KR102182688B1 - 배터리 제조 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 전극 조립체, 파우치 외장재 및 전해액을 포함하는 배터리를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 전극 조립체의 활성화에 따라 발생된 가스를 제거하는 탈기 공정(degasing)의 진행 전과 후에 각각 배터리의 무게를 측정하고, 측정된 무게 간의 차이가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 파우치 외장재 내로 전해액의 보충적 주입을 진행함으로써, 탈기 공정 동안 전해액이 일정 수준 이상 배터리의 외부로 토출됨으로 인한 불량률을 저감할 수 있다.

Description

배터리 제조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SECONDARY BATTERY}

본 발명은 배티리를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 파우치형 배터리의 제조 시에 필수적인 탈기 공정의 진행에 따른 전해액의 과도한 토출로 인한 불량률을 저감할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

배터리는 기복적으로 양극판, 음극판 및 세퍼레이터로 구성된 전극 조립체와 이를 외부와 밀폐되도록 동봉하는 외장재를 포함하며, 외장재 내에 전극 조립체가 수용된 상태에서 전해액을 주입함으로써, 반복적인 충방전이라는 배터리의 기본적인 동작이 가능해진다.

전극 조립체는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 이루는 구조에 따라 그 종류가 분류되는 것이 일반적인데, 대표적으로 젤리롤형, 스택형, 스택 앤 폴딩형 등을 들 수 있다. 특히, 파우치형 배터리는, 스택형 또는 스택 앤 폴딩형 전극 조립체를 케이스(이하, '파우치 외장재'라고 함)에 내장한 것으로서, 여러 이점이 있어 그 사용 분야가 계속적으로 확대되고 있다.

이러한 파우치형 배터리의 제조를 위해 요구되는 수많은 공정들 중에서, 전극 조립체로부터 발생된 가스를 외부로 배출하는 이른바 탈기 공정(degasing)이 필수적이다. 그런데, 탈기 공정을 진행하는 동안에는 가스만이 외부로 배출되는 것이 아니라, 그 전에 주입되어 있던 전해액까지도 함께 토출되는 문제가 있다. 특히, 탈기 공정이 배터리가 지면에 수평하게 안착된 상태(즉, 배터리의 상면과 하면이 지면에 대략 평행한 상태)에서 수행되는 경우, 기 주입된 전해액의 토출량이 상대적으로 많아지기도 한다.

전해액은 배터리의 전기화학적 특성에 직접적으로 관련된 것이므로, 탈기 공정에 따라 일정 수준 이상의 전해액이 외부로 빠져나가는 경우, 배터리가 설계된 사양보다 현저히 떨어진 성능(예, 급격한 수명 저하)을 가지게 되는 불량이 발생하여, 그대로 폐기해야만 하는 심각한 문제를 유발하게 된다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 파우치형 배터리의 탈기 공정 시 전해액의 과도한 토출로 인하여 제조가 완료된 배터리 내의 전해액의 함량이 기준치 미만이 되는 문제를 해소할 수 있는 배터리 제조 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.

본 발명의 일 측면에 따른 방법은, 전극 조립체, 파우치 외장재 및 전해액을 포함하는 배터리를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 상기 전극 조립체의 적어도 하나의 측면에 대응하는 부분에 개방구가 형성되도록, 제1 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 1차로 실링하는 단계; 상기 파우치 외장재 내에 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액을 주입하여, 상기 전극 조립체를 1차로 함침시키는 단계; 상기 1차로 함침된 전극 조립체가 수용된 상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 개방구와 상기 전극 조립체 사이의 제2 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 2차로 실링하는 단계; 상기 2차로 실링된 파우치 외장재에 의해 수용된 전극 조립체를 활성화시키는 단계; 상기 전극 조립체를 활성화시킨 다음, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정하는 단계; 상기 배터리의 무게를 1차로 측정한 후, 상기 전극 조립체의 활성화에 의해 발생된 가스를 제거하는 단계; 상기 가스가 제거된 후, 상기 배터리의 무게를 2차로 측정하는 단계; 상기 1차로 측정된 무게와 상기 2차로 측정된 무게 간의 무게차가 제2 설정값 이상인 경우, 상기 전극 조립체를 2차로 함침시키는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 전극 조립체를 1차로 함침시키는 단계는, 상기 개방구를 통해 상기 파우치 외장재 내에 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액을 주입할 수 있다.

또한, 상기 활성화된 전극 조립체와 상기 제2 실링 라인 사이에 적어도 하나의 탈기 홀을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탈기 홀에 흡기력을 인가하는 단계;를 더 포함하되, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정하는 단계는, 상기 탈기 홀에 흡기력이 제공되는 상태에서 진행될 수 있다.

또한, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정하는 단계는, 상기 탈기 홀에 인가되는 흡기력에 의해 상기 배터리가 안착된 챔버 내에 진공이 유도되는 시점에 상기 배터리의 무게를 측정할 수 있다.

또한, 상기 가스를 제거하는 단계는, 상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 전극 조립체의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대응하는 가압 대상 영역의 적어도 일부분에 누름 압력을 인가하는 단계;를 포함하되, 상기 전극 조립체의 활성화에 의해 발생된 가스는, 상기 누름 압력 및 상기 흡기력에 의해 형성된 압력차에 따라 상기 제2 실링 라인을 향하여 이동된 다음 상기 탈기 홀을 통해 상기 배터리의 외부로 배출될 수 있다.,

또한, 상기 가스를 제거하는 단계는, 상기 가압 대상 영역을 차등적으로 가열하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전극 조립체를 2차로 함침시키는 단계는, 상기 무게차에 대응하는 양의 전해액을 상기 파우치 외장재 내에 주입할 수 있다.

