KR20160107730A - 배터리셀 탈기밀봉장치 - Google Patents

배터리셀 탈기밀봉장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160107730A
KR20160107730A KR1020150030904A KR20150030904A KR20160107730A KR 20160107730 A KR20160107730 A KR 20160107730A KR 1020150030904 A KR1020150030904 A KR 1020150030904A KR 20150030904 A KR20150030904 A KR 20150030904A KR 20160107730 A KR20160107730 A KR 20160107730A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
vacuum
sealing
finished product
semi
Prior art date
Application number
KR1020150030904A
Other languages
English (en)
Inventor
이강민
전성진
이한웅
Original Assignee
(주)엔에스
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 (주)엔에스 filed Critical (주)엔에스
Priority to KR1020150030904A priority Critical patent/KR20160107730A/ko
Publication of KR20160107730A publication Critical patent/KR20160107730A/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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • H01M50/636—Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
    • H01M2/368—
    • 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
    • H01M2/12—
    • 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
    • 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

본 발명은 배터리셀 탈기밀봉장치에 관한 것으로, 밀봉 전 상태의 배터리셀 반제품(13)을 탈기위치에 거치시키는 투입부(3); 상기 투입부(3)에 의해 탈기위치에 거치된 상기 배터리셀 반제품(13) 내부의 가스를 외부로 빼내는 탈기부(5); 및 상기 탈기부(5)에서 외피(17)가 그 내부의 전극(15)에 흡착된 상기 배터리셀 반제품(13)의 외피(17)를 밀봉하는 밀봉부(7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 진공펌프와 흡착구를 연결하는 진공라인 상에 장착되는 진공밸브 일측의 비례제어모듈에 의해, 배터리셀 반제품 내부에 탈기를 위해 걸리는 진공 부압을 비례제어하므로, 과도한 진공 부압으로 인해 배터리셀 내의 주액이 외부로 유실되는 것을 억제할 수 있게 된다.

Description

배터리셀 탈기밀봉장치{Battery Cell Degassing And Sealing Machine}
본 발명은 배터리셀 탈기밀봉장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰이나 노트북 등에 사용되는 다양한 크기의 배터리셀을 제조하는 공정의 하나로 배터리셀 내부를 탈기하는 과정에서, 탈기를 위해 배터리셀 내부에 작용하는 진공 부압을 적정 수준으로 제어, 유지하여 양질의 배터리셀을 제조할 수 있도록 하는 배터리셀 탈기밀봉장치에 관한 것이다.
최근 들어 널리 사용되고 있는 리튬이온전지 등 이차전지는 복수의 전극과 이 전극을 감싸는 파우치 형태의 외피로 이루어지는 바, 제조 공정 중 전극을 둘러싼 외피 내에서 발생하는 가스를 외부로 빼내는 탈기공정을 반드시 거치게 된다.
이를 위해, 종전에는 예컨대 도 1에 도면부호 101로 도시된 탈기밀봉장치(등록특허 제10-0433836호)를 사용하였는 바, 이 장치(101)는 도시된 것처럼, 베이스(103), 챔버(105), 안착지그(107), 천공유닛(109), 밀봉유닛(111), 진공인가유닛(113), 및 진공해제유닛(115)을 포함하여 이루어지는 바, 챔버(105)는 내부에 기밀 상태의 작업공간을 확보하며, 천공유닛(109)은 안착지그(107)에 놓인 배터리셀 반제품의 외피 일부를 천공하고, 밀봉유닛(111)은 천공된 외피 주위를 밀봉하는 역할을 한다. 또한, 진공인가유닛(113)은 외피의 천공 부위를 통해 외피 내부를 진공 흡착시키고, 진공해제유닛(115)은 천공 부위를 통해 외피 내에 외기를 주입하는 역할을 한다.
따라서, 종래의 탈기밀봉장치(101)에 의해 배터리셀 반제품을 탈기, 밀봉하기 위해서는 안착지그(107) 위에 배터리셀 반제품을 안착시킨 후, 승강구동부를 가동해 상부챔버(117)가 하부챔버(119)에 결합되도록 한다. 그 다음, 천공유닛(109)이 동작하여 배터리셀 반제품의 가스방에 절취공을 내고, 진공인가유닛(113)이 동작하여 절취공을 통해 배터리셀 반제품의 외피 내부를 진공 흡착하여 배터리셀 반제품을 탈기시킨다. 이후, 밀봉유닛(111)에 의해 배터리셀 반제품의 전극방과 가스방 사이를 밀봉하고, 가스방을 절단하여 제거하면, 배터리셀 반제품에 대한 탈기, 밀봉이 완료된다.
