KR101765371B1 - Sealing method for secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파우치형 2차 전지의 실링 공정 중에 파우치형 외장재에 생성되는 주름(ravine)을 억제할 수 있게 하는 2차 전지의 실링 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 파우치형 2차 전지를 조립하는 제1 단계, 상기 제1 단계에서 조립된 상기 파우치형 2차 전지를 네스트(nest)에 올려놓는 제2 단계, 상기 파우치형 2차 전지의 최하단면과, 실링 툴 사이에 높이 차가 생기도록 상기 네스트를 이동시킨 상태에서 상기 실링 툴을 이용하여 상기 파우치형 2차 전지를 실링 하여 실링부를 형성하는 제3 단계 및 상기 제3 단계에서 상기 파우치형 2차 전지의 실링을 마치면 상기 네스트를 원위치시키는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing method of a secondary battery that can suppress ravine generated in a pouch-type outer casing during a sealing process of a pouch-type secondary battery.
According to another aspect of the present invention, there is provided a pouch type secondary battery comprising a first step of assembling a pouch type secondary battery, a second step of placing the pouch type secondary battery assembled in the first step on a nest, A third step of sealing the pouch type secondary battery by using the sealing tool while the nest is moved so that a height difference is generated between the end surface and the sealing tool to form a sealing part; And a fourth step of returning the nest when the sealing of the secondary battery is completed.
Description
본 발명은 2차 전지의 실링 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 파우치형 2차 전지의 실링 공정 중에 파우치형 외장재에 생성되는 주름(ravine)을 억제할 수 있게 하는 2차 전지의 실링 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a sealing method of a secondary battery, and more particularly, to a sealing method of a secondary battery capable of suppressing ravine generated in a pouch-shaped casing during a sealing process of the pouch- .
물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.Cells and batteries that generate electrical energy through the physical reaction or chemical reaction of a material and supply power to the outside can not acquire the AC power supplied to the building depending on the living environment surrounded by various electric and electronic devices Or when DC power is needed.
이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.Among such cells, a primary cell and a secondary cell, which are chemical cells using a chemical reaction, are generally used. A primary cell is a consumable cell which is collectively referred to as a dry cell. Also, a secondary battery is a rechargeable battery in which a redox process between a current and a substance is repeatedly manufactured using a material capable of repeatedly repeating. When a reduction reaction is performed on a material by current, the power source is charged, When the power is discharged, the power is discharged. Such charging-discharging is repeatedly performed to generate electricity.
리튬 2차 전지는 전해질 형태에 따라 리튬 금속전지, 리튬 이온전지, 리튬 2차 전지의 실링 방법으로 나눌 수 있다.The lithium secondary battery can be classified into a lithium metal battery, a lithium ion battery, and a lithium secondary battery sealing method depending on the electrolyte type.
여기서 리튬 2차 전지의 실링 방법은 전해질이 고체 또는 젤 형태이기 때문에 불의의 사고로 전지가 파손되어도 전해질이 밖으로 새어 나가지 않아 발화하거나 폭발할 우려가 거의 없어 안정성이 확보되고 에너지 효율이 높다는 장점이 있다.Here, the sealing method of the lithium secondary battery is advantageous in that the electrolyte is solid or gel-shaped, so that even if the battery is broken due to unexpected accident, the electrolyte is not leaked out and there is little fear of ignition or explosion, .
또한, 견고한 금속 외장을 사용할 필요가 없고, 용도에 따라 다양한 크기와 모양으로 제조할 수 있으며, 3mm이하 두께로 제작이 가능하고 무게도 30% 이상 줄일 수 있으며, 대량생산 및 대형전지 제조가 가능하다.In addition, it does not need to use solid metal enclosure, it can be manufactured in various size and shape according to the application, can be made in thickness less than 3mm, can be reduced in weight by 30% or more, mass-produced and large-sized battery can be manufactured .
이런 이유로 리튬 2차 전지의 실링 방법은 현재 상용화되어 다양한 분야에서 사용되고 있다.For this reason, the sealing method of a lithium secondary battery has been commercialized and used in various fields.
대한민국공개특허공보 제10-2014-0015201호에는 종래의 파우치 외장재 실링용 실링툴 및 파우치형 이차전지의 제조방법이 공지되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0015201 discloses a conventional sealing tool for sealing a pouch exterior material and a manufacturing method of a pouch-type secondary battery.
하지만, 종래의 파우치 외장재 실링 공정은 전지의 바닥면과 같은 높이에서 실링 툴(sealing tool)을 사용하여 실링 하는데, 이와 같은 방식으로 실링 공정을 할 경우 전지 조립 후 2차 공정에서 전지의 파우치에 주름(ravine)이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.However, in the conventional sealing process of the pouch exterior material, sealing is performed using a sealing tool at the same height as the bottom surface of the battery. When the sealing process is performed in this manner, the pouch of the battery is wrinkled there is a problem that ravine is easily generated.
