KR20160136540A - Pouch sealing apparatus and method of manufacturing secondary battery - Google Patents

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KR20160136540A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a pouch sealing apparatus of a secondary battery for pouch may comprises: a first sealing block for pressurizing and heating one area of the edges of the pouch; and a second sealing block disposed opposite to the first sealing block to pressurize and heat the other area located on the opposite side of one area of the edges of the pouch. The first sealing block and the second sealing block may have grooves recessed toward the outer end surface to the inner end surface.

Description

파우치 실링 장치 및 이차전지 제조방법{POUCH SEALING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING SECONDARY BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pouch sealing apparatus and a method of manufacturing a secondary battery,

본 발명은 파우치 실링 장치 및 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a pouch sealing apparatus and a method for manufacturing a secondary battery.

일반적으로 비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 컴퓨터, 디지털 카메라 등의 휴대용 무선기기의 경량화와 전기 자동차의 발전 및 고기능화에 따라서 그 구동용 전원으로 사용되는 이차전지의 경우, 소형이면서도 에너지 밀도가 높고, 충전 및 방전 특성이 우수할 필요가 있다.2. Description of the Related Art Generally, secondary batteries used as a driving power source in accordance with the weight reduction of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and a digital camera, and electric power generation and high performance of an electric vehicle are small and have high energy density. It is necessary that the discharge characteristics are excellent.

이러한 이차전지로는, 예를 들어, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있으며, 이 중에서 특히 리튬 이차전지는 수명이 길고 에너지 밀도가 높다는 장점을 가지고 있다. 또한, 리튬 이차전지는 전해질의 종류에 따라서 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 전지 및 리튬 이온 전지와, 고분자고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분할 수 있다.Examples of such secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have a long lifetime and high energy density. In addition, the lithium secondary battery can be classified into a lithium metal battery using a liquid electrolyte, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery using a polymer solid electrolyte depending on the type of electrolyte.

그러나, 이러한 장점들을 갖는 반면에, 리튬 이차전지는 과충전, 고온 노출 등의 비정상적인 작동상태에 이르게 되면 내부 전해액이 분해되면서 고압의 가스가 발생하게 되고, 이에 의하여 이차전지의 변형을 유발하고, 수명을 단축시킬 수 있다는 문제가 있다. 특히, 스웰링(swelling) 현상이 발생하여 이차전지가 폭발하거나 발화하는 심각한 문제로 이어질 수 있어서 안정성을 확보하는 것이 중요하다.
However, while having such advantages, when the lithium secondary battery reaches an abnormal operating state such as overcharging or high temperature exposure, the internal electrolyte is decomposed to generate high-pressure gas, thereby causing deformation of the secondary battery, There is a problem that it can be shortened. Particularly, it is important to ensure stability since a swelling phenomenon may occur and lead to a serious problem that the secondary battery explodes or ignites.

이에 당 기술분야에서는 의도된 방향으로 가스가 배출되도록 하여 파우치형 이차전지의 안정성을 확보할 수 있는 파우치 실링 장치 및 이를 사용한 이차전지 제조방법이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need in the art for a pouch sealing apparatus and a method for manufacturing a secondary battery using the pouch type secondary battery, in which the gas is discharged in an intended direction to secure the stability of the pouch type secondary battery.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
It should be understood, however, that the scope of the present invention is not limited thereto and that the objects and effects which can be understood from the solution means and the embodiments of the problems described below are also included therein.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치는, 파우치의 테두리 중 일측 영역을 가압 및 가열하는 제1 실링 블록; 및 상기 제1 실링 블록과 마주하여 배치되어 상기 파우치의 테두리 중 상기 일측 영역의 반대쪽에 위치하는 타측 영역을 가압 및 가열하는 제2 실링 블록;을 포함하고, 상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은 각각 내측 단부면에 외측 단부면을 향해 함몰된 홈부를 가질 수 있다.A pouch sealing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a first sealing block for pressing and heating one side edge of a rim of a pouch; And a second sealing block disposed to face the first sealing block and pressing and heating the other side of the rim of the pouch opposite to the one side region, wherein the first sealing block and the second sealing block Each of the blocks may have a groove portion recessed toward the outer end face on the inner end face, respectively.

상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은 각각 상기 내측 단부면 중 상기 홈부를 가지는 부분이 상기 외측 단부면을 향해 오목하게 함몰되어 비선형 구조를 가질 수 있다.The first sealing block and the second sealing block may each have a non-linear structure in which the portion of the inner end surface having the groove portion is recessed toward the outer end surface.

상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은, 각각의 내측 단부면과 상기 각각의 내측 단부면에 수직하여 상기 파우치와 접하는 각각의 가압면이 연결되는 모서리 중 상기 홈부에서의 모서리가 곡면을 가질 수 있다.Wherein the first sealing block and the second sealing block have curved surfaces at corners of the grooves among the corners to which the respective pressing surfaces contacting with the pouch perpendicularly to the respective inner end surfaces and the respective inner end surfaces are connected .

