KR102197731B1 - 이차전지 제조용 디가스 장치 - Google Patents

이차전지 제조용 디가스 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102197731B1
KR102197731B1 KR1020190089877A KR20190089877A KR102197731B1 KR 102197731 B1 KR102197731 B1 KR 102197731B1 KR 1020190089877 A KR1020190089877 A KR 1020190089877A KR 20190089877 A KR20190089877 A KR 20190089877A KR 102197731 B1 KR102197731 B1 KR 102197731B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
piercing
pressure
pouch
degas
Prior art date
Application number
KR1020190089877A
Other languages
English (en)
Inventor
정종홍
김상진
Original Assignee
정종홍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정종홍 filed Critical 정종홍
Priority to KR1020190089877A priority Critical patent/KR102197731B1/ko
Priority to US17/629,555 priority patent/US20220271323A1/en
Priority to PCT/KR2020/009809 priority patent/WO2021015592A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102197731B1 publication Critical patent/KR102197731B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • H01M2/0275—
    • H01M2/1223—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

개시되는 이차전지 제조용 디가스 장치는, 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 수용되며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치에 내부가스 배출 경로 형성을 위한 피어싱 유닛이 구비되는 피어싱 챔버; 내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 피어싱 챔버에서 배출되는 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 수용되는 제1 버퍼챔버; 내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 제1 버퍼챔버에 수용된 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치를 상기 제1 수량보다 작은 제2 수량 단위로 순차로 공급받아 밀봉시키는 밀봉유닛을 가지는 밀봉챔버; 내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 밀봉챔버로부터 상기 제2 수량의 디가스 대상 파우치를 공급받아 순차로 수용하는 제2 버퍼챔버; 및 상기 제2 버퍼챔버로부터 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치를 공급받아 수용하며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어되는 배출(unloading) 챔버;를 가진다.

Description

이차전지 제조용 디가스 장치 {Degassing apparatus for manufacturing secondary cell}
본 발명(Disclosure)은, 이차전지 제조용 디가스 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 이차전지 파우치 내부에 발생된 가스의 제거 효율을 향상시키며 동시에 디가스 공정 속도를 높일 수 있는 이차전지 제조용 디가스 장치에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적인 파우치형 이차전지 제조 공정은, 전극생산 공정, 조립 공정 및 충방전 공정의 크게 3개의 공정으로 나뉘어진다.
전극 생산공정은, 양극판과 음극판 및 분리막등, 전지로 기능하게 하는 전극조립체를 제조한다.
제조된 전극조립체와 전해질을 파우치형 봉지재에 함치하여 밀봉하는 조립공정이 완료되면, 이차전지로서의 기본적인 형태와 기능이 구비된다.
조립공정에서 제조된 이차전지는, 충방전을 반복하고, 최종검사하여 출하된다.
충방전 공정은, 조립이 완료된 파우치형 이차전지를 충방전함으로써, 전극조립체를 활성화하고, 그 과정에서 불량품을 선별할 수 있다.
이때, 파우치 내부에서는, 전극과 전해질의 화학반응에 의한 가스가 생성되어 파우치 내부의 압력을 상승시킨다.
생성된 가스는, 전해액에 포함되어있는 육불화 인산리튬이 물을 만났을때 발생하는 불화 수소(HF) 및 전해액이 기화되어 발생하는 가스 등을 포함한다.
파우치 내부의 가스를 제거하는 공정을 디가스(degas) 공정이라 한다.
탈기 공정이라고도 하는 디가스 공정은, 정상적인 이차전지 배터리 제품을 출하하기 위한 필수 공정중에 하나이다.
그런데 디가스 공정을 통하여 제거되는 가스는, 인체 유해한 가스를 포함하고 있기 때문에, 디가스 공정은 외부로부터 밀폐된 챔버 내에 디가스 대상 파우치를 수용시킨 상태에서, 수행되어야 한다.
디가스 공정은, 가스의 배출 경로를 형성하는 피어싱 공정, 배출 경로를 통하여 가스를 배출하는 배출 공정 및 파우치를 다시 밀봉하는 밀공 공정으로 구성된다.
