KR102169839B1 - Battery Case Sealing Device Having Wrinkle Removal Function - Google Patents

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KR102169839B1
KR102169839B1 KR1020160115586A KR20160115586A KR102169839B1 KR 102169839 B1 KR102169839 B1 KR 102169839B1 KR 1020160115586 A KR1020160115586 A KR 1020160115586A KR 20160115586 A KR20160115586 A KR 20160115586A KR 102169839 B1 KR102169839 B1 KR 102169839B1
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Abstract

본 발명은 전지셀의 제조 공정에서 전극조립체가 내장되어 있는 전지케이스의 외주변을 열융착하여 밀봉하는 전지케이스 밀봉 장치로서, 전지케이스의 외주변이 돌출된 상태로, 전지케이스를 내장하고 고정하는 네스트(nest); 상기 전지케이스의 돌출된 외주변의 상면 및 하면을 상하로 가압 및 가열하여 밀봉하는 실링 툴(sealing tool); 및 전지셀 제조 공정 중의 디가스(degas) 공정 이후에 전지케이스의 외면에 주름이 생성되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 실링 툴에 의해 전지케이스의 외주변이 밀봉될 때, 상기 네스트를 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 퓨셔(pusher);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지케이스 밀봉 장치를 제공한다.The present invention is a battery case sealing device that seals the outer periphery of the battery case in which the electrode assembly is embedded in the manufacturing process of the battery cell by heat-sealing, and the battery case is embedded and fixed with the outer periphery of the battery case protruding. Nest; A sealing tool for sealing by pressing and heating the upper and lower surfaces of the protruding outer periphery of the battery case up and down; And when the outer periphery of the battery case is sealed by the sealing tool to prevent wrinkles from being generated on the outer surface of the battery case after the degas process during the battery cell manufacturing process, the nest is moved toward the sealing tool. It provides a battery case sealing device comprising; a pusher to sequentially pressurize.

Description

주름 제거 기능을 구비한 전지케이스 밀봉 장치 {Battery Case Sealing Device Having Wrinkle Removal Function}Battery Case Sealing Device Having Wrinkle Removal Function {Battery Case Sealing Device Having Wrinkle Removal Function}

본 발명은 주름 제거 기능을 구비한 전지케이스 밀봉 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery case sealing device having a wrinkle removal function.

이차전지는 휴대폰, 노트북, 캠코더 등 모바일 기기들의 전원으로 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지의 사용은 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 이점으로 인해 급속도로 증가되고 있는 추세이다.Secondary batteries are widely used as power sources for mobile devices such as cell phones, laptops, and camcorders. In particular, the use of lithium secondary batteries is rapidly increasing due to the advantages of high operating voltage and high energy density per unit weight.

이러한 리튬 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.These lithium secondary batteries are also classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, and lithium polymer batteries depending on the composition of the electrode and electrolyte, and among them, the use of lithium ion polymer batteries that are less likely to leak and are easy to manufacture. This is increasing.

리튬이온 폴리머 전지(LiPB)는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열융착시킨 전극조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 밀봉한 형태로 많이 사용되고 있다. 따라서, 리튬이온 폴리머 전지를 종종 파우치형 전지로 칭하기도 한다.Lithium-ion polymer battery (LiPB) is a structure in which an electrode assembly obtained by heat-sealing an electrode (anode and negative electrode) and a separator is impregnated with an electrolyte solution, and is mainly used in a form in which the electrode assembly is sealed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. Therefore, lithium-ion polymer batteries are often referred to as pouch-type batteries.

도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 이차전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.1 schematically shows a general structure of a typical secondary battery including a stacked electrode assembly.

도 1을 참조하면, 이차전지(10)는, 파우치형의 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)이 두 개의 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 전지케이스(20)의 외부로 노출되는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the secondary battery 10 includes an electrode assembly 30 made of a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed therebetween in a pouch-shaped battery case 20, and the positive and negative electrodes thereof. The tabs 31 and 32 are welded to the two electrode leads 40 and 41, respectively, and are exposed to the outside of the battery case 20.

