KR102537516B1 - 이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치 - Google Patents

이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 전극 조립체 및 전해액을 수용부가 형성된 전지 케이스의 몸체에 수용시키고, 상기 수용부에 위치된 내부 가스를 배출하기 위해 상기 수용부에서 외부로 연장되는 통로가 내측에 형성된 가스 포켓부를 상기 전지 케이스에 형성시키는 형성단계와, 상기 전지 케이스에서 상기 몸체 보다 상기 가스 포켓부의 위치가 높도록 상기 전지 케이스를 안착부가 경사지게 형성된 지지체에 안착시키는 안착단계 및 가압부가 경사지게 형성된 경사 푸셔(Pusher)를 상,하 방향으로 이동시키며 상기 전지 케이스의 몸체를 가압하여, 상기 전지 케이스의 수용부에 위치된 가스를 상기 가스 포켓부를 통해 배출시키는 가압단계를 포함한다.

Description

이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치{MANUFACTURIN METHOD AND DEGAS DEVICE OF RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
이차전지에서 전해액 잔존량은 전지의 사이클(cycle) 성능과 직결되기 때문에 필요로 하는 전해액량을 맞추는 것이 매우 중요하다.
하지만, 종래의 이차전지의 제조 시 이차전지의 내부 가스를 외부로 배출하는 이차전지의 디개스(De-gas)과정에서 이차전지를 눕힌 상태에서 가스를 제거하기 때문에 내부에 수용된 전해액이 가스와 함께 배출되는 문제가 있어 왔다.
한국 공개특허 제10-2014-0015647호
본 발명의 하나의 관점은 이차전지의 내부 가스를 용이하게 배출시킬 수 있는 이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 관점은 이차전지의 내부 가스를 배출 시 내부에 수용된 전해액이 함께 배출되는 것을 방지할 수 있는 이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 전극 조립체 및 전해액을 수용부가 형성된 전지 케이스의 몸체에 수용시키고, 상기 수용부에 위치된 내부 가스를 배출하기 위해 상기 수용부에서 외부로 연장되는 통로가 내측에 형성된 가스 포켓부를 상기 전지 케이스에 형성시키는 형성단계와, 상기 전지 케이스에서 상기 몸체 보다 상기 가스 포켓부의 위치가 높도록 상기 전지 케이스를 안착부가 경사지게 형성된 지지체에 안착시키는 안착단계 및 가압부가 경사지게 형성된 경사 푸셔(Pusher)를 상,하 방향으로 이동시키며 상기 전지 케이스의 몸체를 가압하여, 상기 전지 케이스의 수용부에 위치된 가스를 상기 가스 포켓부를 통해 배출시키는 가압단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치는, 전극 조립체 및 전해액을 수용하는 수용부가 형성된 몸체와, 상기 수용부에서 외부로 연장되는 통로가 형성된 가스 포켓부를 포함하는 전지 케이스의 내부 가스를 외부로 배출시키는 이차전지 디개스(Degas) 장치로서, 상기 전지 케이스의 가스 포켓부가 상향 위치가능하도록 상기 전지 케이스의 몸체가 안착되는 안착부가 경사지게 형성된 지지체 및 상,하 방향으로 이동 가능하며, 상기 지지체의 안착부에 안착된 상기 전지 케이스의 몸체를 경사 형성된 가압부로 가압하여 상기 전지 케이스의 수용부에 위치된 내부 가스를 상기 가스 포켓부를 통해 외부로 배출시키는 경사 푸셔를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이차전지를 지지체에 안착시킨 후 전극 조립체가 수용된 전지 케이스의 몸체를 가압하며 내부 가스를 외부로 배출할 수 있어, 내부 가스의 배출이 용이할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전지 케이스의 가스 포켓부가 몸체 보다 상측에 위치되도록 경사지게 형성된 지지체의 안착부에 위치시킨 후, 가압하여 내부 가스를 외부로 배출시킴으로써, 이차전지의 내부에 수용된 전해액이 가스와 함께 배출되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 삼각형 형태의 경사 푸셔를 상,하 이동시키며 이차전지를 가압하여 내부 가스를 외부로 배출시킴으로써, 경사지게 위치된 이차전지의 가압이 용이할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 