또한, 상기 전극 조립체를 2차로 함침시킨 후, 상기 전극 조립체와 상기 탈기 홀 사이의 제3 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 3차로 실링하는 단계; 및 상기 제3 실링 라인을 기준으로 상기 전극 조립체의 반대편에 위치하는 절개 라인을 따라, 상기 파우치 외장재의 일부분을 절개하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 장치는, 전극 조립체, 파우치 외장재 및 전해액을 포함하는 배터리를 제조하기 위한 것이다. 상기 장치는, 상기 전극 조립체를 수용하는 상기 파우치 외장재의 적어도 일부분을 용융착시키도록 구성된 실링 파트; 상기 파우치 외장재의 내부로 전해액을 주입하도록 구성된 전해액 주입 파트; 상기 전극 조립체를 활성화시키도록 구성된 활성화 파트; 상기 파우치 외장재에 탈기 홀을 형성하도록 구성된 천공 파트; 상기 파우치 외장재의 내부의 가스를 제거하도록 구성된 탈기 파트; 상기 배터리의 무게를 측정하도록 구성된 무게 측정 파트; 및 상기 실링 파트, 상기 전해액 주입 파트, 상기 활성화 파트, 상기 천공 파트, 상기 탈기 파트 및 상기 무게 측정 파트와 통신 가능하도록 연결되고, 미리 정해진 프로세스를 실행하며, 상기 프로세스에 포함되는 단계별로 상기 실링 파트, 상기 전해액 주입 파트, 상기 활성화 파트, 상기 천공 파트, 상기 탈기 파트 및 상기 무게 측정 파트 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된 제어 파트;를 포함한다. 상기 제어 파트는, 상기 전극 조립체의 적어도 하나의 측면에 대응하는 부분에 개방구를 형성하기 위해, 제1 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 1차로 실링하도록 상기 실링 파트를 제어하고, 1차로 실링된 상기 파우치 외장재 내에 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액을 주입하여, 상기 전극 조립체를 1차로 함침시키도록 상기 전해액 주입 파트를 제어하며, 상기 1차로 함침된 전극 조립체가 수용된 상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 개방구와 상기 전극 조립체 사이의 미리 정해진 제2 실링 라인을 따라 2차로 실링하도록 상기 실링 파트를 제어하고, 상기 2차로 실링된 파우치 외장재에 의해 수용된 전극 조립체를 활성화시키도록 상기 활성화 파트를 제어하며, 상기 활성화된 전극 조립체와 상기 제2 실링 라인 사이에 적어도 하나의 탈기 홀을 형성하도록 상기 천공 파트를 제어하고, 상기 탈기 홀에 흡기력을 제공하도록 상기 탈기 파트를 제어하며, 상기 탈기 홀에 흡기력이 제공되는 상태에서, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정하도록 상기 무게 측정 파트를 제어하고, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정한 후, 상기 전극 조립체의 활성화에 의해 발생된 가스를 제거하도록 상기 탈기 파트를 제어하며, 상기 가스가 제거된 후, 상기 배터리의 무게를 2차로 측정하도록 상기 무게 측정 파트를 제어하고, 상기 1차로 측정된 무게와 상기 2차로 측정된 무게 간의 무게차가 제2 설정값 이상인 경우, 상기 전극 조립체를 2차로 함침시키도록 상기 전해액 주입 파트를 제어한다.

또한, 상기 탈기 파트는, 상기 배터리의 안착이 가능한 챔버를 구비하고, 상기 챔버 내에 흡기력을 제공하도록 구성된 흡기부; 및 상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 전극 조립체의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대응하는 가압 대상 영역의 적어도 일부분에 누름 압력을 인가하도록 구성된 누름 부재;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 파우치형 배터리의 탈기 공정 시 전해액의 과도한 토출로 인하여 제조가 완료된 배터리 내의 전해액의 함량이 기준치 미만이 되는 문제를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 탈기 공정에서 토출된 전해액의 양에 대응하여, 보충할 전해액의 양을 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 파우치형 배터리의 탈기 공정을 진행하는 동안에, 전극 조립체의 영역별로 차등적인 온도를 형성함으로써, 탈기 공정을 통해 파우치 외장재 내부의 가스를 외부로 원활하게 배출시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명과 관련된 배터리의 각 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 장치의 기능적 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법의 단계들을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법의 각 단계를 설명하는 데에 참조되는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "~파트"나 "~부"과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(100)에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 배터리(B)의 각 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 장치(100)의 기능적 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 배터리 제조 장치(100)는, 배터리(B)를 제조하기 위해 사용되는 것이다.

배터리(B)는, 기본적으로 전극 조립체(10), 파우치 외장재(14) 및 전해액을 포함하다. 파우치 외장재(14)는, 전극 조립체(10)가 수용될 수 있는 공간을 제공하고, 해당 공간에 전해액의 주입에 의해 전극 조립체(10)가 적어도 부분적으로 함침된 상태에서 파우치 외장재(14)를 최종적으로 밀봉함으로써, 배터리(B)의 제조가 완료될 수 있다.

구체적으로, 파우치 외장재(14)는 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)로 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)는 일체로 제작된 후, 폴딩 라인(FL)을 기준으로 상호 구분되는 것일 수 있다. 또는, 도시된 바와 달리, 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)는 서로 분리된 형태로 각각 제작된 다음 후술할 실링 공정을 통해 상호 결합되는 것일 수 있다. 이때, 전극 조립체(10)가 전해액과 함께 수용될 수 있는 내부 공간은, 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2) 모두에 형성되거나, 상부 시트(S1) 및 하부 시트(S2) 중 어느 하나에만 형성될 수 있다.

상부 시트(S1)와 하부 시트(S2) 각각은, 외부 절연층(L1)과 내부 접착층(L3), 그리고 외부 절연층(L1)과 내부 접착층(L3) 사이에 개재된 금속층(L2)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 폴딩 라인(FL)을 통해 구분되는 상부 시트(S1)의 내부 접착층과 하부 시트(S2)의 내부 접착층은 상호 맞닿을 수 있게 된다. 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)의 내부 접착층 중에서 서로 맞닿은 부분 중 적어도 일부는, 후술할 실링 파트(110)로부터 인가되는 열에 의해 용융됨으로써, 상호 물리적으로 결합된다. 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)의 내부 접착층(L3) 중, 열 융착에 의한 물리적 결합이 이루어진 부분을 '실링부'라고 칭할 수 있다.

