KR102282481B1 - Pressing jig and method of fabricating secondary battery using the same - Google Patents

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Abstract

이차전지 내부에서 발생하는 가스를 빠른 시간 내에 효과적으로 제거하지 못하는 문제점과 이차전지 내부에서 발생한 가스를 이차전지의 특정 부분으로 유도하지 못하는 문제점을 동시에 해결할 수 있는 가압 지그 및 이러한 가압 지그를 이용한 이차전지 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 가압 지그는, 이차전지 활성화 공정에서 대향한 한 쌍의 부재 사이에 이차전지를 끼우고 양측에서 가압하기 위한 가압 지그로서, 상기 부재는 상기 이차전지의 일부분을 가압하는 제1 부분과 나머지 부분을 가압하는 제2 부분이 별도로 되어 있는 것이다. A pressurizing jig capable of simultaneously solving the problem of not being able to effectively remove the gas generated inside the secondary battery in a short time and the inability to induce the gas generated inside the secondary battery to a specific part of the secondary battery, and the manufacture of a secondary battery using the pressurizing jig provide a way A pressing jig according to the present invention is a pressing jig for pressing a secondary battery from both sides while sandwiching a secondary battery between a pair of opposing members in a secondary battery activation process, wherein the member includes a first part for pressing a part of the secondary battery and The second part for pressing the remaining part is separate.

Description

가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법 {Pressing jig and method of fabricating secondary battery using the same}Pressing jig and method of manufacturing a secondary battery using the same {Pressing jig and method of fabricating secondary battery using the same}

본 발명은 가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이차전지에 대한 활성화 공정시 이차전지를 가압하여 가스 배출을 돕는 가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressurizing jig and a method for manufacturing a secondary battery using the same, and more particularly, to a pressurizing jig for helping to discharge gas by pressurizing a secondary battery during an activation process for the secondary battery, and to a method for manufacturing a secondary battery using the same.

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 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc. is in full swing, a high-performance secondary battery capable of repeatedly charging and discharging research is being actively conducted.

현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. 일반적으로 이러한 이차전지는 외장재나 적용 형태에 따라 원통형이나 각형의 캔형 이차전지와 파우치형 이차전지로 구분될 수 있다. Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free, The self-discharge rate is very low and the energy density is high, attracting attention. In general, such secondary batteries may be classified into cylindrical or prismatic can-type secondary batteries and pouch-type secondary batteries depending on the exterior material or application form.

이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 이차전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 이차전지들을 전기적으로 연결한 모듈의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 이차전지 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(Portable DVD), 소형 PC(Personal Computer), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 다수의 이차전지들을 포함하는 모듈의 사용이 요구된다.The secondary battery may be used in the form of a single secondary battery or in the form of a module in which a plurality of secondary batteries are electrically connected, depending on the type of external device in which it is used. For example, a small device such as a mobile phone can operate for a predetermined time with the output and capacity of one secondary battery, while a notebook computer, a portable DVD (Portable DVD), a small PC (Personal Computer), an electric vehicle, and a hybrid electric vehicle Medium-sized or large-sized devices such as automobiles require the use of a module including a plurality of secondary batteries due to problems of output and capacity.

모듈은 다수의 이차전지들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다. 단위 이차전지로서 각형 또는 파우치형 이차전지를 사용하는 경우에는 넓은 면들이 서로 대면하도록 적층한 후 전극단자들을 버스 바 등의 접속부재에 의해 연결하여 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 육면체 구조의 입체형 모듈을 제조하는 경우에는 각형 또는 파우치형 이차전지가 단위 이차전지로서 유리하다. The module is manufactured by connecting a protection circuit or the like to a core pack in which a plurality of secondary batteries are arranged and connected in series and/or in parallel. When a prismatic or pouch-type secondary battery is used as the unit secondary battery, it can be easily manufactured by stacking the wide surfaces to face each other and then connecting the electrode terminals by a connection member such as a bus bar. Therefore, when manufacturing a three-dimensional module having a hexahedral structure, a prismatic or pouch-type secondary battery is advantageous as a unit secondary battery.

그 중 파우치형 이차전지는 금속층(포일)과 상기 금속층의 상면과 하면에 코팅되는 합성수지층의 다층막으로 구성되는 파우치 외장재를 사용하여 외관을 구성하기 때문에, 금속 캔을 사용하는 원통형 또는 각형보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있어 전지의 경량화가 가능하며, 다양한 형태로의 변화가 가능하다는 장점이 있어 많은 관심을 모으고 있다. 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다. Among them, the pouch-type secondary battery uses a metal layer (foil) and a multi-layered film of a synthetic resin layer coated on the upper and lower surfaces of the metal layer to construct the exterior, so that the battery's appearance is higher than that of a cylindrical or prismatic battery using a metal can. Since the weight can be significantly reduced, it is possible to reduce the weight of the battery, and it is attracting a lot of attention because it has the advantage of being able to change into various shapes. Also, its usage is gradually increasing.

일반적으로, 파우치형 이차전지는 이차전지를 조립하는 공정과 이차전지를 활성화하는 공정 등을 거쳐서 제조된다. In general, a pouch-type secondary battery is manufactured through a process of assembling the secondary battery and a process of activating the secondary battery.

종래의 파우치 외장재는 일반적으로 전극조립체가 수용되는 하부 외장재와, 하부 외장재의 상부를 밀봉하는 상부 외장재로 이루어진다. 전극조립체를 하부 외장재의 수납부에 수용한 다음, 하부 외장재 수납부 주위의 가장자리와 이에 대응되는 상부 외장재의 가장자리를 밀착시키고 밀착된 일부분을 열융착한 후 전해액을 넣고 나머지 부분을 진공 실링하면 이차전지가 조립된다.A conventional pouch case generally includes a lower case in which the electrode assembly is accommodated, and an upper case that seals the upper portion of the lower case. After the electrode assembly is accommodated in the housing of the lower exterior material, the edge around the housing of the lower exterior material and the corresponding edge of the upper exterior material are closely adhered, the closely adhered part is heat-sealed, the electrolyte is added, and the remaining part is vacuum-sealed. is assembled

활성화 공정에서는 전류의 원활한 통전을 위해 소정의 지그에 이차전지를 탑재하고 활성화에 필요한 조건으로 충방전 등의 처리를 수행하게 된다. 이차전지에 있어서는 그 특성상 첫 사이클시 양극활물질의 활성화 및 음극에서의 안정적인 표면막(SEI, Solid Electrolyte Interface) 생성을 위해 이러한 활성화 과정이 필수적으로 선행되어야 한다. 활성화 과정에서는 이차전지 내부에 다량의 가스가 발생하게 된다. 이후 발생된 가스는 개봉되거나 절개된 배출구를 통하여 제거되며, 가스 배출 부위는 다시 열융착되어 실링된다. 상기와 같이 이차전지 내부의 가스를 배출시키고, 그 배출 통로를 열융착시키는 공정을 흔히 디개싱(degassing) 공정이라 한다.In the activation process, the secondary battery is mounted on a predetermined jig for smooth current flow, and charging/discharging is performed under conditions necessary for activation. In a secondary battery, due to its characteristics, this activation process must be preceded in order to activate the positive electrode active material during the first cycle and to generate a stable surface film (SEI, Solid Electrolyte Interface) on the negative electrode. During the activation process, a large amount of gas is generated inside the secondary battery. Thereafter, the generated gas is removed through the opened or cut outlet, and the gas outlet portion is heat-sealed and sealed again. As described above, the process of discharging the gas inside the secondary battery and thermally sealing the discharge passage is often referred to as a degassing process.

파우치형 이차전지의 경우, 상기와 같이 활성화 과정에서 이차전지 내부에 발생한 가스가 효율적으로 제거되지 아니하면 가스가 이차전지 내부에서 일정 공간을 차지함으로써 파우치 외장재의 중앙 부위가 부풀어 오르면서 전지의 변형을 유발하고 용량 및 출력 등의 전지 성능 및 전지 수명에 악영향을 미치게 된다. In the case of a pouch-type secondary battery, if the gas generated inside the secondary battery is not efficiently removed during the activation process as described above, the gas occupies a certain space inside the secondary battery, causing the central part of the pouch exterior material to swell and deformation of the battery. and adversely affects battery performance, such as capacity and output, and battery life.

종래의 일부 기술은 활성화시킨 후의 이차전지를 다이에 고정하고 상부에서 단순 가압하여 가스를 제거하거나, 대향한 2장의 평판형 지그에 이차전지를 끼우고 양측에서 압력을 가하면서 활성화시키는 방법이 있다. 도 1 및 도 2는 후자의 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 1은 종래 가압 지그를 모식적으로 표현한 사시도이고, 도 2는 종래 가압 지그를 모식적으로 표현한 상면도이다. Some conventional techniques fix the secondary battery after activation to a die and simply pressurize it from the top to remove gas, or insert the secondary battery into two opposing flat plate jigs and activate while applying pressure from both sides. 1 and 2 are diagrams for explaining the latter method. 1 is a perspective view schematically expressing a conventional pressing jig, and FIG. 2 is a top view schematically expressing a conventional pressing jig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 대향한 2장의 평판(10, 20) 사이에 이차전지(30)를 끼우고 양측에서 압력을 가하면서, 이차전지(30)의 리드(40, 50)를 통해 전류 인가를 하여 충전을 한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the secondary battery 30 is sandwiched between two opposing flat plates 10 and 20 and pressure is applied from both sides through the leads 40 and 50 of the secondary battery 30 . Apply current to charge.