전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일측이 연결되어 있는 덮개(22)로 이루어져 있다.The battery case 20 is made of a flexible packaging material such as an aluminum laminate sheet, and includes a case body 21 including a concave-shaped storage unit 23 on which the electrode assembly 30 can be seated and the body 21 It consists of a cover 22 to which one side is connected.

이차전지(10)에 사용되는 전극조립체(30)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조 또는 스택/폴딩형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 있다.The electrode assembly 30 used in the secondary battery 10 may have a jelly roll type structure or a stack/folding type structure in addition to the stack type structure as shown in FIG. 1. In the stacked electrode assembly 30, a plurality of positive electrode tabs 31 and a plurality of negative electrode tabs 32 are welded to electrode leads 40 and 41, respectively.

이러한 이차전지는, 전지셀 제조 공정에서, 전극조립체가 내장된 전지케이스의 외주변을 실링 툴에 의해 열융착하여 밀봉하게 된다. 열융착되어 밀봉되는 전지케이스의 외주변 중 전극리드가 형성되어 있는 외주변은 전극 리드의 두께에 의해 실링부의 주변에 주름이 발생하는 문제가 있다.In the battery cell manufacturing process, such a secondary battery is sealed by heat-sealing the outer periphery of the battery case in which the electrode assembly is embedded using a sealing tool. Among the outer peripheries of the battery case that is heat-sealed and sealed, the outer periphery where the electrode lead is formed has a problem that wrinkles occur around the sealing portion due to the thickness of the electrode lead.

더욱이, 상기와 같이 발생한 주름은, 전지셀 제조 공정 중 디가스(degas) 공정을 거치면서 전지케이스 내부가 진공 상태에 놓이면서, 주름이 도드라지게 보이게 되어 외관 불량으로 발현되는 문제를 야기한다.Moreover, the wrinkles generated as described above cause a problem in that the inside of the battery case is placed in a vacuum state while undergoing a degas process during the battery cell manufacturing process, and the wrinkles appear prominent, resulting in a problem of appearance defects.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해소하여, 전지셀 제조 과정에서 전지케이스의 발현되는 주름을 최소화 할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a technology capable of fundamentally solving these problems and minimizing the wrinkles expressed in the battery case during the battery cell manufacturing process.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and technical problems that have been requested from the past.

본 발명의 목적은, 전지케이스의 밀봉 공정에서 전지케이스의 외주변중 전극 리드가 형성되어 있는 부위의 주름을 제거함으로써, 외관 불량을 최소화할 수 있는 전지케이스 밀봉 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a battery case sealing device capable of minimizing appearance defects by removing wrinkles in a portion of the outer periphery of the battery case where electrode leads are formed in the sealing process of the battery case.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지케이스 밀봉 장치는, Battery case sealing device according to the present invention for achieving this object,

전지셀의 제조 공정에서 전극조립체가 내장되어 있는 전지케이스의 외주변을 열융착하여 밀봉하는 전지케이스 밀봉 장치로서,As a battery case sealing device that heats and seals the outer periphery of the battery case in which the electrode assembly is embedded in the battery cell manufacturing process,

전지케이스의 외주변이 돌출된 상태로, 전지케이스를 내장하고 고정하는 네스트(nest);A nest for installing and fixing the battery case with the outer periphery of the battery case protruding;

상기 전지케이스의 돌출된 외주변의 상면 및 하면을 상하로 가압 및 가열하여 밀봉하는 실링 툴(sealing tool); 및A sealing tool for sealing by pressing and heating the upper and lower surfaces of the protruding outer periphery of the battery case up and down; And

전지셀 제조 공정 중의 디가스(degas) 공정 이후에 전지케이스의 외면에 주름이 생성되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 실링 툴에 의해 전지케이스의 외주변이 밀봉될 때, 상기 네스트를 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 퓨셔(pusher);When the outer periphery of the battery case is sealed by the sealing tool, the nest is sequentially placed toward the sealing tool to prevent wrinkles from being generated on the outer surface of the battery case after the degas process during the battery cell manufacturing process. A pusher to pressurize;

를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.It may be composed of a structure including.