이중 배출 공정은, 피어싱 처리된 이차전지를 감압 분위기의 챔버를 이용하는 진공화 공정 또는, 이차전지를 직접 가압하는 가압 공정을 통하여 수행될 수 있다.
그런데 배출 공정이 수행되는 과정에서, 파우치 내부의 전해액도 배출될 수 있다.
즉, 이미 완전히 감압된 챔버에서 피어싱이 진행되거나, 챔버의 감압속도가 과도하게 빠르거나, 또는 가압 공정의 압력이 과도하게 빠를 경우에, 가스 뿐만 아니라, 전해액도 함께 배출될 수 있다.
따라서 종래의 디가스 공정은, 공정 수행 속도를 향상시키는데 치명적인 한계를 가진다.
또한 종래의 디가스 공정은, 피어싱, 배출 및 밀봉 공정을 하나의 챔버에서 진행하였다. 따라서 디가스 공정의 단위 시간당 처리되는 수량에 한계가 있다.
또한, 챔버로부터 파우치를 꺼낼 때는, 진공화 공정을 통해 파우치로부터 가스를 배출시킨 상태에서 챔버 내부를 대기압화 하고, 챔버를 오픈하여 하여야 한다.
대기압화 과정에서는 챔버 내부의 가스가 외부로 배출되지 못하고, 챔버 내부에 잔류하므로, 챔버 오픈시에 유해가스가 대기중으로 유출되는 문제가 있다.
1. 한국공개특허공보 제40-2017-0104205호
본 발명(Disclosure)은, 이차전지 파우치 내부에 발생된 가스의 제거 효율을 향상시키며 동시에 디가스 공정 속도를 높일 수 있는 이차전지 제조용 디가스 장치의 제공을 일 목적으로 한다.
본 발명(Disclosure)은, 피어싱 공정, 밀봉 공정 및 배출 공정이 이루어지는 챔버를 각각 구비하여, 파우치로부터 가스 배출을 위한 진공화 시간이 충분히 확보되는 완속 진공화가 가능하면서도, 디가스 공정 시간을 단축시킬 수 있는 이차전지 제조용 디가스 장치의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치는, 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 수용되며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치에 내부가스 배출 경로 형성을 위한 피어싱 유닛이 구비되는 피어싱 챔버; 내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 피어싱 챔버에서 배출되는 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 수용되는 제1 버퍼챔버; 내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 제1 버퍼챔버에 수용된 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치를 상기 제1 수량보다 작은 제2 수량 단위로 순차로 공급받아 밀봉시키는 밀봉유닛을 가지는 밀봉챔버; 내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 밀봉챔버로부터 상기 제2 수량의 디가스 대상 파우치를 공급받아 순차로 수용하는 제2 버퍼챔버; 및 상기 제2 버퍼챔버로부터 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치를 공급받아 수용하며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어되는 배출(unloading) 챔버;를 가진다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 상기 피어싱 챔버는, 일측에 구비되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 투입되는 투입게이트; 타측에 구비되고, 개폐가능하게 구비되며, 상기 피어싱 챔버와 상기 제1 버퍼챔버를 구획하는 제1 구획도어; 및 상기 내부공간의 압력 제어를 위한 제1 압력조절부;를 가지며, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 상기 밀봉챔버를 경유하여 밀봉되는데 소요되는 밀봉시간과 동일하거나 많은 시간 동안 상기 피어싱 유닛에 의한 상기 내부가스 배출 경로 형성 및 상기 내부공간을 설정된 진공압력으로 감압한다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치는, 상기 피어싱 유닛에 의해 상기 내부가스 배출 경로 형성하기 전에 상기 내부공간에 불활성가스에 주입된다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 상기 밀봉시간은, 4 내지 6분이고, 상기 진공압력은 10 torr이다.