전극 조립체(10)의 바디(11)로부터 상대적으로 돌출되도록 제작된 양극탭(12a) 및 음극탭(12b) 각각은 외장재(14)의 내측에서 외장재(14)의 외측까지 연장되는 형태로 제공되어, 적어도 일부분이 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 양극탭(12a)과 외장재(14) 사이 및 음극탭(12b)과 외장재(14) 사이에는 각각 절연 필름(13)이 부착될 수 있다. 양극탭(12a)과 음극탭(12b)은 도시된 바와 같이 전극 조립체(10)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있고, 또는 같은 방향으로 연장될 수도 있다.

설명의 편의를 위해, 이하에서는 x축은 배터리(B)의 폭 방향, y축은 배터리(B)의 길이 방향, z축은 배터리(B)의 두께 방향인 것으로 가정한다. 배터리 제조 장치(100)에 의해 배터리 제조가 진행되는 동안의 모습은 도 4 내지 도 11을 참조하여 별도로 후술하기로 한다.

배터리 제조 장치(100)는, 실링 파트(110), 전해액 주입 파트(120), 활성화 파트(130), 천공 파트(140), 탈기 파트(150), 무게 측정 파트(160), 절개 파트(180) 및 제어 파트(190)를 포함한다. 도 1에서 배터리 제조 장치(100)에 포함되는 것으로 도시된 각각의 파트는 기본적으로 하드웨어로 구성되고, 적어도 하나의 파트는 소프트웨어의 구동이 가능하도록 구현될 수 있다.

실링 파트(110)는, 파우치 외장재(14)의 정해진 부분을 열 융착하도록 구성된다. 구체적으로는, 실링 파트(110)는, 파우치 외장재(14)의 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2) 각각의 내부 접착층이 서로 맞닿는 부분에 대하여 열을 인가함으로써, 해당 부분을 열 융착시킨다.

전해액 주입 파트(120)는, 파우치 외장재(14)의 내부로 전해액을 주입하도록 구성된다. 이를 위해, 전해액 주입 파트(120)는, 전해액 저장부, 전해액 주입구 및 펌프를 포함할 수 있다. 상세히는, 펌프의 구동에 의해, 전해액 저장부에 저장되어 있는 전해액은 전해액 주입구를 통해 파우치 외장재(14)의 내부로 주입될 수 있다.

활성화 파트(130)는, 충방전 회로를 포함하고, 파우치 외장재(14)의 내부에 수용된 전극 조립체(10)를 미리 정해진 충방전 프로세스를 따라 활성화시키도록 구성된다. 상세히는, 전극 조립체(10)의 바디(11)가 파우치 외장재(14)에 수용된 상태에서, 전극 조립체(10)의 양극탭과 음극탭 각각의 적어도 일부분은 파우치 외장재(14)의 외부로 연장된다. 이러한 구조하에서, 활성화 파트(130)에 포함된 충방전 회로의 양극 포트와 음극 포트는, 파우치 외장재(14)의 외부에 있는 양극탭과 음극탭 각각의 부분과 개별적으로 전기적으로 연결되어, 전극 조립체(10)에 대한 충방전을 진행한다. 예를 들어, 활성화 파트(130)는, 소정 레벨의 정전류로 전극 조립체(10)를 제1 수준(예, SOC 100%)까지 충전시킨 후 제2 수준(예, SOC 0%)까지 방적시키는 과정을 각각 적어도 1회 이상 수행한 다음, 제1 수준과 제2 수준 사이의 충전량으로 전극 조립체(10)를 재 충전시킴으로써, 활성화 과정을 완료할 수 있다.

천공 파트(140)는, 전극 조립체(10)가 수용된 파우치 외장재(14)의 미리 정해진 적어도 하나의 지점에 탈기 홀(H)을 형성하도록 구성된다. 예컨대, 천공 파트(140)는, 펀칭 기법 등을 통해 파우치 외장재(14)의 상면과 하면 중 적어도 하나를 두께 방향을 따라 관통시켜, 탈기 홀(H)을 형성할 수 있다.

탈기 파트(150)는, 전극 조립체(10)가 수용된 파우치 외장재(14)의 정해진 일 부분을 수용하거나 해당 부분과 결합된 상태에서, 파우치 외장재(14) 내부에 포집된 가스를 파우치 외장재(14)의 외부로 배출 즉, 제거하도록 구성된다. 이때, 파우치 외장재(14) 내에 포집된 가스의 전부 또는 대부분은 활성화 파트(130)에 의해 전극 조립체(10)가 활성화되는 동안에 발생하는 것일 수 있다.

이러한 탈기 파트(150)는, 기본적으로 흡기부를 포함하고, 선택적으로 누름 부재와 발열 부재를 포함할 수 있다. 흡기부는, 파우치 외장재(14)의 미리 정해진 부분(즉, 탈기 홀(H))을 통해 파우치 외장재(14) 내부와 외부 간의 기압차를 형성하도록 구성된다. 흡기부에 의해 탈기 홀(H)에 주되게 인가되는 흡기력에 의해 파우치 외장재(14) 내부의 기압이 낮아짐으로써, 파우치 외장재(14) 내에 포집된 가스가 탈기 홀(H)을 통해 외부로 원활하게 배출될 수 있다.