상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은, 상기 외측 단부면이 상기 파우치의 테두리의 폭을 기준으로 외부 방향을 향하고, 상기 내측 단부면이 내부 방향을 향하는 구조로 상기 테두리와 접촉할 수 있다.The first sealing block and the second sealing block may contact the rim with a structure in which the outer end face faces outward with respect to the width of the rim of the pouch and the inner end face faces inward .

상기 제1 실링 블록의 홈부와 상기 제2 실링 블록의 홈부는 서로 마주하는 위치에 위치할 수 있다.The groove portion of the first sealing block and the groove portion of the second sealing block may be located at positions facing each other.

상기 제1 실링 블록의 홈부와 상기 제2 실링 블록의 홈부는 상기 제1 및 제2 실링 블록의 길이 방향의 중심에서 벗어난 위치에 위치할 수 있다.The groove portion of the first sealing block and the groove portion of the second sealing block may be located at a position deviated from the center of the longitudinal direction of the first and second sealing blocks.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지 제조방법은, 전극 조립체를 파우치의 내부 공간에 배치하는 단계; 서로 마주하는 제1 실링 블록과 제2 실링 블록 사이에 상기 파우치의 테두리를 배치하는 단계; 및 상기 제1 실링 블록과 상기 제2 실링 블록을 통해 상기 파우치의 테두리를 열융착하여 밀봉하는 단계를 포함하고, 상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은 각각 내측 단부면에 외측 단부면을 향해 함몰된 홈부를 가질 수 있다.A method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes: disposing an electrode assembly in an inner space of a pouch; Disposing a rim of the pouch between the first sealing block and the second sealing block facing each other; And sealing the edges of the pouches through the first sealing block and the second sealing block, wherein the first sealing block and the second sealing block each have an outer end face on the inner end face It is possible to have a groove portion recessed toward the center.

상기 밀봉하는 단계는, 상기 파우치의 테두리 중 상기 제1 및 제2 실링 블록의 가압면과 접촉하는 부분에 접합부를 형성하고, 상기 홈부가 위치하는 부분에 비접합부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The sealing step may include forming a bonding portion in a portion of the edge of the pouch which is in contact with the pressing surface of the first and second sealing blocks and forming a non-bonding portion in a portion where the groove portion is located .

상기 파우치의 테두리는 다른 영역에 비해 상기 비접합부가 형성된 부분에서의 상기 접합부의 폭이 좁을 수 있다.The rim of the pouch may have a narrower width at the portion where the non-joined portion is formed than in other regions.

상기 접합부와 상기 비접합부 사이에 중간 접합부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.And forming an intermediate joint between the joint and the non-joint.

상기 중간 접합부는 상기 접합부의 접착력보다 상대적으로 낮은 접착력을 가질 수 있다.The intermediate joint portion may have an adhesive force relatively lower than an adhesive force of the joint portion.

상기 비접합부는 상기 파우치의 내부 공간과 연결될 수 있다.The non-joined portion may be connected to the inner space of the pouch.

상기 비접합부는, 적어도 상기 파우치의 테두리 중 상기 전극 조립체와 연결되어 상기 파우치의 외부로 연장된 전극 리드 및 상기 전극 리드를 감싸는 리드 필름을 포함하는 영역에 형성될 수 있다.
The non-bonding portion may be formed in an area including at least an electrode lead connected to the electrode assembly of the pouch and extended to the outside of the pouch, and a lead film surrounding the electrode lead.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 스웰링 현상의 발생 시 내부의 고압 가스를 의도된 방향으로 신속하게 방출할 수 있도록 하여 안정성을 확보할 수 있는 파우치 실링 장치 및 이차전지 제조방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there can be provided a pouch sealing apparatus and a method for manufacturing a secondary battery, which can secure stability by allowing a high-pressure gas inside to be rapidly discharged in an intended direction when a swelling phenomenon occurs .

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 및 B 부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 파우치 실링 장치를 통한 파우치 테두리의 열융착 공정을 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 4에서 I-I'선으로 절취한 부분을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 파우치 테두리에 형성된 접합부, 중간 접합부 및 비접합부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 평면도이다.
도 11은 열융착된 파우치의 테두리에 압력이 가해지는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a perspective view schematically showing a pouch sealing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing an enlarged view of the portions A and B of Fig. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a heat-sealing process of a pouch edge through the pouch sealing apparatus of FIG. 1;
Fig. 4 is a plan view of Fig. 3. Fig.
5 is a cross-sectional view schematically showing a portion taken along line I-I 'in FIG.
6 is a view schematically showing a joint portion, an intermediate joint portion and a non-joint portion formed on the pouch edge.
7 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view schematically showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view schematically showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
10 is a plan view of Fig.
11 is a view schematically showing a state where a pressure is applied to the rim of the heat-sealed pouch.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In this specification, terms such as "upper,""upper,""upper,""lower,""lower,""lower,""side," and the like are based on the drawings, It will be possible to change depending on the direction.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 및 B 부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다..
A pouch sealing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a pouch sealing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an enlarged view of a portion A and a portion B of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치는(1) 제1 실링 블록(10)과 제2 실링 블록(20)을 포함하며, 파우치의 테두리를 실링할 수 있다.
1 and 2, a pouch sealing apparatus according to an embodiment of the present invention includes (1) a first sealing block 10 and a second sealing block 20, have.