경사 푸셔의 가압부에 플랙서블 부재를 더 구비시켜 이차전지를 균일하게 가압할 수 있고, 전지 케이스의 외면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계에 포함되는 제1 실링단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 안착단계 및 가압단계를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 제2 실링단계를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 제2 실링단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 제거단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 예시적으로 나타낸 측면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계를 예시적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계에 포함되는 제1 실링단계를 예시적으로 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 안착단계 및 가압단계를 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 몸체(13) 및 가스 포켓부(14)를 포함하는 전지 케이스(10)를 형성시키는 형성단계와, 전지 케이스(10)를 지지체(110)에 안착시키는 안착단계 및 경사 푸셔(Pusher)(120)를 통해 전지 케이스(10)를 가압하여 내부 가스를 외부로 배출시키는 가압단계를 포함하여 이차전지(1)를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 전지 케이스(10)를 1차 실링하는 제1 실링단계와, 전극 조립체(20)를 충방전시켜 활성화 시키는 활성화 단계 및 전지 케이스(10)를 밀봉시키는 제2 실링단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 이차전지 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 형성단계는 전극 조립체(20) 및 전해액을 전지 케이스(10)에 수용시키고, 내부 가스를 배출하기 위한 통로를 제공하는 가스 포켓부(Gas pocket part) (14)를 형성시킨다. 여기서, 형성단계는 예를 들어 내부에 수용부(11)가 형성된 몸체(13) 및 수용부(11)에서 외부로 연장되는 통로가 내측에 형성된 가스 포켓부(14)를 포함하는 전지 케이스(10)를 형성시킬 수 있다. 이때, 수용부(11)는 전극 조립체(20) 및 전해액을 수용할 수 있다.
또한, 형성단계는 전지 시트(Pouch sheet)(10a)를 양면이 맞닿도록 접어 수용부(11) 및 가스 포켓부(14)를 포함하는 전지 케이스(10)를 형성시킬 수 있다. 여기서, 형성단계는 전지 시트(10a)를 가상의 선(X)을 중심으로 절곡 라인(Line)(12)을 형성시켜 절곡라인(12)을 따라 접음으로써 전지 케이스(10)를 형성시킬 수 있다. 이때, 형성단계는 전지 시트(10a)가 절곡라인(12)을 중심으로 양면으로 형성되어, 일면에 개구된 수용부(11)를 형성시키고, 타면이 수용부(11)를 덮도록 구비될 수 있다. 그리고, 전지 시트(10a)는 예를 들어 기재와, 알루미늄(Al), 및 수지(Resin) 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 기재는 예를 들어 나일론 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 전지 시트(10a)는 예를 들어 수용부(11)가 형성되는 내측에서 외측 방향으로 수지층, 알루미늄층, 및 나일론 층이 차례로 적층되어 형성될 수 있다.
그리고, 형성단계를 통해 형성되는 전지 케이스(10)의 수용부(11)는 전극 조립체(20) 및 전해액을 수용가능하도록 수용공간을 형성할 수 있다.
아울러, 형성단계를 통해 형성되는 전지 케이스(10)의 가스 포켓부(14)는 전극 조립체(20)를 수용하는 수용부(11) 내부에서 발생한 가스를 포집할 수 있다.
한편, 형성단계는 전극과 분리막이 교대로 적층되어 형성되는 전극 조립체(20)를 전지 케이스(10)에 수용할 수 있다. 여기서, 전극 조립체(20)에 전극 리드(21)가 구비되어 전극 조립체(20)를 전지 케이스(10)의 외부와 전기적으로 연결할 수 있다.
