KR102082912B1 - Manufacturing method for electrode assembly - Google Patents

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김성종
구자훈
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 전극조립체 제조방법에 관한 것으로서, 분리막의 표면에 접합물질을 코팅하는 접합물질 코팅단계(S10); 상기 접합물질이 코팅된 복수의 분리막과 복수의 전극을 교대로 적층하는 미접합 전극조립체 제조단계(S20); 상기 미접합 전극조립체의 분리막에 열에너지를 전달하여 상기 분리막에 코팅된 접합물질을 열변형시키는 접합물질 열변형단계(S30); 및 상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하여 상호 대응하는 전극과 열변형된 접합물질이 코팅된 분리막을 접합하는 접합 전극조립체 제조단계(S40)를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode assembly, the bonding material coating step of coating a bonding material on the surface of the separator (S10); An unbonded electrode assembly manufacturing step (S20) of alternately stacking a plurality of separators and a plurality of electrodes coated with the bonding material; A bonding material thermal deformation step (S30) of transferring the thermal energy to the separator of the unbonded electrode assembly to thermally deform the bonding material coated on the separator; And a step of manufacturing a bonded electrode assembly (S40) for simultaneously bonding the top and bottom ends of the unbonded electrode assembly to bond the corresponding electrodes and the separator coated with the thermally deformed bonding material.

Description

전극조립체 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRODE ASSEMBLY}Manufacturing method of electrode assembly {MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRODE ASSEMBLY}

본 발명은 전극조립체 제조방법에 관한 것으로서, 특히 전극과 분리막의 접합력을 균일하게 하기 위해 간접유도가열 방식을 적용한 전극조립체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode assembly, and more particularly, to an electrode assembly manufacturing method using an indirect induction heating method in order to make the bonding force between the electrode and the separator uniform.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, a secondary battery (secondary battery) refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that can not be charged, these secondary batteries are widely used in the field of advanced electronic devices such as phones, notebook computers and camcorders.

특허등록번호 제10-0958649호Patent registration number 10-0958649

이차전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수용되는 케이스를 포함하며, 상기 전극조립체는 복수의 전극과 복수의 분리막으로 마련된다.The secondary battery includes an electrode assembly and a case in which the electrode assembly is accommodated, and the electrode assembly includes a plurality of electrodes and a plurality of separators.

즉, 상기 전극조립체는 복수의 전극과 복수의 분리막을 교대로 적층한 다음, 적층된 전극과 분리막의 최상단과 최하단을 동시에 열과 압력을 가하여 제조한다.That is, the electrode assembly is manufactured by alternately stacking a plurality of electrodes and a plurality of separators, and then applying heat and pressure to the top and bottom ends of the stacked electrodes and the separator simultaneously.

그러나 상기 전극조립체는 전극과 분리막의 접합면 전체에 동일한 열이 전달되지 못함으로써 불균일한 접합이 이루어지며, 특히 전극과 분리막의 불균일한 접합력에 의해 전극조립체의 충방전시 미반응 영역이 발생하면서 성능저하가 발생하는 문제가 있었다.However, the electrode assembly is non-uniformly bonded because the same heat is not transferred to the entire joint surface of the electrode and the separator. There was a problem that degradation occurs.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극조립체 제조방법은 분리막의 표면에 접합물질을 코팅하는 접합물질 코팅단계(S10); 상기 접합물질이 코팅된 복수의 분리막과 복수의 전극을 교대로 적층하는 미접합 전극조립체 제조단계(S20); 상기 미접합 전극조립체의 분리막에 열에너지를 전달하여 상기 분리막에 코팅된 접합물질을 열변형시키는 접합물질 열변형단계(S30); 및 상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하여 상호 대응하는 전극과 열변형된 접합물질이 코팅된 분리막을 접합하는 접합 전극조립체 제조단계(S40)를 포함할 수 있다.Electrode assembly manufacturing method according to the present invention for achieving the above object is a bonding material coating step of coating a bonding material on the surface of the separator (S10); An unbonded electrode assembly manufacturing step (S20) of alternately stacking a plurality of separators and a plurality of electrodes coated with the bonding material; A bonding material thermal deformation step (S30) of transferring the thermal energy to the separator of the unbonded electrode assembly to thermally deform the bonding material coated on the separator; And a step of manufacturing a bonded electrode assembly (S40) for simultaneously bonding the top and bottom ends of the unbonded electrode assembly to bond the corresponding electrodes and the separator coated with the thermally deformed bonding material.