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 상기 배출챔버는, 일측에 구비되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 배출되는 배출게이트; 타측에 구비되고, 개폐가능하게 구비되며, 상기 제2 버퍼챔버와 상기 배출챔버를 구획하는 제4 구획도어; 및 상기 배출게이트와 상기 제4 구획도어를 구획되는 배출공간의 압력 제어를 위한 제2 압력조절부;를 가진다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치는, 상기 제1 버퍼챔버와 상기 밀봉챔버를 구획하며, 개폐가능하게 구비되는 제2 구획도어; 및 상기 밀봉챔버와 상기 제2 버퍼챔버를 구획하며, 개폐가능하게 구비되는 제3 구획도어;를 가진다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 상기 제1 구획도어는, 상기 피어싱 챔버와 상기 제1 버퍼챔버가 상기 설정된 진공압력으로 조절된 상태에서 개방되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 상기 피어싱 챔버에서 상기 제1 버퍼챔버로 이송된 후 닫혀지며, 상기 제4 구획도어는, 상기 제2 버퍼챔버와 상기 배출챔버가 상기 설정된 진공압력으로 조절된 상태에서 개방되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 상기 제2 버퍼챔버에서 상기 배출챔버로 이송된 후 닫혀진다.
본 발명에 따르면, 독립적인 챔버에서 피어싱 공정, 밀봉 공정 및 배출 공정이 동시에 이루어지므로, 파우치로부터 가스 배출을 위한 진공화 시간이 충분히 확보되는 완속 진공화가 가능하면서도, 디가스 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치의 일 실시형태를 보인 되면.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치의 다른 일 실시형태를 보인 도면.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치의 작동 순서를 보인 도면.
이하, 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치의 일 실시형태를 보인 되면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 디가스 장치는, 피어싱 챔버(10) 제1 버퍼챔버(20), 밀봉챔버(30) 제2 버퍼챔버(40) 및 배출챔버(50)를 가진다.
피어싱 챔버(10)는, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 수용되며, 내부공간(11)의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어된다. 또한 피어싱 챔버(10)는, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)에 내부가스 배출 경로 형성을 위한 피어싱 유닛(12)이 구비된다.
제1 버퍼챔버(20)는, 내부 압력이 진공으로 유지되며, 피어싱 챔버(10)에서 배출되는 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 수용된다.
밀봉챔버(30)는, 내부 압력이 진공으로 유지되며, 제1 버퍼챔버(20)에 수용된 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)를 제1 수량보다 작은 제2 수량 단위로 순차로 공급받아 밀봉시키는 밀봉유닛(31)을 가진다.
제2 버퍼챔버(40)는, 내부 압력이 진공으로 유지되며, 밀봉챔버(30)로부터 제2 수량의 디가스 대상 파우치(2)를 공급받아 순차로 수용한다.
배출챔버(unloading, 50)는, 제2 버퍼챔버(40)로부터 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)를 공급받아 수용하며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어된다.
이에 따르면 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치는, 피어싱 챔버(10)에서의 피어싱 및 진공화 공정, 밀봉챔버(30)에서의 밀봉공정, 배출챔버(50)에서의 배출공정이 동시에 진행된다.
즉, 피어싱 공정과 진공화 공정 및 밀봉공정의 세부 공정이, 서로 다른 챔버에서 수행된다. 특정한 작업시간 동안, 각 세부 공정이 병렬 처리됨으로써, 진공화 공정에 소요되는 시간을 길게 가질 수 있다.
진공화 공정에 소요되는 시간을 길게 가짐으로써, 가스 배출 과정에서 전해액이 함께 누출되는 문제점을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치의 다른 일 실시형태를 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서 피어싱 챔버(10)는, 투입게이트(110), 제1 구획도어(120) 및 제1 압력조절부(13)를 가진다.
투입게이트(110)는, 피어싱 챔버(10)의 일측에 구비되어 개폐됨으로써, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 투입는 통로를 형성한다.
제1 구획도어(120)는, 피어싱 챔버(10)의 타측에 구비되고 개폐가능하게 구비되며, 피어싱 챔버(10)와 제1 버퍼챔버(20)를 구획한다.
제1 압력조절부(13)는, 내부공간(11)의 압력을 제어한다.
