KR19980036680A - 이차전지 제조방법 - Google Patents

Abstract

양극(14)과 음극(12)을 절연판(16)을 사이에 두고 조립하여 전극부(10)를 형성하는 전극부형성공정(P1), 전극부(10)를 캔(2) 안에 삽입하는 전극조립공정(P2), 캔(2)에 삽입된 전극부(10)의 윗면에 위절연링(6)을 삽입하고 캔(2)의 윗부분에 비드부(3)를 형성하는 비딩공정(P3), 전극부(10)가 삽입된 캔(2) 안에 전해액을 주입하는 전해액주입공정(P4), 캡어셈블리(20)의 캡커버(24)와 전극부(10)의 양극(14)에 부착된 탭부재(15)를 용접하고 캡어셈블리(20)의 바깥면과 캔(2)의 안쪽면 사이에 가스켓(4)을 삽입하고 캡어셈블리(20)를 캔(2)에 조립하는 캡조립공정(P5), 캔(2)과 캡어셈블리(20)가 조립된 상태에서 수회의 충방전을 행하는 충방전공정(P6), 충방전을 행한 뒤에 캡어셈블리(20)를 캔(2)으로부터 분해하고 전해액을 교환하는 전해액교환공정(P7), 캔(2)에 캡어셈블리(20)를 조립하는 캡재조립공정(P8), 캔(2)의 위쪽 끝부분을 굽힘가공하여 가스켓(4)의 탄력성을 이용하여 캔(2)의 내부를 밀폐시키는 크림핑공정(P9), 규격의 높이에 맞도록 전지의 윗부분을 눌러주는 프레싱 공정의 순서로 이루어지는 이차전지 제조방법을 제공한다.

Description

이차전지 제조방법

본 발명은 캡어셈블리를 캔에 밀봉하기 전에 충방전을 실시하고 전해액을 교환한 다음 캡어셈블리를 캔에 밀봉하여 화성공정을 제거한 이차전지 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전지는 1회의 충전과 방전을 행하고 폐기하는 일차전지와, 계속하여 충전과 방전을 행하여 사용하는 이차전지가 있다. 상기한 전지는 원기둥형상으로 형성된 원통형 전지와, 사각기둥형상으로 형성된 각형 전지가 있다.

상기한 이차전지를 제조하는 종래의 방법은 양극과 음극을 절연판을 사이에 두고 조립하여 전극부를 형성하는 전극형성공정, 상기한 전극형성공정에서 형성된 전극부를 캔 안에 삽입하는 전극조립공정, 상기한 캔에 삽입된 전극부의 윗면에 상기한 위절연링을 삽입하고 상기한 캔의 윗부분에 비드부를 형성하는 비딩(beading)공정, 상기한 캔의 가스켓이 안착될 부분에 타르(tar)를 도포하는 타르도포공정, 상기한 전극부가 삽입된 캔 안에 전해액을 주입하는 전해액주입공정, 상기한 캡어셈블리의 캡커버와 상기한 전극부의 양극에 부착된 탭부재를 용접하는 캡용접공정, 상기한 캡어셈블리의 바깥면과 상기한 캔의 안쪽면 사이에 가스켓을 삽입하고 캡어셈블리를 캔에 조립하는 캡조립공정, 상기한 캔의 위쪽 끝부분을 굽힘가공하여 가스켓의 탄력성을 이용하여 캔의 내부를 밀폐시키는 크림핑(crimping)공정, 규격의 높이에 맞도록 전지의 윗부분을 눌러주는 프레싱(pressing)공정, 수회의 충방전을 실시하여 전극의 활성화와 불순물을 제거하는 화성공정의 순서로 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 종래의 이차전지 제조방법은 캔과 캡어셈블리의 조립을 완료하고 크림핑을 행한 뒤에 수회의 충방전을 행하는 화성공정을 행하기 때문에, 화성공정에서 음극판으로부터 극판의 일부 성분이 용해되어 전해액을 오염시킨다는 문제가 있다.