따라서 본 발명은 위와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전지 조립 후 2차 공정에서 전지의 파우치에 주름(ravine)의 발생을 억제할 수 있는 2차 전지의 실링 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a sealing method of a secondary battery capable of suppressing the occurrence of ravine in a pouch of a battery in a secondary process after assembling the battery .
본 발명에 따른 2차 전지의 실링 방법은 파우치형 2차 전지를 조립하는 제1 단계, 상기 제1 단계에서 조립된 상기 파우치형 2차 전지를 네스트(nest)에 올려놓는 제2 단계, 상기 파우치형 2차 전지의 최하단면과, 실링 툴 사이에 높이 차가 생기도록 상기 네스트를 이동시킨 상태에서 상기 실링 툴을 이용하여 상기 파우치형 2차 전지를 실링 하여 실링부를 형성하는 제3 단계 및 상기 제3 단계에서 상기 파우치형 2차 전지의 실링을 마치면 상기 네스트를 원위치시키는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of sealing a secondary battery according to the present invention includes a first step of assembling a pouch type secondary battery, a second step of placing the pouch type secondary battery assembled in the first step on a nest, Type secondary battery and the sealing tool to form a sealing portion by using the sealing tool in a state in which the nest is moved so that a height difference is generated between the lowermost end face of the secondary battery and the sealing tool, And a fourth step of returning the nest when the sealing of the pouch type secondary battery is completed.
또한, 상기 제3 단계는 상기 네스트를 하향 이동시킬 수 있다.In addition, the third step may move the nest downward.
또한, 상기 제4 단계에서 상기 네스트를 원위치시키면 상기 파우치형 2차 전지의 실링부는 텐션으로 인해 상향 이동할 수 있다.In addition, if the nest is returned to the original position in the fourth step, the sealing portion of the pouch type secondary battery can be moved upward due to tension.
또한, 상기 제3 단계는 상기 네스트를 상향 이동시킬 수 있다.In addition, the third step may move the nest upward.
또한, 상기 제4 단계에서 상기 네스트를 원위치시키면 상기 파우치형 2차 전지의 실링부는 텐션으로 인해 하향 이동할 수 있다.In addition, if the nest is returned to its original position in the fourth step, the sealing portion of the pouch type secondary battery can be moved downward due to tension.
본 발명에 따르면, 실링 위치 조정과 동시에 파우치 내 빈공간을 눌러주어 파우치형 외장재의 주름(ravine) 발생을 억제하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of suppressing the generation of ravine of the pouch-type outer casing by pressing the empty space in the pouch simultaneously with the adjustment of the sealing position.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 실링 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 2차 전지를 네스트에 올려놓는 것을 도시한 개념도이다.
도 3은 도 2에서 실링 툴이 실링부를 실링하는 것을 도시한 개념도이다.
도 4는 도 3에서 네스트를 이동한 것을 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4에서 네스트와 실링 툴을 원위치시킨 것을 도시한 개념도이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a sealing method of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating placing a secondary battery on a nest according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a conceptual view showing sealing of the sealing portion by the sealing tool in Fig. 2;
4 is a conceptual diagram showing the movement of the nest in FIG.
FIG. 5 is a conceptual view showing the nest and the sealing tool in place in FIG.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 실링 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 2차 전지를 네스트에 올려놓는 것을 도시한 개념도이고, 도 3은 도 2에서 실링 툴이 실링부를 실링하는 것을 도시한 개념도이고, 도 4는 도 3에서 네스트를 이동한 것을 도시한 개념도이고, 도 5는 도 4에서 네스트와 실링 툴을 원위치시킨 것을 도시한 개념도이다.FIG. 1 is a flowchart sequentially illustrating a sealing method of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conceptual view illustrating placing a secondary battery on a nest according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a conceptual view showing sealing of the sealing part in FIG. 2, FIG. 4 is a conceptual view showing moving the nest in FIG. 3, FIG. 5 is a cross- It is a conceptual diagram.