가압 목적은 충전시 발생하는 가스가 이차전지(30) 내부에 트랩(trap)되는 것을 방지하기 위함이다. The purpose of the pressurization is to prevent gas generated during charging from being trapped inside the secondary battery 30 .

그러나, 종래 가압 방법에서, 이차전지(30) 내부의 가스는 유체에 해당하므로, 외부에서 압력을 받는 경우 일정한 방향성 없이 사방으로 분산되는 바, 일부 가스는 가스 포집용 잉여부(60)에 포집되어 제거될 수 있지만, 다른 방향으로 분산되는 가스는 이차전지(30) 내부에 잔존하게 된다. 이와 같이 종래 가압 방법은 이차전지(30)의 상·하부 면에 균일하게 압력을 가함으로 인하여 가스가 포집되는 방향이 일정하지 않아, 이차전지(30) 내부의 가스가 충분히 제거되지 못하여, 열융착에 의한 실링 과정에서 불량이 다수 발생하고, 잔여 가스에 의해 전극조립체에 충전이 불가한 부분이 발생하여 전지의 초기 용량이 저하되는 문제가 있다.However, in the conventional pressurization method, since the gas inside the secondary battery 30 corresponds to a fluid, when it receives pressure from the outside, it is dispersed in all directions without a certain direction, and some gas is collected in the surplus 60 for gas collection. Although it can be removed, the gas dispersed in different directions remains inside the secondary battery 30 . As described above, in the conventional pressurization method, the direction in which the gas is collected is not constant due to uniformly applying pressure to the upper and lower surfaces of the secondary battery 30, so that the gas inside the secondary battery 30 is not sufficiently removed, so that thermal fusion There is a problem in that a large number of defects occur in the sealing process by , and a portion that cannot be charged occurs in the electrode assembly due to the residual gas, thereby reducing the initial capacity of the battery.

이와 같이 종래에는 활성화 단계 충전시의 가압이 오히려 이차전지 내부의 가스 배출을 방해할 수 있어서, 이차전지에 가하는 압력을 단계적으로 진행하는 경우도 있어 공정이 상당히 까다롭기도 하다. 따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. As described above, in the related art, since the pressurization during the activation stage charging may rather obstruct the discharge of gas inside the secondary battery, there are cases where the pressure applied to the secondary battery is performed in stages, which makes the process quite difficult. Accordingly, there is a high need for a technology capable of fundamentally solving these problems.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 본 발명은 이차전지 내부에서 발생하는 가스를 빠른 시간 내에 효과적으로 제거하지 못하는 문제점과 이차전지 내부에서 발생한 가스를 이차전지의 특정 부분으로 유도하지 못하는 문제점을 동시에 해결할 수 있는 가압 지그 및 이러한 가압 지그를 이용한 이차전지 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was devised in consideration of the above problems, and the present invention is a problem in that the gas generated inside the secondary battery cannot be effectively removed in a short time, and the gas generated inside the secondary battery cannot be induced to a specific part of the secondary battery. An object of the present invention is to provide a pressure jig capable of simultaneously solving problems and a method for manufacturing a secondary battery using the pressure jig.

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 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가압 지그는, 이차전지 활성화 공정에서 대향한 한 쌍의 부재 사이에 이차전지를 끼우고 양측에서 가압하기 위한 가압 지그로서, 상기 부재는 상기 이차전지의 일부분을 가압하는 제1 부분과 나머지 부분을 가압하는 제2 부분이 별도로 되어 있다.In order to achieve the above object, the pressing jig according to the present invention is a pressing jig for pressing a secondary battery from both sides and sandwiching a secondary battery between a pair of opposing members in a secondary battery activation process, wherein the member is the secondary battery. The first part for pressing the part and the second part for pressing the other part are separate.

상기 가압 지그에서, 상기 제1 부분과 제2 부분은 각각 하나 이상의 띠 형상 판형 부재이고, 상기 띠 형상은 상기 이차전지의 가스 포집용 잉여부가 형성되어 있는 외주면 실링부와 그 대향측을 가로지르는 방향을 따라 연장하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 제1 부분에 속하는 판형 부재 사이에 상기 제2 부분에 속하는 판형 부재가 마련되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1 부분이 먼저 상기 이차전지에 닿아 가압을 하고 상기 제1 부분에 평행하게 상기 제2 부분이 이동되어 상기 제2 부분에 의한 가압이 추가적으로 이루어지는 것이 바람직하다. In the pressing jig, each of the first part and the second part is one or more strip-shaped plate members, and the strip shape is a direction transverse to the outer circumferential sealing part in which the surplus for gas collection of the secondary battery is formed and the opposite side thereof. may be extended along At this time, it is preferable that the plate-shaped member belonging to the second part is provided between the plate-shaped members belonging to the first part. In addition, it is preferable that the first part first comes into contact with the secondary battery to pressurize, and the second part is moved parallel to the first part to additionally pressurize the second part.

상기 가압 지그에서, 상기 제1 부분을 직접 밀어줄 수 있는 하나 이상의 바(bar) 또는 로드(rod)와 이들을 연결하는 부재, 그리고 이들을 상기 이차전지에 대하여 전진 혹은 후진 구동하기 위한 전기적 기계적 수단을 포함하는 제1 구동부 및, 상기 제2 부분을 직접 밀어줄 수 있는 하나 이상의 바 또는 로드와 이들을 연결하는 부재, 그리고 이들을 상기 이차전지에 대하여 전진 혹은 후진 구동하기 위한 전기적 기계적 수단을 포함하는 제2 구동부를 더 포함하는 것이 바람직하다. In the pressing jig, one or more bars or rods capable of directly pushing the first part, a member connecting them, and electrical and mechanical means for driving them forward or backward with respect to the secondary battery are included. A second driving unit comprising a first driving unit, one or more bars or rods capable of directly pushing the second part, a member connecting them, and electrical and mechanical means for driving them forward or backward with respect to the secondary battery. It is preferable to further include.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이차전지 제조 방법에서는, 전지케이스 내부에 전극조립체 및 전해액이 수용되고 가스를 수용하기 위한 가스 포집용 잉여부를 구비한 이차전지를 마련한 다음, 본 발명에 따른 가압 지그를 이용해 상기 이차전지를 가압하면서 활성화하되, 상기 가압 지그의 제1 부분으로 상기 이차전지의 일부분만 가압함으로써 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분에 가스가 모이도록 한다. 활성화 종료 후 상기 가압 지그의 제1 부분에 의한 가압에 추가하여 상기 가압 지그의 제2 부분으로 상기 이차전지의 나머지 부분을 가압함으로써 상기 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분에 모인 가스를 상기 가스 포집용 잉여부로 유도한다. 이후, 상기 가스 포집용 잉여부에 포집된 가스를 외부로 배출시킨다. In order to achieve the above object, in the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention, an electrode assembly and an electrolyte are accommodated inside a battery case, and a secondary battery having a gas collection surplus for accommodating gas is provided, and then in the present invention Activated while pressurizing the secondary battery using a pressurizing jig according to the pressure jig, but only a portion of the secondary battery is pressurized with the first part of the pressurizing jig, so that the gas is collected in the rest of the secondary battery corresponding to the second part. After the activation is completed, in addition to the pressurization by the first part of the pressurizing jig, the gas collected in the remaining part of the secondary battery corresponding to the second part by pressurizing the remaining part of the secondary battery with the second part of the pressurizing jig is the gas lead to surplus for collection. Thereafter, the gas collected in the surplus for gas collection is discharged to the outside.

상기 이차전지는 파우치 외장재에 전극조립체가 내장되어 있는 구조의 파우치형 이차전지이다. 상기 이차전지는 안전성이 높고 고용량을 제공할 수 있는 이차전지이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬이온 이차전지 또는 리튬 폴리머 이차전지일 수 있다.The secondary battery is a pouch-type secondary battery having a structure in which an electrode assembly is embedded in a pouch case. The secondary battery is not particularly limited as long as it is a secondary battery that has high safety and can provide a high capacity, and may be, for example, a lithium ion secondary battery or a lithium polymer secondary battery having a large amount of energy storage per volume.

본 발명에 따른 이차전지 제조 방법에 있어서, 상기 가스 포집용 잉여부에 포집된 가스를 외부로 배출하기 위해 상기 전지케이스의 내부와 통하는 관통구를 천공할 수 있으며, 상기 가스를 배출한 후 미실링 부위의 내측을 열융착에 의해 실링하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention, a through hole communicating with the inside of the battery case may be drilled in order to discharge the gas collected in the surplus portion for gas collection to the outside, and the gas may be unsealed after being discharged. It may further include the step of sealing the inside of the site by thermal fusion.