본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 밀봉챔버(30)를 경유하여 밀봉되는데 소요되는 밀봉시간과 동일하거나 많은 시간 동안 피어싱 유닛(12)에 의한 내부가스 배출 경로 형성 및 내부공간(11)을 설정된 진공압력으로 감압한다.
또한 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 배출챔버(50)는, 일측에 구비되고, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 배출되는 배출게이트(160)를 가진다.
또한 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서 배출챔버(50)는, 제4 구획도어(150)는, 타측에 구비되고, 개폐가능하게 구비되며, 제2 버퍼챔버(40)와 배출챔버(50)를 구획한다.
또한 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서 배출챔버(50)는, 배출게이트(160)와 제4 구획도어(150)가 구획되는 배출공간(51)의 압력 제어를 위한 제2 압력조절부(52)를 가진다.
또한 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치는, 제1 버퍼챔버(20)와 밀봉챔버(30)를 구획하며, 개폐가능하게 구비되는 제2 구획도어(130) 및 밀봉챔버(30)와 제2 버퍼챔버(40)를 구획하며, 개폐가능하게 구비되는 제3 구획도어(140)를 가진다.
도 3 내지 도 4는, 도 1의 디가스 장치의 작동 순서를 보인 도면이다.
피어싱 및 진공화 단계(T1 내지 T2)에서, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)에 배출 경로가 형성되며, 피어싱 챔버(10)의 내부가 감압되는 진공화 과정이 수행된다.
진공화 과정이 완료되면, 제1 버퍼챔버(20)로 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 이송되는 제1 버퍼이송 단계(T3)가 수행된다.
제1 구획도어(120)가 폐쇄되면 제2 구획도어(130)가 개방되고 제1 수량 디가스 대상 파우치(1)중 제2 수량 디가스 대상 파우치(2)가 밀봉챔버(30)로 이송된다(T4).
이때, 투입게이트(110)가 개방되면서 또 다른 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 피어싱 챔버(10)로 투입된다.
밀봉챔버(30) 및 투입게이트(110)가 폐쇄되면, 피어싱 및 진공화 공정과 밀봉 공정이 동시에 수행되기 시작한다.
밀봉공정이 수행되는 동안(T4 내지 T7) 피어싱 및 진공화 공정이 수행됨으로써, 진공화 공정이 완속으로 진행될 수 있다.
결론적으로 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치는, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 밀봉챔버(30)를 경유하여 밀봉되는데 소요되는 밀봉시간과 동일하거나 많은 시간 동안, 피어싱 유닛(12)이 또 다른 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)에 내부가스 배출 경로 형성하고, 및 피어싱 챔버(10)의 내부공간(11)이 설정된 진공압력로 감압된다.
또한 피어싱 유닛(12)에 의해 내부가스 배출 경로 형성하기 전에 내부공간(11)에 불활성가스가 주입될 수 있다.
피어싱 공정에 의해 전해액이 대기의 수분과 접촉되면, 이차전지 성능저하 물질 생성하는 반응이 발생된다. 이를 방지하기 위해 피어싱 공정 전에 내부공간(11)에 불활성가스(Ar, He 등)를 주입한다.
또한, 진공화 과정에서도 불활성 가스를 주기적으로 공급하는 것은, 진공화 속도를 향상시키는 효과적인 방법이 될 수 있다.
구체적으로, 내부공간(11)의 압력이 낮아질수록 진공화 속도가 늦어진다. 불활성가스를 주입한 다시 빼내는 과정을 거치면 진공화 속도가 늦어지는 것을 개선할 수 있다.
본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 밀봉시간은, 바람직하게는 4 내지 6분이고, 진공압력은 10 torr이다.
또한, 또한 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 제1 구획도어(120)는, 피어싱 챔버(10)와 제1 버퍼챔버(20)가 설정된 진공압력으로 조절된 상태에서 개방되고, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 피어싱 챔버(10)에서 제1 버퍼챔버(20)로 이송된 후 닫혀진다.