이하, 본 실시예의 2차 전지 실링방법에 적용되는 실링 툴(20)을 먼저 설명한 후에, 2차 전지 실링방법에 대해서 차례로 설명한다.Hereinafter, the
본 실시예에서 이용되는 실링 툴(20)은 일반적으로 파우치형 2차 전지를 실링하기 위해 사용되는 장치로써, 상부 압착 지그(21)와 하부 압착 지그(22)를 포함한다.The
상기 상부 압착 지그(21)는, 파우치형 2차 전지(10)의 실링부(11) 상부에 위치하여 실링부(11) 상부에서 하부 방향으로 압력을 가한다.The
상기 하부 압착 지그(22)는, 파우치형 2차 전지(10)의 실링부(11)를 사이에 두고 상부 압착 지그(21)와 마주보도록 위치하며 실링부(11) 하부에서 상부 방향으로 압력을 가한다.The lower
상기 상부 압착 지그(21)가 상기 파우치형 2차 전지(10)의 실링부(11) 상부에서 하부 방향으로 압력을 가하고, 상기 하부 압착 지그(22)가 상기 파우치형 2차 전지(10)의 실링부(11) 하부에서 상부 방향으로 압력을 가함으로써 실링부(11)는 상하 방향으로 압력을 받아 실링될 수 있다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 실링 방법은 제1 단계(S1)와 제2 단계(S2)와 제3 단계(S3)와 제4 단계(S4)를 포함한다.1, a method of sealing a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a first step S1, a second step S2, a third step S3, and a fourth step S4. .
상기 제 1단계(S1)에서는 전극과 분리막이 교대로 적층되어 기본 단위체를 이루고 상기 기본 단위체가 적층되어 단위체 스택부를 형성하며, 이러한 단위체 스택부가 전극 조립체를 형성하게 된다.In the first step S1, electrodes and a separator are alternately stacked to form a basic unit, the basic units are stacked to form a unit stack, and the unit stack forms an electrode assembly.
그리고 상기 파우치형 2차 전지(10)는 상기 전극 조립체의 둘레를 외장 파우치가 감싼 상태에서 상기 전극 조립체의 단부로부터 외부로 연장형성되는 전극탭을 포함하며, 상기 외장 파우치의 내부에는 전해질이 주입되게 된다.The pouch type
이러한 파우치형 2차 전지의 제작공정 및 소재는 해당 기술분야에서 널리 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략한다.The manufacturing process and material of such a pouch-type secondary battery are well known in the related art, and a detailed description thereof will be omitted.
그리고 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 제2 단계(S2)는 상기 제1 단계(S1)에서 조립된 상기 파우치형 2차 전지(10)를 실링하기 위해 네스트(nest; 30)에 올려놓는 단계이다.1 and 2, the second step S2 is carried out to nest 30 to seal the pouch-shaped
그리고 도 1 또는 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 제3 단계(S3)는 상기 파우치형 2차 전지(10)의 최하단면과, 실링 툴(20) 사이에 높이 차가 생기도록 상기 네스트(30)를 도 3에서 보아 하향으로 이동시킨 상태에서 상기 실링 툴(20)을 이용하여 상기 파우치형 2차 전지(10)를 실링 하여 실링부(11)를 형성하는 단계이다.3 and 4, the third step S3 is a step of moving the
여기서 상기 실링부(11)는 상기 제1 단계(S1)에서 제작된 상기 파우치형 2차 전지(10)의 내부에 주입된 전해질이 외부로 누설되지 않도록 상기 외장 파우치를 밀폐하여 실링하기 위한 것이다.The sealing
도면에서 상기 실링부(11)가 상기 파우치형 2차 전지(10)의 일측에 형성된 것으로 도시되었지만 경우에 따라 양측에 형성될 수도 있다.Although the sealing
도 3에서 도형 화살표는 실링 툴(20)의 작동 방향을 도시한 것이다.3, the figure arrows show the operating direction of the
도 4는 도 3에서 네스트를 이동한 것을 도시한 개념도이다.4 is a conceptual diagram showing the movement of the nest in FIG.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제3 단계(S3)에서는 상기 파우치형 2차 전지(10)를 실링하는 과정에서 상기 네스트(30)를 하측으로 이동시킨다.As shown in FIG. 4, in the third step S3, the
여기서 상기 파우치형 2차 전지(10)의 최하단면과 상기 실링 툴(20)의 높이 차로 인해 상기 실링부(11) 부근에 텐션(tension; 장력)이 발생하게 된다.Tension is generated in the vicinity of the sealing
도 4에서 색 화살표는 상기 네스트(30)의 이동 방향을 도시한 것이다.A color arrow in FIG. 4 shows the moving direction of the
그리고 도 1 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 4단계(S4)는 상기 제3 단계(S3)에서 상기 파우치형 2차 전지(10)의 실링을 마친 후 상기 네스트(30)를 원위치시키는 단계이다. As shown in FIG. 1 or 5, the fourth step S4 is to return the
도 5에서 도형 화살표는 상기 실링 툴(20)의 작동 방향을 도시한 것이고, 색 화살표는 상기 네스트(30)의 이동 방향을 도시한 것이다.In FIG. 5, the figure arrows show the operating direction of the
이와 같이 상기 네스트(30)를 하향 이동시킨 상태에서 상기 네스트(30)를 원위치시키면 상기 파우치형 2차 전지(10)의 실링부(11)는 위쪽으로 끌어당기는 텐션으로 인해 상향 이동하게 된다. When the