본 발명에 따른 가압 지그는 활성화 공정시 이차전지의 일부분을 가압함으로써 가압되지 않은 나머지 부분에 가스를 모은 후 나머지 부분마저 가압하여 가스를 제거하도록 할 수 있다. 종래 가압 방법에서는, 이차전지 내부의 가스가 일정한 방향성 없이 사방으로 분산되는 바, 일부 가스는 가스 포집용 잉여부에 포집되어 제거될 수 있지만, 다른 방향으로 분산되는 가스는 이차전지 내부에 잔존하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 가압 지그는 이차전지의 특정 부분에 가스를 모을 수 있으므로 후속 공정에서 이 가스를 충분히 제거하는 것이 가능해진다.The pressurizing jig according to the present invention may press a portion of the secondary battery during the activation process to collect gas in the remaining unpressurized portion and then pressurize the remaining portion to remove the gas. In the conventional pressurization method, the gas inside the secondary battery is dispersed in all directions without a certain direction, and some gas can be collected and removed in the surplus for gas collection, but the gas dispersed in the other direction remains inside the secondary battery. . However, since the pressure jig according to the present invention can collect gas in a specific part of the secondary battery, it becomes possible to sufficiently remove this gas in a subsequent process.

이와 같이 활성화 단계에서의 가압이 이차전지 내부의 가스 배출을 도울 수 있어서, 종래에서처럼 이차전지에 가하는 압력을 단계적으로 진행할 필요도 없어지며 소형 및 중대형 등 모든 크기의 파우치형 이차전지에 적용 가능한 장점도 있다. As such, the pressurization in the activation step can help discharge the gas inside the secondary battery, so there is no need to proceed with the pressure applied to the secondary battery in stages as in the prior art, and the advantage that can be applied to pouch-type secondary batteries of all sizes, such as small and medium-sized ones there is.

본 발명에 따른 이차전지 제조 방법에서는 본 발명에 따른 가압 지그를 이용해 활성화 단계에서 발생하는 가스를 일차적으로 모으고, 가압 지그의 다른 부분을 이용해 이 가스를 가스 포집용 잉여부로 포집해 충분히 제거할 수 있다. 이러한 본 발명에 따르면, 이차전지 내부의 가스를 효율적으로 제거할 수 있는 바, 열융착에 의한 실링 과정에서 불량률을 감소 시키며, 잔여 가스에 의한 전지의 초기 용량 감소를 방지하는 효과가 있다. In the secondary battery manufacturing method according to the present invention, the gas generated in the activation step is primarily collected by using the pressurizing jig according to the present invention, and this gas is collected as a surplus for gas collecting using another part of the pressurizing jig and can be sufficiently removed. . According to the present invention, since the gas inside the secondary battery can be efficiently removed, the defect rate is reduced in the sealing process by thermal fusion, and there is an effect of preventing a decrease in the initial capacity of the battery due to the residual gas.

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 아니된다.
도 1은 종래 가압 지그를 모식적으로 표현한 사시도이다.
도 2는 종래 가압 지그를 모식적으로 표현한 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 지그를 모식적으로 표현한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 지그를 모식적으로 표현한 상면도이다.
도 5는 도 3의 가압 지그의 사용 방법을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 3의 가압 지그의 사용 방법을 보여주는 상면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법의 순서도이다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법의 순서를 나타내는 공정 모식도들이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 지그를 모식적으로 표현한 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 가압 지그를 실험실 차원에서 모사하기 위하여 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 종래 평판형 지그를 이용해 이차전지를 1차 충전한 후, 이차전지를 분해하여 촬영한 사진이다.
도 18은 본 발명 실험예에 따라 일 부분을 가압하면서 1차 충전 후 이차전지를 분해하여 촬영한 사진이다.
도 19는 본 발명 실험예에 따라 미가압 부분까지 마저 가압한 후 이차전지를 분해하여 촬영한 사진이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so the present invention is described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 is a perspective view schematically expressing a conventional pressing jig.
2 is a top view schematically expressing a conventional pressing jig.
3 is a perspective view schematically illustrating a pressing jig according to an embodiment of the present invention.
4 is a top view schematically illustrating a pressing jig according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a method of using the pressing jig of Figure 3;
Figure 6 is a top view showing a method of using the pressing jig of Figure 3;
7 is a flowchart of a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
8 to 14 are process schematic diagrams illustrating a sequence of a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
15 is a perspective view schematically illustrating a pressing jig according to another embodiment of the present invention.
16 is a view for explaining a method used to simulate the pressure jig according to the present invention in a laboratory dimension.
17 is a photograph taken by disassembling the secondary battery after primary charging of the secondary battery using a conventional flat-panel jig.
18 is a photograph taken by disassembling a secondary battery after primary charging while pressurizing a portion according to an experimental example of the present invention.
19 is a photograph taken by disassembling the secondary battery after pressurizing even the unpressurized part according to the experimental example of the present invention.

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 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 지그를 모식적으로 표현한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 지그를 모식적으로 표현한 상면도이다. Figure 3 is a perspective view schematically expressing a pressing jig according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a top view schematically expressing the pressing jig according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 가압 지그(100)는 한 쌍의 부재(110, 120)를 포함한다. 이 가압 지그(100)는 이차전지(130) 활성화 공정에서 대향한 한 쌍의 부재(110, 120) 사이에 상기 이차전지(130)를 끼우고 양측에서 가압하기 위한 것이다. 3 and 4 , the pressing jig 100 includes a pair of members 110 and 120 . The pressing jig 100 is for inserting the secondary battery 130 between a pair of opposing members 110 and 120 in the secondary battery 130 activation process and pressing the secondary battery 130 from both sides.

상기 부재(110, 120)는 상기 이차전지(130)의 일부분을 가압하는 제1 부분(110a, 120a)과 나머지 부분을 가압하는 제2 부분(110b, 120b)이 별도로 되어 있다. 별도로 되어 있다 함은 물리적으로 서로 분리되어 있는 별개의 요소라는 것뿐만 아니라 서로 독립적으로 구동할 수 있다는 것을 의미한다. The members 110 and 120 have separate first parts 110a and 120a for pressing a portion of the secondary battery 130 and second parts 110b and 120b for pressing the remaining parts. Separate means that they are not only physically separate elements from each other, but that they can operate independently of each other.

예를 들어, 상기 제1 부분(110a, 120a)과 제2 부분(110b, 120b) 중 제1 부분(110a, 120a)이 먼저 상기 이차전지(130)에 닿아 가압을 하도록 할 수 있다. 그런 다음, 가압 지그(100)의 사용 방법을 보여주는 사시도와 상면도인 도 5와 도 6도 함께 참조하면, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 평행하게 상기 제2 부분(110b, 120b)이 이동되어 상기 제2 부분(110b, 120b)에 의한 가압이 추가적으로 이루어지게 할 수 있다.For example, the first portions 110a and 120a among the first portions 110a and 120a and the second portions 110b and 120b may first contact the secondary battery 130 to apply pressure. Then, referring to FIGS. 5 and 6 that are a perspective view and a top view showing a method of using the pressing jig 100 together, the second parts 110b and 120b are parallel to the first parts 110a and 120a. It may be moved so that the pressure by the second parts 110b and 120b can be additionally made.

이와 같이, 상기 제1 부분(110a, 120a)으로 상기 이차전지(130)의 일부분만 가압함으로써 상기 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분(130H)에 가스가 모이도록 한 다음, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 의한 가압에 추가하여 상기 제2 부분(110b, 120b)으로 상기 이차전지(130)의 나머지 부분(130H)을 가압함으로써 상기 가스를 배출하도록 한다. 상기 제1 부분(110a, 120a)으로 상기 이차전지(130)의 일부분을 가압하는 상태에서 상기 제2 부분(110b, 120b)으로 상기 이차전지(130)의 나머지 부분(130H)을 가압하면 이차전지(130)의 모든 부분에 대하여 가압이 이루어지면서 가스는 이차전지(130)의 일 방향, 즉 상기 이차전지(130)의 가스 포집용 잉여부(160) 쪽으로 유도될 수 있다. In this way, only a portion of the secondary battery 130 is pressurized with the first portions 110a and 120a so that gas is collected in the remaining portion 130H of the secondary battery corresponding to the second portion, and then, the first portion In addition to the pressurization by 110a and 120a, the gas is discharged by pressurizing the remaining part 130H of the secondary battery 130 with the second parts 110b and 120b. When a portion 130H of the secondary battery 130 is pressed with the second parts 110b and 120b in a state where a portion of the secondary battery 130 is pressurized with the first parts 110a and 120a, the secondary battery As the pressurization is made on all parts of 130 , gas may be induced in one direction of the secondary battery 130 , that is, toward the surplus portion 160 for gas collection of the secondary battery 130 .

도시한 바와 같이, 가압 지그(100)에서, 상기 제1 부분(110a, 120a)과 제2 부분(110b, 120b)은 각각 하나 이상의 띠 형상 판형 부재이다. 재질은 금속일 수 있다. As shown, in the pressing jig 100 , the first portions 110a and 120a and the second portions 110b and 120b are one or more strip-shaped plate-shaped members, respectively. The material may be metal.