또한, 또한 본 실시형태에 따른 이차전지 제조용 디가스 장치에서, 제4 구획도어(150)는, 제2 버퍼챔버(40)와 배출챔버(50)가 설정된 진공압력으로 조절된 상태에서 개방되고, 제1 수량의 디가스 대상 파우치(1)가 제2 버퍼챔버(40)에서 배출챔버(50)로 이송된 후 닫혀진다.

Claims (7)

  1. 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 수용되며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치에 내부가스 배출 경로 형성을 위한 피어싱 유닛이 구비되는 피어싱 챔버;
    내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 피어싱 챔버에서 배출되는 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 수용되는 제1 버퍼챔버;
    내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 제1 버퍼챔버에 수용된 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치를 상기 제1 수량보다 작은 제2 수량 단위로 순차로 공급받아 밀봉시키는 밀봉유닛을 가지는 밀봉챔버;
    내부 압력이 진공으로 유지되며, 상기 밀봉챔버로부터 상기 제2 수량의 디가스 대상 파우치를 공급받아 순차로 수용하는 제2 버퍼챔버; 및
    상기 제2 버퍼챔버로부터 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치를 공급받아 수용하며, 내부공간의 압력이 진공과 대기압 중에서 선택적으로 제어되는 배출(unloading) 챔버;를 가지는 이차전지 제조용 디가스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피어싱 챔버는,
    상기 피어싱 챔버의 일측에 구비되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 투입되는 투입게이트;
    상기 피어싱 챔버의 타측에 구비되고, 개폐가능하게 구비되며, 상기 피어싱 챔버와 상기 제1 버퍼챔버를 구획하는 제1 구획도어; 및
    상기 내부공간의 압력 제어를 위한 제1 압력조절부;를 가지며,
    상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 상기 밀봉챔버를 경유하여 밀봉되는데 소요되는 밀봉시간과 동일하거나 많은 시간 동안 상기 피어싱 유닛에 의한 상기 내부가스 배출 경로 형성 및 상기 내부공간을 설정된 진공압력으로 감압하는 이차전지 제조용 디가스 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 피어싱 유닛에 의해 상기 내부가스 배출 경로 형성하기 전에 상기 내부공간에 불활성가스에 주입되는 이차전지 제조용 디가스 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 밀봉시간은, 4~6분이고, 상기 진공압력은 10 torr인 이차전지 제조용 디가스 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 배출챔버는,
    일측에 구비되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 배출되는 배출게이트;
    타측에 구비되고, 개폐가능하게 구비되며, 상기 제2 버퍼챔버와 상기 배출챔버를 구획하는 제4 구획도어; 및
    상기 배출게이트와 상기 제4 구획도어를 구획되는 배출공간의 압력 제어를 위한 제2 압력조절부;를 가지는 이차전지 제조용 디가스 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 버퍼챔버와 상기 밀봉챔버를 구획하며, 개폐가능하게 구비되는 제2 구획도어; 및
    상기 밀봉챔버와 상기 제2 버퍼챔버를 구획하며, 개폐가능하게 구비되는 제3 구획도어;를 가지는 이차전지 제조용 디가스 장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 구획도어는, 상기 피어싱 챔버와 상기 제1 버퍼챔버가 상기 설정된 진공압력으로 조절된 상태에서 개방되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 상기 피어싱 챔버에서 상기 제1 버퍼챔버로 이송된 후 닫혀지며,
    상기 제4 구획도어는, 상기 제2 버퍼챔버와 상기 배출챔버가 상기 설정된 진공압력으로 조절된 상태에서 개방되고, 상기 제1 수량의 디가스 대상 파우치가 상기 제2 버퍼챔버에서 상기 배출챔버로 이송된 후 닫혀지는 이차전지 제조용 디가스 장치.