이때, 상기 실링부(11)가 텐션으로 인해 상향 이동하면서 상기 파우치형 2차 전지(10)의 사이드 부 빈공간을 눌러주게 되어 파우치형 2차 전지(10)의 실링 시 발생하는 주름(ravine)을 억제할 수 있게 한다.At this time, the sealing
여기서 상기 빈공간은 상기 실링 툴(20)에 의해 상기 실링부(11)가 압력을 받는 과정에서 상기 파우치형 2차 전지(10)의 사이드 부에 발생하는 빈공간을 말한다.Herein, the empty space refers to an empty space generated in the side portion of the pouch-shaped
이러한 상기 빈공간에 의해 종래의 파우치형 2차 전지(10)에는 주름(ravine)이 발생되는 문제점이 있었으나 본 발명에 의하면 이러한 문제점을 해결하는 효과가 있다.However, according to the present invention, there is an effect of solving such a problem. In the conventional pouch type
한편, 다른 실시예로 상기 제3 단계(S3)에서 네스트(30)를 상향 이동시킨 상태에서 실링 툴(20)을 이용하여 파우치형 2차 전지(10)를 실링 한다면, 상기 제4 단계(S4)에서 상기 네스트(30)를 원위치시킬 경우 상기 파우치형 2차 전지(10)는 실링부(11)의 텐션으로 인해 하향 이동하게 된다.
In another embodiment, if the pouch type
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 2차 전지의 실링 방법은, 실링 위치 조정과 동시에 파우치 내 빈공간을 눌러주어 파우치형 외장재의 주름 발생을 억제하는 효과가 있다.
The sealing method of the secondary battery according to the present invention configured as described above has the effect of suppressing the occurrence of wrinkles in the pouch-type outer casing by pressing the empty space in the pouch simultaneously with the adjustment of the sealing position.
이상과 같이 본 발명에 따른 2차 전지의 실링 방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.Although the sealing method of the secondary battery according to the present invention has been described with reference to the drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, Various modifications and changes may be made by those of ordinary skill in the art.
10: 파우치형 2차 전지
11: 실링부
20: 실링 툴
21: 상부 압착 지그
22: 하부 압착 지그
30: 네스트10: Pouch type secondary battery
11: sealing part
20: Sealing tool
21: Upper compression jig
22: Lower pressing jig
30: Nest
Claims (5)
상기 제1 단계(S1)에서 조립된 상기 파우치형 2차 전지(10)를 네스트(nest; 30)에 올려놓는 제2 단계(S2);
상기 파우치형 2차 전지(10)의 최하단면과, 실링 툴(20) 사이에 높이 차가 생기도록 상기 네스트(30)를 이동시킨 상태에서 상기 실링 툴(20)을 이용하여 상기 파우치형 2차 전지(10)를 실링 하여 실링부(11)를 형성하는 제3 단계(S3); 및
상기 제3 단계(S3)에서 상기 파우치형 2차 전지(10)의 실링을 마치면 상기 네스트(30)를 원위치시키는 제4 단계(S4); 를 포함하고,
상기 제3 단계(S3)는 상기 네스트(30)를 하향 또는 상향 이동시키며,
상기 제4 단계(S4)에서 상기 네스트(30)를 원위치시키면 상기 파우치형 2차 전지(10)의 실링부(11)는 텐션으로 인해 상향 또는 하향 이동하는 것을 특징으로 하는 2차 전지의 실링 방법.A first step (S1) of assembling the pouch type secondary battery (10);
A second step S2 of placing the pouch type secondary battery 10 assembled in the first step S1 on a nest 30;
The nest 30 is moved such that a difference in height is generated between the lowermost end surface of the pouch type secondary battery 10 and the sealing tool 20, (S3) of forming a sealing portion (11) by sealing the sealing portion (10); And
A fourth step (S4) of returning the nest (30) when the pouch-shaped secondary battery (10) is sealed in the third step (S3); Lt; / RTI >
In the third step S3, the nest 30 is moved downward or upward,
The sealing portion 11 of the pouch type secondary battery 10 moves upward or downward due to the tension when the nest 30 is returned to the original position in the fourth step S4. .
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- 2014-10-14 KR KR1020140138360A patent/KR101765371B1/en active Active
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