따라서, 본 발명에 따른 전지케이스 밀봉 장치는, 실링 툴에 의해 전지케이스의 외주변이 밀봉될 때, 네스트를 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 퓨셔를 포함함으로써, 전지셀 제조 공정 중의 디가스(degas) 공정 이후에 전지케이스의 외면에 주름이 생성되는 것을 방지하여 전지셀의 외관 불량을 최소화 할 수 있다.Accordingly, the battery case sealing device according to the present invention includes a pusher that sequentially presses the nest toward the sealing tool when the outer periphery of the battery case is sealed by the sealing tool, thereby degasing the battery cell manufacturing process. After that, it is possible to minimize the appearance defect of the battery cell by preventing wrinkles from being generated on the outer surface of the battery case.

상기 전지케이스는, 예를 들어, 파우치형 전지에 적합한 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 제 1 고분자 수지의 상층, 차단성 금속의 중간층, 및 제 2 고분자 수지의 하층으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 고분자 수지층은 구체적으로는 열융착성 고분자 수지일 수 있으며, 예를 들어, 무연신 폴리프로필렌 수지일 수 있다. 상기 차단성 금속은 예를 들어 알루미늄일 수 있으며, 상기 제 2 고분자 수지는 우수한 내후성을 가진 수지로서, 나일론 수지, 폴레에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등을 수 있다. 그러나, 소재의 종류가 상기 예들로 한정되지 않음은 물론이다.The battery case may be made of, for example, a laminate sheet including a metal layer and a resin layer suitable for a pouch type battery, and specifically, an upper layer of a first polymer resin, an intermediate layer of a barrier metal, and a second polymer resin. It can be made in the lower layer. Here, the first polymer resin layer may be specifically a heat-fusible polymer resin, for example, a non-stretched polypropylene resin. The barrier metal may be aluminum, for example, and the second polymer resin may be a resin having excellent weather resistance, such as nylon resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, or the like. However, it goes without saying that the type of material is not limited to the above examples.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지케이스의 밀봉되는 외주변은 전지케이스의 전극단자가 형성되어 있는 일변일 수 있다. 상기 실링 툴에 의해 밀봉되는 전지케이스의 외주변 중, 특히 전극단자가 형성되어 있는 일변은 전극단자의 두께에 의해 전지케이스의 중심 방향으로 주름이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 퓨셔는 상기 네스트를 전지케이스의 전극단자가 형성되어 있는 일변 방향으로 순차적으로 가압하는 구조일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the outer periphery of the battery case to be sealed may be one side in which the electrode terminals of the battery case are formed. Among the outer peripheries of the battery case sealed by the sealing tool, in particular, one side on which the electrode terminal is formed may be wrinkled in the direction of the center of the battery case by the thickness of the electrode terminal. Accordingly, the pusher may have a structure that sequentially presses the nest in a direction in which the electrode terminals of the battery case are formed.

상기 네스트의 하나의 구체적인 예로서, 상기 네스트는,As one specific example of the nest, the nest,

상기 전지케이스의 전극조립체 수납부가 도입한 상태로 전지케이스가 안착 고정되는 고정 지그(jig); 및A fixing jig for mounting and fixing the battery case in a state in which the electrode assembly receiving part of the battery case is introduced; And

상기 고정 지그에 장착된 전지케이스의 상면을 덮는 탑 커버(top cover);A top cover covering an upper surface of the battery case mounted on the fixing jig;

를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.It may be composed of a structure including.

상기 고정 지그는 상기 전지케이스의 전극조립체 수납부에 대응하는 장착부가 형성되어 있을 수 있고, 상기 탑 커버는 상기 전지케이스의 상면에 대응하여 편평한 구조로 이루어져 있을 수 있다.The fixing jig may have a mounting portion corresponding to the electrode assembly receiving portion of the battery case, and the top cover may have a flat structure corresponding to the upper surface of the battery case.

구체적으로, 상기 탑 커버는 고정 지그의 일측 단부에 힌지(hinge) 구조로 결합되어 있을 수 있고, 힌지 부위를 기준으로 회전하여 전지케이스의 상면을 덮는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Specifically, the top cover may be coupled to one end of the fixing jig in a hinge structure, and may be rotated based on the hinge portion to cover the upper surface of the battery case.

