vacuum pump 110.

스로틀밸브(130)는 버퍼탱크(120)에서 진공패드(140)로 공급되는 진공압을 조절하는 비례제어수단이다. 스로틀밸브(130)는 다양한 구조로 제작될 수 있는데, 그 대표적인 예가 실린더의 내부에 원판의 플랫 밸브가 설치된 구조이다. 이때, 플랫 밸브는 컨트롤러(160)의 신호에 따라 회전하며 실린더를 개방 또는 폐쇄하거나 개방량을 조절한다.The throttle valve 130 is a proportional control means for controlling the vacuum pressure supplied from the buffer tank 120 to the vacuum pad 140. The throttle valve 130 can be manufactured in various structures, and a representative example thereof is a structure in which a flat valve of a disk is installed in a cylinder. At this time, the flat valve rotates according to the signal of the controller 160 and opens or closes the cylinder or adjusts the opening amount.

진공패드(140)는 파우치(도 4의 10)의 제2수용부(도 4의 14)에 밀착되어 배출구(18)를 통해 가스 및 전해액을 흡인하는 수단이다. 이때, 제2수용부(14)에 밀착되는 진공패드(140)의 말단에는 벨로우즈가 마련되어, 진공패드(140)와 파우치(10) 사이의 밀봉력을 향상시킨다.The vacuum pad 140 is a means for attracting the gas and the electrolyte through the discharge port 18 in close contact with the second accommodating portion (14 in Fig. 4) of the pouch (Fig. At this time, a bellows is provided at the end of the vacuum pad 140 closely attached to the second accommodating portion 14 to improve the sealing force between the vacuum pad 140 and the pouch 10.

한편, 스로틀밸브(130)와 진공패드(140)를 연결하는 관로(도 4의 30) 상에는 파우치(10)의 내부 압력을 측정하기 위한 진공게이지(150)가 설치된다. 진공게이지(150)가 설치된 관로(30)는 진공패드(140)를 통해 파우치(10)의 내부와 연결되므로, 진공패드(140)가 파우치(10)에 밀착되었을 때 진공게이지(150)를 통해 진공패드(140)의 내부 압력을 측정할 수 있다.On the other hand, a vacuum gauge 150 for measuring the internal pressure of the pouch 10 is installed on the conduit (30 of FIG. 4) connecting the throttle valve 130 and the vacuum pad 140. Since the conduit 30 provided with the vacuum gauge 150 is connected to the inside of the pouch 10 through the vacuum pad 140, when the vacuum pad 140 is closely attached to the pouch 10, The internal pressure of the vacuum pad 140 can be measured.

컨트롤러(160)는 파우치(10)의 내부 압력과 설정 압력을 대비하여 스로틀밸브(130)의 개방량을 제어하는 수단이다. 컨트롤러(160)는, 파우치(10)의 내부 압력과 설정 압력을 대비하는 처리모듈(162)과, 처리모듈(162)에서 대비된 값에 따라 스로틀밸브(130)의 개방량을 조절하는 제어모듈(164)로 구성된다.The controller 160 is a means for controlling the opening amount of the throttle valve 130 in comparison with the internal pressure of the pouch 10 and the set pressure. The controller 160 includes a processing module 162 that compares the internal pressure of the pouch 10 with the set pressure and a control module 162 that adjusts the opening amount of the throttle valve 130 in accordance with the contrast value in the processing module 162. [ (164).

도 5 내지 도 7을 참조하여 상술한 가스 제거 장치(100)를 이용한 가스 제거 방법을 살펴보도록 한다.The gas removing method using the gas removing apparatus 100 described above with reference to FIGS. 5 to 7 will now be described.

먼저, 배출구(도 4의 18)가 마련된 파우치(도 4의 10)를 준비한다(S110). 파우치(10)는, 전극 조립체(20)가 수납되는 제1수용부(12)와, 제1수용부(12)에서 발생한 가스가 포집되는 제2수용부(14)를 포함하는 구조이며, 제1수용부(12)와 제2수용부(14)는 통로(16)를 통해 서로 연결된 구조이다.First, a pouch (10 in Fig. 4) provided with a discharge port (18 in Fig. 4) is prepared (S110). The pouch 10 has a structure including a first accommodating portion 12 in which the electrode assembly 20 is housed and a second accommodating portion 14 in which gas generated in the first accommodating portion 12 is collected, The first accommodating portion 12 and the second accommodating portion 14 are connected to each other through the passages 16.