한편, 형성단계는 전지 케이스(10)의 가장자리(31,32)를 따라 실링(Sealing)하는 제1 실링단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 실링단계는 전극 조립체(20)를 전지 케이스(10)의 수용부(11)에 수용시킨 후, 가스 포켓부(14)의 단부(33)를 제외한 나머지 전지 케이스(10)의 가장자리(31,32)를 실링하고, 가스 포켓부(14)의 단부를 통해 전해액을 수용부(11)로 주액할 수 있다. 이때, 형성단계는 일례로 가스 포켓부(14)의 단부(33)를 추가 실링하여 전지 케이스(10)를 밀봉할 수 있고, 다른 예로 가스 포켓부(14)의 단부(33)를 추가 실링하지 않을 수도 있다.
도 3을 참고하면, 안착단계는 전지 케이스(10)를 지지체(110)의 안착부(111)에 안착시킬 수 있다. 여기서, 안착단계는 안착부(111)가 경사 형성되어, 전지 케이스(10)의 몸체(13) 보다 가스 포켓부(14)의 위치가 높도록 위치시킬 수 있다. 이때, 안착부(111)는 경사 형성된 평면 형태로 형성될 수 있다.
지지체(110)는 예를 들어 삼각형 블록 형태로 이루어져, 지면과 나란한 바닥면(112)과, 상기 바닥면(112)과 소정각도로 경사 형성된 안착부(111)를 포함할 수 있다.
안착부(111)는 바닥면(112)과 예를 들어 1~89°경사각(α)을 형성할 수 있다. 이때, 안착부(111)는 바닥면(112)과 구체적으로 예를 들어 10 ~ 80°경사각(α)을 형성할 수 있다. 또한, 안착단계는 예를들어 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 지지체(110)의 안착부(111)에 안착시키고, 가스 포켓부(14)를 벤딩(Bending)시켜 가스 포켓부(14)가 지지체(110)의 바닥면(112) 또는 지면과 나란한 형태로 위치되도록 할 수 있다. 이에 따라, 추후 가압단계에서 가스 포켓부(14)를 통해 가스 배출 시 전해액이 함께 토출되는 경우 토출된 전해액이 몸체(13)로 흘러 오염시키는 것을 방지하기 용이 할 수 있다.
아울러, 안착단계는 지지체(110)의 지지턱(115)에 전지 케이스(10)의 몸체(13)의 하단부를 밀착시켜 전지 케이스(10)가 경사면을 따라 미끄러지며 이동되지 않도록 할 수 있다. 즉, 안착단계는 지지체(110)에서 안착부(111)의 하부에 지지턱(115)이 구비되어 전지 케이스(10)가 안착부(111)의 경사면을 따라 하측으로 슬라이딩(Slinding)되지않도록 할 수 있다. 특히, 가압단계에서 전지 케이스(10)를 가압할 때에도 전지 케이스(10)가 경사면을 따라 미끌려 내려가는 것을 방지할 수 있다.
활성화 단계는 전극 조립체(20)를 충방전 시켜 활성화 시킬 수 있다. 여기서, 활성화 단계는 가압단계 전에 전극 조립체(20)를 충방전 시켜, 충방전을 통해 발생되는 가스를 가압단계를 통해 배출 시킬 수 있다. 여기서, 활성화 단계는 가압단계 전에 실시하되, 안착단계 전 또는 후에 실시할 수 있다.
가압단계는 전지 케이스(10)에서 몸체(13)를 경사 푸셔(120)로 가압하여 수용부(11)에 위치된 가스를 가스 포켓부(14)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 가압단계는 예를 들어 안착부(111)의 경사와 대응되는 경사로 가압부(121)가 형성된 경사 푸셔(120)를 통해 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압할 수 있다.
아울러, 가압단계는 경사 푸셔(120)를 상,하 방향으로 이동시키며 전지 케이스(10)를 몸체(13)를 가압할 수 있다.