그런데, 종래의 탈기밀봉장치(101)는 위와 같이 탈기, 밀봉을 하는 과정 중, 진공인가유닛(113)을 동작시켜 챔버(105) 내부에 진공 부압을 발생시킴으로써 절취공을 통해 배터리셀 반제품 내부에도 진공 부압이 걸리도록 하는 바, 압력 게이지를 통해 챔버(105) 내부의 진공 부압을 측정할 뿐, 진공펌프 등 진공인가유닛(113)이 일단 가동하면, 챔버(105) 내에서 증가하는 진공부압을 달리 제어할 수 없으므로, 챔버(105) 내의 진공 부압이 급격히 목표값에 도달하거나, 배터리셀 반제품의 상태에 따라 진공 흡착에 필요한 진공 부압이 목표값까지 증대될 필요가 없는 경우에, 배터리셀 반제품의 외피 내에 과도한 진공 부압이 걸림으로써, 제거하고자 하는 가스 외에도, 배터리셀의 주액이 과도하게 진공 흡착되어 소실되는 문제점이 있었다.
KR 10-0433836
본 발명은 위와 같은 종래의 배터리셀 탈기밀봉장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 배터리셀 탈기밀봉장치에 의해 배터리셀 반제품을 탈기하는 과정에서, 진공흡착뭉치에 의해 배터리셀 내부에 걸리는 진공 부압을 진공밸브의 개방시간이나 개도에 따라 비례제어함으로써, 진공 흡착으로 인한 배터리셀 내의 주액 손실을 억제하고자 하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 밀봉 전 상태의 배터리셀 반제품을 탈기위치에 거치시키는 투입부; 상기 투입부에 의해 탈기위치에 거치된 상기 배터리셀 반제품 내부의 가스를 외부로 빼내는 탈기부; 및 상기 탈기부에서 외피가 그 내부의 전극에 흡착된 상기 배터리셀 반제품의 외피를 밀봉하는 밀봉부;를 포함하여 이루어지는 배터리셀 탈기밀봉장치를 제공한다.
또한, 상기 탈기부는, 급기구를 통해 상기 배터리셀 반제품 안으로 공기를 주입하여 상기 배터리셀 반제품 내부의 가스와 혼합시키는 급기뭉치; 상기 급기구 중심 부분에 장착되어 상기 배터리셀 반제품의 가스방 외피 일부분을 절취하는 절취칼날; 흡착구를 통해 상기 배터리셀 반제품 내부와 연결되어 상기 배터리셀 반제품 내부를 진공 흡착시키는 진공흡착뭉치; 및 상기 진공흡착뭉치의 말단에 연결되어 상기 배터리셀 반제품에서 흡착된 상기 배터리 주액을 수거하는 주액용기;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 진공흡착뭉치는 상기 흡착구와 진공펌프를 연결하는 흡착라인 상에 장착되어 상기 흡착라인을 온오프하는 진공밸브 일측에 연결된 비례제어모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배터리셀 탈기밀봉장치에 따르면, 진공펌프와 흡착구 사이의 진공라인을 개폐하는 진공밸브 일측에 비례제어모듈이 설치됨으로써, 진공흡착뭉치에 의해 배터리셀 반제품 내부를 탈기할 때, 배터리셀 내부에 걸리는 진공 부압을 진공밸브의 개방시간이나 개도에 따라 비례제어할 수 있게 되므로, 과도한 진공 부압으로 인해 배터리셀 내의 주액이 외부로 유실되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 배터리셀 탈기밀봉장치를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리셀 탈기밀봉장치의 측면도.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도.
도 4는 도 2의 탈기밀봉장치를 확대 도시한 정면도.
도 5는 도 4에서 2차 밀봉뭉치를 분리 도시한 정면도.