누름 부재(152)는, 파우치 외장재(14)의 미리 정해진 영역인 가압 대상 영역(TA)을 상부 또는 하부에서 가압하도록 구성된다. 예컨대, 누름 부재(152)는 제1 가압 프레스 및 제2 가압 프레스 중 적어도 하나를 포함할 수 있는데, 제1 가압 프레스는 가압 대상 영역(TA)을 적어도 부분적으로 제1 방향(예, 상부에서 하부를 향하는 방향)으로 가압하고, 제2 가압 프레스는 가압 대상 영역(TA)을 적어도 부분적으로 제2 방향(예, 하부에서 상부를 향하는 방향)으로 가압할 수 있다.

발열 부재는, 가압 대상 영역(TA)을 차등적으로 가열시키도록 구성된다. 이를 위해, 발열 부재는, 적어도 두 개의 히터를 포함할 수 있다. 예컨대, 발열 부재에 제1 히터 및 제2 히터가 포함되는 경우, 제1 히터에 의해 가열되는 부분은 제2 히터에 의해 가열되는 부분과는 상이하고, 제1 히터에 의해 가열되는 부분의 온도와 제2 히터에 의해 가열되는 부분의 온도 역시 서로 상이할 수 있다. 바람직하게는, 제1 히터와 제2 히터 중, 후술할 개방부에 상대적으로 멀리 위치하는 히터가 나머지 히터보다 높은 온도로 승온될 수 있다. 이에 따라, 파우치 외장재(14) 내에 온도차가 형성됨으로써, 가스가 보다 신속하게 탈기 홀(H)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

이때, 제1 히터와 제2 히터는 누름 부재(152)가 가압 대상 영역(TA)을 가압 중인 동안에, 가압 대상 영역(TA)에 맞닿거나 가압 대상 영역(TA)으로부터 소정 거리 내에 위치할 수 있도록, 누름 부재(152)의 일측에 설치될 수 있다.

무게 측정 파트(160)는, 배터리(B)의 무게를 측정하도록 구성된다. 바람직하게는, 무게 측정 파트(160)는, 배터리(B)의 탈기 공정이 진행되기 전에 적어도 1회 배터리(B)의 무게를 측정하고, 탈기 공정히 진행된 후에 적어도 1회 배터리(B)의 무게를 측정할 수 있다.

제어 파트(190)는, 실링 파트(110), 전해액 주입 파트(120), 활성화 파트(130), 천공 파트(140), 탈기 파트(150), 무게 측정 파트(160) 및 절개 파트(180)와 통신 가능하게 연결되어, 각 파트의 동작을 전반적으로 제어한다.

구체적으로, 제어 파트(190)는 외부 또는 자체적으로 구비된 메모리에 소프트웨어 형식으로 설정된 배터리 제조 프로세스를 실행하고, 실행된 배터리 제조 프로세스와 관련된 명령어를 참조하여, 배터리 제조 프로세스에 포함되는 복수의 단계를 순차적으로 실행하면서, 단계별로 실링 파트(110), 전해액 주입 파트(120), 활성화 파트(130), 천공 파트(140), 탈기 파트(150) 및 무게 측정 파트(160) 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된다.

제어 파트(190)는, 하드웨어적으로, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

이러한 제어 파트(190)에는 메모리가 구비될 수 있는데, 이 경우 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

메모리에는, 후술할 배터리 제조 방법과 프로세스의 실행과 관련된 프로그램과 명령어들의 집합이 기록될 수 있고, 제어 파트(190)는 메모리에 저장된 데이터를 참조하여, 배터리(B)의 제조를 위한 프로세스의 단계들을 순차적으로 진행하면서, 배터리 제조 장치(100)에 포함된 각 파트의 동작을 제어할 수 있다.

선택적으로, 배터리 제조 장치(100)는, 방향 전환 파트(170)를 더 포함할 수 있다.

방향 전환 파트(170)는, 제어 파트(190)와 통신 가능하게 연결되된다. 방향 전환 파트(170)는, 배터리 제조 프로세스가 진행되는 동안, 제어 파트(190)로부터의 요청에 응답하여, 배터리(B)의 방향을 적어도 한번 전환시키도록 구성된다. 예를 들어, 방향 전환 파트(170)는, 배터리(B)에 전해액을 주입하는 단계가 진행되는 동안에는 배터리(B)의 폭과 지면이 수직을 이루도록 하고, 파우치 외장재(14) 내의 가스를 제거하는 단계가 진행되는 동안에는 배터리(B)의 폭과 지면이 수평을 이루게끔 배터리(B)의 방향을 각 단계에 따라 전환할 수 있다. 이후에 진공상태에서 무게를 재측정한 결과, 전해액의 토출량이 미리 정해진 기준량을 초과한 것으로 인지될 경우 다시 베터리(B)의 폭과 지면이 수직을 이루게 한 상태에서 보충 주액이 이루어 진다. 이를 위해, 방향 전환 파트(170)는, 배터리(B)의 일 부분과 선택적으로 고정 결합 가능하도록 구성된 서포팅 부재 및 상기 서포팅 부재와 기계적으로 결합되는 구동원이 구비되어 상기 서포팅 부재의 자세를 변경하도록 구성된 구동부를 포함할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법의 단계들을 순차적으로 도시한 순서도이고, 도 4 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법의 각 단계를 설명하는 데에 참조되는 도면이다.

도 3a 내지 도 11을 참조하면, 단계 S310에서, 파우치 외장재(14)를 1차로 실링한다. 구체적으로, 제어 파트(190)는, 전극 조립체(10)가 파우치 외장재(14)의 설정된 위치에 배치된 상태에서, 전극 조립체(10)의 적어도 하나의 측면에 대응하는 부분에 개방구(O)가 형성되도록, 파우치 외장재(14)의 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)가 맞닿는 부분을 제1 실링 라인(SL1)을 따라 실링할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된바와 같이, 제어 파트(190)는 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)의 내부 접착증(L3)이 서로 맞닿을 수 있는 부분 중 적어도 제1 실링 라인(SL1)에 대응하는 일부분을 열 융착시키도록 실링 파트(110)를 제어할 수 있다.