그리고, 가압단계는 경사 푸셔(120)의 가압부(121)가 경사 형성된 평면 형태로 형성되어 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 면 가압할 수 있다.
한편, 본 발명이 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 가스 포켓부(14)의 단부가 밀봉된 경우, 가스 포켓부(14)를 통해 내부 가스의 배출이 가능하도록 가스 포켓부(14)를 개방시키는 개방단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 개방단계는 예를들어 가스 포켓부(14)를 피어싱(Piercing)하여 다수개의 배출구(115)를 형성시키나, 가스 포켓부(14)의 단부를 절개할 수 있다.
한편, 가압단계에서 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압 시 진공을 함께 가하며 내부 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 여기서, 이차전지(1)를 진공 챔버(Chamber)(미도시) 내부에 위치시킨 후 진공 챔버 내부를 진공시켜 이차전지(1)에 진공을 가할 수 있다. 이때, 진공 챔버 내부에 지지체(110) 및 경사 푸셔(120)를 이차전지(1)와 함께 수용시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 제2 실링단계를 예시적으로 나타낸 측면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 제2 실링단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 제2 실링단계는 전지 케이스(10)의 개방된 부분을 열융착시켜 전지 케이스(10)를 실링(Sealing)할 수 있다.
여기서, 제2 실링단계는 실링기(S)를 통해 전지 케이스(10)에서 수용부(11)와 인접된 가스 포켓부(14) 부분을 열융착하여 실링부(34)를 형성시킴으로써, 전지 케이스(10)를 완전 밀봉시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 제거단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 6을 참고하면, 제거단계는 전지 케이스(10)에서 가스 포켓부(14)를 절개하여 제거할 수 있다. 이때, 제거단계는 제2 실링단계를 통해 실링된 실링부(34)를 제외하고 가스 포켓부(14) 부분만 절개할 수 있다.(도 5 참조)
도 3을 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 안착단계에서 경사 형성된 지지체(110)의 안착부(111)에 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 안착시켜 가스 포켓부(14)를 몸체(13) 보다 상측에 위치시킨 후, 가압단계에서 지지체(110)의 안착부(111) 경사에 대응되는 경사로 형성된 경사 푸셔(120)의 가압부(121)로 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압하여, 전지 케이스(10)의 내부 가스를 가스 포켓부(14)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 가스 포켓부(14)를 통해 전해액이 함께 토출되는 것을 방지 또는 현저히 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 몸체(13) 및 가스 포켓부(14)를 포함하는 전지 케이스(10)를 형성시키는 형성단계와, 전지 케이스(10)를 지지체(110)에 안착시키는 안착단계 및 경사 푸셔(120)를 통해 전지 케이스(10)를 가압하여 내부 가스를 외부로 배출시키는 가압단계를 포함하여 이차전지(1)를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법과 비교할 때, 가압단계에서 경사 푸셔(120)의 가압부(121)에 플랙서블 부재(230)를 더 구비시켜 가압하는 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 가압단계는 가압부(121)에 플랙서블(Flexible) 재질을 포함하는 플랙서블(Flexible) 부재가 더 구비되는 경사 푸셔(120)를 통해 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압할 수 있다.
이에 따라, 전지 케이스(10)가 가압 시 경사 푸셔(120)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 전지 케이스(10)의 피가압면이 불규칙한 형태로 형성되어도 가압부(121)에 플랙서블 부재(230)가 구비되어 보다 균일한 가압이 가능할 수 있다.