상기 띠 형상은 상기 이차전지(130)의 가스 포집용 잉여부(160)가 형성되어 있는 외주면 실링부(135)와 그 대향측(134)을 가로지르는 방향을 따라 연장하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 속하는 판형 부재 사이에 상기 제2 부분(110b, 120b)에 속하는 판형 부재가 마련되는 것이 바람직하다. The strip shape may extend along a direction crossing the outer circumferential sealing part 135 in which the gas collection surplus 160 of the secondary battery 130 is formed and the opposite side 134 thereof. In this case, it is preferable that the plate-shaped members belonging to the second parts 110b and 120b are provided between the plate-shaped members belonging to the first parts 110a and 120a.

상기 제1 부분(110a, 120a)에 속하는 판형 부재는 일정한 크기(a)를 갖고 상기 제2 부분(110b, 120b)에 속하는 판형 부재도 일정한 크기(b)를 가진다. 판형 부재들의 높이(d)도 일정함이 바람직하다. 이는, 가압 지그(100)가 이차전지(130)를 일정하게 가압하기 위함이다. 크기(a)는 예를 들어 1~100mm일 수 있고, 크기(b)는 1~50mm일 수 있으며, 높이(d)는 0.5~5mm일 수 있다. 크기(a), 크기(b) 및 높이(d)는 이차전지(130)와의 접촉 면 전체에 고른 압력을 전달할 수 있도록 하는 설계에 따른다. The plate-shaped members belonging to the first portions 110a and 120a have a constant size (a), and the plate-shaped members belonging to the second portions 110b and 120b also have a constant size (b). It is preferable that the height (d) of the plate-shaped members is also constant. This is for the pressure jig 100 to constantly press the secondary battery 130 . The size (a) may be, for example, 1 to 100 mm, the size (b) may be 1 to 50 mm, and the height (d) may be 0.5 to 5 mm. The size (a), size (b), and height (d) depend on the design to transmit even pressure to the entire contact surface with the secondary battery 130 .

종래 가압 방법에서는, 이차전지 내부의 가스가 일정한 방향성 없이 사방으로 분산되는 바, 일부 가스는 가스 포집용 잉여부에 포집되어 제거될 수 있지만, 다른 방향으로 분산되는 가스는 이차전지 내부에 잔존하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 가압 지그(100)는 이차전지(130)의 일부분을 가압하는 제1 부분(110a, 120a)과 나머지 부분을 가압하는 제2 부분(110b, 120b)이 별도로 되어 있어, 상기 제1 부분(110a, 120a)으로 상기 이차전지(130)의 일부분을 가압함으로써 상기 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분(130H)에 가스가 모이도록 한 후, 상기 제2 부분(110b, 120b)으로 상기 이차전지(130)의 나머지 부분(130H)을 마저 가압함으로써 상기 가스를 배출하도록 할 수 있다. In the conventional pressurization method, the gas inside the secondary battery is dispersed in all directions without a certain direction, and some gas can be collected and removed in the surplus for gas collection, but the gas dispersed in the other direction remains inside the secondary battery. . However, in the pressing jig 100 according to the present invention, the first parts 110a and 120a for pressing a part of the secondary battery 130 and the second parts 110b and 120b for pressing the remaining parts are separate, and the After pressing a portion of the secondary battery 130 with the first portions 110a and 120a to collect gas in the remaining portion 130H of the secondary battery corresponding to the second portion, the second portions 110b and 120b ) to even pressurize the remaining portion 130H of the secondary battery 130 to discharge the gas.

가압 지그(100)의 외주면 중 적어도 일부에는 탄성 소재가 코팅되어 있을 수 있으며, 구체적으로, 상기 가압 지그(100)의 외주면 중 이차전지(130)와 접촉하게 되는 안쪽은 탄성 소재가 코팅되어 있을 수 있다. 이는, 가압 지그(100)가 이차전지(130)를 가압하는 과정에서, 가압 지그(100)와 이차전지(130)가 접촉하는 부분은 국소적으로 무리한 힘이 가해지게 되고, 경우에 따라서는 전지케이스가 파손될 수 있는 문제가 있으므로, 가압 지그(100)와 이차전지(130)의 접촉 시 힘을 분산해주고 이차전지(130)를 보호하기 위해서 가압 지그(100)의 외주면을 탄성 소재로 코팅하는 것이다. At least a portion of the outer peripheral surface of the pressure jig 100 may be coated with an elastic material, and specifically, the inner side of the outer peripheral surface of the pressure jig 100 that comes into contact with the secondary battery 130 may be coated with an elastic material. there is. In this case, in the process in which the pressure jig 100 presses the secondary battery 130 , an excessive force is locally applied to the portion where the pressure jig 100 and the secondary battery 130 come into contact, and in some cases, the battery Since there is a problem that the case may be damaged, the outer circumferential surface of the pressing jig 100 is coated with an elastic material in order to distribute the force when the pressing jig 100 and the secondary battery 130 are in contact and to protect the secondary battery 130 . .

상기 탄성 소재는, 한정되지는 아니하나, 예를 들어, 폴리스틸렌, 폴리우레탄 수지, 실리콘, 에폭시 수지 및 고무 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 또 다른 예에서 발포 소재일 수 있다. The elastic material is, but is not limited to, for example, may be one or more selected from the group consisting of polystyrene, polyurethane resin, silicone, epoxy resin and rubber resin, and may be a foam material in another example.

종래 가압 방법은 이차전지의 상·하부 면에 균일하게 압력을 가함으로 인하여 가스가 포집되는 방향이 일정하지 않아, 이차전지 내부의 가스가 충분히 제거되지 못한다. 본 발명에 따른 가압 지그는 이차전지를 가압하는 부분을 나누어 가압할 수 있도록 하여, 먼저 가압한 부분 사이 사이에 가스를 모은 후, 후속 가스 배출을 최대로 하므로, 이차전지 내부의 가스를 충분히 제거할 수 있다. 따라서, 미처 제거되지 못한 가스로 인해 열융착에 의한 실링 과정에서 불량이 발생하거나, 잔여 가스에 의해 전극조립체에 충전이 불가한 부분이 발생하여 전지의 초기 용량이 저하되는 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.In the conventional pressurization method, the direction in which gas is collected is not constant due to uniform pressure being applied to the upper and lower surfaces of the secondary battery, so that the gas inside the secondary battery cannot be sufficiently removed. The pressurizing jig according to the present invention divides the pressurizing part of the secondary battery so that it can pressurize, collects gas between the pressurized parts, and then maximizes the subsequent gas discharge, so that the gas inside the secondary battery can be sufficiently removed. can Therefore, it is possible to fundamentally solve the problem that a defect occurs in the sealing process due to thermal fusion due to the gas that has not been removed, or a chargeable part occurs in the electrode assembly due to the residual gas, thereby reducing the initial capacity of the battery. .

한편 본 실시예에서는 상기 제1 부분(110a, 120a)으로 먼저 가압을 하고, 이후 상기 제2 부분(110b, 120b)으로 나머지 부분을 마저 가압하는 예를 들어 설명하였으나, 상기 제2 부분(110b, 120b)으로 먼저 가압을 한 후 상기 제1 부분(110a, 120a)으로 마저 가압을 하는 반대의 경우도 물론 가능하다. 그리고, 상기 제1 부분(110a, 120a)으로 가압을 한 후 상기 제2 부분(110b, 120b)으로 가압을 할 때, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 의한 가압에 추가로 상기 제2 부분(110b, 120b)에 의한 가압이 이루어지는 것이 아니라 상기 제2 부분(110b, 120b)에 의한 가압만 이루어지도록 할 수도 있다. 즉, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 의한 가압과 상기 제2 부분(110b, 120b)에 의한 가압이 선택적으로 이루어질 수도 있다. 나아가, 필요에 따라서는 상기 제1 부분(110a, 120a)에 의한 가압과 상기 제2 부분(110b, 120b)에 의한 가압을 교번적으로 반복하여 실시할 수도 있는 것이다.On the other hand, in this embodiment, the first part (110a, 120a) is first pressurized, and then the second part (110b, 120b) has been described as an example of even pressurizing the remaining parts, the second part (110b, The reverse case of first pressing with 120b) and then pressing with the first parts 110a and 120a is also possible, of course. And, when the pressure is applied to the second parts 110b and 120b after the first parts 110a and 120a are pressed, the second part is added to the pressurization by the first parts 110a and 120a. Instead of being pressurized by the parts 110b and 120b, only the pressurization by the second parts 110b and 120b may be made. That is, the pressurization by the first parts 110a and 120a and the pressurization by the second parts 110b and 120b may be selectively performed. Furthermore, if necessary, the pressurization by the first parts 110a and 120a and the pressurization by the second parts 110b and 120b may be alternately and repeatedly performed.