단계 S320에서, 1차 실링이 완료된 파우치 외장재(14) 내의 전극 조립체(10)를 1차로 함침시킬 수 있다. 구체적으로, 제어 파트(190)는 도 5에 도시된바와 같이 개방구(O)에 전해액 주입구(121)가 삽입 또는 맞물린 상태에서, 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액(EL)을 파우치 외장재(14) 내로 주입하도록 전해액 주입 파트(120)를 제어할 수 있다. 제1 설정값은, 후술할 탈기 공정에 따른 전해액의 누출을 감안하여, 배터리(B)의 제조 완료 시의 적정량보다 일정치만큼 많은 양에 대응하는 값일 수 있다.

전해액 주입 파트(120)의 펌프(123)는, 제어 파트(190)로부터의 명령에 대응하는 양의 전해액을 전해액 저장부(122)로부터 전해액 주입구(121)를 통해 파우치 외장재(14)로 전달할 수 있다. 이때, 제어 파트(190)는, 방향 전환 파트(160)를 제어하여, 배터리(B)의 폭과 지면이 소정 각도(예, 수직)을 이루도록 할 수 있다. 이에 따라, 개방구(O)가 지면의 반대 방향을 향하게 되므로, 전해액 주입 과정에서 전해액이 파우치 외장재(14)의 외부로 새어나가는 문제를 방지할 수 있다.

전극 조립체(10)에 대한 1차적인 함침이 완료되면, 단계 S330에서 파우치 외장재(14)를 2차로 실링할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 실링 파트(110)에 포함된 열 융착 지그(111, 112)를 구동시켜 제2 실링 라인(SL2)을 따라 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)를 각각 상부와 하부에서 가압함으로써, 2차 실링을 진행될 수 있는데, 제2 실링 라인(SL2)은 개방구(O)와 전극 조립체(10) 사이에 위치하도록 미리 정해질 수 있다. 이에 따라, 파우치 외장재(14)에 의해 밀봉된 공간에는 가스 포켓(GP)이 형성될 수 있다. 여기서, 가스 포켓(GP)은, 제2 실링 라인(SL2)과 전극 조립체(10)의 외주부 중 제2 실링 라인(SL2)에 가장 가까운 측면 사이에 의해 정의되는 공간으로서, 후술할 활성화 공정 중에 발생된 가스는 외부로 배출되기 전에 가스 포켓(GP) 내에 포집될 수 있다.

단계 S340에서, 2차 실링이 완료된 파우치 외장재(14) 내의 전극 조립체(10)를 활성화시킨다. 상세히는, 제어 파트(190)는 활성화 파트(130)를 제어하여, 전극 조립체(10)가 활성화 파트(130)에 의해 충전 또는 방전이 1회 이상 이루어지도록 하는데, 이러한 활성화 공정의 일부분을 '에이징(aging)'이라고 명명할 수도 있다. 단계 S340에서의 활성화에 의해 발생된 가스는 가스 포켓(GP)에 의해 포집된다.

단계 S350에서, 파우치 외장재(14)에 적어도 하나의 탈기 홀(H)을 형성한다. 이때, 각 탈기 홀(H)은, 파우치 외장재(14)의 전체 영역 중 전극 조립체(10)와 제2 실링 라인(SL2) 사이에 형성된다. 즉, 탈기 홀(H)은, 상하로 대향하고 있는 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)의 내부 접착층(L3)의 전체 영역 중에서, 열 융착이 이루어지지 않은 가스 포켓(GP)에 형성될 수 있다.

구체적으로 도 7을 함께 참조하면, 제어 파트(190)는 천공 파트(140)에 포함된 피어싱 니들(141)과 서포트 패드(142)를 구동시켜, 가스 포켓(GP) 내에 포집되어 있는 가스를 외부로 배출시키기 위한 통로 역할을 하는 탈기 홀(H)이 형성되도록 파우치 외장재(14)의 설정된 지점을 관통시킨다. 즉, 탈기 홀(H)은 가스 포켓(GP)이 위치하는 부분에 형성되는 것으로서, 하나 또는 제2 실링 라인(SL2)과 대략 평행한 라인을 따라 둘 이상이 형성될 수 있다. 이때, 탈기 홀(H)은 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)에 모두 형성되거나, 이 중 어느 하나에만 형성될 수 있다. 또는, 탈기 홀(H)은, 제2 실링 라인(SL2)과 대략 평행한 라인을 따라 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)에 교대로 형성될 수도 있다.

선택적으로, 파우치 외장재(14)에 복수의 탈기 홀(H)이 형성되는 경우, 전술한 개방구(O)에 대응하는 위치의 어느 한 탈기 홀(H)은, 나머지 탈기 홀보다 상대적으로 크게 형성될 수 있는데, 이는 후술할 2차 함침 단계에서, 전해액 주입구(121)의 용이한 삽입을 위한 것이다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 탈기 홀(H)이 5개 형성되는 경우, 이 중 가운데의 탈기 홀은 나머지 탈기 홀의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다. 이를 위해, 천공 파트(140)에는, 서로 다른 사이즈를 가지는 적어도 둘의 피어싱 니들(141)이 포함될 수 있다.

단계 S360의 진행에 앞서, 배터리 제조 장치(100)의 이송 파트(미도시)는 탈기 파트(150)에 구비된 챔버 내로 이송 및 안착될 수 있다. 상기 챔버는, 배터리(B)를 안착 가능한 정도의 내부 공간을 가지도록 설계된 구성으로서, 외부와 완전히 밀폐 가능한 형태일 수 있다.

단계 S360에서, 탈기 홀(H) 중 적어도 하나에 흡기력을 인가한다. 구체적으로, 제어 파트(190)는, 탈기 파트(150)의 챔버 내에 배터리(B)가 수용된 상태에서, 탈기 파트(150)의 흡기부에 의해 제공되는 흡기력이 탈기 홀(H)에 인가되도록 함으로써, 파우치 외장재(14) 내부 특히, 가스 포켓(GP)의 기압을 조절할 수 있다. 이때, 탈기 파트(150)에는 기압 측정부가 추가적으로 구비될 수 있으며, 제어 파트(190)는 가압 측정부로부터의 기압 정보를 기초로, 챔버 내에 진공이 형성되는지 판정할 수 있다.