상기 제1 실링 블록(10)과 상기 제2 실링 블록(20)은 서로 대응되는 구조를 가지며, 마주하는 구조로 배치될 수 있다. 상기 제1 실링 블록(10)과 제2 실링 블록(20)은 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 상기 소재로는, 예를 들어, 열전도율과 강성이 우수한 금속을 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
The first sealing block 10 and the second sealing block 20 have a structure corresponding to each other and can be arranged in a facing structure. The first sealing block 10 and the second sealing block 20 may be made of the same material. The material may include, for example, a metal having excellent thermal conductivity and rigidity, but is not limited thereto.

상기 제1 실링 블록(10)은, 예를 들어, 파우치의 테두리 중 일측 영역을 상부에서 하부 방향으로 가압 및 가열할 수 있다.The first sealing block 10 may, for example, press and heat one of the rims of the pouch from the top to the bottom.

상기 제2 실링 블록(20)은, 예를 들어, 파우치의 테두리 중 상기 일측 영역의 반대쪽에 위치하는 타측 영역을 하부에서 상부 방향으로 가압 및 가열할 수 있다.
The second sealing block 20 can pressurize and heat the other side region of the edge of the pouch, which is located on the opposite side of the one side region, from the lower side to the upper side, for example.

상기 제1 실링 블록(10) 및 제2 실링 블록(20)은 각각 내측 단부면(11, 21)에 외측 단부면(12, 22)을 향해 함몰된 홈부(10a, 20a)를 가질 수 있다. 여기서, 내측 단부면(11, 21)과 외측 단부면(12, 22)은 각각 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 가압면(13, 23)에 대략 수직한 측면에 해당하며, 상기 내측 단부면(11, 21)은 상기 파우치의 테두리에서 내부 방향을 향하는 면을 정의하고, 상기 외측 단부면(12, 22)은 외부 방향을 향하는 면을 정의할 수 있다. 또한, 상기 가압면(13, 23)은 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 서로 마주하는 면에 해당하며, 상기 파우치의 테두리와 각각 접촉하는 면을 정의할 수 있다.
The first sealing block 10 and the second sealing block 20 may have grooves 10a and 20a recessed toward the outer end faces 12 and 22 at the inner end faces 11 and 21, respectively. The inner end faces 11 and 21 and the outer end faces 12 and 22 correspond to the sides substantially perpendicular to the pressing faces 13 and 23 of the first and second sealing blocks 10 and 20, The inner end faces 11 and 21 define faces facing inward from the rim of the pouch and the outer end faces 12 and 22 define outward facing faces. The pressing surfaces 13 and 23 correspond to the facing surfaces of the first and second sealing blocks 10 and 20, respectively, and define a surface that contacts the rim of the pouch, respectively.

상기 홈부(10a, 20a)는, 예를 들어, 반원 또는 아치(arch) 형태를 가지며, 상기 제1 및 상기 제2 실링 블록(10, 20)의 각 내측 단부면(11, 21)에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 실링 블록(10) 및 상기 제2 실링 블록(20)은 각각 상기 내측 단부면(11, 21) 중 상기 홈부(10a, 20a)를 가지는 부분이 상기 외측 단부면(12, 22)을 향해 오목하게 함몰되어 전체적으로 비선형 구조를 가질 수 있다. 즉, 전체적으로 평평한 선형 구조를 갖는 상기 외측 단부면(12, 22)과 달리 상기 내측 단부면(11, 21)은 부분적으로 구부러진 비선형 구조를 가질 수 있다.
The grooves 10a and 20a are formed in the inner end faces 11 and 21 of the first and second sealing blocks 10 and 20, for example, in the form of a semicircle or an arch, . The first sealing block 10 and the second sealing block 20 are formed such that the portions of the inner end faces 11 and 21 having the groove portions 10a and 20a are formed on the outer end faces 12 and 22 So as to have a nonlinear structure as a whole. That is, unlike the outer end faces 12,22 having a generally flat linear structure, the inner end faces 11,21 can have a partially curved nonlinear structure.

상기 제1 실링 블록(10)에 형성된 상기 홈부(10a)는 상기 제2 실링 블록(20)에 형성된 홈부(20a)와 실질적으로 동일한 형상을 가지며, 실질적으로 동일한 위치에 배치될 수 있다. The groove portion 10a formed in the first sealing block 10 may have substantially the same shape as the groove portion 20a formed in the second sealing block 20 and may be disposed at substantially the same position.

또한, 상기 제1 실링 블록(10)의 홈부(10a)와 상기 제2 실링 블록(20)의 홈부(20a)는 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 길이 방향의 중심에서 벗어난 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 홈부(10a, 20a)는 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 길이 방향의 중심에서 우측(또는 좌측)으로 편중된 위치에 위치할 수 있다. 이 경우에도 상기 제1 실링 블록(10)의 홈부(10a)와 상기 제2 실링 블록(20)의 홈부(20a)는 서로 마주하는 위치에 위치할 수 있다.
The groove portion 10a of the first sealing block 10 and the groove portion 20a of the second sealing block 20 are spaced away from the center of the longitudinal direction of the first and second sealing blocks 10, Position. For example, the grooves 10a and 20a may be positioned at the right side (or left side) of the center of the longitudinal direction of the first and second sealing blocks 10 and 20. Also in this case, the groove portion 10a of the first sealing block 10 and the groove portion 20a of the second sealing block 20 may be located at positions facing each other.