이와 같이 본 발명의 가압 지그는 상기 제1 부분(110a, 120a)과 상기 제2 부분(110b, 120b)이 별도로 되어 있어 서로 독립적으로 구동할 수 있으므로 다양한 형태의 이용예를 가질 수 있다. As described above, the pressing jig of the present invention can have various types of usage examples because the first parts 110a and 120a and the second parts 110b and 120b are separate and can be driven independently of each other.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법의 순서도이다. 도 8 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법의 순서를 나타내는 공정 모식도들이다. 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이차전지 제조 방법을 설명하면 하기와 같다.7 is a flowchart of a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. 8 to 14 are process schematic diagrams illustrating a sequence of a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. A method for manufacturing a secondary battery according to the present invention will be described with reference to these drawings.

전지케이스(132) 내부에 전극조립체(131) 및 전해액이 수용되고 가스 포집용 잉여부(160)를 구비한 이차전지(130)를 마련한다(도 7의 단계 S1). The electrode assembly 131 and the electrolyte are accommodated in the battery case 132, and the secondary battery 130 having a surplus unit 160 for gas collection is prepared (step S1 of FIG. 7).

이차전지(130)는 안전성이 높고 고용량을 제공할 수 있는 이차전지이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬이온 이차전지 또는 리튬 폴리머 이차전지일 수 있다. The secondary battery 130 is not particularly limited as long as it is a secondary battery with high safety and high capacity, and may be, for example, a lithium ion secondary battery or a lithium polymer secondary battery having a large amount of energy storage per volume.

이차전지(130)를 마련하는 단계는, 당해 기술 분야에 잘 알려진 제조 방법을 통해 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 파우치 외장재 내에 전극조립체를 수납하고, 전해액을 주입한 후 이를 실링하는 다음과 같은 방법을 통해 이루어질 수 있다.The step of preparing the secondary battery 130 may be performed through a manufacturing method well known in the art, for example, the following method of housing the electrode assembly in a pouch case, injecting an electrolyte, and sealing it. can be done through

먼저 도 8과 같이, 전극조립체(131)를 전지케이스(132)의 수납부(133)에 장착한 후 전지케이스(132)를 반으로 접는다. 이 때, 전극조립체(131)가 수용되는 수납부(133)는 전극조립체(131)의 상면과 하면에 각각 대응하도록 두 군데에 형성될 수도 있다. 뿐만 아니라, 전지케이스(132)는 도시한 바와 같이 접어서 사용하게 되는 1 단위의 시트가 아니라 서로 겹쳐서 사용하게 되는 상면 파우치와 하면 파우치로 이루어진 서로 분리된 2 단위의 시트일 수도 있다. First, as shown in FIG. 8 , after the electrode assembly 131 is mounted in the receiving part 133 of the battery case 132 , the battery case 132 is folded in half. At this time, the receiving part 133 in which the electrode assembly 131 is accommodated may be formed in two places to respectively correspond to the upper surface and the lower surface of the electrode assembly 131 . In addition, the battery case 132 may be a sheet of two units separated from each other consisting of an upper pouch and a lower pouch that are used to overlap each other, rather than a single sheet to be folded and used as shown.

전극조립체(131)는, 적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극 및 적어도 하나의 분리막을 포함하는 전극 적층체를 모두 포함하는 개념이며, 그 형태 등이 특별히 한정되지 않는다. 전극조립체(131)에 포함되는 양극, 음극 및 분리막의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에 알려져 있는 양극, 음극 및 분리막들을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 음극은 구리, 니켈, 알루미늄 또는 이들 중 적어도 1종 이상이 포함된 합금에 의해 제조된 음극 전류 집전체에 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금 등과 같은 음극 활물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 양극은, 예를 들면, 알루미늄, 니켈, 구리 또는 이들 중 적어도 1종 이상이 포함된 합금에 의해 제조된 양극 전류 집전체에 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등과 같은 양극 활물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 전극 활물질들은 전류 집전체의 양면에 코팅될 수도 있고, 무지부 등의 형성을 위해 전류 집전체의 일면에만 전극 활물질을 코팅할 수도 있다. 또한, 상기 양극 및 음극의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 이들 두께는 출력 또는 에너지 중시, 혹은 이온 전도성 중시 등의 사용 목적을 고려하여 설정될 수 있다.The electrode assembly 131 is a concept including all of the electrode stack including at least one positive electrode, at least one negative electrode, and at least one separator, and the shape thereof is not particularly limited. Materials of the positive electrode, negative electrode, and separator included in the electrode assembly 131 are not particularly limited, and positive electrodes, negative electrodes, and separators known in the art may be used without limitation. For example, the negative electrode is a lithium metal, lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite, silicon compound in a negative electrode current collector made of copper, nickel, aluminum, or an alloy containing at least one of them. , may be formed by coating a negative active material such as a tin compound, a titanium compound, or an alloy thereof. In addition, the positive electrode is, for example, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron phosphate in a positive electrode current collector made of aluminum, nickel, copper, or an alloy containing at least one of them. , or may be formed by coating a positive active material such as a compound or mixture containing at least one of them. In addition, the electrode active materials may be coated on both sides of the current collector, or the electrode active material may be coated on only one surface of the current collector to form an uncoated area. In addition, the thickness of the positive electrode and the negative electrode is not particularly limited. That is, these thicknesses may be set in consideration of the purpose of use, such as focusing on output or energy, or focusing on ion conductivity.

한편, 상기 분리막은, 예를 들면, 미세 다공 구조를 가지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 다층 필름이나, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로프로필렌 공중합체와 같은 고체 고분자 전해질용 또는 겔형 고분자 전해질용 고분자 필름일 수 있다.On the other hand, the separator is, for example, a multilayer film prepared by polyethylene, polypropylene, or a combination thereof having a microporous structure, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile or polyvinylidene fluoride It may be a polymer film for a solid polymer electrolyte such as a hexafluoropropylene copolymer or for a gel polymer electrolyte.

한편, 전극조립체(131)로는, 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 형태의 전극조립체들, 예를 들면 젤리-롤형, 스택형 또는 스택 앤 폴딩형 전극조립체들이 제한 없이 사용될 수 있다. 이때, 상기 젤리-롤형 전극조립체는 전류 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극활물질을 코팅하고, 프레싱한 후, 원하는 폭과 길이를 갖는 밴드 형태로 재단한 다음, 분리 필름을 이용해 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아서 제조되는 전극조립체를 말하며, 스택형 전극조립체는 음극, 분리막, 양극을 수직으로 적층하는 방식으로 제조되는 전극조립체를 말한다. 한편, 스택 앤 폴딩형 전극조립체는 단일 전극 또는 음극/분리막/양극으로 이루어진 전극 적층체들을 길이가 긴 시트형 분리 필름으로 말거나 접어서 제조되는 전극조립체를 말한다.Meanwhile, as the electrode assembly 131 , various types of electrode assemblies used in the art, for example, a jelly-roll type, a stack type, or a stack-and-fold type electrode assembly may be used without limitation. At this time, the jelly-roll type electrode assembly is coated with an electrode active material on a metal foil used as a current collector, pressed, cut into a band having a desired width and length, and then a diaphragm is used to separate the negative electrode and the positive electrode using a separation film It refers to an electrode assembly manufactured by winding in a spiral after slicing, and a stacked electrode assembly refers to an electrode assembly manufactured by vertically stacking a negative electrode, a separator, and a positive electrode. On the other hand, the stack-and-folding type electrode assembly refers to an electrode assembly manufactured by rolling or folding a single electrode or electrode stacks composed of a cathode/separator/anode into a long sheet-type separation film.

전지케이스(132)는 파우치 외장재로서, 그 재질은 특별히 한정하지 아니하고 공지된 파우치 외장재의 재료를 사용하는 것으로 만족되며, 예를 들어, 상기 파우치 외장재는 알루미늄 박막 표면에 절연막, 열융착층으로 덮힌 것으로서 상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며, 상기 절연막은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.The battery case 132 is a pouch exterior material, and the material is not particularly limited and it is satisfactory to use a known pouch exterior material, for example, the pouch exterior material is covered with an insulating film and a heat sealing layer on the surface of the aluminum thin film. Preferably, the heat-sealing layer is made of modified polypropylene, and the insulating film is made of either nylon or polyethylene terephthalate.

전해액으로는, 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 전해액들이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, PC(프로필렌카보네이트) 및 EC(에틸렌카보네이트)로 이루어지는 유기 용매와, 지지 염으로서의 리튬 염(LiPF6)을 포함한다. 유기 용매는 PC 및 EC로 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 그밖의 고리형 카보네이트류, 디메틸카보네이트 등의 쇄사슬 형상 카보네이트류, 테트라히드로푸란 등의 에테르류를 포함할 수 있다. 리튬 염도 LiPF6로 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 그 밖의 무기산 음이온 염 및 LiCF3SO3 등의 유기산 음이온 염을 포함할 수 있다.As the electrolyte, various electrolytes used in the art may be used without limitation, for example, an organic solvent consisting of PC (propylene carbonate) and EC (ethylene carbonate), and lithium salt (LiPF6) as a supporting salt. do. The organic solvent is not particularly limited to PC and EC, and may include, for example, other cyclic carbonates, chain carbonates such as dimethyl carbonate, and ethers such as tetrahydrofuran. The lithium salt is also not particularly limited to LiPF6, and may include, for example, other inorganic acid anion salts and organic acid anion salts such as LiCF3SO3.