도 6은 도 2 및 도 4의 요부를 결합하여 본 발명의 탈기밀봉장치에 대한 작동을 설명하는 도면.
도 7은 1차 밀봉뭉치와 2차 밀봉뭉치를 분리하여 도시한 밀봉부 측면도.
도 8은 절취칼날에 의해 절취되기 직전 상태의 배터리셀 반제품 입단면도.
도 9는 절취공이 형성된 상태의 배터리셀 반제품 평면도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리셀 탈기밀봉장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 탈기밀봉장치는 도 2 내지 도 6에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 투입부(3), 탈기부(5), 및 밀봉부(7)를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 먼저 상기 투입부(3)는 배터리셀 반제품(13)을 탈기를 위해 탈기밀봉장치(1)의 탈기위치에 거치시키는 수단으로서, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리셀 반제품(13)을 지지하는 받침 역할을 하는 동시에 배터리셀 반제품(13)을 탈기위치로 이송하는 역할을 겸하는 이송대(21)와, 이송대(21) 위에 장착된 클램퍼(23)와, 클램퍼(23)를 파지 동작시키는 파지실린더(25)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 투입부(3)는 준비위치에서 이송대(21) 위에 배터리셀 반제품(13)이 놓인 때 파지실린더(25)를 동작시켜 클램퍼(23)에 의해 배터리셀 반제품(13)을 파지한 뒤, 탈기위치로 이송시킨다. 이때, 배터리셀 반제품(13)은 완성되기 전 상태의 배터리셀을 이르는 것으로, 도 ?6 또는 도 ?7에 도시된 것처럼, 복수의 전극(15)과 이들 전극(15)을 둘러싸는 외피(17)로 이루어지는데, 외피(17)는 도시된 것처럼 반제품 상태에서 전극(15)보다 일측변이 넓게 펼쳐져 소위 가스방(19)을 형성함으로써, 도 ?7과 같이 가스방(19) 외피(17)에 절취공(18)을 형성하여 배터리셀 반제품(13)을 탈기할 수 있도록 한다.
상기 탈기부(5)는 위와 같이 투입부(3)에 의해 탈기위치에 거치된 배터리셀 반제품(13) 내부에서 가스를 빼내는 수단으로, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 급기뭉치(31), 절취칼날(33), 진공흡착뭉치(35), 및 주액용기(37)를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 급기뭉치(31)는 배터리셀 반제품(13)의 내부에 고압의 외기를 주입하는 부분으로서, 도 2 및 도 6에 도시된 것처럼, 외기를 고압으로 승압하여 급기구(51)를 통해 배터리셀 반제품(13)으로 주입하는 급기수단(41,42), 급기수단(41,42)에서 급기구(51)로 이어진 급기라인(53)을 온오프하는 급기밸브(43), 급기라인(53)을 통과하는 고압의 외기를 제어하는 레귤레이터(45), 급기구(51)를 승강시키는 급기승강실린더(47), 그리고 급기밸브(43), 레귤레이터(45), 급기승강실린더(47) 등을 지지하는 급기 프레임(49)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 급기뭉치(31)는 급기승강실린더(47)에 의해 급기구(51)가 하사점으로 하강한 때, 아래 설명되는 절취칼날(33)에 의해 배터리셀 반제품(13)을 절취한 뒤, 급기밸브(43)를 개방하여 급기수단(41,42)에서 공급되는 고압의 공기를 배터리셀 반제품(13) 내부로 주입한다. 이에 따라, 배터리셀 반제품(13) 내부로 주입된 공기는 배터리셀 반제품(13) 내부의 가스와 혼합된다. 이때, 특히 급기구(51)에는 도 6에 B로 확대 도시된 것처럼, 그 둘레에 급기측 밀봉캡(55)이 끼워져 급기구(51)에서 토출된 공기가 외부로 유출되지 않도록 하며, 그 중심에 아래 설명할 절취칼날(33)이 삽입, 장착된다.
또한, 상기 절취칼날(33)은 위에서 언급한 바와 같이, 도 6에 도시된 것처럼, 급기구(51) 말단 중심 부분에 삽입, 장착되는 바, 하강 시 탈기위치에 배치된 배터리셀 반제품(13)의 가스방(19) 외피(17) 일부분을 절취하여 절취공(18)을 형성함으로써, 급기구(51)에서 토출된 고압의 외기가 배터리셀 반제품(13) 내부로 주입될 수 있도록 한다.