도 2에서 도시하는 바와 같이, 상기 제1 실링 블록(10)과 상기 제2 실링 블록(20)은, 각각 내측 단부면(11, 21)과 가압면(13, 23)이 연결되는 모서리 중 상기 홈부(10a, 20a)에서의 모서리가 곡면을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 내측 단부면(11, 21)과 상기 가압면(13, 23)이 연결되는 모서리는 실질적으로 직각을 이루는 구조를 가지며, 이러한 모서리 중 상기 홈부(10a, 20a)에서의 모서리는 직각인 다른 부분과 달리 곡률 반경을 갖는 곡면 구조를 가질 수 있다.
2, the first sealing block 10 and the second sealing block 20 are respectively formed with a plurality of corners, which are connected to the inner end faces 11 and 21 and the pressing faces 13 and 23, respectively, The edges of the grooves 10a and 20a can have curved surfaces. Specifically, the corners where the inner end faces 11 and 21 are connected to the pressing faces 13 and 23 have a substantially right-angled structure, and the corners of the corners of the corners are at right angles And may have a curved surface structure having a radius of curvature.

도 3 내지 도 5에서는 상기 파우치 실링 장치를 통한 파우치 테두리의 열융착 공정을 개략적으로 나타내고 있다.3 to 5 schematically show a process of heat-sealing the edge of the pouch through the pouch sealing device.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치(1)는 상기 제1 실링 블록(10)과 상기 제2 실링 블록(20)을 통해서 파우치형 이차전지에서 내부에 전극 조립체(200)를 수용하는 파우치(100)를 실링할 수 있다.
3 to 5, the pouch type sealing apparatus 1 according to the present embodiment includes a pouch type secondary battery through the first sealing block 10 and the second sealing block 20, 200 may be sealed.

상기 파우치(100)는 제1 파우치 필름(110)과 제2 파우치 필름(120)을 포함하며, 상기 제1 파우치 필름(110)과 제2 파우치 필름(120) 사이에 형성된 공간에 상기 전극 조립체(200)를 수용할 수 있다. The pouch 100 includes a first pouch film 110 and a second pouch film 120. The pouch 100 is inserted into a space formed between the first pouch film 110 and the second pouch film 120, 200).

전극 리드(210)가 부착된 상기 전극 조립체(200)는 상기 전극 리드(210)의 일부가 상기 파우치(100)의 외부로 연장되도록 상기 파우치(100) 내에 탑재될 수 있다. 상기 전극 리드(210)의 상기 파우치(100) 테두리와 중첩되는 부분에는 리드 필름(300)이 상기 전극 리드(210)를 감싸는 구조로 부착될 수 있다.
The electrode assembly 200 with the electrode leads 210 may be mounted in the pouch 100 such that a portion of the electrode leads 210 extend outside the pouch 100. A leadfilm 300 may be attached to a portion of the electrode lead 210 that overlaps the edge of the pouch 100 to surround the electrode lead 210. [

상기 제1 실링 블록(10)은 상기 파우치(100)의 테두리 중 상부를 가압 및 가열할 수 있다. 그리고, 상기 제1 실링 블록(10)과 마주하는 상기 제2 실링 블록(20)은 상기 파우치(100)의 테두리 중 하부를 가압 및 가열할 수 있다. The first sealing block 10 may press and heat the upper part of the rim of the pouch 100. The second sealing block 20 facing the first sealing block 10 can press and heat the lower part of the rim of the pouch 100.

구체적으로, 상기 제1 실링 블록(10)과 상기 제2 실링 블록(20)은, 상기 외측 단부면(12, 22)이 상기 파우치(100)의 테두리의 폭을 기준으로 외부 방향을 향하고, 상기 내측 단부면(11, 21)이 내부 방향을 향하는 구조로 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 실링 블록(10)과 상기 제2 실링 블록(20)의 각 가압면(13, 23)은 상기 파우치(100) 테두리의 상면 및 하면과 접촉할 수 있다. 이 경우, 상기 홈부(10a, 20a)가 위치하는 부분에서의 상기 파우치(100) 테두리는 상기 홈부(10a, 20a)를 통해 부분적으로 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 상기 파우치(100)의 테두리는 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 각 가압면(13, 23)과 접촉하는 부분만이 열융착되어 실링될 수 있다.
Specifically, the first sealing block 10 and the second sealing block 20 are formed such that the outer end faces 12 and 22 face outward with respect to the width of the rim of the pouch 100, The inner end faces 11 and 21 may be arranged in a structure facing inward. The pressing surfaces 13 and 23 of the first and second sealing blocks 10 and 20 may be in contact with the upper and lower surfaces of the edge of the pouch 100. In this case, the rim of the pouch 100 at the portion where the grooves 10a and 20a are located may be partially exposed to the outside through the grooves 10a and 20a. Therefore, the edge of the pouch 100 can be sealed by heat-sealing only the portion of the pouch 100 that contacts the pressing surfaces 13 and 23 of the first and second sealing blocks 10 and 20.