가스 제거 장치(100)에 파우치(10)를 공급하고 진공패드(140)를 이동시켜 파우치(10)에 밀착시킨다(S120). 이때, 진공패드(140)의 말단에 마련된 벨로우즈가 압축되어 진공패드(140)와 파우치(10) 사이가 완벽하게 밀봉될 수 있도록 한다.The pouch 10 is supplied to the degassing apparatus 100 and the vacuum pad 140 is moved to adhere to the pouch 10 (S120). At this time, the bellows provided at the end of the vacuum pad 140 is compressed so that the vacuum pad 140 and the pouch 10 can be completely sealed.

진공패드(140)와 연결된 관로(30)에 설치된 진공게이지(150)를 이용하여 파우치(10)의 내부 압력을 측정한다(S130). 측정된 파우치(10)의 내부 압력은 파우치(10)로 인가되는 진공압을 조절하는 기준이 되어 파우치(10)의 내부 압력이 급격하게 변동하는 것을 방지한다.The internal pressure of the pouch 10 is measured using a vacuum gauge 150 installed in the pipeline 30 connected to the vacuum pad 140 at step S130. The measured internal pressure of the pouch 10 serves as a reference for controlling the vacuum pressure applied to the pouch 10 to prevent the internal pressure of the pouch 10 from abruptly fluctuating.

컨트롤러(160)는 측정된 파우치(10)의 내부 압력과 설정 압력을 대비하고, 대비된 값에 따라 스로틀밸브(130)의 개방량을 조절한다(S140). 파우치(10)의 내부 압력이 설정 압력보다 높으면 파우치(10)로 인가되는 진공압을 낮게 제어하고, 설정 압력보다 낮으면 파우치(10)로 인가되는 진공압을 높게 제어한다. 이와 같이, 파우치(10)의 내부 압력에 따라 파우치(10)로 인가되는 진공압을 조절할 경우 파우치(10)의 배출구(18)가 막히는 등의 문제점을 방지할 수 있고, 디가싱 과정에서 플로우 마크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The controller 160 compares the internal pressure of the measured pouch 10 with the set pressure, and adjusts the opening amount of the throttle valve 130 according to the contrast value (S140). When the internal pressure of the pouch 10 is higher than the set pressure, the vacuum pressure applied to the pouch 10 is controlled to be low and the vacuum pressure applied to the pouch 10 is controlled to be high when the pressure is lower than the set pressure. In this way, when the vacuum pressure applied to the pouch 10 is adjusted according to the internal pressure of the pouch 10, problems such as clogging of the discharge port 18 of the pouch 10 can be prevented, It is possible to prevent a mark from being generated.

스로틀밸브(130)를 통해 인가된 진공압을 이용하여 파우치(10)의 가스 및 전해액을 흡인한다(S150). 즉, 진공펌프(110)에서 생성되어 버퍼탱크(120)에 저장된 진공압은 스로틀밸브(130)의 개방 시 진공패드(140)를 통해 파우치(10)로 인가된다. 파우치(10)로 인가된 진공압은 제2수용부(도 4의 14)에 포집된 가스를 흡인함과 동시에 제1수용부(12)에 과주입된 전해액도 함께 흡인한다.The gas and the electrolyte of the pouch 10 are sucked by using the vacuum pressure applied through the throttle valve 130 (S150). That is, the vacuum pressure generated in the vacuum pump 110 and stored in the buffer tank 120 is applied to the pouch 10 through the vacuum pad 140 when the throttle valve 130 is opened. The vacuum pressure applied to the pouch 10 sucks the gas collected in the second accommodating portion (14 in Fig. 4) and sucks the electrolyte injected into the first accommodating portion 12 as well.

한편, 파우치(10)의 내부 압력 측정 단계, 파우치(10)의 내부 압력과 설정 압력 대비 단계 및 내부 압력에 따른 스로틀밸브(130)의 조절 단계는, 가스 제거가 완료될 때까지 실시간으로 반복되며 가스 및 전해액의 흡인을 제어한다.On the other hand, the step of measuring the internal pressure of the pouch 10, the step of adjusting the throttle valve 130 in accordance with the internal pressure of the pouch 10 and the set pressure and the internal pressure are repeated in real time until the gas removal is completed And controls the suction of gas and electrolyte.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Those skilled in the art will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed not only in the specific embodiments but also in the scope of claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 리튬이온폴리머전지 10: 파우치
12: 제1수용부 14: 제2수용부
16: 통로 18: 배출구
20: 전극 조립체 30: 관로
100: 가스 제거 장치 110: 진공펌프
120: 버퍼탱크 130: 스로틀밸브
140: 진공패드 150: 진공게이지
160: 컨트롤러 162: 처리모듈
164: 제어모듈1: Lithium ion polymer battery 10: Pouch
12: first accommodating portion 14: second accommodating portion
16: passage 18: outlet
20: electrode assembly 30:
100: Gas removing device 110: Vacuum pump
120: Buffer tank 130: Throttle valve
140: Vacuum pad 150: Vacuum gauge
160: controller 162: processing module
164: Control module