상기 접합물질 열변형단계(S30)는 간접유도가열 방식으로 상기 분리막에 열에너지를 전달할 수 있다.The bonding material heat deformation step (S30) may transfer the heat energy to the separator in an indirect induction heating method.

상기 접합물질 열변형단계(S30)는 간접유도가열 방식으로 상기 분리막에 열에너지를 전달하는 전기전도체인 유도가열로에 의해 이루어질 수 있다.The bonding material thermal deformation step (S30) may be made by an induction heating furnace which is an electrical conductor that transfers thermal energy to the separator by indirect induction heating.

상기 접합물질은 상기 전극이 적층되는 상기 분리막의 표면에만 코팅될 수 있다.The bonding material may be coated only on the surface of the separator on which the electrode is stacked.

상기 미접합 전극조립체에서 최외각에 전극이 적층되면, 상기 분리막은 양면에 접합물질이 코팅될 수 있다.When the electrode is laminated at the outermost part in the unbonded electrode assembly, the separator may be coated with a bonding material on both sides.

상기 미접합 전극조립체에서 최외각에 상기 분리막이 적층되면, 상기 최외각 분리막은 내측 표면에만 접합물질이 코팅될 수 있다.When the separator is laminated at the outermost part of the unbonded electrode assembly, the outermost separator may be coated with a bonding material only on an inner surface thereof.

상기 접합물질은 폴리비닐이딘 플루오라이드 코폴리머(Polyvinylidene fluoride copolymer)로 마련될 수 있다.The bonding material may be provided with a polyvinylidene fluoride copolymer.

상기 접합물질의 열변형 온도는 상기 분리막이 수축되는 온도 보다 낮은 온도를 가질 수 있다.The heat deformation temperature of the bonding material may have a temperature lower than the temperature at which the separator shrinks.

상기 분리막은 비전도체로 마련될 수 있다.The separator may be provided as a non-conductor.

상기 전극은 양극 및 음극으로 마련되며, 상기 양극과 음극 사이에 상기 분리막이 개재될 수 있다.The electrode may be provided with a positive electrode and a negative electrode, and the separator may be interposed between the positive electrode and the negative electrode.

상기 접합 전극조립체 제조단계(S40)는 상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하는 가압프레스에 의해 이루어질 수 있다.The junction electrode assembly manufacturing step (S40) may be performed by a pressure press for simultaneously pressing the top and bottom of the unbonded electrode assembly.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극조립체 제조방법은 분리막의 표면에 접합물질을 코팅하는 접합물질 코팅단계(S10); 상기 접합물질이 코팅된 복수의 분리막과 복수의 전극을 교대로 적층하는 미접합 전극조립체 제조단계(S20); 상기 미접합 전극조립체의 분리막에 열에너지를 전달하여 상기 분리막에 코팅된 접합물질을 열변형시키는 접합물질 열변형단계(S30); 및 상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하여 상호 대응하는 전극과 열변형된 접합물질이 코팅된 분리막을 접합하는 접합 전극조립체 제조단계(S40)를 포함할 수 있다.Electrode assembly manufacturing method according to the present invention for achieving the above object is a bonding material coating step of coating a bonding material on the surface of the separator (S10); An unbonded electrode assembly manufacturing step (S20) of alternately stacking a plurality of separators and a plurality of electrodes coated with the bonding material; A bonding material thermal deformation step (S30) of transferring the thermal energy to the separator of the unbonded electrode assembly to thermally deform the bonding material coated on the separator; And a step of manufacturing a bonded electrode assembly (S40) for simultaneously bonding the top and bottom ends of the unbonded electrode assembly to bond the corresponding electrodes and the separator coated with the thermally deformed bonding material.

상기 접합물질 열변형단계(S30)는 간접유도가열 방식으로 상기 분리막에 열에너지를 전달할 수 있다.The bonding material heat deformation step (S30) may transfer the heat energy to the separator in an indirect induction heating method.