도 5 및 도 6에서 도시하는 바와 같이, 서로 마주하는 제1 실링 블록(10)과 제2 실링 블록(20)이 상기 파우치(100) 테두리를 상부 및 하부 양측 방향에서 가열 및 가압함으로써 상기 파우치(100) 테두리는 열융착되어 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 가압면(13, 23)과 접촉하는 부분에 접합부(131)를 형성할 수 있다. 5 and 6, the first sealing block 10 and the second sealing block 20 facing each other heat and rub the rim of the pouch 100 in both upper and lower directions, 100 may be thermally welded to form a joint 131 at a portion contacting the pressing surfaces 13, 23 of the first and second sealing blocks 10, 20.

또한, 상기 파우치(100)의 테두리 중 상기 홈부(10a, 20a)가 위치하는 부분에 비접합부(132)를 형성할 수 있다. 이러한 비접합부(132)는 상기 홈부(10a, 20a)가 위치한 부분으로 열융착이 이루어지지 않아 파우치(100)의 테두리가 접합되지 않은 부분에 해당한다.The non-joint portion 132 may be formed at a portion of the edge of the pouch 100 where the groove portions 10a and 20a are located. The unbonded portion 132 corresponds to a portion where the rim of the pouch 100 is not joined to the portion where the groove portions 10a and 20a are located, because they are not heat-sealed.

특히, 본 발명에 있어서 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 가압면(13, 23)의 내측 끝단을 이루는 상기 모서리는 상기 홈부(10a, 20a)에서만 곡면을 가지므로 직각인 다른 부분에서와 달리 상기 파우치(100) 테두리(130)에 가해지는 압력이 점진적으로 작아질 수 있다. 즉, 모서리가 직각인 다른 부분에서는 압력이 일정하게 가해지지만, 모서리가 곡면인 상기 홈부(10a, 20a)에서는 곡면을 따라서 파우치(100) 테두리(130)와 간격이 점진적으로 벌어지기 때문에 가해지는 압력은 점진적으로 작아질 수 있다. 따라서, 모서리 부분에서는 열융착이 완화될 수 있다.
Particularly, in the present invention, since the edges forming the inner ends of the pressing surfaces 13 and 23 of the first and second sealing blocks 10 and 20 have curved surfaces only in the groove portions 10a and 20a, The pressure exerted on the rim 130 of the pouch 100 can be gradually reduced. That is, although the pressure is constantly applied to other portions where the corners are at right angles, since the gap between the edge 130 of the pouch 100 and the pouch 100 gradually spreads along the curved surface in the groove portions 10a and 20a, Can be gradually reduced. Therefore, the heat fusion can be relieved at the corner portion.

본 실시 형태의 경우, 상기 홈부(10a, 20a)에서는 그 오목한 형태의 경계선을 따라서 상기 비접합부(132)와 접합부(131) 사이에 중간 접합부(133)를 형성할 수 있다. 이러한 중간 접합부(133)는 열융착이 견고하게 이루어져 파우치(100)가 강하게 실링된 상기 접합부(131)와 열융착이 이루어지지 않아 파우치(100)가 실링되지 않은 상기 비접합부(132) 사이에 위치하며, 열융착이 완화되어 상기 접합부(131)에 비해 상대적으로 약하게 실링된 부분에 해당한다.In the case of the present embodiment, the intermediate joining portion 133 can be formed between the non-bonding portion 132 and the bonding portion 131 along the concave-shaped boundary line in the groove portions 10a and 20a. The intermediate joint portion 133 is formed between the non-joint portions 132 where the pouch 100 is not sealed because the heat fusion is firm and the pouch 100 is not thermally welded to the joint portion 131 which is strongly sealed. And corresponds to a portion that is relatively weakly sealed compared to the joint 131 due to relaxation of heat fusion.

도 6에서 도시하는 바와 같이, 상기 중간 접합부(133)는 상기 리드 필름(300)의 양측 끝단 중 어느 일측을 포함하는 위치에 배치될 수 있다. 상기 중간 접합부(133)는 상기 홈부(10a, 20a)의 위치에 따라서 그 위치가 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 중간 접합부(133)는 상기 홈부(10a, 20a)를 따라서 적어도 상기 파우치의 테두리 중 상기 전극 조립체와 연결되어 상기 파우치의 외부로 연장된 전극 리드 및 상기 전극 리드를 감싸는 리드 필름을 포함하는 영역에 형성될 수 있다.
As shown in FIG. 6, the intermediate joint 133 may be disposed at a position including either one of opposite ends of the lead film 300. The position of the intermediate joint portion 133 may be varied according to the positions of the groove portions 10a and 20a. For example, the intermediate joint 133 may include at least an electrode lead extending from the edge of the pouch to the electrode assembly and extending to the outside of the pouch, and a lead film surrounding the electrode lead, Or the like.