또한, 상기 진공흡착뭉치(35)는 배터리셀 반제품(13) 내부에 진공부압을 걸어 흡착시키는 부분으로, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리셀 반제품(13)의 내부에 걸리는 진공부압을 만들어 내는 진공펌프(57), 진공펌프(57)에서 흡착구(67)로 이어진 흡착라인(68)을 온오프하는 진공밸브(59), 흡착라인(68)을 따라 전파되어 흡착구(67)에 걸리는 진공부압을 제어하는 비례제어모듈(61), 흡착구(67)를 승강시키는 진공승강실린더(63), 그리고 진공밸브(59), 비례제어모듈(61), 및 진공승강실린더(63) 등을 지지하는 진공 프레임(65)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 진공흡착뭉치(35)는 흡착구(67)가 진공승강실린더(63)에 의해 상사점으로 상승한 때, 배터리셀 반제품(13)의 외피(17)를 뚫고 내려온 절취칼날(33)과 함께 급기구(51)와 정합됨으로써 절취공(18)을 외부와 차단하는 한편, 배터리셀 반제품(13) 내부에 진공 부압을 걸어 배터리셀 반제품(13) 내부에서 발생한 가스를, 급기구(51)에서 주입된 고압의 공기와 함께 외부로 흡착해낸다. 이때, 흡착구(67)도 급기구(51)와 마찬가지로 그 둘레에 진공측 밀봉캡(69)이 끼워져 급기측 밀봉캡(55)과 함께 절취공(18) 주위를 밀봉하여, 급기구(51)에서 토출된 외기나 흡착구(67)에 걸린 진공부압이 외부로 유실되지 않도록 한다. 특히, 진공밸브(59)와 진공펌프(57) 사이의 진공밸브(59) 일측에는 비례제어모듈(61)이 설치되는데, 이 비례제어모듈(61)은 전류량의 조정을 통해 진공밸브(59)를 통과하는 진공부압의 세기를 제어한다.
끝으로, 상기 주액용기(37)는 배터리셀 반제품(13)에서 공기 및 가스와 함께 흡착된 배터리 주액을 회수하는 부분으로, 도 2 및 도 6에 도시된 것처럼, 진공흡착뭉치(35)의 흡착라인(68) 말단에서 진공펌프(57)와의 사이에 연결되는 바, 배터리셀 반제품(13) 내부를 진공 흡착할 때 불가피하게 딸려 나오는 배터리 주액을 수거하는 역할을 한다.
상기 밀봉부(7)는 위 탈기부(5)에 의해 내부의 전극(15)에 흡착된 배터리셀 반제품(13)의 외피(17)를 밀봉하는 수단으로서, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 1차 밀봉뭉치(71)와 2차 밀봉뭉치(73)를 포함하여 이루어진다. 여기에서, 먼저 1차 밀봉뭉치(71)는 도 7에 도시된 것처럼, 배터리셀 반제품(13)을 중심으로 밀봉부(7)의 상하에 나뉘어 설치되는 바, 상하단에 각각 배치된 1차 밀봉실린더(75)와 1차 밀봉실린더(75)의 푸시로드 말단에 장착된 연결프레임(77), 그리고 연결프레임(77) 말단에 장착된 1차 밀봉단(79)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 1차 밀봉뭉치(71)는 1차 밀봉실린더(75)가 동작한 때, 상호 간의 간격을 좁히도록 상하로 이동한 1차 밀봉단(79)이 배터리셀 반제품(13)의 전극방(16)과 가스방(19)의 경계부분을 가압, 가열하여 열융착시킴으로써 배터리셀 반제품(13)을 1차 밀봉한다.