상기 접합물질 열변형단계(S30)는 간접유도가열 방식으로 상기 분리막에 열에너지를 전달하는 전기전도체인 유도가열로에 의해 이루어질 수 있다.The bonding material thermal deformation step (S30) may be made by an induction heating furnace which is an electrical conductor that transfers thermal energy to the separator by indirect induction heating.

상기 접합물질은 상기 전극이 적층되는 상기 분리막의 표면에만 코팅될 수 있다.The bonding material may be coated only on the surface of the separator on which the electrode is stacked.

상기 미접합 전극조립체에서 최외각에 전극이 적층되면, 상기 분리막은 양면에 접합물질이 코팅될 수 있다.When the electrode is laminated at the outermost part in the unbonded electrode assembly, the separator may be coated with a bonding material on both sides.

상기 미접합 전극조립체에서 최외각에 상기 분리막이 적층되면, 상기 최외각 분리막은 내측 표면에만 접합물질이 코팅될 수 있다.When the separator is stacked on the outermost part of the unbonded electrode assembly, the outermost separator may be coated with a bonding material only on an inner surface thereof.

상기 접합물질은 폴리비닐이딘 플루오라이드 코폴리머(Polyvinylidene fluoride copolymer)로 마련될 수 있다.The bonding material may be provided with a polyvinylidene fluoride copolymer.

상기 접합물질의 열변형 온도는 상기 분리막이 수축되는 온도 보다 낮은 온도를 가질 수 있다.The heat deformation temperature of the bonding material may have a temperature lower than the temperature at which the separator shrinks.

상기 분리막은 비전도체로 마련될 수 있다.The separator may be provided as a non-conductor.

상기 전극은 양극 및 음극으로 마련되며, 상기 양극과 음극 사이에 상기 분리막이 개재될 수 있다.The electrode may be provided with a positive electrode and a negative electrode, and the separator may be interposed between the positive electrode and the negative electrode.

상기 접합 전극조립체 제조단계(S40)는 상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하는 가압프레스에 의해 이루어질 수 있다.The junction electrode assembly manufacturing step (S40) may be performed by a pressure press for simultaneously pressing the top and bottom of the unbonded electrode assembly.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체 제조방법을 나타낸 순서도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체 제조방법의 작업상태를 나타낸 도면으로, 도 3은 접합물질 코팅단계(S10)의 작업상태를 도시한 도면이고, 도 4는 미접합 전극조립체 제조단계(S20)의 작업상태를 도시한 도면이며, 도 5는 접합물질 열변형단계(S30)의 작업상태를 도시한 도면이고, 도 6은 접합 전극조립체 제조단계(S40)의 작업상태를 도시한 도면임.1 is a view showing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing a method of manufacturing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are views showing the working state of the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing the working state of the bonding material coating step (S10), Figure 4 is an unbonded electrode 5 is a view showing the working state of the assembly manufacturing step (S20), Figure 5 is a view showing the working state of the bonding material heat deformation step (S30), Figure 6 is a working state of the manufacturing step of the electrode assembly assembly (S40) Figure shown.

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, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

[본 발명의 [Of the present invention 실시예에Example 따른 전극조립체] According to electrode assembly]

본 발명의 실시예에 따른 전극조립체(10)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 복수의 전극(11)과 복수의 분리막(12)이 교대로 적층되어 마련되며, 복수의 전극(11)은 양극(11a)과 음극(11b)으로 마련된다.In the electrode assembly 10 according to the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a plurality of electrodes 11 and a plurality of separators 12 are alternately stacked, and the plurality of electrodes 11 are provided. It is provided with the positive electrode 11a and the negative electrode 11b.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체(10)는 양극(11a), 분리막(12), 음극(11b) 및 분리막(12)이 순차적으로 적층되는 기본단위체, 또는 상기 기본단위체가 복수개 적층되는 구조로 마련된다.That is, the electrode assembly 10 according to the embodiment of the present invention includes a base unit in which an anode 11a, a separator 12, a cathode 11b, and a separator 12 are sequentially stacked, or a plurality of the base units are stacked. It is provided with a structure.