도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지 제조방법을 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이차전지를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
A method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 7 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view schematically showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 먼저, 전극 조립체(200)를 파우치(100)의 내부 공간에 배치한다(S10). Referring to FIGS. 7 and 8, first, the electrode assembly 200 is disposed in the inner space of the pouch 100 (S10).

상기 파우치(100)는 제1 파우치 필름(110)과 제2 파우치 필름(120)을 포함하며, 상기 제1 파우치 필름(110)과 제2 파우치 필름(120) 사이에 형성된 공간에 상기 전극 조립체(200)를 수용할 수 있다. The pouch 100 includes a first pouch film 110 and a second pouch film 120. The pouch 100 is inserted into a space formed between the first pouch film 110 and the second pouch film 120, 200).

양 단부에 각각 전극 리드(210)가 부착된 상기 전극 조립체(200)는 상기 전극 리드(210)의 일부가 상기 파우치(100)의 외부로 연장되도록 상기 파우치(100) 내에 탑재될 수 있다. 상기 전극 리드(210)의 상기 파우치(100)의 테두리와 중첩되는 부분에는 리드 필름(300)이 상기 전극 리드(210)를 감싸는 구조로 부착될 수 있다. 그리고, 상기 파우치(100) 내에는 전해액이 주입될 수 있다.
The electrode assembly 200 having the electrode leads 210 attached to both ends thereof may be mounted in the pouch 100 such that a part of the electrode leads 210 extend to the outside of the pouch 100. A lead film 300 may be attached to a portion of the electrode lead 210 which overlaps the edge of the pouch 100 so as to surround the electrode lead 210. An electrolyte may be injected into the pouch 100.

상기 전극 조립체(200)가 상기 파우치(100) 내에 배치된 상태에서 상기 파우치(100)의 테두리를 열융착하여 실링한다. 상기 파우치(100) 테두리의 열융착은 도 1 및 도 2에 도시된 실시 형태에 따른 파우치 실링 장치(1)를 사용하여 수행될 수 있다. 특히, 상술한 파우치 실링 장치(1)를 통한 열융착은 상기 파우치(100)의 테두리 중 상기 전극 조립체(200)와 연결되어 상기 파우치(100)의 외부로 연장된 상기 전극 리드(210) 및 상기 전극 리드(210)를 감싸는 상기 리드 필름(300)을 포함하는 영역에 적용될 수 있다.
The edge of the pouch 100 is thermally fused and sealed when the electrode assembly 200 is disposed in the pouch 100. Thermal fusing of the rim of the pouch 100 can be performed using the pouch sealing apparatus 1 according to the embodiment shown in Figs. Particularly, the thermal fusion through the pouch sealing apparatus 1 described above is performed by connecting the electrode lead 210, which is connected to the electrode assembly 200 among the rims of the pouch 100 and extended to the outside of the pouch 100, And may be applied to an area including the lead film 300 surrounding the electrode lead 210.

열융착을 수행하기 위해 서로 마주하는 상기 제1 실링 블록(10)과 상기 제2 실링 블록(20) 사이에 상기 파우치(100)의 테두리(130)를 배치한다(S20).The edge 130 of the pouch 100 is disposed between the first sealing block 10 and the second sealing block 20 facing each other to perform thermal fusion at step S20.

다음으로, 상기 제1 실링 블록(10)과 제2 실링 블록(20)을 통해 상기 파우치(100)의 테두리(130)를 열융착하여 실링한다(S30)(도 3 내지 도 5 참조). 구체적으로, 서로 마주하는 제1 실링 블록(10)과 제2 실링 블록(20)이 상기 파우치(100) 테두리(130)를 상부 및 하부 양측 방향에서 가열 및 가압함으로써 열융착시켜 상기 제1 및 제2 실링 블록(10, 20)의 가압면(13, 23)과 접촉하는 부분에 접합부(131)를 형성한다. 그리고, 상기 파우치(100)의 테두리(130) 중 상기 홈부(10a, 20a)가 위치하는 부분에 비접합부(132)를 형성하고, 상기 홈부(10a, 20a)의 오목한 형태의 경계선을 따라서 상기 비접합부(132)와 접합부(131) 사이에 중간 접합부(133)를 형성한다. Next, the rim 130 of the pouch 100 is thermally fused and sealed through the first sealing block 10 and the second sealing block 20 (S30) (see FIGS. 3 to 5). Specifically, the first sealing block 10 and the second sealing block 20 facing each other heat and rub the rim 130 of the pouch 100 in both the upper and lower directions to thermally fuse the first and second sealing blocks 10, The sealing portions 131 are formed at portions of the two sealing blocks 10 and 20 which contact the pressing surfaces 13 and 23, respectively. A non-bonding portion 132 is formed at a portion of the rim 130 of the pouch 100 where the groove portions 10a and 20a are located and the non-bonding portion 132 is formed along the concave shaped boundary line of the groove portions 10a and 20a. An intermediate joint portion 133 is formed between the joint portion 132 and the joint portion 131.