또한, 가압단계는 플랙서블 부재(230)로 러버 패드(Rubber pad)를 사용하여 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다. 이때, 러버 패드는 일정 두께(t)로 형성될 수 있다. 그리고, 러버 패드는 예를 들어 실리콘(Silcon)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 예시적으로 나타낸 측면도이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 몸체(13) 및 가스 포켓부(14)를 포함하는 전지 케이스(10)를 형성시키는 형성단계와, 전지 케이스(10)를 지지체(110)에 안착시키는 안착단계 및 경사 푸셔(120)를 통해 전지 케이스(10)를 가압하여 내부 가스를 외부로 배출시키는 가압단계를 포함하여 이차전지(1)를 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법 및 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법과 비교할 때, 가압단계에서 경사 푸셔(120)의 가압부(121)에 두께의 차이가 있는 플랙서블 부재(330)를 더 구비시켜 가압하는 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 가압단계는 가압부(121)에 플랙서블(Flexible) 부재가 더 구비되는 경사 푸셔(120)를 통해 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압할 수 있다.
또한, 가압단계는 플랙서블 부재(330)로 러버 패드를 사용하여 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다.
아울러, 가압단계는 예를 들어 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분의 두께가 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분의 두께 보다 더 두껍게 형성되는 러버 패드를 통해 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다.
그리고, 가압단계는 예를 들어 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분에서 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분으로 갈수록 점차 두께가 두꺼워지는 러버 패드를 통해 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다.
여기서, 러버 패드는 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)와 마주하는 면 사이의 각도(ß)가 1~50°로 형성될 수 있다. 이때, 러버 패드는 구체적으로 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)와 마주하는 면 사이의 각도(ß)가 2~30°로 형성될 수 있다. 그리고, 러버 패드는 구체적으로 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)와 마주하는 면 사이의 각도(ß)가 5~10°로 형성될 수 있다. 이에 따라, 러버 패드가 하한값 이상 형성되어 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분을 먼저 가압하여 출구 면적을 줄이며 전해액의 토출을 방지하며 내부 가스를 배출시킬 수 있다. 또한, 러버 패드가 상한값 이하로 형성되어 과도한 가압으로인한 가스 배출 출구가 막혀 가압 시 가스를 배출하지 못하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 또 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 가압부(121)에 플랙서블 부재(330)가 구비된 경사 푸셔(120)를 통해 이차전지(1)를 가압 시, 경사 푸셔(120)에 의해 이차전지(1)의 외면이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 이차전지(1)의 피가압면이 불규칙한 형태로 형성되어도 가압부(121)에 플랙서블 부재(330)가 구비됨에 따라 보다 균일한 가압이 가능할 수 있다. 아울러, 플랙서블 부재(330)로 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분 보다 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분의 두께가 두꺼운 러버 패드를 사용하여, 이차전지(1)를 가압 시 전해액이 토출되는 것을 보다 용이하게 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(100)는, 이차전지 디개스(Degas) 장치로서, 전지 케이스(10)가 안착되는 지지체(110) 및 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압하여 전지 케이스(10)의 내부 가스를 가스 포켓부(14)를 통해 외부로 배출시키는 경사 푸셔(120)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(100)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에 사용되는 이차전지 디개스 장치에 관한 것으로서, 본 실시예는 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 디개스 장치(100)를 통해 디개스(Degas)되는 이차전지(1)는 전극 조립체(20)와 전해액, 및 전지 케이스(10)를 포함할 수 있다. 여기서, 전지 케이스(10)는 전극 조립체(20) 및 전해액을 수용하는 수용부(11)가 형성된 몸체(13)와, 수용부(11)에서 외부로 연장되는 통로가 형성된 가스 포켓부(14)를 포함할 수 있다.(도 2 참조)
지지체(110)는 전지 케이스(10)의 가스 포켓부(14)가 상향 위치가능하도록 전지 케이스(10)의 몸체(13)가 안착되는 안착부(111)가 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 지지체(110)의 안착부(111)가 경사 형성되어, 전지 케이스(10)의 몸체(13) 보다 가스 포켓부(14)의 위치가 높도록 위치시킬 수 있다. 따라서, 전지 케이스(10)를 가압 시, 가스 포켓부(14)를 통해 가스 배출 시 전해액이 함께 토출되는 경우 토출된 전해액이 몸체(13)로 흘러 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 지지체(110)는 예를 들어 삼각형 블록 형태로 이루어져, 지면과 나란한 바닥면(112) 및 바닥면(112)과 소정각도로 경사 형성된 안착부(111)를 포함할 수 있다. 안착부(111)는 바닥면(112)과 예를 들어 1~89°경사각(α)을 형성할 수 있다. 이때, 안착부(111)는 바닥면(112)과 구체적으로 예를 들어 10 ~ 80°경사각(α)을 형성할 수 있다.