단계 S370에서, 배터리(B)의 무게를 1차로 측정한다. 구체적으로, 제어 파트(190)는, 무게 측정 파트(160)를 제어하여, 특정 조건이 만족되는 시점 또는 상태에서, 배터리(B)의 무게를 측정할 수 있다. 바람직하게는, 제어 파트(190)는, 탈기 파트(150)에 의한 흡기력이 탈기 홀(H)에 제공되는 상태에서, 챔버 내에 진공이 유도되는 시점에 배터리(B)의 무게를 측정하는 동작을 진행할 수 있다. 구현예에 따라, 무게 측정 파트(160)는 챔버 내에 배치될 수 있다.

단계 S380에서, 파우치 외장재(14) 내의 가스를 제거한다. 즉, 가스 포켓(GP)에 포집되어 있는 가스를 외부로 배출시킨다. 상세히는, 제어 파트(190)는 탈기 파트(150)를 제어하여, 탈기 홀(H)에 대한 흡기력의 인가를 소정 시간동안 유지함으로써, 파우치 외장재(14)의 내부와 외부의 기압차에 의해 가스 포켓(GP)에 의해 포집된 가스가 탈기 홀(H)을 통해 파우치 외장재(14)의 바깥으로 배출되도록 한다.

단계 S380이 개시되기 전에, 제어 파트(190)는 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리(B)의 폭과 지면이 수평하도록 방향 전환 파트(170)를 제어할 수 있다. 이는, 단계 S380의 진행에 따라 탈기 홀(H)을 통해 가스(G)와 함께 외부로 토출된 전해액(EL)이 흘러내려 배터리(B)의 다른 부분이 오염되는 상황을 방지하기 위함이다.

바람직하게는, 제어 파트(190)는 탈기 파트(150)의 흡기부와 함께 누름 부재(152)를 더 구동시켜, 가스 배출의 신속성을 확보할 수 있다. 구체적으로, 도 8을 참조하면, 파우치 외장재(14)의 외측의 일부분에 해당하는 가압 대상 영역(TA)은 전극 조립체(10)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대응하는 영역으로서, 누름 부재(152)에 의해 가압 대상 영역(TA)의 적어도 일부분에 미리 정해진 방향으로 누름 압력이 인가됨으로써, 탈기 홀(H)에 인가되는 흡기력과의 상호 작용을 통해 가스(G)가 탈기 홀(H)을 통해 외부로 배출될 수 있게 된다. 즉, 누름 부재(152)의 누름 압력과 흡기부의 흡기력에 의해 파우치 외장재(14) 내부와 외부 사이에 형성되는 압력차에 따라, 가스 포켓(GP) 내의 가스(G)가 제2 실링 라인(SL2)을 향하여 이동함으로써, 최종적으로 탈기 홀(H)을 통해 배터리(B)의 외부로 배출될 수 있는 것이다.

구현예에 따라, 제어 파트(190)는 단계 S380에서 탈기 파트(150)의 발열 부재(153)를 더 동작시킬 수 있다. 발열 부재(153)는 적어도 하나의 히터(153a, 153b)를 포함할 수 있는데, 각각의 히터(153a, 153b)는 제어 파트(190)로부터의 명령에 따라, 상한 온도와 하한 온도 사이의 범위에서 그 온도가 조절될 수 있다. 제어 파트(190)는, 히터(153a, 153b)로부터 발생한 열이 가압 대상 영역(TA)에 제공될 수 있는 상태에서, 탈기 홀(H)로부터 상대적으로 먼 부분이 탈기 홀(H)로부터 상대적으로 가까운 부분보다 더 높은 온도가 되도록 각 히터(153a, 153b)의 온도를 조절할 수 있다. 일 예로, 제1 히터(153a)의 온도는 제2 히터(153b)의 온도보다 높게 설정될 수 있다. 이에 따라, 히터(153a, 153b)에 의해 파우치 외장재(14)의 내부 공간에서 제2 실링 라인(SL2)에 멀어질수록 온도가 높아지는 온도 구배가 형성됨으로써, 누름 압력 및 흡기력과 함께 가스(G)의 원활한 배출을 유도하는 데에 도움을 줄 수 있다.

단계 S390에서, 배터리(B)의 무게를 2차로 측정한다. 구체적으로, 제어 파트(190)는, 단계 S380을 통해 파우치 외장재(14) 내의 가스의 배출이 완료된 다음에, 배터리(B)의 무게를 다시 측정하도록 무게 측정 파트(160)를 제어할 수 있다. 이때, 탈기 홀(H)에 인가되는 흡기력은 지속되는 상태일 수 있다. 일 예로, 흡기부는 단계 S360부터 단계 S390 또는 단계 S400까지 지속적으로 탈기 홀(H)에 진공을 유도할 수 있다.

단계 S370 후에 단계 S390에서 배터리(B)의 무게를 다시 측정하는 이유는, 단계 S380이 진행되는 동안 가스(G)만이 배출되는 것이 아니라, 단계 S320을 통해 주입되었던 전해액(EL)의 일부가 탈기 홀(H)을 통해 파우치 외장재(14)의 바깥으로 토출될 수 있기 때문이다.

단계 S400에서, 1차로 측정된 무게와 2차로 측정된 무게 간의 무게차를 산출한다. 제어 파트(190)는, 1차로 측정된 무게에서 2차로 측정된 무게를 차감함으로써, 단계 S320을 통해 주입되었던 전해액이 단계 S380을 거치면서 외부로 새어나간 토출량을 모니터할 수 있다. 즉, 제어 파트(190)는, 상기 무게차를 전해액의 토출량으로 환산하는 것이 가능하다.