상기 비접합 영역(132)은, 적어도 상기 파우치(100)의 테두리 중 상기 파우치(100)의 외부로 연장된 상기 전극 리드(210) 및 상기 전극 리드(210)를 감싸는 상기 리드 필름(300)을 포함하는 영역에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 비접합 영역(132)은 상기 파우치(100)의 내부 공간과 연결될 수 있다.
The non-bonding region 132 is formed at least in the edge of the pouch 100 between the electrode lead 210 extending to the outside of the pouch 100 and the lead film 300 surrounding the electrode lead 210. [ Or the like. The non-bonding region 132 may be connected to the inner space of the pouch 100.

도 9 및 도 10에서는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치형 이차전지를 개략적으로 나타내고 있다.9 and 10 schematically show a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.

상술한 방법을 통해서 제조된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파우치형 이차전지는 파우치(100)의 테두리(130)에 형성되는 접합부(131) 중 일부 영역이 접합되지 않은 비접합부(132)를 가질 수 있다. 그리고, 상기 파우치(100)의 테두리(130) 중 상기 비접합부(132)가 형성된 부분은 다른 부분에 비해 상기 접합부(131)의 폭이 좁은 구조를 가질 수 있다. The pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention manufactured through the above-described method has a non-joint portion 132 in which a part of the joint portion 131 formed on the rim 130 of the pouch 100 is not joined . A portion of the rim 130 of the pouch 100 where the non-bonding portion 132 is formed may have a narrower width than the other portions.

특히, 상기 비접합부(132)와 접합부(131) 사이에 상기 접합부(131)보다 상대적으로 약한 접착력을 가지는 중간 접합부(133)를 가질 수 있다. 따라서, 전체 접합부(131) 중에서 상기 비접합부(132)와 중간 접합부(133)가 형성된 영역에서는 상기 상기 비접합부(132)와 중간 접합부(133)가 차지하는 영역만큼 접착력이 완화될 수 있다.
Particularly, an intermediate joint 133 may be provided between the non-joint portion 132 and the joint portion 131, which has a relatively weaker adhesive force than the joint portion 131. Therefore, in the region of the entire bonding portion 131 where the non-bonding portion 132 and the intermediate bonding portion 133 are formed, the adhesive force can be reduced by an area occupied by the non-bonding portion 132 and the intermediate bonding portion 133.

도 11에서 도시하는 바와 같이, 상기 파우치(100) 내부에 가스가 발생하여 파우치(100)가 부풀어오르게 되면, 내부 압력(P)은 상기 비접합부(132)로 집중되고, 상대적으로 접착력이 약한 상기 중간 접합부(133)에서 접착이 해제되기 시작하여 상기 중간 접합부(133)와 연결된 상기 접합부(131)에서 접착이 해제됨으로써 그 부분으로 개봉이 이루어지며 가스가 외부로 배출될 수 있다. 이를 통해서 파우치형 이차전지의 비정상적인 작동 시 폭발 등이 발생하는 것을 방지하여 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
11, when gas is generated in the pouch 100 and the pouch 100 is inflated, the internal pressure P is concentrated in the non-contact portion 132, The bonding is released at the intermediate joint part 133 and the bonding is released at the joint part 131 connected to the intermediate joint part 133 so that the opening is made at that part and the gas can be discharged to the outside. Accordingly, it is possible to prevent the explosion or the like from occurring during abnormal operation of the pouch type secondary battery, thereby improving stability and reliability.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 파우치형 이차전지의 경우 제조 공정에서 사용되는 실링 장치를 통해서 파우치형 이차전지의 안정성을 확보할 수 있는 벤팅 시스템(venting system)을 구현할 수 있는 장점을 갖는다. 따라서, 일반적인 파우치형 이차전지에서 벤팅 시스템을 구현하기 위해 추가적인 공정을 수행하거나 별도의 기구를 추가하는 등의 복잡한 과정을 필요로 하지 않는다. 따라서, 생산성이 향상되고 비용절감의 효과를 기대할 수 있다.As described above, the pouch type secondary battery according to the present embodiment has an advantage that a venting system capable of securing the stability of the pouch type secondary battery can be realized through the sealing device used in the manufacturing process. Therefore, a complicated process such as additional process or additional mechanism is not required to implement a venting system in a general pouch type secondary battery. Therefore, the productivity can be improved and the cost reduction effect can be expected.

또한, 의도한 방향으로 벤팅이 이루어지도록 조절할 수 있어서 유해한 가스를 포집하여 배기하기 위한 설계 자유도가 높다는 장점이 있다.
In addition, it is possible to control the venting in an intended direction, which is advantageous in that the degree of freedom of design for collecting and exhausting harmful gas is high.