여기서 종래기술에 따른 전극조립체는 전극과 분리막의 접합력이 균일하지 못하며, 이에 전극조립체의 충방전시 미 반응영역이 표출되면서 성능 저하가 발생할 수 있다. In the electrode assembly according to the prior art, the bonding force between the electrode and the separator is not uniform, and as a result, the unreacted region is expressed during charging and discharging of the electrode assembly, thereby degrading performance.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체(10)는 접합물질(20)을 더 포함하여 전극(11)과 분리막(12)의 접합력을 높일 수 있다.The electrode assembly 10 according to the embodiment of the present invention for solving such a problem may further include a bonding material 20 to increase the bonding force between the electrode 11 and the separator 12.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체(10)는 분리막(12)의 표면에 접합물질(20)이 코팅되고, 이 접합물질(20)에 의해 상호 대응하는 전극(11)과 분리막(12)의 접합력을 높일 수 있다.That is, in the electrode assembly 10 according to the exemplary embodiment of the present invention, the bonding material 20 is coated on the surface of the separator 12, and the electrode 11 and the separator 12 corresponding to each other by the bonding material 20 are mutually supported. ) Can increase the bonding strength.

특히 접합물질(20)은 간접유도가열 방식에 의해 균일하게 열변형되면서 상호 대응하는 전극(11)과 분리막(12) 접합면의 접합력을 균일하게 형성할 수 있으며, 이에 전극조립체(10)의 충방전시 미 반응영역이 없어 성능 저하를 방지할 수 있다.In particular, the bonding material 20 may be uniformly thermally deformed by an indirect induction heating method to uniformly form a bonding force between the corresponding electrode 11 and the separator 12 and the bonding surface of the electrode assembly 10. There is no unreacted area during discharge, which can prevent performance degradation.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체(10)는 간접유도가열 방식에 의해 열병형되는 접합물질(20)을 포함함으로써 상호 대응하는 전극(11)과 분리막(12)의 균일한 접합력을 유도할 수 있다.Therefore, the electrode assembly 10 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a bonding material 20 that is heat-fighted by indirect induction heating to induce uniform bonding force between the corresponding electrode 11 and the separator 12. Can be.

한편, 도 1에서 보았을 때 최하단에 적층된 분리막(12)의 외측면에는 접합물질(20)을 코팅하지 않으며, 이에 접합물질(20)의 낭비를 방지할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 1, the outer surface of the separator 12 stacked at the lowermost end is not coated with the bonding material 20, thereby preventing waste of the bonding material 20.

한편, 본 발명의 실시예에서는 양극(11a), 분리막(12), 음극(11b) 및 분리막(12)이 순차적으로 적층되는 4층 구조를 하나의 실시예로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 적층 구조 또는 폴딩 구조에서도 동일하게 적용될 수 있다.Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the four-layer structure in which the anode 11a, the separator 12, the cathode 11b, and the separator 12 are sequentially stacked is described as one embodiment, but is not limited thereto. The same may be applied to the laminated structure or the folding structure.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체(10)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the electrode assembly 10 according to an embodiment of the present invention having such a configuration as follows.

[본 발명의 [Of the present invention 실시예에Example 따른 전극조립체 제조방법] Manufacturing method according to the electrode assembly]

본 발명의 실시예에 따른 전극조립체 제조방법은 복수의 전극과 복수의 분리막을 교대로 적층하여 전극조립체를 제조하되, 상기 분리막에 코팅된 접합물질을 간접유도방식으로 열변형시키고, 이 열변형된 접합물질을 통해 전극과 분리막의 접합면을 접착한다.In the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the electrode assembly is manufactured by alternately stacking a plurality of electrodes and a plurality of separators, and thermally deforming the bonding material coated on the separator by an indirect induction method. The bonding surface of the electrode and the separator is bonded through the bonding material.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전극조립체 제조방법은 접합물질 코팅단계(S10), 미접합 전극조립체 제조단계(S20), 접합물질 열변형단계(S30), 및 접합 전극조립체 제조단계(S40)를 포함한다.Referring to Figure 2, the electrode assembly manufacturing method according to an embodiment of the present invention is a bonding material coating step (S10), unbonded electrode assembly manufacturing step (S20), bonding material thermal deformation step (S30), and the electrode assembly assembly Step S40 is included.