또한, 상기 퓨셔는 힌지 부위로부터 상기 탑 커버의 상면을 순차적으로 가압하면서 실링 툴 쪽으로 주행하는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 즉, 상기 퓨셔는, 상기 전극단자에 대향하는 단부로부터 전극단자 방향으로, 상기 전지케이스의 상면을 순차적으로 가압하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.In addition, the pusher may be configured to move toward the sealing tool while sequentially pressing the upper surface of the top cover from the hinge portion. That is, the pusher may have a structure that sequentially presses the upper surface of the battery case from an end opposite to the electrode terminal toward the electrode terminal.

상기 퓨셔의 하나의 구체적인 예로서, 상기 퓨셔는, As a specific example of the pusher, the pusher,

하면이 상기 탑 커버의 상면에 대응하는 구조로 이루어져 있고, 탑 커버의 상면에 접한 상태에서 평행 이동하여 탑 커버를 전지케이스의 상면으로 회전시키면서 가압하는 가압부; 및A pressing portion having a structure having a lower surface corresponding to the upper surface of the top cover, and moving in parallel while in contact with the upper surface of the top cover to rotate the top cover to the upper surface of the battery case and pressurizing; And

상기 가압부의 일단에 결합되어 있고, 상기 가압부의 평행 이동이 이루어지는 레일(rail) 구조가 형성되어 있는 고정부;A fixing part coupled to one end of the pressing part and having a rail structure in which parallel movement of the pressing part is formed;

를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.It may be composed of a structure including.

또한, 상기 탑 커버의 상면은 힌지 부위 쪽으로 두께가 감소하는 경사 구조로 이루어져 있을 수 있고, 상기 퓨셔의 가압부의 하면은 탑 커버의 상면에 대응하는 테이퍼 구조로 이루어져 있을 수 있다.In addition, the upper surface of the top cover may have an inclined structure whose thickness decreases toward the hinge portion, and the lower surface of the pressing portion of the pusher may have a tapered structure corresponding to the upper surface of the top cover.

그에 따라, 상기 가압부가 상기 전극단자에 대향하는 단부로부터 전극단자 방향으로 용이하게 평행 이동하여 탑 커버를 전지케이스의 상면으로 가압하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Accordingly, the pressing portion may be easily moved in parallel from the end opposite to the electrode terminal in the direction of the electrode terminal to press the top cover to the upper surface of the battery case.

상기 탑 커버 및 가압부의 경사 구조는, 상기 전지케이스의 상면에 가해져야 하는 압력에 따라 변경 및 결정될 수 있으며, 구체적으로 경사각이 5 내지 15 도의 범위 내에서 형성되어 있을 수 있다. The inclined structure of the top cover and the pressing portion may be changed and determined according to a pressure applied to the upper surface of the battery case, and specifically, the inclination angle may be formed within a range of 5 to 15 degrees.

본 발명은 또한, 상기 전지케이스 밀봉 장치를 사용하여 제조되는 전지셀을 제공한다.The present invention also provides a battery cell manufactured using the battery case sealing device.

상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.The type of the battery cell is not particularly limited, but as a specific example, it may be a lithium secondary battery such as a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery having advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO2) or lithium nickel oxide (LiNiO2), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as chemical formula Li1+xMn2-xO4 (wherein x is 0 to 0.33), LiMnO3, LiMn2O3, and LiMnO2; Lithium copper oxide (Li2CuO2); Vanadium oxides such as LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, and Cu2V2O7; Ni site-type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi1-xMxO2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn2-xMxO2 (here, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta, x = 0.01 ~ 0.1) or Li2Mn3MO8 (where M = Fe, Co, Ni, Cu or Zn) Lithium manganese composite oxide; LiMn2O4 in which Li in the formula is partially substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe2(MoO4)3 etc. can be mentioned, but it is not limited only to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that aids in bonding of an active material and a conductive material and bonding to a current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, recycled cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is selectively used as a component that suppresses the expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include olivine polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fiber and carbon fiber are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and if necessary, components as described above may be optionally further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite-based carbon; LixFe2O3 (0≤x≤1), LixWO2 (0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, Group 1 of the periodic table, Metal complex oxides such as Group 2 and Group 3 elements, halogen, 0<x≦1; 1≦y≦3; 1≦z≦8); Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; Metal oxides such as SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 130 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator and the separation film are interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 130 μm. Examples of such separation membranes include olefin-based polymers such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; Sheets or non-woven fabrics made of glass fiber or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.In addition, in one specific example, in order to improve the safety of the battery, the separator and/or the separation film may be an organic/inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) separator.