또한, 2차 밀봉뭉치(73)는 도 2 내지 도 6 특히, 도 5 및 도 7의 좌측에 도시된 바와 같이, 투입부(3) 직상방에 배치되는 바, 지지대(82)에 의해 연결프레임(77) 앞쪽에 장착된 2차 밀봉실린더(81), 2차 밀봉실린더(81)의 푸시로드 말단에 장착된 2차 밀봉판(83), 그리고 2차 밀봉실린더(81)에 대한 2차 밀봉판(83)의 승강을 안내하는 가이드체(85)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 2차 밀봉뭉치(73)는 2차 밀봉실린더(81)가 동작한 때, 가이드체(85)를 따라 하강하는 2차 밀봉판(83)에 의해 배터리셀 반제품(13)의 전극방(16) 전체를 압박하면서 가열함으로써, 배터리셀 반제품(13) 전극방(16) 내부의 전극(15) 전체에 외피(17)가 융착되어 밀봉되도록 한다.
이와 같이 밀봉된 배터리셀 반제품(13)은 이후 절단공정을 거치면서 전극방(16)에서 가스방(19)이 절단되어 제거되며, 마감공정을 통해 절단 부위를 전극방(16)에 말아 감아 마감 처리함으로써, 하나의 배터리셀로 완성된다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탈기밀봉장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 탈기밀봉장치(1)에 의해 배터리셀 반제품(13)을 밀봉 마감하여 배터리셀을 만들기 위해서는 먼저 도 3 및 도 6에 도시된 것처럼, 투입부(3)의 이송대(21) 위에 거치한 배터리셀 반제품(13)을 탈기위치로 이송한다. 이때, 파지실린더(25)가 동작하여 클램퍼(23)에 의해 배터리셀 반제품(13)을 파지한다(S01).
그 다음, 탈기부(5)의 급기승강실린더(47)와 진공승강실린더(63)가 동작하여, 급기 프레임(49)과 진공 프레임(65)을 따라 급기구(51)와 흡착구(67)를 각각 승강시켜 급기뭉치(31)의 급기구(51)와 진공흡착뭉치(35)의 흡착구(67)가 사이에 배터리셀 반제품(13)의 가스방(19)을 물면서 정합되도록 한다. 이에 따라, 도 ?6에 도시된 것처럼 급기구(51) 중심에 돌출된 절취칼날(33)에 의해 가스방(19)이 절취되며, 가스방(19) 외피(17)에는 도 ?7에 도시된 것처럼 절취공(18)이 생긴다. 이때, 급기구(51) 둘레의 급기측 밀봉캡(55)과 흡착구(67) 둘레의 진공측 밀봉캡(69)이 서로 정합되면서 절취공(18) 주위를 외부와 차단하여 밀봉시킨다(S02).
다음에, 탈기부(5) 급기뭉치(31)의 급기수단(41,42)이 동작하여 외기를 승압한 뒤, 급기라인(53)을 통해 급기구(51)로 공급한다. 공급된 고압의 외기는 급기구(51)에서 토출되어 절취공(18)을 통해 배터리셀 반제품(13) 내부로 주입되어 배터리셀 반제품(13) 내부의 가스와 혼합된다. 이때, 급기밸브(43)에 의해 급기구(51)로의 외기 공급이 온오프되며, 레귤레이터(45)에 의해 외기의 압력 등이 제어된다(S03).
이와 동시에, 탈기부(5) 진공흡착뭉치(35)가 동작하는 바, 진공펌프(57)가 작동을 개시하고, 진공밸브(59)가 개방되면, 흡착라인(68)을 따라 흡착구(67)에 진공 부압이 걸린다. 이에 따라, 배터리셀 반제품(13)의 내부에는 절취공(18)을 통해 진공 부압이 전파됨으로써, 배터리셀 반제품(13) 내부에서 발생된 가스와 급기뭉치(31)에 의해 배터리셀 반제품(13) 내부로 주입된 공기를 혼합된 상태로 흡착라인(68)을 통해 주액용기(37)로 토출시키는데, 이 과정에서 불가피하게 배터리셀 반제품(13) 내부에서 토출된 배터리셀의 주액은 주액용기(37)를 통해 수거된다. 이때, 진공밸브(59) 일측에 연결되는 비례제어모듈(61)은 전류량을 비례제어함으로써 진공밸브(59)를 통과하는 진공부압의 세기를 제어하는데, 예컨대 PLC 등의 터치패드나 스위치 조작을 통해 전류량을 10 내지 100%까지 순차적으로 조정함으로써 진공밸브(59)의 개방시간이나 개도를 제어하여 배터리셀 반제품(13)에 걸리는 부압의 크기를 세밀하게 설정할 수 있다(S04).