접합물질 코팅단계(S10)Bonding material coating step (S10)

접합물질 코팅단계(S10)에서는 복수의 전극(11)과 복수의 분리막(12)을 준비한다. 그리고 준비한 분리막(12)의 표면에 접합물질(20)을 코팅한다. 이는 도 3에서 도시되고 있다.In the bonding material coating step S10, a plurality of electrodes 11 and a plurality of separators 12 are prepared. Then, the bonding material 20 is coated on the prepared separator 12. This is shown in FIG. 3.

여기서 복수의 전극(11)은 양극(11a)과 음극(11b)으로 마련된다. 즉, 양극(11a)과 음극(11b) 사이에 분리막(12)이 적층되면서 미접착 전극조립체(10')를 형성한다.Here, the plurality of electrodes 11 are provided with an anode 11a and a cathode 11b. That is, the separator 12 is stacked between the anode 11a and the cathode 11b to form an unbonded electrode assembly 10 '.

한편, 접합물질(20)은 전극(11)이 적층되는 분리막(12)의 표면에만 코팅된다. 즉, 접합물질(20)의 낭비를 방지하기 위해 전극(11)이 적층되는 분리막(12)의 표면에만 접합물질(20)을 코팅할 수 있다.Meanwhile, the bonding material 20 is coated only on the surface of the separator 12 on which the electrodes 11 are stacked. That is, in order to prevent waste of the bonding material 20, the bonding material 20 may be coated only on the surface of the separator 12 on which the electrodes 11 are stacked.

일례로, 복수의 전극(11)과 복수의 분리막(12)을 교대로 적층하여 미접합 전극조립체(10')을 제조한다. 이때 최외각에 전극(11)이 적층되면, 최외각 전극(11) 사이에 적층된 분리막(12)은 양면에 접합물질(20)이 코팅된다. 즉, 분리막(12)의 양면에 전극(11)이 적층되기에 분리막(12)의 양면에 접합물질(20)을 코팅하여 접합력을 높일 수 있다. For example, the plurality of electrodes 11 and the plurality of separators 12 are alternately stacked to manufacture the unbonded electrode assembly 10 ′. At this time, when the electrode 11 is stacked on the outermost, the separator 12 stacked between the outermost electrode 11 is coated with a bonding material 20 on both sides. That is, since the electrodes 11 are stacked on both surfaces of the separator 12, the bonding material 20 may be coated on both surfaces of the separator 12 to increase the bonding strength.

그리고, 미접합 전극조립체(10')의 최외각에 분리막(12)이 적층되면, 최외각 분리막(12)은 내측 표면에만 접합물질(20)이 코팅된다. 즉, 최외각 분리막(12)의 외측은 전극(11)이 적층되지 않기에 접합물질(20)을 코팅하지 않는다.When the separator 12 is stacked on the outermost portion of the unbonded electrode assembly 10 ′, the bonding material 20 is coated only on the inner surface of the outermost separator 12. That is, the outer side of the outermost separator 12 does not coat the bonding material 20 because the electrodes 11 are not stacked.

여기서 접합물질(20)은 폴리비닐이딘 플루오라이드 코폴리머(Polyvinylidene fluoride copolymer)로 마련되며, 폴리비닐이딘 플루오라이드 코폴리머를 사용함에 따라 안정된 열변형을 유도할 수 있다.Here, the bonding material 20 is made of a polyvinylidene fluoride copolymer and can induce stable heat deformation by using the polyvinylidene fluoride copolymer.

한편, 폴리비닐이딘 플루오라이드는 불소수지의 일종으로 기계적 성질이 뛰어나 결정성이 높은 수지이고, 압전 고분자 재료의 장점을 가지며, 가해진 전기장(electrical field)으로부터 변형(mechanical strain)을 생성한다.On the other hand, polyvinylidene fluoride is a kind of fluorine resin, a resin having excellent crystallinity and high mechanical properties, having the advantages of piezoelectric polymer materials, and generating a mechanical strain from an applied electric field.

한편, 분리막(12)은 비전도체로 마련되며, 이에 분리막(12)을 기준으로 상하에 적층된 양극과 음극이 전류가 통하는 것을 방지한다.On the other hand, the separator 12 is provided as a non-conductor, thereby preventing the current passing through the anode and the cathode stacked on the basis of the separator 12.