상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer as active layer components on a polyolefin-based separator substrate, and at this time, the pore structure included in the separator substrate itself and the interstitial volume between inorganic particles as the active layer component It has a uniform pore structure formed.

이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. In the case of using such an organic/inorganic composite porous separator, compared to the case of using a conventional separator, there is an advantage in that it is possible to suppress an increase in the thickness of the battery due to swelling during the formation process. When a polymer that can be gelled when impregnated with a liquid electrolyte is used, it can be used as an electrolyte at the same time.

또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, since the organic/inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion characteristics by controlling the content of inorganic particles and binder polymers as active layer components in the separator, the battery assembly process can be easily performed.

상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and/or reduction reaction does not occur in the operating voltage range (eg, 0 to 5V based on Li/Li+) of the applied battery. Particularly, in the case of using inorganic particles having ion transfer capability, it is possible to improve the performance by increasing the ionic conductivity in the electrochemical device, so it is preferable that the ion conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is difficult to disperse during coating, as well as a problem of weight increase during battery manufacturing, so it is preferable that the density is as small as possible. Further, in the case of an inorganic material having a high dielectric constant, the ionic conductivity of the electrolyte may be improved by contributing to an increase in the degree of dissociation of an electrolyte salt, such as a lithium salt, in a liquid electrolyte.

리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, or the like is used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As the non-aqueous liquid electrolyte, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc (franc), 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolone, formamide, dimethylformamide, dioxolone , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid tryster, trimethoxymethane, dioxolone derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyropionate and ethyl propionate may be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.As the organic solid electrolyte, for example, a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, a poly agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer or the like containing an ionic dissociating group may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li such as Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, and Li3PO4-Li2S-SiS2. Nitrides, halides, sulfates, and the like can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2) 2NLi, lithium chloroborane, lithium lower aliphatic carboxylic acid, lithium tetraphenylborate, imide, and the like can be used.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, non-aqueous electrolytes include pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, and hexaphosphate triamide for the purpose of improving charge/discharge properties and flame retardancy. , Nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. May be. In some cases, in order to impart non-flammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included in order to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 구조로 이루어져 있는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack consisting of a structure including one or more of the battery cells.

본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.

상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from a mobile phone, a wearable electronic device, a portable computer, a smart pad, a netbook, a light electronic vehicle (LEV), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the structure of these devices and a method of manufacturing them are known in the art, detailed descriptions thereof will be omitted in the present specification.

본 발명은 또한, 상기 전지케이스 밀봉 장치를 사용하여 전지케이스를 밀봉하는 방법으로서,The present invention also provides a method of sealing a battery case using the battery case sealing device,

(a) 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체를 전지케이스의 수납부에 장착하는 과정;(a) mounting an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode in the receiving part of the battery case;

(b) 전극조립체가 장착된 전지케이스를 네스트에 안착 고정하는 과정;(b) the process of seating and fixing the battery case in which the electrode assembly is mounted on the nest;

(c) 상기 네스트로부터 돌출된 전지케이스의 외주변 상면 및 하면을 실링 툴에 의해 상하로 가압 및 가열하여 밀봉하는 과정; 및(c) sealing the upper and lower surfaces of the outer periphery of the battery case protruding from the nest by pressing and heating up and down by a sealing tool; And

(d) 상기 과정(c)를 수행하는 동시에, 상기 네스트를 퓨셔에 의해 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 과정;(d) performing the process (c) and simultaneously pressing the nest toward the sealing tool by a pusher;