Claims (7)

파우치형 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법에 있어서,
파우치의 내부 압력을 측정하는 단계;
파우치의 내부 압력과 설정 압력을 대비하는 단계; 및
파우치에 진공압을 인가하여 가스 및 전해액을 흡인하는 단계를 포함하고,
파우치의 내부 압력이 설정 압력 이상일 경우 파우치에 인가되는 진공압을 낮게 제어하고, 설정 압력 이하일 경우 파우치에 인가되는 진공압을 높게 제어하는 것을 특징으로 하는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법.
1. A gas removing method for a pouch type lithium ion polymer battery,
Measuring an internal pressure of the pouch;
Comparing the internal pressure of the pouch with the set pressure; And
And applying vacuum pressure to the pouch to suck the gas and the electrolyte,
Wherein the vacuum pressure applied to the pouch is controlled to be low when the internal pressure of the pouch is higher than the set pressure and the vacuum pressure applied to the pouch is controlled to be high when the internal pressure of the pouch is lower than the set pressure.
삭제delete 파우치형 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치에 있어서,
진공압을 발생하는 진공펌프;
상기 진공펌프에서 발생한 진공압을 일정하게 유지하는 버퍼탱크;
상기 버퍼탱크에서 인가되는 진공압을 조절하여 공급하는 스로틀밸브;
상기 스로틀밸브를 통해 인가된 진공압을 이용하여 파우치의 가스 및 전해액을 흡인하는 진공패드; 및
상기 스로틀밸브와 상기 진공패드 사이에 설치되어 파우치의 내부 압력을 측정하는 진공게이지를 포함하고,
상기 스로틀밸브는 상기 파우치의 내부 압력에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치.
A gas removing apparatus for a pouch type lithium ion polymer battery,
A vacuum pump for generating vacuum pressure;
A buffer tank for keeping the vacuum pressure generated by the vacuum pump constant;
A throttle valve for regulating and supplying a vacuum pressure applied from the buffer tank;
A vacuum pad for sucking the gas and the electrolyte of the pouch using the vacuum pressure applied through the throttle valve; And
And a vacuum gauge installed between the throttle valve and the vacuum pad for measuring an inner pressure of the pouch,
Wherein the throttle valve is controlled according to an internal pressure of the pouch.
청구항 3에 있어서,
파우치의 내부 압력과 설정 압력을 대비하여 상기 스로틀밸브의 개방량을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치.
The method of claim 3,
Further comprising a controller for controlling an opening amount of the throttle valve in comparison with an internal pressure of the pouch and a set pressure.
청구항 4에 있어서,
상기 컨트롤러는, 파우치의 내부 압력과 설정 압력을 대비하는 처리모듈과, 상기 처리모듈에서 대비된 값에 따라 상기 스로틀밸브의 개방량을 조절하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치.
The method of claim 4,
Wherein the controller includes a processing module that compares the internal pressure of the pouch with the set pressure, and a control module that adjusts the amount of opening of the throttle valve in accordance with the contrast value of the processing module. Degassing device.
청구항 5에 따른 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 장치를 이용한 가스 제거 방법에 있어서,
배출구가 마련된 파우치를 준비하는 제1단계;
상기 진공패드가 배출구를 감싸도록 파우치에 밀착시키는 제2단계;
상기 진공게이지를 이용하여 파우치의 내부 압력을 측정하는 제3단계;
상기 컨트롤러를 통해 파우치의 내부 압력과 설정 압력을 대비하고, 대비된 값에 따라 상기 스로틀밸브의 개방량을 조절하는 제4단계; 및
상기 스로틀밸브를 통해 인가된 진공압을 이용하여 파우치의 가스 및 전해액을 흡인하는 제5단계를 포함하는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법.
In the gas removing method using the gas removing device of the lithium ion polymer battery according to claim 5,
A first step of preparing a pouch provided with an outlet;
A second step of bringing the vacuum pad into close contact with the pouch so as to surround the discharge port;
A third step of measuring the internal pressure of the pouch using the vacuum gauge;
A fourth step of comparing the internal pressure of the pouch with the set pressure through the controller and adjusting the opening amount of the throttle valve according to the contrast value; And
And a fifth step of sucking the gas and the electrolyte of the pouch using the vacuum pressure applied through the throttle valve.
청구항 6에 있어서,
상기 제3단계 내지 상기 제5단계는 가스 및 전해액의 흡인이 완료될 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법.The method of claim 6,
Wherein the third step to the fifth step are repeated until the suction of the gas and the electrolytic solution is completed.
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