상기와 같이 전극(11)과 분리막(12)의 준비가 완료되면, 미접합 전극조립체 제조단계(S20)를 수행한다.As described above, when the preparation of the electrode 11 and the separator 12 is completed, an unbonded electrode assembly manufacturing step S20 is performed.

미접합Unbonded 전극조립체 제조단계(S20) Electrode assembly manufacturing step (S20)

미접합 전극조립체 제조단계(S20)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 복수의 전극(11)과 접합물질(20)이 코팅된 복수의 분리막(12)을 교대로 적층하여 미접합 전극조립체(10')를 제조한다. 일례로, 양극(11a), 분리막(12), 음극(11b) 및 분리막(12)을 순차적으로 적층하여 미접합 전극조립체(10')를 제조한다. 이때 분리막(12)에는 양극(11a) 또는 음극(11b)이 적층되는 표면에만 접합물질(20)이 코팅될 수 있다.As shown in FIG. 4, the unbonded electrode assembly manufacturing step (S20) alternately stacks the plurality of electrodes 11 and the plurality of separators 12 coated with the bonding material 20 to form an unbonded electrode assembly ( 10 ') is prepared. For example, the unbonded electrode assembly 10 ′ is manufactured by sequentially stacking the anode 11a, the separator 12, the cathode 11b, and the separator 12. In this case, the bonding material 20 may be coated on the separator 12 only on the surface on which the anode 11a or the cathode 11b is stacked.

이와 같이 미접합 전극조립체(10')이 제조되면, 접합물질 열변형단계(S30)를 수행한다.As such, when the unbonded electrode assembly 10 ′ is manufactured, the thermal bonding step S30 is performed.

접합물질 열변형단계(S30)Bonding material heat deformation step (S30)

접합물질 열변형단계(S30)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 미접합 전극조립체(10')의 분리막(12)에 열에너지를 전달하여 분리막(12)에 코팅된 접합물질(20)을 열변형시킨다. 이때 전기 전도체인 유도 가열로(100)를 사용한다.Bonding material thermal deformation step (S30), as shown in Figure 5, to transfer the thermal energy to the separator 12 of the unbonded electrode assembly (10 ') heat the bonding material 20 coated on the separator 12 Transform. In this case, an induction heating furnace 100 that is an electrical conductor is used.

즉, 유도 가열로(100)에 미접합 전극조립체(10')를 배치한다. 그런 다음 유도 가열로(100)에 전기장을 걸어 유도 가열로(100)가 유도 전류에 의해 가열되면, 유도 가열로(100) 내에 있는 분리막이 가열될 수 있다. 이때 가열된 분리막의 열에너지로 분리막(12)에 코팅된 접합물질(20) 전체를 열변형 시킬 수 있다.That is, the unbonded electrode assembly 10 ′ is disposed in the induction furnace 100. Then, when the induction heating furnace 100 is heated by an induction current by applying an electric field to the induction heating furnace 100, the separator in the induction heating furnace 100 may be heated. In this case, the entire bonding material 20 coated on the separator 12 may be thermally deformed by the heat energy of the heated separator.

이때, 간접유도가열 방식에 의해 분리막(12) 전체에는 균일한 열이 인가되기 때문에 분리막(12) 전체에 균일한 열에너지가 분포하며, 이에 접합물질(20) 전체를 균일하게 열변형 시킬 수 있다.In this case, since uniform heat is applied to the entire separator 12 by the indirect induction heating method, uniform thermal energy is distributed throughout the separator 12, and thus the entire bonding material 20 may be uniformly thermally deformed.

한편, 접합물질(20)의 열변형 온도는 분리막(12)이 수축되는 온도 보다 낮은 온도를 가진다. 즉, 접합물질(20)의 열변형 온도가 분리막(12)의 수축되는 온도와 같거나 또는 클 경우 접합물질(20)에 전달된 열에너지에 의해 분리막(12)이 수축되면서 쇼트 등의 사고가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 접합물질(20)의 열변형 온도를 분리막(12)이 수축되는 온도 보다 낮게 설정하여 분리막(12)에 의해 발생하는 사고를 미연에 방지한다.On the other hand, the thermal deformation temperature of the bonding material 20 has a temperature lower than the temperature at which the separator 12 shrinks. That is, when the thermal deformation temperature of the bonding material 20 is equal to or greater than the shrinking temperature of the separator 12, an accident such as a short may occur as the separator 12 is contracted by the thermal energy transferred to the bonding material 20. Can be. In order to prevent this, the thermal deformation temperature of the bonding material 20 is set lower than the temperature at which the separator 12 shrinks, thereby preventing an accident caused by the separator 12 in advance.