그 다음, 도 7에 도시된 밀봉부(7)의 상하단에 배치된 1차 밀봉뭉치(71)가 동작하여 진공흡착 상태인 배터리셀 반제품(13)을 일차적으로 밀봉한다. 이를 위해, 1차 밀봉뭉치(71)의 연결프레임(77)이 상하로 이동하고, 그에 따라 도 7에 도시된 연결프레임(77) 말단의 1차 밀봉단(79)이 맞물림되면서 도 ?6에 도시된 것처럼, 배터리셀 반제품(13)의 전극방(16)과 가스방(19) 경계의 외피(17)를 물어 압박하는 동시에 가열하여 열융착시킴으로써 배터리셀 반제품(13)의 전극방(16)과 가스방(19)을 구분하는 1차 밀봉이 완료된다(S05).
그리고 나서, 밀봉부(7) 2차 밀봉뭉치(73)의 2차 밀봉실린더(81)가 동작하면, 가이드체(85)를 따라 하강한 2차 밀봉판(83)이 이송대(21) 위에 놓인 배터리셀 반제품(13)의 전극방(16)을 내리누르는 동시에 가열함으로써, 진공흡착에 의해 전극(15)에 밀착되어 있던 외피(17) 전체를 전극(15) 외면에 융착시켜 배터리셀 반제품(13)이 2차 밀봉되도록 한다(S06).
이후, 배터리셀 반제품(13)은 후속 공정을 통해 가스방(19)이 절단, 제거되고, 절단부위가 마감 처리됨으로써, 하나의 배터리셀로 완성된다.
1 : 탈기밀봉장치 3 : 투입부
5 : 탈기부 7 : 밀봉부
13 : 배터리셀 반제품 15 : 전극
16 : 전극방 17 : 외피
18 : 절취공 19 : 가스방
21 : 이송대 23 : 클램퍼
31 : 급기뭉치 33 : 절취칼날
35 : 진공흡착뭉치 37 : 주액용기
41, 42 : 급기수단 43 : 급기밸브
45 : 레귤레이터 47 : 급기승강실린더
51 : 급기구 53 : 급기라인
55 : 밀봉캡 57 : 진공펌프
59 : 진공밸브 61 : 비례제어모듈
63 : 진공승강실린더 67 : 흡착구
68 : 흡착라인 69 : 진공측 밀봉캡
71 : 1차 밀봉뭉치 73 : 2차 밀봉뭉치
75 : 1차 밀봉실린더 79 : 1차 밀봉단
81 : 2차 밀봉실린더 83 : 2차 밀봉판
85 : 가이드체

Claims (3)

  1. 밀봉 전 상태의 배터리셀 반제품(13)을 탈기위치에 거치시키는 투입부(3);
    상기 투입부(3)에 의해 탈기위치에 거치된 상기 배터리셀 반제품(13) 내부의 가스를 외부로 빼내는 탈기부(5); 및
    상기 탈기부(5)에서 외피(17)가 그 내부의 전극(15)에 흡착된 상기 배터리셀 반제품(13)의 외피(17)를 밀봉하는 밀봉부(7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리셀 탈기밀봉장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탈기부(5)는,
    급기구(51)를 통해 상기 배터리셀 반제품(13) 안으로 공기를 주입하여 상기 배터리셀 반제품(13) 내부의 가스와 혼합시키는 급기뭉치(31);
    상기 급기구(51) 중심 부분에 장착되어 상기 배터리셀 반제품(13)의 가스방(19) 외피(17) 일부분을 절취하는 절취칼날(33);
    흡착구(67)를 통해 상기 배터리셀 반제품(13) 내부와 연결되어 상기 배터리셀 반제품(13) 내부를 진공 흡착시키는 진공흡착뭉치(35); 및
    상기 진공흡착뭉치(35)의 말단에 연결되어 상기 배터리셀 반제품(13)에서 흡착된 상기 배터리 주액을 수거하는 주액용기(37);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리셀 탈기밀봉장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 진공흡착뭉치(35)는 상기 흡착구(67)와 진공펌프(57)를 연결하는 흡착라인(68) 상에 장착되어 상기 흡착라인(68)을 온오프하는 진공밸브(59) 일측에 연결된 비례제어모듈(61)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 탈기밀봉장치.