상기와 같이 전해액이 오염되면 전지의 수명과 자기방전 등의 특성이 나빠지는 원인이 된다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캔과 캡어셈블리의 조립을 완료하기에 앞서 수회의 충방전을 실시하여 극판을 활성화시킨 다음 전해액을 교환하고 캔과 캡어셈블리의 조립을 행하는 이차전지 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명 이차전지 제조방법은 양극과 음극을 절연판을 사이에 두고 조립하여 전극부를 형성하는 전극부형성공정, 상기한 전극부형성공정에서 형성된 전극부를 캔 안에 삽입하는 전극조립공정, 상기한 캔에 삽입된 전극부의 윗면에 위절연링을 삽입하고 상기한 캔의 윗부분에 비드부를 형성하는 비딩(beading)공정, 상기한 전극부가 삽입된 캔 안에 전해액을 주입하는 전해액주입공정, 캡어셈블리의 캡커버와 상기한 전극부의 양극에 부착된 탭부재를 용접하고 상기한 캡어셈블리의 바깥면과 상기한 캔의 안쪽면 사이에 가스켓을 삽입하고 상기한 캡어셈블리를 캔에 조립하는 캡조립공정, 상기한 캡조립공정에서 캔과 캡어셈블리가 조립된 상태에서 수회의 충방전을 행하는 충방전공정, 상기한 충방전공정을 행한 뒤에 상기한 캡어셈블리를 캔으로부터 분해하고 전해액을 교환하는 전해액교환공정, 상기한 캔에 캡어셈블리를 조립하는 캡재조립공정, 상기한 캔의 위쪽 끝부분을 굽힘가공하여 가스켓의 탄력성을 이용하여 캔의 내부를 밀폐시키는 크림핑(crimping)공정, 규격의 높이에 맞도록 전지의 윗부분을 눌러주는 프레싱(pressing)공정의 순서로 이루어진다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명 이차전지 제조방법을 사용하여 이차전지를 제조하면 수회의 충방전을 실시한 다음 오염된 전해액을 교환하고 캔과 캡어셈블리를 조립하고 밀봉하기 때문에 전해액이 오염되어 전지의 수명과 자기방전 등의 특성이 나빠지는 일이 발생하지 않는다.

도 1a ~ 도 1c는 본 발명에 따른 이차전지 제조방법의 일실시예를 나타내는 공정도.

다음으로 본 발명에 따른 이차전지 제조방법의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 도 1a ~ 도 1c에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 전지의 일실시예는 양극(14)과 음극(12)을 절연판(16)을 사이에 두고 조립하여 전극부(10)를 형성하는 전극부형성공정(P1), 상기한 전극부형성공정(P1)에서 형성된 전극부(10)를 캔(2) 안에 삽입하는 전극조립공정(P2), 상기한 캔(2)에 삽입된 전극부(10)의 윗면에 위절연링(6)을 삽입하고 상기한 캔(2)의 윗부분에 비드부(3)를 형성하는 비딩공정(P3), 상기한 전극부(10)가 삽입된 캔(2) 안에 전해액을 주입하는 전해액주입공정(P4), 캡어셈블리(20)의 캡커버(24)와 상기한 전극부(10)의 양극(14)에 부착된 탭부재(15)를 용접하고 상기한 캡어셈블리(20)의 바깥면과 상기한 캔(2)의 안쪽면 사이에 가스켓(4)을 삽입하고 캡어셈블리(20)를 캔(2)에 조립하는 캡조립공정(P5), 상기한 캡조립공정(P5)에서 캔(2)과 캡어셈블리(20)가 조립된 상태에서 수회의 충방전을 행하는 충방전공정(P6), 상기한 충방전공정(P6)을 행한 뒤에 상기한 캡어셈블리(20)를 캔(2)으로부터 분해하고 전해액을 교환하는 전해액교환공정(P7), 상기한 캔(2)에 캡어셈블리(20)를 조립하는 캡재조립공정(P8), 상기한 캔(2)의 위쪽 끝부분을 굽힘가공하여 가스켓(4)의 탄력성을 이용하여 캔(2)의 내부를 밀폐시키는 크림핑공정(P9), 규격의 높이에 맞도록 전지의 윗부분을 눌러주는 프레싱공정의 순서로 이루어진다.