전극조립체(131)는 서로 대향하는 두 면으로부터 리드(140, 150)가 외부로 인출된다. 본 실시예에서 리드(140, 150)는 전극조립체(131)의 상면과 하면에 형성이 된 양방향 전지를 예로 들고 있지만, 리드가 상면이나 하면만 형성되는 단방향 전지도 물론 가능하다. In the electrode assembly 131 , the leads 140 and 150 are drawn out from two surfaces facing each other. In this embodiment, the leads 140 and 150 are bidirectional batteries formed on the upper and lower surfaces of the electrode assembly 131 as an example, but a unidirectional battery in which the leads are formed only on the upper surface or the lower surface is also possible.

다음으로 도 9와 같이, 전지케이스(132)의 수납부(133)에 전극조립체(131)를 장착한 상태에서 전지케이스(132)의 외주면 중 접혀진 쪽(134)에 대향하는 일측 단부(135)를 제외한 나머지 부위들을 열융착시켜 실링한다. 전지케이스(132)가 나일론-알루미늄-폴리프로필렌층 등으로 구성된 약 100㎛ 두께의 필름인 경우, 160 ~ 210℃의 열과 1 ~ 3 kgf/㎠ 범위의 압력에 의해 열융착됨으로써 실링될 수 있다. Next, as shown in FIG. 9 , one end 135 opposite to the folded side 134 among the outer peripheral surfaces of the battery case 132 in a state where the electrode assembly 131 is mounted on the receiving part 133 of the battery case 132 . Seal the rest of the parts except for the heat-sealing. When the battery case 132 is a film with a thickness of about 100 μm composed of a nylon-aluminum-polypropylene layer, etc., it may be sealed by heat sealing by heat of 160 to 210° C. and a pressure in the range of 1 to 3 kgf/cm 2 .

이 때, 리드(140, 150)가 연결되어 있는 전극조립체(131)는 일측에 수납부(133)가 형성된 라미네이트 시트로 이루어진 전지케이스(132) 내에 장착되고, 전지케이스(132)의 4변 중 리드(140, 150)가 돌출되어 있는 상변 및 하변에는 열압축에 의해 실링부(S)가 형성되며, 접혀진 쪽(134)에 대향하는 나머지 변인 일측 단부(135)는 미실링 부위의 상태로 남겨 미실링 부위를 통해 전해액을 주입한 후, 도 10과 같이 미실링 부위의 모서리 끝단인 일측 단부(135)를 열융착하여, 가스 포집용 잉여부(160)를 형성한다. At this time, the electrode assembly 131 to which the leads 140 and 150 are connected is mounted in a battery case 132 made of a laminate sheet having an accommodating part 133 formed on one side, and among the four sides of the battery case 132 . A sealing portion S is formed on the upper and lower sides from which the leads 140 and 150 protrude by thermal compression, and the other end 135, which is the other side opposite to the folded side 134, is left unsealed. After injecting the electrolyte through the unsealed portion, as shown in FIG. 10 , one end 135 , which is the edge of the unsealed portion, is heat-sealed to form a surplus portion 160 for gas collection.

다음으로, 상기 이차전지(130)의 일부분만 가압하면서 충전한다(도 7의 단계 S2). 가압은 본 발명에 따른 가압 지그(100)를 이용한다. 이 때, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 대향한 한 쌍의 부재(110, 120) 사이에 상기 이차전지(130)를 끼우고 양측에서 가압하며 활성화한다. 가압 지그(100)의 제1 부분(110a, 120a)으로 상기 이차전지(130)의 일부분만 가압함으로써 도 11에서와 같이, 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분(130H)에 가스가 모이게 된다. Next, only a portion of the secondary battery 130 is charged while being pressurized (step S2 of FIG. 7 ). Pressing uses a pressing jig 100 according to the present invention. At this time, as described with reference to FIGS. 3 and 4 , the secondary battery 130 is sandwiched between a pair of opposing members 110 and 120 and is activated by pressing from both sides. By pressing only a part of the secondary battery 130 with the first parts 110a and 120a of the pressurizing jig 100, as shown in FIG. 11, the gas is collected in the remaining part 130H of the secondary battery corresponding to the second part. .

활성화 단계는, 이차전지(130)를 충전하거나 적어도 1회 이상의 충전 및 방전을 실시하여 수행하는 것을 말하나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 활성화 단계는, 0.2C의 전류로 이차전지(130)의 일부만을 충전하거나 혹은 만충전한 후 에이징(aging)을 하면서 개로전압(OCV, open circuit voltage) 불량을 검출하고, 이 후 다시 만방전하여 방전용량을 측정한 다음, 출하를 위해 용량의 50%로 충전하는 방식 등과 같은 공지된 다양한 형태의 포메이션 공정을 이용하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 활성화 단계는, 0.05C ~ 1C 정도의 전류 및 1.5V-5.0V 정도의 전압 조건에서 진행될 수 있다. The activation step refers to charging the secondary battery 130 or performing charging and discharging at least once or more, but is not particularly limited thereto. For example, in the activation step, only a part of the secondary battery 130 is charged with a current of 0.2C or an open circuit voltage (OCV) defect is detected while aging is performed after being fully charged, and then again It can be performed using various known formation processes, such as a method of measuring the discharge capacity by fully discharging, and then charging to 50% of the capacity for shipment. Specifically, the activation step may be performed under a current of about 0.05C to 1C and a voltage of about 1.5V-5.0V.

활성화 과정이 모두 완료된 후, 미가압 부분을 가압한다(도 7의 단계 S3). 도 5 및 도 6에서와 같이, 가압 지그(100)의 제1 부분(110a, 120b)에 평행하게 제2 부분(110a, 120b)을 이동시켜 가압을 하면, 제1 부분(110a, 120b)으로 가압을 하는 것에 추가하여 제2 부분(110a, 120b)으로 이차전지(130)의 나머지 부분이 가압이 되고, 제2 부분(110a, 120b)은 이차전지 나머지 부분(130H)에 모인 가스를 상기 가스 포집용 잉여부(160)로 유도할 수 있게 된다. After the activation process is all completed, the unpressurized part is pressed (step S3 in FIG. 7 ). 5 and 6, when pressing by moving the second parts 110a, 120b parallel to the first parts 110a, 120b of the pressing jig 100, the first parts 110a, 120b In addition to the pressurization, the remaining part of the secondary battery 130 is pressurized by the second parts 110a and 120b, and the second parts 110a and 120b receive the gas collected in the remaining part 130H of the secondary battery. It is possible to lead to the surplus unit 160 for collection.

이와 같이, 종래에 가스가 포집되는 방향이 일정하지 않아 이차전지 내부의 가스가 충분히 제거되지 못하여 발생되는 문제를 본 발명은 해결할 수 있다. 특히 가압 지그(100)의 제1 부분(110a, 120a)에 의한 1차 가압 활성화와, 활성화 종료 수 가압 지그(100)의 제2 부분(110a, 120b)에 의한 2차 가압은, 가압에 의한 인위적인 가스의 방향성 이동을 유발하여 이차전지(130) 내부의 가스가 빠짐없이 효율적으로 배출되도록 하며, 이에 따라 전지의 성능이 개선되며 전지의 수명 또한 연장된다. 더불어 인위적 압력에 의해 지속적으로 가스가 배출되므로 이차전지(130) 내부가 감압상태로 유지되어 과도한 압력에 의해 이차전지(130)의 중앙부분이 부풀어 오르는 이른바 스웰링(swelling) 현상도 억제된다. As described above, the present invention can solve the problem that occurs when the gas inside the secondary battery is not sufficiently removed because the direction in which the gas is collected is not constant in the prior art. In particular, the activation of the primary pressure by the first parts 110a and 120a of the pressing jig 100 and the secondary pressing by the second parts 110a and 120b of the pressing jig 100 after activation are completed are performed by pressing The directional movement of the artificial gas is caused so that the gas inside the secondary battery 130 is efficiently discharged without omission, thereby improving the performance of the battery and extending the life of the battery. In addition, since the gas is continuously discharged by the artificial pressure, the inside of the secondary battery 130 is maintained in a reduced pressure state, so that the so-called swelling phenomenon in which the central part of the secondary battery 130 swells due to excessive pressure is also suppressed.

다음으로, 가스 포집용 잉여부(160)에 포집된 가스를 배출시킨다(도 7의 단계 S4).Next, the gas collected in the gas collection surplus unit 160 is discharged (step S4 of FIG. 7 ).