이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited thereto and that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

1... 파우치 실링 장치
10... 제1 실링 블록
20... 제2 실링 블록
10a, 20a... 홈부
100... 파우치
200... 전극 조립체
300... 리드 필름1 ... Pouch sealing device
10 ... first sealing block
20 ... second sealing block
10a, 20a ... groove
100 ... pouch
200 ... electrode assembly
300 ... lead film

Claims (13)

파우치형 이차전지의 파우치를 실링하는 장치에 있어서,
상기 파우치의 테두리 중 일측 영역을 가압 및 가열하는 제1 실링 블록; 및
상기 제1 실링 블록과 마주하여 배치되어 상기 파우치의 테두리 중 상기 일측 영역의 반대쪽에 위치하는 타측 영역을 가압 및 가열하는 제2 실링 블록;
을 포함하고,
상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은 각각 내측 단부면에 외측 단부면을 향해 함몰된 홈부를 가지는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 장치.
An apparatus for sealing a pouch of a pouch type secondary battery,
A first sealing block for pressing and heating one side of the rim of the pouch; And
A second sealing block disposed opposite to the first sealing block and pressing and heating the other area of the edge of the pouch opposite to the one side area;
/ RTI >
Wherein the first sealing block and the second sealing block each have a groove portion recessed toward the outer end face at an inner end face thereof.
제1항에 있어서,
상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은 각각 상기 내측 단부면 중 상기 홈부를 가지는 부분이 상기 외측 단부면을 향해 오목하게 함몰되어 비선형 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the first sealing block and the second sealing block has a non-linear structure in which the portion of the inner end surface having the groove portion is recessed toward the outer end surface.
제1항에 있어서,
상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은, 각각의 내측 단부면과 상기 각각의 내측 단부면에 수직하여 상기 파우치와 접하는 각각의 가압면이 연결되는 모서리 중 상기 홈부에서의 모서리가 곡면을 가지는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the first sealing block and the second sealing block has a curved surface at an edge of the groove, the edge of each of which the respective pressing surfaces contacting with the pouch perpendicular to the respective inner end surfaces and the respective inner end surfaces are connected, Wherein the pouch sealing device is a pouch sealing device.
제1항에 있어서,
상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은, 상기 외측 단부면이 상기 파우치의 테두리의 폭을 기준으로 외부 방향을 향하고, 상기 내측 단부면이 내부 방향을 향하는 구조로 상기 테두리와 접하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first sealing block and the second sealing block are in contact with the rim with a structure in which the outer end face faces outward with respect to the width of the rim of the pouch and the inner end face faces inward. Pouch sealing device.
제1항에 있어서,
상기 제1 실링 블록의 홈부와 상기 제2 실링 블록의 홈부는 서로 마주하는 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the groove portion of the first sealing block and the groove portion of the second sealing block are located at positions where the groove portions of the first and second sealing blocks face each other.
제1항에 있어서,
상기 제1 실링 블록의 홈부와 상기 제2 실링 블록의 홈부는 상기 제1 및 제2 실링 블록의 길이 방향의 중심에서 벗어난 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치 실링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a groove portion of the first sealing block and a groove portion of the second sealing block are located at positions deviated from the center of the first and second sealing blocks in the longitudinal direction.
전극 조립체를 파우치의 내부 공간에 배치하는 단계;
서로 마주하는 제1 실링 블록과 제2 실링 블록 사이에 상기 파우치의 테두리를 배치하는 단계; 및
상기 제1 실링 블록과 상기 제2 실링 블록을 통해 상기 파우치의 테두리를 열융착하여 밀봉하는 단계를 포함하고,
상기 제1 실링 블록 및 상기 제2 실링 블록은 각각 내측 단부면에 외측 단부면을 향해 함몰된 홈부를 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
Disposing an electrode assembly in an inner space of the pouch;
Disposing a rim of the pouch between the first sealing block and the second sealing block facing each other; And
And sealing the edge of the pouch by thermal fusion through the first sealing block and the second sealing block,
Wherein the first sealing block and the second sealing block each have a groove portion recessed toward an outer end face at an inner end face thereof.
제7항에 있어서,
상기 밀봉하는 단계는, 상기 파우치의 테두리 중 상기 제1 및 제2 실링 블록의 가압면과 접촉하는 부분에 접합부를 형성하고, 상기 홈부가 위치하는 부분에 비접합부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
8. The method of claim 7,
The sealing step may include forming a bonding portion at a portion of the edge of the pouch which is in contact with the pressing surface of the first and second sealing blocks and forming a non-bonding portion at a portion where the groove portion is located By weight.
제8항에 있어서,
상기 파우치의 테두리는 다른 영역에 비해 상기 비접합부가 형성된 부분에서의 상기 접합부의 폭이 좁은 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the rim of the pouch has a narrower width at the portion where the non-joined portion is formed than in other regions.
제8항에 있어서,
상기 접합부와 상기 비접합부 사이에 중간 접합부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising the step of forming an intermediate joint between the junction and the non-junction.
제10항에 있어서,
상기 중간 접합부는 상기 접합부의 접착력보다 상대적으로 낮은 접착력을 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the intermediate bonding portion has an adhesive strength relatively lower than an adhesive strength of the bonding portion.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비접합부는 상기 파우치의 내부 공간과 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
The method according to any one of claims 8 to 11,
Wherein the non-contact portion is connected to the inner space of the pouch.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비접합부는, 적어도 상기 파우치의 테두리 중 상기 전극 조립체와 연결되어 상기 파우치의 외부로 연장된 전극 리드 및 상기 전극 리드를 감싸는 리드 필름을 포함하는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method according to any one of claims 8 to 11,
Wherein the non-bonding portion is formed in a region including at least an electrode lead extending from the rim of the pouch to the electrode assembly and extending to the outside of the pouch, and a lead film surrounding the electrode lead.
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