을 포함하는 전지케이스 밀봉 방법을 제공한다.It provides a battery case sealing method comprising a.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지케이스 밀봉 장치는, 실링 툴에 의해 전지케이스의 외주변이 밀봉될 때, 네스트를 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 퓨셔를 포함함으로써, 전지셀 제조 공정 중의 디가스(degas) 공정 이후에 전지케이스의 외면에 주름이 생성되는 것을 방지하여 전지셀의 외관 불량을 최소화 할 수 있다.As described above, the battery case sealing apparatus according to the present invention includes a pusher that sequentially presses the nest toward the sealing tool when the outer periphery of the battery case is sealed by the sealing tool, thereby degassing during the battery cell manufacturing process. It is possible to minimize the appearance defect of the battery cell by preventing wrinkles from being generated on the outer surface of the battery case after the (degas) process.

도 1은 종래의 리튬 이차전지의 분해도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스 밀봉 장치의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스 밀봉 장치를 사용하여 전지케이스를 밀봉하는 방법에 대한 순서도이다.
1 is an exploded view of a conventional lithium secondary battery;
Figure 2 is a schematic diagram of a battery case sealing device according to an embodiment of the present invention;
3 is a flow chart of a method of sealing a battery case using the battery case sealing device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, it will be described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, but this is for an easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스 밀봉 장치의 모식도가 도시되어 있다.Figure 2 is a schematic diagram of a battery case sealing device according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 전지케이스 밀봉 장치(100)는 네스트(110), 실링 툴(120) 및 퓨셔(130)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 2, the battery case sealing device 100 includes a nest 110, a sealing tool 120, and a pusher 130.

네스트(110)는 전지케이스(200)의 외주변이 도출된 상태로, 전지케이스(200)를 내장하고 고정하는 구조로 이루어져 있다.The nest 110 has a structure in which the battery case 200 is embedded and fixed in a state in which the outer periphery of the battery case 200 is drawn out.

구체적으로, 네스트(110)는 고정 지그(111) 및 탑 커버(112)로 이루어져 있다.Specifically, the nest 110 is made of a fixing jig 111 and a top cover 112.

고정 지그(111)는 전지케이스(200)의 전극조립체 수납부가 도입한 상태로 전지케이스가 안착 고정되는 구조로 이루어져 있고, 탑 커버(112)는 고정 지그(111)에 장차된 전지케이스의 상면을 덮는 구조로 이루어져 있다.The fixing jig 111 has a structure in which the battery case is seated and fixed in a state in which the electrode assembly receiving portion of the battery case 200 is introduced, and the top cover 112 covers the upper surface of the battery case mounted on the fixing jig 111. It consists of a covering structure.

탑 커버(112)는 고정 지그(111)의 우측 단부에 힌지(113) 구조로 결합되어 있고, 힌지(113) 부위를 기준으로 회전하여 전지케이스(200)의 상면을 덮는 구조로 이루어져 있다.The top cover 112 is coupled to the right end of the fixing jig 111 in a hinge 113 structure, and rotates based on the hinge 113 to cover the upper surface of the battery case 200.

퓨셔(130)는 힌지(113) 부위로부터 탑 커버(112)의 상면을 순차적으로 가압하면서 실링 툴(120) 쪽으로 주항해는 구조로 이루어져 있다.The pusher 130 has a structure in which the upper surface of the top cover 112 is sequentially pressed from the hinge 113 portion and circumferentially navigates toward the sealing tool 120.

구체적으로, 퓨셔(130)는 가압부(131) 및 고정부(132)로 이루어져 있다.Specifically, the pusher 130 is composed of a pressing part 131 and a fixing part 132.

가압부(131)는 하면이 탑 커버(112)의 상면에 대응하는 구조로 이루어져 있고, 탑 커버(112)의 상면에 접한 상태에서 평행 이동하여 탑 커버(112)를 전지케이스(200)의 상면으로 회전시키면서 가압하는 구조로 이루어져 있다.The pressing part 131 has a structure whose lower surface corresponds to the upper surface of the top cover 112, and moves in parallel while in contact with the upper surface of the top cover 112 to move the top cover 112 to the upper surface of the battery case 200. It consists of a structure that pressurizes while rotating.