단계 S410에서, 산출된 무게차가 제2 설정값 이상인지 판정한다. 여기서, 제2 설정값은, 전해액의 보충이 필요한지를 결정하기 위한 기준이 되는 값으로서, 메모리에 미리 저장될 수 있다. 단계 S400을 통해 산출된 무게차가 제2 설정값 이상이라는 것은, 파우치 외장재(14) 내에 기 주입되었던 전해액이 단계 S380에 의해 과도하게 많이 토출된 상태임을 나타낸다. 단계 S410에서의 판정 결과가 "YES"인 경우, 단계 S420로 진행한다. 반면, 단계 S410에서의 판정 결과가 "NO"인 경우, 단계 S430로 진행한다.

단계 S420에서, 전극 조립체(10)를 2차로 함침시킨다. 구체적으로, 제어 파트(190)는 단계 S400을 통해 산출된 무게차를 기초로, 보충할 전해액의 양을 결정하고, 결정된 양의 전해액(EL)을 파우치 외장재(14) 내로 주입하도록 전해액 주입 파트(120)를 제어할 수 있다. 예컨대, 주입 파트(120)는, 제어 파트(190)로부터의 명령에 따라, 상기 무게차 또는 상기 무게차와 제2 설정값 간의 차이에 대응하는 양의 전해액을 파우치 외장재(14) 내로 주입하여, 토출로 인해 손실된 전해액을 보충할 수 있다. 이때, 도 9를 참조하면, 전극 조립체(10)의 2차 함침을 위해 보충할 전해액(EL)은, 단계 S350에 의해 형성된 탈기 홀(H) 중 적어도 하나를 통해 주입될 수 있다.

또한, 제어 파트(190)는, 전해액의 보충을 개시하기에 앞서서, 탈기 홀(H)에 인가되는 흡기력을 해제하거나 소정 레벨 미만으로 낮추도록 흡기부를 제어할 수 있다. 흡기력의 해제와 함께 또는 별개로, 제어 파트(190)는, 가압 대상 영역(TA)에 대한 가압을 중지하도록 누름 부재(152)를 제어할 수 있다.

선택적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어 파트(190)는 전해액(EL)의 보충 전에, 배터리(B)의 폭 방향과 지면이 소정 각도(예, 직각)를 이루도록 방향 전환 파트(170)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 보충되는 전해액이 용이하게 파우치 외장재(14) 내부로 주입될 수 있다.

단계 S430에서, 파우치 외장재(14)를 3차로 실링한다. 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 파우치 외장재(14)에 대한 3차 실링은 제3 실링 라인(SL3)을 따라 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)의 내부 접착증 간의 용 융착이 이루어진 실링부를 형성한다. 이때, 제3 실링 라인(SL3)은 탈기 홀(H)보다 전극 조립체(10)에 가깝게 설정된 영역으로서, 바람직하게는 배터리(B)의 길이 방향에 평행할 수 있다. 3차 실링에 의해, 전극 조립체(10)와 탈기 홀(H) 사이의 가스 이동 통로가 완전히 차단될 수 있다.

단계 S440에서, 파우치 외장재(14)를 절개한다. 구체적으로, 제어 파트(190)는, 절개 라인(CL)을 따라 파우치 외장재(14)의 일부분을 절개하도록 절개 파트(180)를 제어할 수 있다. 절개 파트(180)에 포함된 커터는, 제어 파트(190)로부터의 명령에 응답하여, 절개 라인(CL)에 대응하는 상부 시트(S1)와 하부 시트(S2)의 부분을 절개함으로써, 절개 라인(CL)을 기준으로 어느 한편과 반대편(즉, 가스 포켓(GP))을 완전히 분리할 수 있다. 이때, 절개 라인(CL)은, 도 11에 도시된 바와 같이 제3 실링 라인(SL3)의 외측에 위치할 수 있다. 즉, 절개 라인(CL)은, 제3 실링 라인(SL3)을 기준으로 전극 조립체(10)의 반대편에 위치한다. 이에 따라, 가스 포켓(GP)이 파우치 외장재(14)로부터 제거될 수 있다.

비록 도시하지는 않았으나, 절개 라인(CL)이 위치하였던 실링부를 전극 조립체(10)가 수용된 부분을 향하여 접는 이른바 윙 폴딩(wing folding) 단계가 추가적으로 진행될 수도 있다. 윙 폴딩(wing folding)에 의해, 배터리(B)의 에너지 밀도가 증대될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

B: 배터리
10: 전극 조립체
14: 파우치 외장재
100: 배터리 제조 장치
110: 실링 파트
120: 전해액 주입 파트
130: 활성화 파트
140: 천공 파트
150: 탈기 파트
160: 무게 측정 파트
170: 방향 전환 파트
180: 절개 파트
190: 제어 파트

Claims (12)