이 단계는 도 12와 같이, 이차전지(130) 내의 가스를 배출하기 위하여 가스 포집용 잉여부(160)에 전지케이스(132) 내부와 통하는 관통구(170)를 천공하여 수행할 수 있다. 원활한 가스의 배출을 위해 상기 가스를 배출하는 단계는 압력을 인가하면서 수행되거나, 또는 감압 상태에서 수행될 수 있다. 가스 제거는 바람직하게는 감압상태의 진공 챔버에서 수행한다.This step may be performed by drilling a through hole 170 communicating with the inside of the battery case 132 in the surplus portion 160 for gas collection in order to discharge the gas in the secondary battery 130 , as shown in FIG. 12 . In order to smoothly discharge the gas, the step of discharging the gas may be performed while applying pressure or may be performed under reduced pressure. Degassing is preferably performed in a vacuum chamber under reduced pressure.

마지막으로, 도 13 및 도 14와 같이 전극조립체(131)와 인접한 가스 포집용 잉여부(160)의 내측(136)을 열융착하여 실링한 후, 필요에 따라 나머지 외측 부위를 절취하여 이차전지(130)를 완성한다. Finally, as shown in FIGS. 13 and 14 , the inner side 136 of the gas collection surplus 160 adjacent to the electrode assembly 131 is heat-sealed to seal the secondary battery ( 130) is completed.

본 발명에 따르면, 활성화 과정에서 발생하는 가스를 충분히 제거할 수 있으므로, 이차전지(130) 내부의 잔존 가스량을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 이차전지(140)의 수명이 개선되고, 전극상 리튬 석출이 억제되며, 이차전지(130)의 출력이 개선되는 등의 효과가 있다. According to the present invention, since the gas generated in the activation process can be sufficiently removed, the amount of residual gas inside the secondary battery 130 can be minimized. Accordingly, the lifespan of the secondary battery 140 is improved, lithium precipitation on the electrode is suppressed, and the output of the secondary battery 130 is improved.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 지그를 모식적으로 표현한 사시도이다.15 is a perspective view schematically illustrating a pressing jig according to another embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 이차전지(130)에 대하여 제1 부분(110a, 120a)을 밀어줄 수 있는 제1 구동부(180a, 190a)와, 상기 제1 부분(110a, 120a)과 별도로 제2 부분(110b, 120b)을 상기 이차전지(130)에 대하여 밀어줄 수 있는 제2 구동부(180b, 190b)가 별도로 더 포함되어 있다.Referring to FIG. 15 , first driving units 180a and 190a capable of pushing the first parts 110a and 120a with respect to the secondary battery 130 , and a second part separately from the first parts 110a and 120a . Second driving units 180b and 190b capable of pushing 110b and 120b with respect to the secondary battery 130 are further included.

제1 구동부(180a, 190a)는 제1 부분(110a, 120a)을 직접 밀어줄 수 있는 하나 이상의 바(bar) 또는 로드(rod)와 이들을 연결하는 부재, 그리고 이들을 이차전지(130)에 대하여 전진 혹은 후진하는 등 구동하기 위한 전기적 기계적 수단, 예를 들면 슬라이딩 부재 또는 모터, 그리고 전기적 회로 등을 포함한다. 제2 구동부(180b, 190b)는 제2 부분(110b, 120b)을 직접 밀어줄 수 있는 하나 이상의 바 또는 로드와 이들을 연결하는 부재, 그리고 이들을 이차전지(130)에 대하여 전진 혹은 후진하는 등 구동하기 위한 전기적 기계적 수단, 예를 들면 슬라이딩 부재 또는 모터, 그리고 전기적 회로 등을 포함한다. 이러한 구동부(180a, 180b, 190a, 190b)의 전기적 회로는 이차전지 활성화 공정 장치와 연동되어 실행될 수 있다. The first driving units 180a and 190a are one or more bars or rods capable of directly pushing the first portions 110a and 120a, a member connecting them, and the secondary battery 130 moving forward with respect to them. or electrical and mechanical means for driving such as moving backwards, for example, a sliding member or a motor, and an electrical circuit. The second driving units 180b and 190b include one or more bars or rods capable of directly pushing the second parts 110b and 120b, a member connecting them, and driving them forward or backward with respect to the secondary battery 130 . electrical and mechanical means, for example, a sliding member or a motor, and an electrical circuit. The electric circuits of the driving units 180a, 180b, 190a, and 190b may be executed in conjunction with the secondary battery activation process apparatus.

이러한 가압 지그(100)를 사용하는 방법은 다음과 같다.A method of using such a pressing jig 100 is as follows.

먼저 이차전지 활성화 공정 장치에 가압 지그(100)의 부재(110, 120)를 설치하고, 그 사이에 이차전지(130)를 끼운다. 먼저 제1 구동부(180a, 190a)를 작동하여 상기 제1 부분(110a, 120a)을 밀어줌으로써 상기 제1 부분(110a, 120a)이 먼저 상기 이차전지(130)에 닿아 가압을 하도록 한 상태에서 상기 이차전지(130)를 충전한다. 그런 다음, 제2 구동부(180b, 190b)를 작동하여, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 평행하게 상기 제2 부분(110b, 120b)을 밀어줌으로써, 상기 제1 부분(110a, 120a)에 의한 가압에 추가하여 상기 제2 부분(110b, 120b)에 의한 가압이 이루어지도록 하여, 이차전지(130) 내부의 가스를 상기 이차전지(130)의 가스 포집용 잉여부(160) 쪽으로 유도하고 후속 공정에서 완전히 배출한다.First, the members 110 and 120 of the pressure jig 100 are installed in the secondary battery activation process apparatus, and the secondary battery 130 is sandwiched therebetween. First, by operating the first driving units 180a and 190a to push the first parts 110a and 120a, the first parts 110a and 120a first come into contact with the secondary battery 130 to pressurize it. The secondary battery 130 is charged. Then, by operating the second driving unit (180b, 190b) to push the second part (110b, 120b) parallel to the first part (110a, 120a), the first part (110a, 120a) In addition to the pressurization, the second parts 110b and 120b are pressurized to induce the gas inside the secondary battery 130 toward the surplus portion 160 for gas collection of the secondary battery 130 and subsequent completely discharged from the process.

이하에서는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 평판형 지그(비교예) 및 본 발명에 따른 가압 지그(실험예)를 이용한 실험 결과를 설명한다.Hereinafter, experimental results using the flat plate jig (comparative example) and the pressure jig (experimental example) according to the present invention as described with reference to FIG. 1 will be described.

비교예와 실험예 모두, 전극과 분리막을 150~180kPa, 100~130℃ 조건으로 라미네이션한 전극조립체에 대하여 수행하였다. In both Comparative Examples and Experimental Examples, an electrode assembly in which an electrode and a separator were laminated under conditions of 150 to 180 kPa and 100 to 130° C. was performed.

먼저, 본 발명에 따른 가압 지그를 실험실 차원에서 모사하기 위하여 다음의 방법을 이용하였다.First, the following method was used to simulate the pressure jig according to the present invention at the laboratory level.

도 16과 같이, 평평한 플레이트(210)에 띠 형상 테플론 블록(210a)을 붙여 가압 지그(100)의 제1 부분(110a)을 모사하였다. 이러한 부재를 하나 더 만들어 이차전지 양측에 각각 위치시키고 가압하면서 1차 충전을 하였다.As shown in FIG. 16 , the first portion 110a of the pressing jig 100 was simulated by attaching the band-shaped Teflon block 210a to the flat plate 210 . One more such member was made and placed on both sides of the secondary battery, and primary charging was performed while pressing.

그런 다음, 추가의 띠 형상 테플론 블록(210b)을 테플론 블록(210a) 사이마다 더 붙여 이차전지에 닿는 면이 올록볼록하지 않고 평평해지도록 하여 가압 지그(100)의 제2 부분(110b)이 제1 부분(110a)과 평행하게 이동한 상태를 모사하였다. 이와 같이, 1차 충전시 미가압 부분에 해당하는 부분에 추가의 테플론 블록(210b)을 배열하여, 앞의 1차 충전한 이차전지를 재가압하여 실험을 완료하였다.Then, an additional band-shaped Teflon block 210b is further attached between the Teflon blocks 210a so that the surface in contact with the secondary battery is flat rather than convex, so that the second portion 110b of the pressing jig 100 is second. A state of moving parallel to the first part 110a was simulated. In this way, an additional Teflon block 210b was arranged in a portion corresponding to an unpressurized portion during primary charging, and the previously charged secondary battery was re-pressurized to complete the experiment.

도 17은 종래 평판형 지그를 이용해 이차전지를 1차 충전한 후, 이차전지를 분해하여 촬영한 사진이다.17 is a photograph taken by disassembling the secondary battery after first charging the secondary battery using a conventional flat-panel jig.

도 17에서 "231"은 이차전지의 분리막이고, "232"는 음극이다. 음극(232)에서 충전이 완전히 된 부분은 전극 산화환원 반응을 통해 노란 색상을 띈다. 도 17에서 음극(232) 일 부분에 노랗게 색상이 변화되지 않은 부분을 확인할 수 있다. 이와 같이 종래의 평탄형 지그를 사용할 경우, 미반응 영역이 생기는 것을 볼 수 있고, 이것은 이차전지 내부에 가스가 트랩되었을 가능성이 있다는 것을 보여준다.17, "231" is a separator of the secondary battery, and "232" is a negative electrode. The fully charged portion of the negative electrode 232 has a yellow color through the electrode oxidation-reduction reaction. In FIG. 17 , it can be seen that a portion of the negative electrode 232 does not have a yellow color change. As described above, when a conventional flat jig is used, it can be seen that an unreacted region is generated, which indicates that there is a possibility that gas is trapped inside the secondary battery.