고정부(132)는 가압부(131)의 일단에 결합되어 있고, 가압부(131)의 평행 이동이 이루어지는 레일(133) 구조가 형성되어 있다.The fixing part 132 is coupled to one end of the pressing part 131, and a rail 133 structure in which the pressing part 131 is moved in parallel is formed.

또한, 탑 커버(112)의 상면은 힌지(113) 부위 쪽으로 두께가 감소하는 경사 구조로 이루어져 있고, 퓨셔(130)의 가압부(131)의 하면은 탑 커버(112)의 상면에 대응하는 테이퍼 구조로 이루어져 있다. 탑 커버(112) 및 가압부(131)의 경사 구조는 경사각이 10 도로 이루어져 있다.In addition, the upper surface of the top cover 112 has an inclined structure whose thickness decreases toward the hinge 113, and the lower surface of the pressing portion 131 of the pusher 130 is tapered corresponding to the upper surface of the top cover 112 It consists of a structure. The inclined structure of the top cover 112 and the pressing part 131 has an inclination angle of 10 degrees.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스 밀봉 장치를 사용하여 전지케이스를 밀봉하는 방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.3 is a flowchart illustrating a method of sealing a battery case using the battery case sealing device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 과정 (a)에서 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체를 전지케이스의 수납부에 장착한다(S100).Referring to FIG. 3, in step (a), an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode is mounted in the receiving part of the battery case (S100).

과정 (b)에서 전극조립체가 장착된 전지케이스를 네스트에 안착 및 고정한다(S200).In step (b), the battery case in which the electrode assembly is mounted is seated and fixed to the nest (S200).

과정 (c)에서 네스트로부터 돌출된 전지케이스의 외주변 상면 및 하면을 실링 툴에 의해 상하로 가압 및 가열하여 밀봉한다(S300).In step (c), the upper and lower surfaces of the outer periphery of the battery case protruding from the nest are pressed and heated up and down by a sealing tool to seal (S300).

과정 (d)에서, 과정(c)를 수행하는 동시에, 네스트를 퓨셔에 의해 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하여 전지케이스의 상면에 주름이 생성되는 것을 방지한다(S400).In step (d), while performing step (c), the nest is sequentially pressed toward the sealing tool by a pusher to prevent wrinkles from being generated on the upper surface of the battery case (S400).

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although the above description has been made with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (13)