1. 전극 조립체, 파우치 외장재 및 전해액을 포함하는 배터리를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 전극 조립체의 적어도 하나의 측면에 대응하는 부분에 개방구가 형성되도록, 제1 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 1차로 실링하는 단계;
   상기 파우치 외장재 내에 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액을 주입하여, 상기 전극 조립체를 1차로 함침시키는 단계;
   상기 1차로 함침된 전극 조립체가 수용된 상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 개방구와 상기 전극 조립체 사이의 제2 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 2차로 실링하는 단계;
   상기 2차로 실링된 파우치 외장재에 의해 수용된 전극 조립체를 활성화시키는 단계;
   상기 전극 조립체를 활성화시킨 다음, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정하는 단계;
   상기 배터리의 무게를 1차로 측정한 후, 상기 전극 조립체의 활성화에 의해 발생된 가스를 제거하는 단계;
   상기 가스가 제거된 후, 상기 배터리의 무게를 2차로 측정하는 단계;
   상기 1차로 측정된 무게와 상기 2차로 측정된 무게 간의 무게차를 산출하는 단계; 및
   상기 무게차가 제2 설정값 이상인 경우, 상기 무게차에 대응하는 양의 전해액을 상기 파우치 외장재 내에 주입하여, 상기 전극 조립체를 2차로 함침시키는 단계;를 포함하는, 배터리 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극 조립체를 1차로 함침시키는 단계는,
   상기 개방구를 통해 상기 파우치 외장재 내에 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액을 주입하는, 배터리 제조 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 활성화된 전극 조립체와 상기 제2 실링 라인 사이에 적어도 하나의 탈기 홀을 형성하는 단계;
   를 더 포함하는, 배터리 제조 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 탈기 홀에 흡기력을 인가하는 단계;를 더 포함하되,
   상기 배터리의 무게를 1차로 측정하는 단계는,
   상기 탈기 홀에 흡기력이 제공되는 상태에서 진행되는, 배터리 제조 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 배터리의 무게를 1차로 측정하는 단계는,
   상기 탈기 홀에 인가되는 흡기력에 의해 상기 배터리가 안착된 챔버 내에 진공이 유도되는 시점에 상기 배터리의 무게를 측정하는, 배터리 제조 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 가스를 제거하는 단계는,
   상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 전극 조립체의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대응하는 가압 대상 영역의 적어도 일부분에 누름 압력을 인가하는 단계;를 포함하되,
   상기 전극 조립체의 활성화에 의해 발생된 가스는,
   상기 누름 압력 및 상기 흡기력에 의해 형성된 압력차에 따라 상기 제2 실링 라인을 향하여 이동된 다음 상기 탈기 홀을 통해 상기 배터리의 외부로 배출되는, 배터리 제조 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 가스를 제거하는 단계는,
   상기 가압 대상 영역을 차등적으로 가열하는 단계;
   를 더 포함하는, 배터리 제조 방법.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제3항에 있어서,
    상기 전극 조립체를 2차로 함침시킨 후, 상기 전극 조립체와 상기 탈기 홀 사이의 제3 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 3차로 실링하는 단계; 및
    상기 제3 실링 라인을 기준으로 상기 전극 조립체의 반대편에 위치하는 절개 라인을 따라, 상기 파우치 외장재의 일부분을 절개하는 단계;
    를 더 포함하는, 배터리 제조 방법.
    
11. 전극 조립체, 파우치 외장재 및 전해액을 포함하는 배터리를 제조하는 장치에 있어서,
    상기 전극 조립체를 수용하는 상기 파우치 외장재의 적어도 일부분을 용융착시키도록 구성된 실링 파트;
    상기 파우치 외장재의 내부로 전해액을 주입하도록 구성된 전해액 주입 파트;
    상기 전극 조립체를 활성화시키도록 구성된 활성화 파트;
    상기 파우치 외장재에 탈기 홀을 형성하도록 구성된 천공 파트;
    상기 파우치 외장재의 내부의 가스를 제거하도록 구성된 탈기 파트;
    상기 배터리의 무게를 측정하도록 구성된 무게 측정 파트; 및
    상기 실링 파트, 상기 전해액 주입 파트, 상기 활성화 파트, 상기 천공 파트, 상기 탈기 파트 및 상기 무게 측정 파트와 통신 가능하도록 연결되고, 미리 정해진 프로세스를 실행하며, 상기 프로세스에 포함되는 단계별로 상기 실링 파트, 상기 전해액 주입 파트, 상기 활성화 파트, 상기 천공 파트, 상기 탈기 파트 및 상기 무게 측정 파트 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된 제어 파트;를 포함하되,
    상기 제어 파트는,
    상기 전극 조립체의 적어도 하나의 측면에 대응하는 부분에 개방구를 형성하기 위해, 제1 실링 라인을 따라 상기 파우치 외장재를 1차로 실링하도록 상기 실링 파트를 제어하고,
    1차로 실링된 상기 파우치 외장재 내에 제1 설정값에 대응하는 양의 전해액을 주입하여, 상기 전극 조립체를 1차로 함침시키도록 상기 전해액 주입 파트를 제어하며,
    상기 1차로 함침된 전극 조립체가 수용된 상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 개방구와 상기 전극 조립체 사이의 미리 정해진 제2 실링 라인을 따라 2차로 실링하도록 상기 실링 파트를 제어하고,
    상기 2차로 실링된 파우치 외장재에 의해 수용된 전극 조립체를 활성화시키도록 상기 활성화 파트를 제어하며,
    상기 활성화된 전극 조립체와 상기 제2 실링 라인 사이에 적어도 하나의 탈기 홀을 형성하도록 상기 천공 파트를 제어하고,
    상기 탈기 홀에 흡기력을 제공하도록 상기 탈기 파트를 제어하며,
    상기 탈기 홀에 흡기력이 제공되는 상태에서, 상기 배터리의 무게를 1차로 측정하도록 상기 무게 측정 파트를 제어하고,
    상기 배터리의 무게를 1차로 측정한 후, 상기 전극 조립체의 활성화에 의해 발생된 가스를 제거하도록 상기 탈기 파트를 제어하며,
    상기 가스가 제거된 후, 상기 배터리의 무게를 2차로 측정하도록 상기 무게 측정 파트를 제어하고,
    상기 1차로 측정된 무게와 상기 2차로 측정된 무게 간의 무게차가 제2 설정값 이상인 경우, 상기 전극 조립체를 2차로 함침시키도록 상기 전해액 주입 파트를 제어하는, 배터리 제조 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 탈기 파트는,
    상기 배터리의 안착이 가능한 챔버를 구비하고, 상기 챔버 내에 흡기력을 제공하도록 구성된 흡기부; 및
    상기 파우치 외장재의 전체 영역 중, 상기 전극 조립체의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대응하는 가압 대상 영역의 적어도 일부분에 누름 압력을 인가하도록 구성된 누름 부재;
    를 포함하는, 배터리 제조 장치.
    

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