이와 같이 접합물질(20)이 열변형되면, 접합 전극조립체 제조단계(S40)를 수행한다.As such, when the bonding material 20 is thermally deformed, the manufacturing of the bonding electrode assembly S40 is performed.

접합 전극조립체 제조단계(S40)Junction electrode assembly manufacturing step (S40)

접합 전극조립체 제조단계(S40)는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 접합물질(20)이 열변형된 미접합 전극조립체(10')를 가압프레스(200)에 배치한다. 그런 다음 가압프레스(200)를 통해 미접합 전극조립체(10')의 최상단과 최하단을 동시에 가압하여 상호 대응하는 전극(12)과 열변형된 접합물질(20)이 코팅된 분리막(12)을 접합하여 접합 전극조립체(10)를 제조한다.As shown in FIG. 6, in the manufacturing of the junction electrode assembly S40, the unbonded electrode assembly 10 ′ in which the bonding material 20 is thermally deformed is disposed on the press press 200. Then, the upper and lower ends of the unbonded electrode assembly 10 ′ are simultaneously pressed through the press press 200 to bond the corresponding electrodes 12 and the separator 12 coated with the thermally deformed bonding material 20. To produce a bonded electrode assembly 10.

이때, 접합물질(20)은 전체가 균일하게 열변형되어 있어 전극(11)과 분리막(12) 접합면의 접합력을 균일하게 형성할 수 있다. In this case, the bonding material 20 is uniformly thermally deformed in its entirety, thereby uniformly forming a bonding force between the electrode 11 and the bonding surface of the separator 12.

이와 같이 접합 전극조립체 제조단계(S40)가 완료되면 전극(11)과 분리막(12)의 접합력이 균일한 접합 전극조립체(10)를 제조할 수 있다.When the junction electrode assembly manufacturing step S40 is completed as described above, the junction electrode assembly 10 having a uniform bonding force between the electrode 11 and the separator 12 may be manufactured.

한편, 상기와 같이 제조된 접합 전극조립체(10)는 전해액과 함께 케이스에 수용하여 이차전지(미도시)를 제조하고, 제조된 이차전지는 성능 향상을 위해 충방전을 실시한다.Meanwhile, the junction electrode assembly 10 prepared as described above is accommodated in a case together with an electrolyte to manufacture a secondary battery (not shown), and the manufactured secondary battery performs charge / discharge to improve performance.

이때 접합 전극조립체(10)가 수용된 이차전지는 접합물질(20)에 의해 전극(11)과 분리막(12)의 미접합부분이 없기 때문에 미 반응영역이 생성되지 않으며, 이에 성능을 향상시킬 수 있다.In this case, in the secondary battery in which the junction electrode assembly 10 is accommodated, since there is no unbonded portion of the electrode 11 and the separator 12 by the junction material 20, an unreacted region is not generated, and thus performance may be improved.

따라서 본 발명에 따른 전극조립체 제조방법은 간접 유도가열방식을 적용함으로써 접합물질(20)이 코팅된 분리막(12)과 전극(11)의 접합력을 균일하게 형성할 수 있으며, 이에 성능이 유수한 전극조립체를 얻을 수 있다.Therefore, the electrode assembly manufacturing method according to the present invention can uniformly form the bonding force of the separator 12 and the electrode 11 coated with the bonding material 20 by applying an indirect induction heating method, the electrode assembly having excellent performance Can be obtained.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 전극조립체
11: 전극
11a: 양극
11b: 음극
12: 분리막
20: 접합물질
100: 유도 가열로
200: 가압프레스10: electrode assembly
11: electrode
11a: anode
11b: cathode
12: separator
20: bonding material
100: induction furnace
200: pressurized press

Claims (12)