한편, 지지체(110)는 안착부(111)의 경사면을 따라 하측으로 전지 케이스(10)가 슬라이딩되지 않도록 전지 케이스(10)의 몸체(13) 단부를 지지하는 지지턱(115)이 더 구비될 수 있다.
따라서, 지지체(110)에서 안착부(111)의 하부에 지지턱(115)이 구비되어 전지 케이스(10)가 안착부(111)의 경사면을 따라 하측으로 슬라이딩(Slinding)되는 것을 방지할수 있다. 특히, 가압단계에서 전지 케이스(10)를 가압할 때에도 전지 케이스(10)가 경사면을 따라 미끌려 내려가는 것을 방지할 수 있다.
한편, 지지턱(115)은 예를 들어 경사 푸셔(120)의 상,하 이동방향과 나란하게 상부 방향으로 연장형성되어, 경사 푸셔(120)의 이동을 가이드(Guide) 할 수 있다. 이때, 경사 푸셔(120)의 측면(123)이 지지턱(115)의 측면을 따라 슬라이딩되며 안내될 수 있다.
경사 푸셔(120)는 지지체(110)의 안착부(111)에 안착된 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 경사 형성된 가압부(121)로 가압하여 전지 케이스(10)의 수용부(11)에 위치된 내부 가스를 가스 포켓부(14)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 경사 푸셔(120)는 상,하 방향으로 이동 가능하며, 삼각형 블럭(Block) 형태로 형성되어 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압할 수 있다. 이때, 경사 푸셔(120)는 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 가압면이 형성된 안착부(121)와, 경사 푸셔(120)를 상하 이동시키는 가압축(미도시)이 고정된 상면(122), 및 측면(123)을 포함하여 삼각형 형태를 형성할 수 있다. 여기서, 경사 푸셔(120)의 상면(122)은 예를 들어 지지체(110)의 바닥면(112)과 나란하게 위치될 수 있다.
아울러, 경사 푸셔(120)의 가압부(121)는 지지체(110)의 안착부(111) 경사에 대응되는 형태로 구비될 수 있다.
경사 푸셔(120)의 가압부(121) 및 지지체(110)의 안착부(111)는 평면 형태로 형성되어, 경사 푸셔(120)를 통해 전지 케이스(10)를 가압 시, 전지 케이스(10)의 몸체(13)가 면 가압될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(200)는 이차전지 디개스(Degas) 장치로서, 전지 케이스(10)가 안착되는 지지체(110) 및 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압하여 전지 케이스(10)의 수용부(11)에 위치된 내부 가스를 가스 포켓부(14)를 통해 외부로 배출시키는 경사 푸셔(120)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(200)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치와 비교할 때, 경사 푸셔(120)의 가압부(121)에 플랙서블 부재(230)를 더 구비된 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(200)에서 경사 푸셔(120)는 가압부(121)에 플랙서블(Flexible) 재질을 포함하는 플랙서블(Flexible) 부재(230)가 더 구비되어 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압할 수 있다.
이에 따라, 전지 케이스(10)가 가압 시 경사 푸셔(120)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 전지 케이스(10)의 피가압면이 불규칙한 형태로 형성되어도 가압부(121)에 플랙서블 부재(230)가 구비되어 보다 균일한 가압이 가능할 수 있다.