상기한 캡어셈블리(20)는 가스를 방출시키기 위한 방출구멍(28)이 형성되어 있는 캡(22)과, 상기한 캡(22)과 결합하고 중앙에 가스를 배출하기 위한 배출구멍(27)이 형성된 캡커버(24)와, 상기한 캡커버(24)와 캡(22)의 사이에 설치되고 상기한 배출구멍(27)을 개폐하는 압력조절부재(26)로 구성된다.

상기한 충방전공정(P6)에서는 전극부(10)의 양극(14)과 연결되는 캡어셈블리(20) 및 전극부(10)의 음극(12)과 연결되는 캔(2)에 충방전장치(30)를 연결하여 충방전을 행한다. 상기와 같이 충방전을 행한면 극판이 활성화되고 불순물이 제거된다.

상기한 충방전공정(P6)에서 행하는 충방전의 횟수는 1~3회가 바람직하다.

또 상기한 충방전공정(P6)에서 충방전을 행하는 전류의 범위는 0.5~0.2C가 바람직하다.

그리고 상기한 전해액교환공정(P7)에서 오염된 전해액을 제거하고 새로운 전해액을 주입할 때에는 상기한 전해액주입공정(P4)에서 주입한 양과 같은 양을 주입하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 원통형 이차전지를 예로 들어 설명하였지만 각형 이차전지도 마찬가지의 공정을 거쳐 이루어진다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명 이차전지 제조방법에 의하여 이차전지를 제조하면 수회의 충방전을 실시한 다음 오염된 전해액을 교환하고 캔과 캡어셈블리를 조립하고 밀봉하기 때문에 전해액이 오염되어 전지의 수명과 자기방전 등의 특성이 나빠지는 일이 발생하지 않는다.

Claims (3)

1. 양극과 음극을 절연판을 사이에 두고 조립하여 전극부를 형성하는 전극부형성공정, 상기한 전극부형성공정에서 형성된 전극부를 캔 안에 삽입하는 전극조립공정, 상기한 캔에 삽입된 전극부의 윗면에 위절연링을 삽입하고 상기한 캔의 윗부분에 비드부를 형성하는 비딩공정, 상기한 전극부가 삽입된 캡 안에 전해액을 주입하는 전해액주입공정, 캡어셈블리의 캡커버와 상기한 전극부의 양극에 부착된 탭부재를 용접하고 상기한 캡어셈블리의 바깥면과 상기한 캔의 안쪽면 사이에 가스켓을 삽입하고 캡어셈블리를 캔에 조립하는 캡조립공정, 캔과 캡어셈블리가 조립된 상태에서 수회의 충방전을 행하는 충방전공정, 상기한 캡어셈블리를 캔으로부터 분해하고 전해액을 교환하는 전해액교환공정, 상기한 캔에 캡어셈블리를 조립하는 캡재조립공정, 상기한 캔의 위쪽 끝부분을 굽힘가공하여 가스켓의 탄력성을 이용하여 캔의 내부를 밀폐시키는 크림핑공정, 규격의 높이에 맞도록 전지의 윗부분을 눌러주는 프레싱공정의 순서로 이루어지는 이차전지 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 충방전공정에서 행하는 충방전의 횟수는 1~3회인 이차전지 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기한 충방전공정에서 충방전을 행하는 전류의 범위는 0.5~2.0C인 이차전지 제조방법.