분리막의 표면에 접합물질을 코팅하는 접합물질 코팅단계(S10);
상기 접합물질이 코팅된 복수의 분리막과 복수의 전극을 교대로 적층하는 미접합 전극조립체 제조단계(S20);
상기 미접합 전극조립체의 분리막에 열에너지를 전달하여 상기 분리막에 코팅된 접합물질을 열변형시키는 접합물질 열변형단계(S30); 및
상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하여 상호 대응하는 전극과 열변형된 접합물질이 코팅된 분리막을 접합하는 접합 전극조립체 제조단계(S40)를 포함하고,
상기 분리막은 비전도체로 마련되며,
상기 접합물질 열변형단계(S30)에서는 전기 전도체인 유도 가열로 내에 미접합 전극조립체를 배치하고 상기 유도 가열로에 전기장을 걸어 유도 가열로를 가열함으로써 분리막에 열에너지를 전달하되,
상기 분리막이 수축되는 온도 보다 낮은 온도에서 상기 접합물질의 열변형이 이뤄지는 전극조립체 제조방법.Bonding material coating step of coating a bonding material on the surface of the separator (S10);
An unbonded electrode assembly manufacturing step (S20) of alternately stacking a plurality of separators and a plurality of electrodes coated with the bonding material;
A bonding material thermal deformation step (S30) of transferring the thermal energy to the separator of the unbonded electrode assembly to thermally deform the bonding material coated on the separator; And
And a junction electrode assembly manufacturing step (S40) of simultaneously pressing the top and bottom ends of the unbonded electrode assembly to bond electrodes corresponding to each other and a separator coated with a thermally deformed bonding material.
The separator is provided as a non-conductor,
In the thermal deformation step (S30) of the bonding material, an unbonded electrode assembly is disposed in an induction furnace, which is an electrical conductor, and an electric field is applied to the induction furnace, thereby transferring thermal energy to the separator by heating the induction furnace.
Electrode assembly manufacturing method of the thermal deformation of the bonding material at a temperature lower than the temperature at which the separator shrinks. 청구항 1에 있어서,
상기 접합물질 열변형단계(S30)는 균일하게 상기 분리막에 열에너지를 전달하는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 1,
The bonding material heat deformation step (S30) is an electrode assembly manufacturing method for uniformly transferring the heat energy to the separator. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 접합물질은 상기 전극이 적층되는 상기 분리막의 표면에만 코팅되는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 1,
The bonding material is an electrode assembly manufacturing method is coated only on the surface of the separator in which the electrode is laminated. 청구항 5에 있어서,
상기 미접합 전극조립체에서 최외각에 전극이 적층되면, 상기 분리막은 양면에 접합물질이 코팅되는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 5,
When the electrode is laminated to the outermost in the unbonded electrode assembly, the separator is a method of manufacturing an electrode assembly coated with a bonding material on both sides. 청구항 5에 있어서,
상기 미접합 전극조립체에서 최외각에 상기 분리막이 적층되면, 상기 최외각 분리막은 내측 표면에만 접합물질이 코팅되는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 5,
When the separator is laminated to the outermost in the non-bonded electrode assembly, the outermost separator is coated with a bonding material only on the inner surface of the electrode assembly manufacturing method. 청구항 1에 있어서,
상기 접합물질은 폴리비닐이딘 플루오라이드 코폴리머(Polyvinylidene fluoride copolymer)로 마련되는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the bonding material is a polyvinylidene fluoride copolymer (Polyvinylidene fluoride copolymer) electrode assembly manufacturing method. 청구항 1에 있어서,
상기 접합물질의 열변형 온도는 상기 분리막이 수축되는 온도 보다 낮은 전극조립체 제조방법.The method according to claim 1,
The thermal deformation temperature of the bonding material is lower than the temperature at which the separator shrinks electrode assembly manufacturing method. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전극은 양극 및 음극으로 마련되며, 상기 양극과 음극 사이에 상기 분리막이 개재되는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 1,
The electrode is provided with an anode and a cathode, the electrode assembly manufacturing method wherein the separator is interposed between the anode and the cathode. 청구항 1에 있어서,
상기 접합 전극조립체 제조단계(S40)는 상기 미접합 전극조립체의 최상단과 최하단을 동시에 가압하는 가압프레스에 의해 이루어지는 전극조립체 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the electrode assembly manufacturing step (S40) is an electrode assembly manufacturing method made by a pressing press to simultaneously press the top and bottom of the unbonded electrode assembly at the same time.
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