전지셀의 제조 공정에서 전극조립체가 내장되어 있는 전지케이스의 외주변을 열융착하여 밀봉하는 전지케이스 밀봉 장치로서,
전지케이스의 외주변이 돌출된 상태로, 전지케이스를 내장하고 고정하는 네스트(nest);
상기 전지케이스의 돌출된 외주변의 상면 및 하면을 상하로 가압 및 가열하여 밀봉하는 실링 툴(sealing tool); 및
전지셀 제조 공정 중의 디가스(degas) 공정 이후에 전지케이스의 외면에 주름이 생성되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 실링 툴에 의해 전지케이스의 외주변이 밀봉될 때, 상기 네스트를 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 퓨셔(pusher);
를 포함하고,
상기 네스트는,
상기 전지케이스의 전극조립체 수납부가 도입한 상태로 전지케이스가 안착 고정되는 고정 지그(jig); 및
상기 고정 지그에 장착된 전지케이스의 상면을 덮는 탑 커버(top cover)를 포함하고,
상기 퓨셔는,
하면이 상기 탑 커버의 상면에 대응하는 구조로 이루어져 있고, 탑 커버의 상면에 접한 상태에서 평행 이동하여 탑 커버를 전지케이스의 상면으로 회전시키면서 가압하는 가압부; 및
상기 가압부의 일단에 결합되어 있고, 상기 가압부의 평행 이동이 이루어지는 레일(rail) 구조가 형성되어 있는 고정부를 포함하고,
상기 탑 커버는 고정 지그의 일측 단부에 힌지(hinge) 구조로 결합되어 있고, 힌지 부위를 기준으로 회전하여 전지케이스의 상면을 덮을 수 있는 구조이며,
상기 탑 커버의 상면은 힌지 부위 쪽으로 두께가 감소하는 경사 구조로 이루어져 있고, 상기 퓨셔의 가압부의 하면은 탑 커버의 상면에 대응하는 테이퍼 구조로 이루어져 있으며,
상기 퓨셔는 힌지 부위로부터 상기 탑 커버의 상면을 순차적으로 가압하면서 실링 툴 쪽으로 주행하는 것을 특징으로 하는 전지케이스 밀봉 장치.
As a battery case sealing device that heats and seals the outer periphery of the battery case in which the electrode assembly is embedded in the battery cell manufacturing process,
A nest for installing and fixing the battery case with the outer periphery of the battery case protruding;
A sealing tool for sealing by pressing and heating the upper and lower surfaces of the protruding outer periphery of the battery case up and down; And
When the outer periphery of the battery case is sealed by the sealing tool, the nest is sequentially placed toward the sealing tool to prevent wrinkles from being generated on the outer surface of the battery case after the degas process during the battery cell manufacturing process. A pusher to pressurize;
Including,
The nest is,
A fixing jig for mounting and fixing the battery case in a state in which the electrode assembly receiving part of the battery case is introduced; And
It includes a top cover (top cover) covering the upper surface of the battery case mounted on the fixing jig,
The pusher,
A pressing portion having a structure having a lower surface corresponding to the upper surface of the top cover, and moving in parallel while in contact with the upper surface of the top cover to rotate the top cover to the upper surface of the battery case and pressurizing; And
It is coupled to one end of the pressing portion, and includes a fixing portion having a rail structure in which parallel movement of the pressing portion is formed,
The top cover is coupled to one end of the fixing jig in a hinge structure, and is a structure capable of covering the upper surface of the battery case by rotating based on the hinge portion,
The upper surface of the top cover has an inclined structure whose thickness decreases toward the hinge, and the lower surface of the pressing part of the pusher has a tapered structure corresponding to the upper surface of the top cover,
The pusher is a battery case sealing device, characterized in that driving toward the sealing tool while sequentially pressing the upper surface of the top cover from the hinge portion.
제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스 밀봉 장치.The battery case sealing device according to claim 1, wherein the battery case is made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스의 밀봉되는 외주변은 전지케이스의 전극단자가 형성되어 있는 일변인 것을 특징으로 하는 전지케이스 밀봉 장치.The battery case sealing device according to claim 1, wherein the outer periphery of the battery case to be sealed is one side in which the electrode terminals of the battery case are formed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 탑 커버 및 가압부의 경사 구조는 경사각이 5 내지 15 도의 범위 내에서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스 밀봉 장치.The battery case sealing device according to claim 1, wherein the inclined structure of the top cover and the pressing portion has an inclination angle of 5 to 15 degrees. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 따른 전지케이스 밀봉 장치를 사용하여 전지케이스를 밀봉하는 방법으로서,
(a) 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체를 전지케이스의 수납부에 장착하는 과정;
(b) 전극조립체가 장착된 전지케이스를 네스트에 안착 고정하는 과정;
(c) 상기 네스트로부터 돌출된 전지케이스의 외주변 상면 및 하면을 실링 툴에 의해 상하로 가압 및 가열하여 밀봉하는 과정; 및
(d) 상기 과정(c)를 수행하는 동시에, 상기 네스트를 퓨셔에 의해 실링 툴 쪽으로 순차적 가압하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지케이스 밀봉 방법.
A method of sealing a battery case using the battery case sealing device according to claim 1,
(a) mounting an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode in the receiving part of the battery case;
(b) the process of seating and fixing the battery case in which the electrode assembly is mounted on the nest;
(c) sealing the upper and lower surfaces of the outer periphery of the battery case protruding from the nest by pressing and heating up and down by a sealing tool; And
(d) performing the process (c) and simultaneously pressing the nest toward the sealing tool by a pusher;
Battery case sealing method comprising a.
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