여기서, 플랙서블 부재(230)가 러버 패드로 구비되어 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다. 이때, 러버 패드는 일정 두께로 형성될 수 있다. 그리고, 러버 패드는 예를 들어 실리콘(Silcon)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(300)는 이차전지(1)의 내부 가스를 배출시키는 디개스(Degas) 장치로서, 전지 케이스(10)가 안착되는 지지체(110) 및 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압하여 전지 케이스(10)의 수용부(11)에 위치된 내부 가스를 가스 포켓부(14)를 통해 외부로 배출시키는 경사 푸셔(120)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(300)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치 및 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치와 비교할 때, 경사 푸셔(120)의 가압부(121)에 두께의 차이가 있는 플랙서블 부재(330)가 구비된 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(300)에서 경사 푸셔(120)는 가압부(121)에 플랙서블(Flexible) 부재(330)가 더 구비되어 전지 케이스(10)의 몸체(13)를 가압할 수 있다. 여기서, 플랙서블 부재(330)가 러버 패드로 구비되어 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다.
아울러, 러버 패드는 예를 들어 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분의 두께가 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분의 두께 보다 더 두껍게 형성되어, 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다.
그리고, 러버 패드는 예를 들어 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분에서 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분으로 갈수록 점차 두께가 두꺼워지도록 형성되어, 전지 케이스(10)를 가압할 수 있다. 이때, 러버 패드는 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)에 부착되는 면 사이에 소정의 각도(ß)를 형성할 수 있다.
여기서, 러버 패드는 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)와 마주하는 면 사이의 각도(ß)가 1~50°로 형성될 수 있다. 이때, 러버 패드는 구체적으로 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)와 마주하는 면 사이의 각도(ß)가 2~30°로 형성될 수 있다. 그리고, 러버 패드는 구체적으로 예를 들어 전지 케이스(10)를 가압하는 면과 경사 푸셔(120)의 가압부(121)와 마주하는 면 사이의 각도(ß)가 5~10°로 형성될 수 있다.
따라서, 또 다른 실시예에 따른 이차전지 디개스 장치(300)는 가압부(121)에 플랙서블 부재(330)가 구비된 경사 푸셔(120)를 통해 이차전지(1)를 가압하여, 경사 푸셔(120)에 의한 이차전지(1)의 외면이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이로 인해 이차전지(1)의 피가압면이 불규칙한 형태로 형성되어도 가압부(121)에 플랙서블 부재(330)가 구비됨에 따라 보다 균일한 가압이 가능할 수 있다. 아울러, 플랙서블 부재(330)로 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분 보다 전지 케이스(10)의 몸체(13)에서 가스 포켓부(14)가 연장되는 측을 가압하는 부분의 두께가 두꺼운 러버 패드를 사용하여, 이차전지(1)를 가압 시 전해액이 토출되는 것을 보다 용이하게 방지할 수있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법 및 이차전지 디개스 장치는이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 이차전지
10: 전지 케이스
10a: 전지 시트
11: 수용부
12: 절곡라인
13: 몸체
14: 가스 포켓부
20: 전극 조립체
21: 전극 리드
31,32: 가장자리
33: 단부
34: 실링부
100,200,300: 디개스 장치
110: 지지체
111: 안착부
112: 바닥면
115: 지지턱
120: 경사 푸셔
121: 가압부
122: 상면
123: 측면
230,330: 플랙서블 부재
S: 실링기

Claims (17)

  1. 전극 조립체 및 전해액을 수용부가 형성된 전지 케이스의 몸체에 수용시키고, 상기 수용부에 위치된 내부 가스를 배출하기 위해 상기 수용부에서 외부로 연장되는 통로가 내측에 형성된 가스 포켓부를 상기 전지 케이스에 형성시키는 형성단계;