KR1020150030904A 2015-03-05 2015-03-05 배터리셀 탈기밀봉장치 KR20160107730A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150030904A KR20160107730A (ko) 2015-03-05 2015-03-05 배터리셀 탈기밀봉장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150030904A KR20160107730A (ko) 2015-03-05 2015-03-05 배터리셀 탈기밀봉장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160107730A true KR20160107730A (ko) 2016-09-19

Family

ID=57103273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150030904A KR20160107730A (ko) 2015-03-05 2015-03-05 배터리셀 탈기밀봉장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160107730A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106450418A (zh) * 2016-11-14 2017-02-22 东莞市泽恒机械有限公司 一种动力电池全自动封装机
CN107871878A (zh) * 2017-12-02 2018-04-03 广东鸿宝科技有限公司 一种加热真空封装机
CN110621177A (zh) * 2017-05-12 2019-12-27 日本烟草产业株式会社 电池单元的检查装置以及电池单元的检查系统
WO2021141311A1 (ko) * 2020-01-07 2021-07-15 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조장치 및 이차전지 제조방법
CN114361743A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 广东成启电子科技有限公司 一种锂电池的注液封口设备及其使用方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100433836B1 (ko) 2002-01-17 2004-05-31 주식회사 에스에프에이 이차 전지의 가스 제거 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100433836B1 (ko) 2002-01-17 2004-05-31 주식회사 에스에프에이 이차 전지의 가스 제거 장치

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106450418A (zh) * 2016-11-14 2017-02-22 东莞市泽恒机械有限公司 一种动力电池全自动封装机
CN110621177A (zh) * 2017-05-12 2019-12-27 日本烟草产业株式会社 电池单元的检查装置以及电池单元的检查系统
CN107871878A (zh) * 2017-12-02 2018-04-03 广东鸿宝科技有限公司 一种加热真空封装机
CN107871878B (zh) * 2017-12-02 2024-05-28 广东鸿宝科技有限公司 一种加热真空封装机
WO2021141311A1 (ko) * 2020-01-07 2021-07-15 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조장치 및 이차전지 제조방법
CN114361743A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 广东成启电子科技有限公司 一种锂电池的注液封口设备及其使用方法
CN114361743B (zh) * 2022-01-10 2023-09-29 广东成启电子科技有限公司 一种锂电池的注液封口设备及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160107730A (ko) 배터리셀 탈기밀봉장치
CA2872657C (en) Apparatus with facing bell members, for modified atmosphere packaging of products placed in trays
JP5331946B1 (ja) 電解液の注液方法とその注液装置
JP2011134631A (ja) 電池容器への電解液充填方法およびその装置
KR20030062511A (ko) 이차 전지의 가스 제거 장치
TWI225319B (en) Electrolyte injection device and battery production method
JP2007095707A (ja) 注液装置および電池の製造方法
JP3834343B2 (ja) 円筒形電池の減圧注液方法および装置
KR100735657B1 (ko) 이차전지 전해액 주입장치 및 주입방법
CN210272577U (zh) 一种精准抽真空封口装置
JP2003509828A (ja) アキュムレータのセルに電解質を充填するための装置
KR20130031519A (ko) 다중 히터를 갖는 진공포장기
CN112072152A (zh) 立式软包电池抽气封装机及软包电池立式抽气封口方法
JP2015078005A (ja) シート貼合方法及びシート貼合装置並びに輸液バッグ
KR20160102837A (ko) 리튬이온폴리머전지의 가스 제거 방법 및 장치
JP2016092329A (ja) 粘着テープ貼付け方法および粘着テープ貼付け装置
JP3846457B2 (ja) 液圧成形装置および液圧成形方法
JPH09167612A (ja) 電池用電解液の注液装置
TWM563666U (zh) 密封件封口刺破抽真空之密封機
CN206976474U (zh) 电池注液装置
CN218299849U (zh) 一种电池抽气封装机
CN219717224U (zh) 注液装置及电池生产线
CN213301585U (zh) 一种气密封检测设备
CN106881747A (zh) 一种琼脂凝胶负压成孔方法及成孔器
CN104003018A (zh) 抽真空封口装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application