도 18은 본 발명 실험예에 따라 일 부분을 가압하면서 1차 충전 후 이차전지를 분해하여 촬영한 사진이다.18 is a photograph taken by disassembling a secondary battery after primary charging while pressurizing a portion according to an experimental example of the present invention.

도 18에서 음극(233) 일 부분에 노랗게 색상이 변화되지 않은 부분을 확인할 수 있다. 이 부분은 본 발명에 따른 가압 지그를 이용해 1차 충전할 때에 제1 부분으로만 가압되기 때문에 발생하는 미가압 부분에 해당한다. 이와 같이 본 발명 가압 지그에 의할 경우 미가압 부분에 가스가 일차적으로 모인다는 것을 확인할 수 있다. In FIG. 18 , it can be seen that a portion of the negative electrode 233 does not have a yellow color change. This part corresponds to the unpressurized part generated because only the first part is pressed when the first charging is performed using the pressing jig according to the present invention. As described above, it can be confirmed that, in the case of the pressurization jig of the present invention, the gas is primarily collected in the unpressurized portion.

도 19는 본 발명 실험예에 따라 미가압 부분까지 마저 가압한 후 이차전지를 분해하여 촬영한 사진이다.19 is a photograph taken by disassembling the secondary battery after pressurizing even the unpressurized part according to the experimental example of the present invention.

도 19를 도 18과 비교하여 보면, 음극(233)에서 색상이 변화되지 않은 부분이 없이 균일하게 고르게 반응이 일어났고 전극의 전 영역이 충전반응되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 도 18의 미가압 부분에 모여 있던 가스를, 거의 전부, 매우 효과적으로 제거하였고 가스 트랩이 없음을 알 수 있다.Comparing FIG. 19 with FIG. 18 , it can be seen that the reaction took place uniformly and evenly without a portion where the color was not changed in the negative electrode 233 , and the entire area of the electrode was subjected to a charging reaction. That is, it can be seen that almost all of the gas collected in the unpressurized portion of FIG. 18 was very effectively removed and there was no gas trap.

이와 같이 본 발명에 따라 부분 가압 후 미가압 부분을 추가 가압하는 순차적인 가압 방식에 의하면, 그리고 그러한 방식을 수행하기 위해 제1 부분과 제2 부분이 별도로 되어 있는 가압 지그를 이용한다면, 이차전지 내에 가스 트랩 없이 활성화시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 잔여 가스에 의해 전극조립체에 충전이 불가한 부분이 발생하지 않으므로 전지의 초기 용량이 저하되는 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.According to the sequential pressurization method of additionally pressurizing the unpressurized part after partial pressurization according to the present invention as described above, and if a pressurizing jig in which the first part and the second part are separate to perform such a method is used, in the secondary battery It can be seen that activation can be performed without a gas trap. Since a chargeable portion does not occur in the electrode assembly due to the residual gas, the problem of a decrease in the initial capacity of the battery can be fundamentally solved.

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 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. 그리고 이 청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In the above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims. And it should be construed that all changes and modifications derived from the meaning and scope of the claims as well as equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

100: 가압 지그 110, 120: 부재
110a, 120a: 제1 부분 110b, 120b: 제2 부분
130: 이차전지 131: 전극조립체
132: 전지케이스 140, 150: 리드
160: 가스 포집용 잉여부 170: 관통구
180a, 190a: 제1 구동부 180b, 190b: 제2 구동부100: pressure jig 110, 120: member
110a, 120a: first part 110b, 120b: second part
130: secondary battery 131: electrode assembly
132: battery case 140, 150: lead
160: surplus for gas collection 170: through hole
180a, 190a: first driving unit 180b, 190b: second driving unit

Claims (7)

삭제delete 이차전지 활성화 공정에서 대향한 한 쌍의 부재 사이에 이차전지를 끼우고 양측에서 가압하기 위한 가압 지그로서,
상기 부재는 상기 이차전지의 일부분을 가압하는 제1 부분과 나머지 부분을 가압하는 제2 부분이 별도로 되어 있으며,
상기 제1 부분과 제2 부분은 각각 하나 이상의 띠 형상 판형 부재이고, 상기 띠 형상은 상기 이차전지의 가스 포집용 잉여부가 형성되어 있는 외주면 실링부와 그 대향측을 가로지르는 방향을 따라 연장하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.A pressing jig for sandwiching a secondary battery between a pair of opposing members in the secondary battery activation process and pressing from both sides,
The member has a first portion for pressing a portion of the secondary battery and a second portion for pressing the remaining portion separately,
Each of the first part and the second part is at least one band-shaped plate member, and the band shape extends along a direction transverse to the outer circumferential sealing part in which the surplus for gas collection of the secondary battery is formed and the opposite side thereof. A pressure jig characterized in that. 제2항에 있어서, 상기 제1 부분에 속하는 판형 부재 사이에 상기 제2 부분에 속하는 판형 부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 가압 지그. The pressing jig according to claim 2, wherein a plate-shaped member belonging to the second portion is provided between the plate-shaped members belonging to the first portion. 제3항에 있어서, 상기 제1 부분이 먼저 상기 이차전지에 닿아 가압을 하고 상기 제1 부분에 평행하게 상기 제2 부분이 이동되어 상기 제2 부분에 의한 가압이 추가적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가압 지그. The pressure jig according to claim 3, wherein the first part first touches the secondary battery and pressurizes, and the second part is moved parallel to the first part to further pressurize the second part. . 이차전지 활성화 공정에서 대향한 한 쌍의 부재 사이에 이차전지를 끼우고 양측에서 가압하기 위한 가압 지그로서,
상기 부재는 상기 이차전지의 일부분을 가압하는 제1 부분과 나머지 부분을 가압하는 제2 부분이 별도로 되어 있으며,
상기 제1 부분을 직접 밀어줄 수 있는 하나 이상의 바(bar) 또는 로드(rod)와 이들을 연결하는 부재, 그리고 이들을 상기 이차전지에 대하여 전진 혹은 후진 구동하기 위한 전기적 기계적 수단을 포함하는 제1 구동부 및, 상기 제2 부분을 직접 밀어줄 수 있는 하나 이상의 바 또는 로드와 이들을 연결하는 부재, 그리고 이들을 상기 이차전지에 대하여 전진 혹은 후진 구동하기 위한 전기적 기계적 수단을 포함하는 제2 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 지그.A pressing jig for sandwiching a secondary battery between a pair of opposing members in the secondary battery activation process and pressing from both sides,
The member has a first portion for pressing a portion of the secondary battery and a second portion for pressing the remaining portion separately,
A first driving unit including one or more bars or rods capable of directly pushing the first part, a member connecting them, and electrical and mechanical means for driving them forward or backward with respect to the secondary battery; and , It characterized in that it further comprises a second driving unit comprising one or more bars or rods capable of directly pushing the second part, a member connecting them, and electrical and mechanical means for driving them forward or backward with respect to the secondary battery. pressure jig with (a) 전지케이스 내부에 전극조립체 및 전해액이 수용되고 가스를 수용하기 위한 가스 포집용 잉여부를 구비한 이차전지를 마련하는 단계;
(b) 제2항 또는 제5항 기재에 따른 가압 지그를 이용해 상기 이차전지를 가압하면서 활성화하되, 상기 가압 지그의 제1 부분으로 상기 이차전지의 일부분만 가압함으로써 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분에 가스가 모이도록 하는 단계;
(c) 활성화 종료 후 상기 가압 지그의 제1 부분에 의한 가압에 추가하여 상기 가압 지그의 제2 부분으로 상기 이차전지의 나머지 부분을 가압함으로써 상기 제2 부분에 대응하는 이차전지 나머지 부분에 모인 가스를 상기 가스 포집용 잉여부로 유도하는 단계; 및
(d) 상기 가스 포집용 잉여부에 포집된 가스를 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 이차전지 제조 방법. (a) providing a secondary battery in which the electrode assembly and the electrolyte are accommodated in the battery case and having a surplus for gas collection for accommodating the gas;
(b) a secondary battery corresponding to the second part by pressing only a part of the secondary battery with the first part of the pressing jig and activating while pressing the secondary battery using the pressing jig according to claim 2 or 5 allowing gas to gather in the remaining portion;
(c) After the activation is completed, in addition to the pressurization by the first part of the pressing jig, the gas collected in the remaining part of the secondary battery corresponding to the second part by pressing the remaining part of the secondary battery with the second part of the pressing jig leading to the surplus for gas collection; and
(d) a secondary battery manufacturing method comprising the step of discharging the gas collected in the surplus for gas collection to the outside. 삭제delete
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