    상기 전지 케이스에서 상기 몸체 보다 상기 가스 포켓부의 위치가 높도록 상기 전지 케이스를 안착부가 경사지게 형성된 지지체에 안착시키는 안착단계; 및
    가압부가 경사지게 형성된 경사 푸셔(Pusher)를 상,하 방향으로 이동시키며 상기 전지 케이스의 몸체를 가압하여, 상기 전지 케이스의 수용부에 위치된 가스를 상기 가스 포켓부를 통해 배출시키는 가압단계;를 포함하고,
    상기 가압단계는 상기 가압부에 플랙서블(Flexible) 부재가 더 구비되는 상기 경사 푸셔를 통해 상기 전지 케이스의 몸체를 가압하며,
    상기 가압단계는 상기 플랙서블 부재로 러버 패드(Rubber pad)를 사용하여 상기 전지 케이스를 가압하고,
    상기 가압단계는 상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부가 연장되는 측을 가압하는 부분의 두께가 상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분의 두께 보다 더 두껍게 형성되는 상기 러버 패드를 통해 상기 전지 케이스를 가압하는 이차전지 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압단계는
    상기 안착부의 경사와 대응되는 경사로 가압부가 형성된 상기 경사 푸셔를 통해 상기 전지 케이스의 몸체를 가압하는 이차전지 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 안착단계는
    상기 안착부의 경사면을 따라 하측으로 상기 전지 케이스가 슬라이딩(Slinding)되지않도록 상기 지지체의 지지턱에 상기 전지 케이스의 몸체의 하단부를 밀착시키는 이차전지 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압단계는
    상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분에서 상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부가 연장되는 측을 가압하는 부분으로 갈수록 점차 두께가 두꺼워지는 상기 러버 패드를 통해 상기 전지 케이스를 가압하는 이차전지 제조방법.
  8. 전극 조립체 및 전해액을 수용하는 수용부가 형성된 몸체와; 상기 수용부에서 외부로 연장되는 통로가 형성된 가스 포켓부;를 포함하는 전지 케이스의 내부 가스를 외부로 배출시키는 이차전지 디개스(Degas) 장치로서,
    상기 전지 케이스의 가스 포켓부가 상향 위치가능하도록 상기 전지 케이스의 몸체가 안착되는 안착부가 경사지게 형성된 지지체; 및
    상,하 방향으로 이동 가능하며, 상기 지지체의 안착부에 안착된 상기 전지 케이스의 몸체를 경사 형성된 가압부로 가압하여 상기 전지 케이스의 수용부에 위치된 내부 가스를 상기 가스 포켓부를 통해 외부로 배출시키는 경사 푸셔;를 포함하고,
    상기 경사 푸셔는 상기 가압부에 플랙서블(Flexible) 부재가 더 구비되며,
    상기 플랙서블 부재는 러버 패드(Rubber pad)로 구비되고,
    상기 러버 패드는 상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부가 연장되는 측을 가압하는 부분의 두께가 상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분의 두께 보다 더 두껍게 형성되는 이차전지 디개스 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 경사 푸셔의 가압부는 상기 지지체의 안착부 경사에 대응되는 형태로 구비되는 이차전지 디개스 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 경사 푸셔의 가압부 및 상기 지지체의 안착부는 평면 형태로 형성되어,
    상기 경사 푸셔를 통해 상기 전지 케이스를 가압 시, 상기 전지 케이스의 몸체가 면 가압되는 이차전지 디개스 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 지지체는
    상기 안착부의 경사면을 따라 하측으로 상기 전지 케이스가 슬라이딩(Slinding)되지 않도록 상기 전지 케이스의 몸체 단부를 지지하는 지지턱이 더 구비되는 이차전지 디개스 장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 경사 푸셔는 삼각형 블럭(Block) 형태로 형성되는 이차전지 디개스 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 8에 있어서,
    상기 러버 패드는
    상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부와 연장되는 측의 반대측을 가압하는 부분에서 상기 전지 케이스의 몸체에서 상기 가스 포켓부가 연장되는 측을 가압하는 부분으로 갈수록 점차 두께가 두꺼워지는 이차전지 디개스 장치.
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