KR1020190089877A 2019-07-24 2019-07-24 이차전지 제조용 디가스 장치 KR102197731B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190089877A KR102197731B1 (ko) 2019-07-24 2019-07-24 이차전지 제조용 디가스 장치
US17/629,555 US20220271323A1 (en) 2019-07-24 2020-07-24 Degassing device for preparing secondary battery
PCT/KR2020/009809 WO2021015592A1 (ko) 2019-07-24 2020-07-24 이차전지 제조용 디가스 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190089877A KR102197731B1 (ko) 2019-07-24 2019-07-24 이차전지 제조용 디가스 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102197731B1 true KR102197731B1 (ko) 2021-01-04

Family

ID=74127364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190089877A KR102197731B1 (ko) 2019-07-24 2019-07-24 이차전지 제조용 디가스 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220271323A1 (ko)
KR (1) KR102197731B1 (ko)
WO (1) WO2021015592A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023059140A1 (ko) * 2021-10-08 2023-04-13 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지의 활성화 장치와 그 활성화 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030062511A (ko) * 2002-01-17 2003-07-28 주식회사 에스에프에이 이차 전지의 가스 제거 장치
JP2014026833A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Nissan Motor Co Ltd 二次電池、二次電池のガス排出装置及びガス排出方法
KR20170104205A (ko) 2016-03-07 2017-09-15 주식회사 엘지화학 전지셀 제조용 탈기 장치 및 이를 이용한 탈기 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803001B1 (ko) * 2002-09-25 2008-02-14 주식회사 에스에프에이 전지 제조 장치 및, 방법
KR101728495B1 (ko) * 2014-12-03 2017-04-19 주식회사 엘지화학 이차전지 벤팅 가스 분석장치 및 그의 분석방법
KR102217443B1 (ko) * 2016-11-30 2021-02-22 주식회사 엘지화학 이차전지 가스제거장치 및 가스제거방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030062511A (ko) * 2002-01-17 2003-07-28 주식회사 에스에프에이 이차 전지의 가스 제거 장치
JP2014026833A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Nissan Motor Co Ltd 二次電池、二次電池のガス排出装置及びガス排出方法
KR20170104205A (ko) 2016-03-07 2017-09-15 주식회사 엘지화학 전지셀 제조용 탈기 장치 및 이를 이용한 탈기 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023059140A1 (ko) * 2021-10-08 2023-04-13 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지의 활성화 장치와 그 활성화 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021015592A1 (ko) 2021-01-28
US20220271323A1 (en) 2022-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102073543B1 (ko) 전지 구조체, 전지 시스템 및 차량
KR102197731B1 (ko) 이차전지 제조용 디가스 장치
KR102586807B1 (ko) 전해질 주입장치 및 전해액 주입방법
CN108183382B (zh) 准分子激光器窗片的更换装置和更换方法
CN103325989A (zh) 电池的制造装置以及电池的制造方法
CN106654141A (zh) 电解液润湿增强设备及使用其的电解液润湿增强方法
CN109845014B (zh) 二次电池及制造该二次电池的方法
KR101848105B1 (ko) 누설감지 가능한 이차전지용 가압장치
US20130081264A1 (en) Method of fabricating secondary battery
CN106450531A (zh) 一种用于改善软包锂电池化成产气的化成方法
JP2007132602A (ja) ドライルーム
JP7202526B2 (ja) 非水電解液二次電池の製造方法
KR20220095324A (ko) 전고체 전지 제조 방법 및 이를 위한 장치
KR100537603B1 (ko) 이차전지의 리크 검사장치 및 그를 이용한 이차전지의 제조방법
KR20170093369A (ko) 조절 가능한 밸브를 이용한 전지셀의 탈기 장치 및 이를 이용한 탈기 방법
CN114894392A (zh) 一种电池盖板检漏工装及检漏方法
JP2017216224A (ja) 費用対効果の高いリチウム蓄電池生産用の乾燥工程
JP2002100329A (ja) 密閉型電池およびその製造方法
KR100822192B1 (ko) 전해액 주입방법
US2862986A (en) Storage battery
CN109361024A (zh) 一种防漏液的阀控式密封铅酸蓄电池的生产方法
KR101441732B1 (ko) 이차전지의 전해액 주입장치, 주입방법 및 이를 이용한 리튬 이차전지
CN117673674A (zh) 电池注液装置及电池注液方法
JPH0426760A (ja) スパッタリング装置
JP3017922B2 (ja) ナトリウム−硫黄電池容器へのガス封入方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant