KR20170088034A - Device for Manufacturing Battery Cell of Enhancing Electrolyte Wetting through Physical Stimulation - Google Patents

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KR20170088034A
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Abstract

The present invention relates to a device for improving the wetting of an electrolyte in an electrode assembly inside a battery cell. The present invention provides an electrolyte wetting device for manufacturing a battery cell, which includes: a battery cell tray with a downwardly indented shape with an upper side which is opened based on the ground to receive one or more battery cells; and a stimulus applying unit which is in contact with one side of the battery cell tray in a facing manner and applies a physical stimulus to the battery cell received in the battery cell tray.

Description

함침의 향상을 위해 물리적 자극을 이용하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치 {Device for Manufacturing Battery Cell of Enhancing Electrolyte Wetting through Physical Stimulation}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrolyte impregnating device for manufacturing a battery cell using physical stimulation for improving impregnation,

본 발명은 함침의 향상을 위해 물리적 자극을 이용하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell using physical stimulation for improving impregnation.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for the future, as the increase in the price of energy sources due to depletion of fossil fuels and the interest in environmental pollution are amplified. Various researches on power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power have been continuing, and electric power storage devices for more efficient use of such generated energy have also been attracting much attention.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Particularly, as technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries that can meet various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of the shape of a battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery which can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.The secondary battery includes a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is housed in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch type battery in which the electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet .

특히, 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.In particular, in recent years, a pouch-shaped battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet has attracted much attention due to low manufacturing cost, small weight, And its usage is gradually increasing.

일반적으로, 이러한 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 전지케이스에 내장시킨 상태로 밀봉함으로써, 제조된다.Generally, such a secondary battery is manufactured by sealing an electrode assembly having a structure including a cathode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode, together with an electrolytic solution, in a state where the electrode assembly is embedded in the battery case.

이러한 경우에, 상기 이차전지는 전극조립체에 대한 전해액의 함침을 향상시킬 수 있도록, 특정한 온도, 압력 및 시간의 조건 하에서 숙성(aging) 공정을 거치게 되고, 이러한 과정에서 발생한 가스를 외부로 배출시키는 탈기(degas) 공정을 거쳐 제조된다.In this case, the secondary battery is subjected to an aging process under a specific temperature, pressure, and time conditions so as to improve the impregnation of the electrolyte solution into the electrode assembly, and the degassing process (degas) process.

그러나, 상기 숙성 공정은 전극조립체가 전해액에 충분히 함침될 수 있도록 하기 위해, 지나치게 많은 시간을 소요하게 되며, 이에 따라, 이차전지의 제조에 소요되는 전체적인 시간 및 비용을 증가시키는 요인으로 작용한다.However, the aging process takes too much time to allow the electrode assembly to be sufficiently impregnated with the electrolytic solution, thereby increasing the overall time and cost required for manufacturing the secondary battery.

또한, 상기 숙성 공정은 전극조립체와 전해액을 전지케이스에 함께 밀봉시킨 상태로만 진행되는 바, 상기 전해액에 대한 함침이 전극조립체의 각 부위에 따라 상이해질 수 있으며, 경우에 따라, 국부적인 미함침 부위가 발생할 수 있는 문제점이 있다.In addition, since the aging process is performed only in a state where the electrode assembly and the electrolyte are sealed together in the battery case, the impregnation of the electrolyte may be different according to each part of the electrode assembly, and in some cases, There is a problem that can occur.

상기 문제점을 해결하기 위해, 이차전지의 탈기 공정 이후에, 추가적인 숙성 공정을 거침으로써, 전극조립체의 전해액에 대한 함침을 향상키기도 하지만, 이는 이차전지의 전체적인 공정을 지연시키고, 상기 이차전지의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 증가시키는 문제점이 있다.In order to solve the above problems, after the degassing process of the secondary battery, an additional aging process is performed to improve the impregnation of the electrode assembly with the electrolyte. However, this may delay the overall process of the secondary battery, There is a problem in that it takes time and cost to increase.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전지셀 트레이의 일측에 대면한 상태로 접해 있고 전지셀 트레이에 수납된 전지셀에 물리적 자극을 인가는 자극 인가부를 포함하도록 구성함으로써, 상기 물리적 자극으로 인한 전극조립체와 전해액의 직접적인 물리적 접촉을 증가시키고, 이에 따른 전해액의 함침을 향상시켜, 전지셀의 성능을 향상시킬 수 있으며, 추가적인 숙성 공정 내지 전해액 함침 공정이 불필요하므로, 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments. As described later, the inventors of the present application have found that the application of a physical stimulus to a battery cell which is in contact with one side of the battery cell tray and faces the battery cell tray is stimulated It is possible to increase the direct physical contact between the electrode assembly and the electrolyte due to the physical stimulation and improve the impregnation of the electrolyte solution thereby improving the performance of the battery cell and further performing the aging process or the electrolyte impregnation process Therefore, it has been confirmed that the time and cost required for manufacturing the battery cell can be saved, and the present invention has been accomplished.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided an electrolyte-impregnating apparatus for manufacturing a battery cell,

전지셀 내의 전극조립체에 대한 전해액의 함침(wetting)을 향상시키기 위한 장치로서, An apparatus for improving wetting of an electrolyte solution in an electrode assembly in a battery cell,

하나 이상의 전지셀이 수납되도록, 지면을 기준으로 상면이 개방된 상태로 하향 만입된 형상의 전지셀 트레이(tray); 및 A battery cell tray having a shape in which at least one battery cell is housed, the cell cell tray having a top surface opened in a downward direction with respect to the ground; And

상기 전지셀 트레이의 일측에 대면한 상태로 접해 있고 전지셀 트레이에 수납된 전지셀에 물리적 자극을 인가는 자극 인가부;A magnetic pole applying unit which is in contact with one side of the battery cell tray and faces the battery cell tray and applies a physical magnetic pole to the battery cell tray;

를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.As shown in FIG.

따라서, 상기 자극 인가부로부터 전지셀에 인가되는 물리적 자극으로 인해 전극조립체와 전해액의 직접적인 물리적 접촉이 증가하고, 이에 따른 전해액의 함침을 향상시켜, 전지셀의 성능을 향상시킬 수 있으며, 추가적인 숙성 공정 내지 전해액 함침 공정이 불필요하므로, 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있다.Therefore, the direct physical contact between the electrode assembly and the electrolyte increases due to the physical stimulation applied to the battery cell from the stimulus applying unit, thereby enhancing the impregnation of the electrolyte, thereby improving the performance of the battery cell, And the electrolytic solution impregnation step are not necessary, so that the time and cost required for manufacturing the battery cell can be saved.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장된 구조로 이루어질 수 있다.In one specific example, the battery cell may have a structure in which an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is embedded in a battery case together with an electrolyte solution.

다시 말해, 본 발명에 따른 전해액 함침 장치를 통해 제조될 수 있는 전지셀은 그 구조 내지 종류가 크게 제한되는 것은 아니며, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장된 구조로서, 상기 전극조립체에 대해 전해액이 직접 접촉하는 구조의 전지셀에 용이하게 적용될 수 있다.In other words, the structure and the kind of the battery cell that can be manufactured through the electrolyte impregnation device according to the present invention are not limited to a great extent, and an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode The battery pack can be easily applied to a battery cell having a structure in which an electrolyte solution is directly contacted with the electrode assembly.

한편, 상기 전지셀 제조용 전해액 함침 장치는 자극 인가부로부터의 물리적 자극이 전지셀에 효과적으로 전달될 수 있는 구조라면, 그 물리적 자극의 인가 방식 내지 구조가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 자극 인가부는 전지셀 트레이의 하면에 대면하여 고정되어 있고, 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 구조일 수 있다.In the meantime, if the physical impulse from the stimulus application unit is effectively transferred to the battery cell, the electrolyte impregnation apparatus for producing a battery cell is not limited to a method or structure of the physical stimulus, The applying unit may be fixed to the bottom surface of the battery cell tray and may be configured to apply a physical stimulus by rotation.

더욱 구체적으로, 상기 자극 인가부는 판상형 구조로 이루어질 수 있으며, 전지셀 트레이의 하면에 대면하여 고정된 상태로 회전하는 구조일 수 있다.More specifically, the magnetic pole applying unit may have a plate-like structure and may be configured to rotate in a fixed state facing the lower surface of the battery cell tray.

따라서, 상기 판상형 구조로 이루어진 자극 인가부의 회전으로 인해, 상기 자극 인가부에 대면한 상태로 고정되어 있는 전지셀 트레이 역시 안정적으로 고정된 상태에서 회전하게 되며, 상기 회전으로 인해 발생한 원심력이 전지셀 트레이에 수납되어 있는 전지셀에 인가되어, 전지셀 내의 전극조립체에 대한 전해액의 함침이 향상될 수 있다.Therefore, due to the rotation of the magnetic pole applying unit having the plate-like structure, the battery cell tray fixed in a state facing the magnetic pole applying unit also rotates in a stable fixed state, The impregnation of the electrolyte solution into the electrode assembly in the battery cell can be improved.

이때, 상기 자극 인가부는 평면상으로 시계 방향 또는 반시계 방향 중에서 하나의 방향으로 회전하여 물리적 자극을 인가하는 구조일 수 있다.In this case, the stimulus applying unit may be a structure that applies a physical stimulus by rotating in a planar direction clockwise or counterclockwise.

즉, 상기 자극 인가부는 평면상으로 일 방향으로만 회전함으로써, 상기 회전으로 인해 발생하는 원심력을 전지셀에 인가함으로써, 전해액에 대한 함침을 향상시키는 구조일 수 있다.That is, the magnetic pole applying unit may be a structure that improves impregnation of the electrolyte by applying a centrifugal force generated by the rotation to the battery cell by rotating only in one direction in a plane.

그러나, 상기 자극 인가부의 회전 방향이 이에 한정되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 자극 인가부는 평면상으로 시계 방향 및 반시계 방향으로 반복적인 교번 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 구조일 수도 있음은 물론이다.However, the direction of rotation of the magnetic pole applying unit is not limited thereto. Specifically, the magnetic pole applying unit may be a structure that applies a physical magnetic pole by alternately repeating clockwise and counterclockwise planar rotation to be.

이러한 경우에, 상기 자극 인가부에 의해 인가되는 물리적 자극은 자극 인가부가 평면상으로 시계 방향 또는 반시계 방향 중에서 하나의 방향으로 회전하는 횟수 내지 각도가 적절하게 조절됨으로써, 상기 회전에 의해 발생하는 원심력 이외에, 반복적인 진동의 형태로 인가되는 구조일 수 있다.In this case, the physical stimulus applied by the stimulus applying unit is appropriately adjusted by adjusting the number or angle of rotation of the stimulus applying unit in one direction, either clockwise or counterclockwise, on the plane, so that the centrifugal force In addition, it may be a structure applied in the form of repetitive vibrations.

더욱 구체적으로, 상기 자극 인가부은 평면상으로 시계 방향으로 100회 회전한 이후에, 반시계 방향으로 100회 회전하고, 이후 다시 시계 방향으로 100회 회전하면서 상기 반복적인 교번 회전에 의해 발생하는 원심력의 형태로 물리적 자극을 인가하는 구조일 수 있다.More specifically, the magnetic pole applying portion is rotated 100 times in a clockwise direction in a plan view, then rotated 100 times in a counterclockwise direction, and then is rotated 100 times in a clockwise direction, and the centrifugal force generated by the repetitive alternate rotation Lt; RTI ID = 0.0 > physical stimulation. ≪ / RTI >

또한, 상기 자극 인가부는 평면상으로 시계 방향으로 1회 미만, 예를 들어, 평면상으로 60도로 회전한 이후에, 반시계 방향으로 60도 회전하고, 이후 다시 시계 방향으로 60도 회전하면서 상기 반복적인 교번 회전에 의해 발생하는 진동의 형태로 물리적 자극을 인가하는 구조일 수 있다. In addition, the magnetic pole applying unit may be rotated in a counterclockwise direction by 60 degrees, then rotated clockwise by 60 degrees, after rotating the magnetic pole applying unit in a clockwise direction less than once, for example, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

따라서, 상기 자극 인가부는 일 방향으로 발생하는 원심력에 비해, 보다 다양한 방향으로 발생하는 물리적 자극을 인가할 수 있으며, 이에 따라, 전극조립체의 각 부위에 따른 전해액의 함침이 보다 균일해질 수 있다.Therefore, the magnetic pole applying unit can apply the physical stimulation that occurs in various directions in comparison with the centrifugal force generated in one direction, so that the impregnation of the electrolytic solution along each part of the electrode assembly can be more uniform.

한편, 상기 자극 인가부는 전극조립체에 대한 전해액의 함침이 안정적으로 향상될 수 있는 정도라면, 그 회전 속도가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 자극 인가부는 2,000 rpm 내지 4,000 rpm의 속도로 회전하는 구조일 수 있다.If the impregnation of the electrolyte solution with respect to the electrode assembly can be stably improved, the rate of rotation of the stimulating unit is not limited. In detail, the stimulating unit may be rotated at a speed of 2,000 rpm to 4,000 rpm Lt; / RTI >

만일, 상기 자극 인가부가 2,000 rpm 미만의 속도로 회전할 경우에는, 상기 자극 인가부의 회전 속도가 지나치게 느려, 전극조립체에 대한 전해액의 함침이 충분히 향상될 수 있을 정도의 원심력이 발생하지 못할 수 있고, 이와 반대로, 상기 자극 인가부가 4,000 rpm을 초과하는 속도로 회전할 경우에는, 상기 자극 인가부의 회전 속도가 지나치게 커져, 이로 인해 발생하는 원심력 역시 지나치게 커질 수 있으며, 이로 인해, 전해액이 함침되는 정도가 상기 전극조립체의 각 부위에 따라, 국부적으로 상이해질 수 있다.If the magnetic pole applying unit rotates at a speed of less than 2,000 rpm, the rotation speed of the magnetic pole applying unit is excessively slow, so that centrifugal force may not be generated enough to improve the impregnation of the electrolyte solution into the electrode assembly, On the contrary, when the magnetic pole applying unit rotates at a speed exceeding 4,000 rpm, the rotating speed of the magnetic pole applying unit becomes excessively large and the centrifugal force generated thereby may become too large. As a result, Can be locally different depending on each part of the electrode assembly.

또한, 상기 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀은 전지셀 트레이의 중앙 부위에 위치하거나, 2개 이상의 전지셀들이 전지셀 트레이의 내주면에 대면한 상태에서 서로 대향하는 방향으로 배열되어 위치하는 구조일 수 있다.The battery cells accommodated in the battery cell trays may be located at a central portion of the battery cell tray or may be arranged in a direction facing each other with two or more battery cells facing the inner peripheral surface of the battery cell tray. have.

더욱 구체적으로, 상기 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀은 전지셀 트레이의 중앙 부위에 위치하는 경우에는, 전지셀이 전지셀 트레이의 일측 방향으로 인접하여 위치하는 경우에 비해, 상기 전지셀의 각 부위에 인가되는 물리적 자극의 차이가 상대적으로 없거나, 적을 수 있으며, 이에 따라, 상기 전지셀 내의 전극조립체의 각 부위에 따른 전해액 함침이 보다 균일해질 수 있다.More specifically, when the battery cells housed in the battery cell trays are located at the central portion of the battery cell tray, compared with the case where the battery cells are adjacent to one side of the battery cell tray, The difference in the physical stimulus applied to the electrode assembly in the battery cell may be relatively small or small so that electrolyte solution impregnation along each part of the electrode assembly in the battery cell can be more uniform.

또한, 상기 전지셀이 전지셀 트레이의 일측 방향으로 인접하여 위치하는 경우에 비해, 전지셀의 회전 반경이 상대적으로 감소하므로, 상기 자극 인가부의 회전에 의해 전지셀에 인가되는 원심력 역시 상대적으로 감소하며, 이로 인해, 자극 인가부의 회전 축에 인가되는 응력이 감소되어, 자극 인가부의 손상을 방지할 수 있다.Further, as compared with the case where the battery cells are located adjacent to one side of the battery cell tray, the rotation radius of the battery cells is relatively reduced, so that the centrifugal force applied to the battery cells by the rotation of the magnetic pole applying unit also decreases relatively Therefore, the stress applied to the rotation axis of the stimulus applying portion is reduced, and damage to the stimulus applying portion can be prevented.

반면에, 상기 전지셀 트레이에 수납되는 2개 이상의 전지셀들이 전지셀 트레이의 중앙 부위에 위치하지 않을 경우에는, 상기 전지셀들은 전지셀 트레이의 내주면에 대면한 상태에서 서로 대향하는 방향으로 배열되어 위치하는 구조일 수 있다.On the other hand, when two or more battery cells housed in the battery cell tray are not located at the central portion of the battery cell tray, the battery cells are arranged in a direction opposite to the inner peripheral surface of the battery cell tray Lt; / RTI >

이러한 경우에, 상기 전지셀들의 회전 반경은, 전지셀들이 전지셀 트레이의 중앙 부위에 위치하는 경우에 비해 상대적으로 커지므로, 상기 자극 인가부의 회전에 의해 전지셀들에 인가되는 원심력 역시 상대적으로 증가하며, 이에 따라, 상기 전지셀들 내의 전극조립체에 대한 전해액의 함침을 위해 소요되는 시간을 보다 절약할 수 있다.In this case, since the rotation radius of the battery cells is relatively large as compared with the case where the battery cells are located at the center of the battery cell tray, the centrifugal force applied to the battery cells by the rotation of the magnetic pole applying unit also increases Accordingly, the time required for impregnating the electrolyte solution into the electrode assembly in the battery cells can be further shortened.

또한, 상기 2개 이상의 전지셀들은 전지셀 트레이의 내주면에 대면한 상태에서 서로 대향하는 방향으로 배열되어 위치함으로써, 자극 인가부의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 전지셀 트레이로부터 상기 전지셀들이 이탈되는 현상을 방지하고, 자극 인가부의 회전 축에 인가되는 응력의 불균형을 해소함으로써, 자극 인가부의 손상을 방지할 수 있다.The two or more battery cells are arranged in a direction facing each other in a state of facing the inner peripheral surface of the battery cell tray so that the battery cells are separated from the battery cell tray by the centrifugal force generated by the rotation of the magnetic pole applying unit And it is possible to prevent damage to the magnetic pole applying portion by eliminating the unevenness of the stress applied to the rotating shaft of the magnetic pole applying portion.

이때, 상기 전지셀 트레이는 자극 인가부의 회전에 의해 발생하는 원심력으로 인해, 전지셀 트레이에 탑재된 상기 전지셀이 이탈되는 현상을 효과적으로 방지하고, 안정적이 수납 상태를 유지할 수 있는 구조라면, 그 구조가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 전지셀 트레이는 각 위치에서, 자극 인가부의 회전에 의해 인가되는 물리적 자극의 차이를 최소화하는 동시에, 다양한 구조의 전지셀을 용이하게 수납할 수 있도록, 평면상으로 원형 또는 사각형 구조로 이루어질 수 있다.In this case, if the battery cell tray is a structure capable of effectively preventing the detachment of the battery cell mounted on the battery cell tray due to the centrifugal force generated by the rotation of the magnetic pole applying unit, and stably holding the battery cell, The battery cell tray is provided with a plurality of battery cells having different structures to minimize the difference in the physical stimulus applied by the rotation of the stimulus applying unit at each position and to easily accommodate the battery cells of various structures, And may be circular or rectangular in plan view.

한편, 상기 전지셀 트레이는 2개 이상의 전지셀들에 대해 각각의 전지셀 탑재 위치를 설정하도록, 전지셀 트레이를 분할하는 격벽을 포함하고 있는 구조일 수 있다.The battery cell tray may include a partition for partitioning the battery cell tray so as to set the respective battery cell mounting positions for the two or more battery cells.

이에 따라, 상기 전지셀 트레이에 수납된 전지셀들은 격벽에 의해 안정적인 수납 상태를 유지할 수 있다.Accordingly, the battery cells housed in the battery cell tray can be stably housed by the partition walls.

이때, 상기 격벽의 형성 높이는 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀의 안정적인 수납 상태를 유지할 수 있도록, 상기 전지셀의 높이를 기준으로 50% 내지 90%의 크기로 이루어질 수 있다.At this time, the height of the partition wall may be 50% to 90% of the height of the battery cell, so as to maintain a stable storage state of the battery cells accommodated in the battery cell tray.

만일, 상기 격벽의 형성 높이가 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀의 높이를 기준으로 50% 미만의 크기로 형성될 경우에는, 상기 격벽이 전지셀의 수납 상태를 안정적으로 유지하지 못할 수 있고, 이와 반대로, 상기 격벽의 형성 높이가 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀의 높이를 기준으로 90%를 초과하는 크기로 형성될 경우에는, 전극조립체에 대한 전해액의 함침 과정이 완료된 이후에, 상기 전지셀 트레이로부터 전지셀을 제거하기가 어려울 수 있다.If the height of the barrier ribs is less than 50% of the height of the battery cells stored in the battery cell trays, the barrier ribs may not stably hold the battery cells. On the contrary, if the height of the barrier ribs is greater than 90% based on the height of the battery cells housed in the battery cell trays, after the process of impregnating the electrolyte solution into the electrode assemblies is completed, It may be difficult to remove the battery cell from the battery cell.

한편, 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 전지셀 제조용 전해액 함침 장치는 자극 인가부로부터의 물리적 자극이 전지셀에 효과적으로 전달될 수 있는 구조라면, 그 물리적 자극의 인가 방식 내지 구조가 크게 제한되는 것은 아니며, 또 다른 구체적인 예에서, 상기 물리적 자극은 자극 인가부에서 발생하는 초음파에 의해 인가되는 구조일 수 있다.Meanwhile, as described above, if the electrolyte impregnating apparatus for producing a battery cell is structured such that the physical stimulus from the stimulus applying unit can be effectively transmitted to the battery cells, the method and structure of the physical stimulation are not limited to a great extent, In another specific example, the physical stimulation may be a structure applied by ultrasonic waves generated in a stimulus application portion.

일반적으로, 초음파는 고유의 높은 진동수로 인하여 전지셀에 규칙적인 진동을 인가할 수 있으며, 이에 따라, 보다 용이하게 전지셀 내의 전극조립체와 전해액의 접촉을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라, 전극조립체에 대한 전해액의 함침을 향상시킬 수 있다.Generally, ultrasonic waves can apply a regular vibration to the battery cell due to inherent high frequency, thereby making it easier to increase the contact between the electrode assembly and the electrolyte in the battery cell, Impregnation of the electrolytic solution can be improved.

특히, 상기 초음파는 20 kHz 내지 100 kHz의 진동수와 2 ㎛ 내지 30 ㎛의 진폭을 가질 수 있다.In particular, the ultrasonic waves may have a frequency of 20 kHz to 100 kHz and an amplitude of 2 to 30 탆.

만일, 상기 초음파의 진동수와 진폭이 상기 범위보다 낮을 경우, 소망하는 전해액 함침 향상의 효과를 발휘할 수 없으며, 상기 범위보다 높을 경우, 제조 공정상 효율성이 감소하고, 지나친 진동으로 인해 전지셀의 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.If the frequency and the amplitude of the ultrasonic wave are lower than the above range, the desired effect of improving electrolyte impregnation can not be exhibited. If the frequency and the amplitude are higher than the above range, the efficiency of the manufacturing process is decreased, There is a problem that can be deteriorated.

또한, 상기 초음파는 한 차례, 또는 주기적 또는 비주기적으로 두 차례 이상 인가될 수 있다.The ultrasonic waves may be applied once or twice or more periodically or aperiodically.

여기서, 상기 자극 인가부로부터 초음파가 인가되는 횟수 및 주기는 상기 초음파가 인가되는 전지셀의 수량 및 크기와 같은 조건에 따라 적절히 선택될 수 있음은 물론이다.Here, the number and frequency of application of the ultrasonic waves from the stimulus applying unit may be appropriately selected according to conditions such as the quantity and size of the battery cells to which the ultrasonic waves are applied.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 전지셀 트레이에 수납된 상태에서 액상 매체에 담지되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the battery cell may be a structure that is housed in a battery cell tray and is carried on a liquid medium.

더욱 구체적으로, 상기 액상 매체는 자극 인가부로부터 인가되는 초음파 형태의 물리적 자극을 전지셀에 전달해주는 매개체로서, 전지셀 트레이에 수납된 전지셀을 담지시켜, 결과적으로 전지셀 트레이와 전지셀 사이의 공간을 채운 상태를 유지할 수 있다.More specifically, the liquid medium is a medium for transferring ultrasonic physical stimuli applied from a magnetic pole applying unit to the battery cells, and is configured to bear the battery cells accommodated in the battery cell tray, The space can be kept filled.

따라서, 상기 자극 인가부로부터 인가되는 초음파는 손실을 최소화하면서 전지셀에 보다 효과적으로 전달될 수 있으며, 상기 전지셀의 모든 부위에 균일하게 전달됨으로써, 전지셀 트레이를 사이에 두고 자극 인가부에 인접한 부위와 같은 특정 부위에 초음파가 집중됨으로써 발생할 수 있는 전지셀의 손상 내지 단락 등의 문제점을 효과적으로 예방할 수 있다.Accordingly, the ultrasonic waves applied from the stimulus applying unit can be more effectively transmitted to the battery cell while minimizing the loss, and are uniformly transmitted to all the parts of the battery cell. Thus, It is possible to effectively prevent problems such as damage or short-circuiting of the battery cell, which may be caused by concentration of ultrasonic waves in a specific region such as the endoscope.

또한, 상기 효과를 극대화할 수 있도록, 상기 전지셀은 외부 표면적을 기준으로 적어도 50% 이상이 액상 매체에 담지되어 있는 구조일 수 있다.In order to maximize the above effect, the battery cell may have a structure in which at least 50% or more of the battery cells are supported on the liquid medium based on the outer surface area.

만일, 상기 전지셀이 외부 표면적을 기준으로 50% 미만이 액상 매체에 담지되어 있는 경우, 상기 액상 매체에 의한 초음파 전달의 효과가 저하되어, 소망하는 효과를 발휘하지 못할 수 있다.If the battery cell has less than 50% of the outer surface area of the battery cell carried on the liquid medium, the effect of ultrasonic wave transmission by the liquid medium may be deteriorated and the desired effect may not be exhibited.

이러한 경우에, 상기 액상 매체는 자극 인가부로부터의 초음파로 인해 발생하는 진동을 전지셀 트레이에 수납된 전지셀에 효과적으로 전달할 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 비용 및 취급의 용이성 등을 고려하였을 때, 물(water)일 수 있다.In this case, the type of the liquid medium is not limited as long as it can effectively transmit the vibration generated by the ultrasonic wave from the stimulus application part to the battery cells accommodated in the battery cell tray. In detail, Water, and the like.

이러한 경우에, 상기 전지셀 트레이는, 자극 인가부가 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 경우와 달리, 액상 매체에 의한 초음파의 전달 효과를 극대화할 수 있도록, 별도의 격벽을 포함하지 않는 구조일 수 있다.In this case, the battery cell tray may not include a separate partition so as to maximize the effect of transmitting ultrasonic waves by the liquid medium, unlike the case where the stimulus applying unit applies physical stimulation by rotation .

다시 말해, 상기 물리적 자극이 자극 인가부에서 발생하는 초음파에 의해 인가되는 경우에는, 전지셀 트레이가 별도의 격벽을 포함할 필요가 없으므로, 상기 전지셀 트레이의 구조를 상대적으로 간소화할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있으며, 상기 자극 인가부가 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 경우에는, 상기 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀이 액상 매체와 같이 물리적 자극을 보다 효과적으로 전달하기 위한 별도의 매개체 내에 담지될 필요가 없으므로, 전해액 함침 과정이 보다 간소화될 수 있다.In other words, when the physical stimulation is applied by the ultrasonic wave generated in the stimulus application portion, the structure of the battery cell tray can be relatively simplified since the battery cell tray does not need to include a separate partition wall. Accordingly, it is possible to reduce the cost and time required for manufacturing the electrolyte-impregnating device for manufacturing a battery cell. When the stimulus applying unit applies a physical stimulus by rotation, the battery cell accommodated in the battery cell tray, The electrolyte impregnation process can be further simplified since it is not necessary to be carried in a separate medium for more effectively transmitting the physical stimulus.

또한, 본 발명은 상기 전지셀 제조용 전해액 함침 장치를 사용하여 전극조립체에 대해 전해액을 함침시키는 방법을 제공하는 바, 상기 전지셀 제조용 전해액 함침 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method for impregnating an electrode assembly with an electrolytic solution using the electrolytic solution impregnating apparatus for producing a battery cell,

i) 전지셀 트레이의 개방된 상면을 통해, 전지셀을 수납하는 단계;i) receiving the battery cell through an open upper surface of the battery cell tray;

ii) 상기 전지셀 트레이에 전지셀이 수납된 상태에서, 자극 인가부를 작동시킴으로써, 전지셀에 물리적 자극을 인가하는 단계; 및ii) applying a physical stimulus to the battery cell by operating a stimulus applying unit in a state where the battery cell is housed in the battery cell tray; And

iii) 상기 물리적 자극의 인가가 완료된 전지셀을 전지셀 트레이로부터 분리하는 단계;iii) separating the battery cell to which the physical stimulation is applied from the battery cell tray;

를 포함할 수 있다.. ≪ / RTI >

이러한 경우에, 상기 자극 인가부는 전지셀 트레이의 하면에 대면하여 고정되어 있고, 회전에 의해 물리적 자극을 인가할 수 있다.In this case, the magnetic pole applying section is fixed to the lower surface of the battery cell tray so that a physical stimulus can be applied by rotation.

그러나, 상기 물리적 자극의 인가 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 물리적 자극은 자극 인가부에서 발생하는 초음파에 의해 인가되는 구조일 수도 있다.However, the method of applying the physical stimulus is not limited thereto. Specifically, the physical stimulus may be a structure applied by ultrasonic waves generated in the stimulus application portion.

즉, 상기 물리적 자극은 자극 인가부의 회전에 의해 인가되거나, 자극 인가부에서 발생하는 초음파에 의해 인가될 수 있으며, 이에 따라, 전지셀 내의 전극조립체에 대한 전해액의 함침을 효과적으로 향상시킬 수 있다.That is, the physical stimulation can be applied by the rotation of the stimulus applying unit or by the ultrasonic wave generated from the stimulus applying unit, thereby effectively enhancing the impregnation of the electrolyte solution into the electrode assembly in the battery cell.

본 발명은 또한, 상기 전지셀 제조용 전해액 함침 장치를 사용하여 제조되는 전지셀 및 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 전지팩을 제공하는 바, 상기와 같은 전지셀 내지 전지팩은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.The present invention also provides a battery cell manufactured using the electrolyte impregnating device for battery cell production and a battery pack including at least one battery cell, wherein the battery cell or the battery pack is known in the art , And a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치는, 전지셀 트레이의 일측에 대면한 상태로 접해 있고 전지셀 트레이에 수납된 전지셀에 물리적 자극을 인가는 자극 인가부를 포함하도록 구성됨으로써, 상기 물리적 자극으로 인한 전극조립체와 전해액의 직접적인 물리적 접촉을 증가시키고, 이에 따른 전해액의 함침을 향상시켜, 전지셀의 성능을 향상시킬 수 있으며, 추가적인 숙성 공정 내지 전해액 함침 공정이 불필요하므로, 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.As described above, the electrolyte-impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to the present invention is configured to include a magnetic pole applying unit which is in contact with one side of a battery cell tray and is in contact with a battery cell accommodated in the battery cell tray, Thus, it is possible to increase the direct physical contact between the electrode assembly and the electrolyte due to the physical stimulation, thereby improving the impregnation of the electrolyte solution, thereby improving the performance of the battery cell and eliminating the need for an additional aging step or electrolyte impregnation step. The time and cost required for manufacturing the cell can be saved.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지셀 트레이의 정면 구조 및 평면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 전지셀 트레이의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic view schematically showing the structure of an electrolyte solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic view showing a front structure and a plan structure of the battery cell tray of FIG. 1; FIG.
3 is a schematic view schematically showing the structure of a battery cell tray of an electrolyte solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to another embodiment of the present invention;
4 is a schematic view schematically showing the structure of an electrolyte solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 전지셀 트레이의 정면 구조 및 평면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic view schematically showing the structure of an electrolyte solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view schematically showing a front structure and a planar structure of the battery cell tray of FIG. Are shown.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 전지셀 제조용 전해액 함침 장치(100)는 전지셀 트레이(110) 및 자극 인가부(120)를 포함하고 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 together, the electrolyte infiltrating apparatus 100 for manufacturing a battery cell includes a battery cell tray 110 and a magnetic pole applying unit 120.

자극 인가부(120)는 평면상으로 원형 구조로 이루어져 있으며, 판상형 구조로서, 전지셀 트레이(110)의 하면에 대면한 상태로 고정되어 있고, 자극 인가부(120)의 하면에는 자극 인가부(120)를 회전시키는 회전 축(121)이 연결되어 있다.The stimulus applying unit 120 has a planar and circular structure and is a plate-like structure fixed on the lower surface of the battery cell tray 110. The lower surface of the stimulus applying unit 120 is provided with a magnetic pole applying unit 120 are connected to a rotary shaft 121 for rotating the rotary shaft.

자극 인가부(120)는 평면상으로 반시계 방향으로 회전(R1)함으로써, 이로 인해 발생하는 원심력 형태의 물리적 자극을 전지셀 트레이(110)에 수납되는 전지셀에 인가할 수 있다.The stimulus applying unit 120 rotates in a counterclockwise direction (R1) in a planar manner, so that a physical stimulus in the form of a centrifugal force generated thereby can be applied to the battery cells stored in the battery cell tray 110.

여기서, 자극 인가부(120)는 평면상으로 시계 방향으로 회전하거나, 시계 방향 및 반시계 방향으로 반복적인 교번 회전에 의해 물리적 자극을 인가할 수도 있으며, 이러한 자극 인가부(120)의 회전 방향 및 회전 방법 등은 전지셀 트레이(110)에 수납되는 전지셀의 크기, 전해액 함침 장치(100)의 크기와 같은 요인을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.Here, the stimulus applying unit 120 may rotate in a clockwise direction on a plane, or may alternatively apply a physical stimulus by alternately repeating clockwise and counterclockwise rotation. The direction of rotation of the stimulus- Rotation method and the like can be appropriately selected in consideration of factors such as the size of the battery cell housed in the battery cell tray 110 and the size of the electrolyte infiltration device 100.

전지셀 트레이(110)는 평면상으로 원형 구조로 이루어져 있으며, 자극 인가부(120)의 위치에 대향하는 상면이 개방된 상태로 하향 만입된 형상으로 이루어져 있다.The battery cell tray 110 is formed in a circular shape in a planar shape and has a shape in which the upper surface opposed to the position of the magnetic pole applying unit 120 is opened downward.

전지셀 트레이(110)는 각각의 전지셀 탑재 위치를 설정하도록, 전지셀 트레이(112)를 분할하는 격벽(111)을 포함하고 있으며, 총 9개의 전지셀 트레이(112)가 형성되어 있다.The battery cell tray 110 includes partition walls 111 dividing the battery cell tray 112 so as to set respective battery cell mounting positions and a total of nine battery cell trays 112 are formed.

원통형 전지셀(101)은 평면상으로 전지셀 트레이(110)의 중앙에 형성된 전지셀 트레이(112a)에 수납되어 있으나, 2개 이상의 전지셀(101)이 수납되는 경우에는 전지셀 트레이(110)의 내주면에 대면하는 다른 전지셀 트레이(112)에 수납될 수도 있음은 물론이다.The cylindrical battery cell 101 is housed in a battery cell tray 112a formed at the center of the battery cell tray 110 in a plan view. However, when two or more battery cells 101 are accommodated, It may be housed in another battery cell tray 112 facing the inner circumferential surface of the battery cell tray 112.

다만, 이러한 경우에는, 2개 이상의 전지셀(101)은 자극 인가부(120)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 전지셀 트레이(110)로부터 전지셀(101)이 이탈되는 현상을 방지하는 동시에, 자극 인가부(120)의 회전 축(121)에 인가되는 응력의 불균형을 해소함으로써, 자극 인가부(120)의 손상을 방지할 수 있도록, 서로 대향하는 방향으로 배열되어 수납된다.In this case, however, the two or more battery cells 101 are prevented from being detached from the battery cell tray 110 due to the centrifugal force generated by the rotation of the magnetic pole applying unit 120 At the same time, the irregularities of the stress applied to the rotary shaft 121 of the stimulus applying unit 120 are eliminated, so that the stimulation applying unit 120 can be prevented from being damaged.

격벽(111)의 높이(H1)는 전지셀(101)의 높이(H2)를 기준으로 약 60%의 크기로 이루어져 있다.The height H1 of the barrier rib 111 is about 60% of the height H2 of the battery cell 101. [

따라서, 전지셀(101)은 전지셀 트레이(110) 내에서 안정적인 수납 상태를 유지하는 동시에, 전극조립체에 대한 전해액의 함침 과정이 완료된 이후에, 전지셀 트레이(110)로부터 용이하게 제거될 수 있다.Therefore, the battery cell 101 can be easily removed from the battery cell tray 110 after the impregnation process of the electrolyte solution with respect to the electrode assembly is completed while maintaining a stable storage state in the battery cell tray 110 .

도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 전지셀 트레이의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.3 is a schematic view schematically showing a structure of a battery cell tray of an electrolyte solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전지셀 트레이(30)는 평면상으로 사각형 구조로 이루어져 있으며, 자극 인가부의 위치에 대향하는 상면이 개방된 상태로 하향 만입된 형상으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 3, the battery cell tray 30 has a rectangular shape in a plan view, and has an upwardly facing depressed shape with an upper surface opposed to the position of the magnetic pole applying portion opened.

전지셀 트레이(310) 각각의 전지셀 탑재 위치를 설정하도록, 전지셀 트레이(312)를 분할하는 격벽(311)을 포함하고 있으며, 총 9개의 전지셀 트레이(312)가 형성되어 있다.And a partition 311 for dividing the battery cell tray 312 so as to set the battery cell loading position of each of the battery cell trays 310. A total of nine battery cell trays 312 are formed.

전지셀 트레이(310)의 개방된 상면에 대응되는 격벽(311)의 외주변(311a)은 전지셀(301)에 인접한 방향으로 갈수록, 격벽(311)의 높이(H3)가 작아지는 경사 구조를 갖도록 형성되어 있다.The outer periphery 311a of the partition 311 corresponding to the opened upper surface of the battery cell tray 310 has a tilted structure in which the height H3 of the partition 311 becomes smaller toward the battery cell 301 Respectively.

상기 구조를 제외한 나머지 구조는 도 2의 전지셀 트레이와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The remaining structure except for the above structure is the same as that of the battery cell tray of FIG. 2, so a detailed description thereof will be omitted.

도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a schematic view schematically showing the structure of an electrolyte solution-impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 전지셀 제조용 전해액 함침 장치(400)는 전지셀 트레이(410) 및 자극 인가부(420)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 4, the electrolyte infiltrating apparatus 400 for manufacturing a battery cell includes a battery cell tray 410 and a magnetic pole applying unit 420.

전지셀 트레이(410)는 자극 인가부(420)의 위치에 대향하는 상면이 개방된 상태로 하향 만입된 형상으로 이루어져 있다.The battery cell tray 410 has a shape in which an upper surface opposite to the position of the stimulus applying unit 420 is opened downward.

따라서, 전지셀(401)은 전지셀 트레이(410)의 개방된 상면을 통해 보다 용이하게 수납 및 제거될 수 있으며, 만입된 형상에 따라 형성된 전지셀 트레이(410)의 측벽(411)은 전지셀(401)을 안정적으로 지지함으로써, 자극 인가부(420)로부터 인가되는 물리적 자극으로 인한 전지셀(401)의 유동 및 손상을 방지할 수 있다.The side walls 411 of the battery cell trays 410 formed in accordance with the recessed shape are connected to the side walls 411 of the battery cell trays 410, It is possible to prevent the battery cell 401 from flowing and being damaged due to the physical stimulation applied from the stimulus applying unit 420 by stably supporting the battery cell 401.

전지셀(401)은 전지셀 트레이(410)에 수납된 상태에서, 외부 표면적을 기준으로 약 90%가 액상 매체(240)에 담지되어 있다.The battery cell 401 is housed in the battery cell tray 410, and about 90% of the battery cell 401 is supported on the liquid medium 240 based on the outer surface area.

따라서, 자극 인가부(420)로부터의 물리적 자극은 액상 매체(430)를 통해, 손실을 최소화하면서 전지셀(401)에 보다 효과적으로 전달될 수 있다.Therefore, the physical stimulation from the stimulus applying unit 420 can be more effectively transmitted to the battery cell 401 through the liquid medium 430, with minimal loss.

또한, 자극 인가부(420)로부터의 물리적 자극은 액상 매체(430)에 담지되어 있는 전지셀(401)의 대부분의 부위에 균일하게 전달됨으로써, 전지셀 트레이(410)를 사이에 두고 자극 인가부(420)에 인접한 부위와 같은 특정 부위에 물리적 자극이 집중됨으로써 발생할 수 있는 전극조립체의 단락 등의 문제점을 효과적으로 예방할 수 있다.The physical stimulation from the stimulus application unit 420 is uniformly transferred to the most part of the battery cell 401 carried on the liquid medium 430, It is possible to effectively prevent problems such as short-circuiting of the electrode assembly, which may be caused by the concentration of physical stimulation on a specific region such as a portion adjacent to the electrode 420.

자극 인가부(420)는 원기둥 형상의 초음파 혼(horn)으로 이루어져 있으며, 전지셀 트레이(410)의 하면(412)에 접촉한 상태로 위치해 있다.The stimulus applying unit 420 is formed of a columnar ultrasonic horn and is placed in contact with the lower surface 412 of the battery cell tray 410.

자극 인가부(420)는 20 kHz 내지 100 kHz의 진동수와 2 ㎛ 내지 30 ㎛의 진폭을 가지는 초음파를 인가하며, 이에 따라, 초음파가 액상 매체(430)를 진동시키고, 이러한 진동이 전지셀 트레이(410)에 수납된 전지셀(401)로 인가되어, 전지셀 내의 전극조립체에 대한 전해액의 함침을 향상시킬 수 있다.The stimulus applying unit 420 applies ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz to 100 kHz and an amplitude of 2 to 30 탆 so that ultrasonic waves oscillate the liquid medium 430, 410, thereby improving impregnation of the electrolyte solution in the electrode assembly in the battery cell.

이러한 자극 인가부(420)의 초음파에 의해 수행되는 물리적 자극은 한 차례, 또는 주기적 또는 비주기적으로 두 차례 이상 인가될 수 있으며, 자극 인가부(420)는 전지셀 트레이(410)에 수납되는 전지셀(401)의 수량, 전지셀 트레이(410)의 크기 등의 조건에 따라 한 군데, 또는 두 군데 이상의 다양한 방향에서 전지셀 트레이(410)에 밀착된 상태로 초음파를 통해 진동 형태의 물리적 자극을 인가할 수도 있음은 물론이다.The physical stimulation performed by the ultrasonic waves of the stimulus application unit 420 may be applied once or periodically or non-periodically twice or more, and the stimulus application unit 420 may be applied to the battery cell tray 410, A physical stimulation in the form of vibration through ultrasonic waves in a state of being closely attached to the battery cell tray 410 in one or two or more directions depending on conditions such as the number of the cells 401, Of course.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (21)

전지셀 내의 전극조립체에 대한 전해액의 함침(wetting)을 향상시키기 위한 장치로서,
하나 이상의 전지셀이 수납되도록, 지면을 기준으로 상면이 개방된 상태로 하향 만입된 형상의 전지셀 트레이(tray); 및
상기 전지셀 트레이의 일측에 대면한 상태로 접해 있고 전지셀 트레이에 수납된 전지셀에 물리적 자극을 인가는 자극 인가부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.
An apparatus for improving wetting of an electrolyte solution in an electrode assembly in a battery cell,
A battery cell tray having a shape in which at least one battery cell is housed, the cell cell tray having a top surface opened in a downward direction with respect to the ground; And
A magnetic pole applying unit that is in contact with one side of the battery cell tray and faces the battery cell tray and applies a physical magnetic pole to the battery cell tray;
And an electrolyte solution containing the electrolyte solution.
제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The battery cell according to claim 1, wherein the battery cell has a structure in which an electrode assembly including a cathode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode is embedded in a battery case together with an electrolyte, Device. 제 1 항에 있어서, 상기 자극 인가부는 전지셀 트레이의 하면에 대면하여 고정되어 있고, 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the magnetic pole applying unit is fixed on a lower surface of a battery cell tray, and a physical stimulus is applied by rotation. 제 3 항에 있어서, 상기 자극 인가부는 평면상으로 시계 방향 또는 반시계 방향 중에서 하나의 방향으로 회전하여 물리적 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The apparatus according to claim 3, wherein the stimulus applying unit rotates in a clockwise or counterclockwise direction in a plane to apply a physical stimulus. 제 3 항에 있어서, 상기 자극 인가부는 평면상으로 시계 방향 및 반시계 방향으로 반복적인 교번 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The apparatus according to claim 3, wherein the stimulus applying unit applies a physical stimulus by alternately repeating rotation in a clockwise direction and a counterclockwise direction on a plane. 제 3 항에 있어서, 상기 자극 인가부는 2,000 rpm 내지 4,000 rpm의 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.4. The electrolyte impregnating apparatus for a battery cell according to claim 3, wherein the magnetic pole applying unit rotates at a speed of 2,000 rpm to 4,000 rpm. 제 3 항에 있어서, 상기 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀은 전지셀 트레이의 중앙 부위에 위치하거나, 2개 이상의 전지셀들이 전지셀 트레이의 내주면에 대면한 상태에서 서로 대향하는 방향으로 배열되어 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The battery pack as claimed in claim 3, wherein the battery cells stored in the battery cell trays are located at a central portion of the battery cell tray, or two or more battery cells are arranged in a direction facing each other with the inner- And the electrolytic solution impregnated with the electrolytic solution. 제 7 항에 있어서, 상기 전지셀 트레이는 평면상으로 원형 또는 사각형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.[8] The apparatus according to claim 7, wherein the battery cell tray has a circular or square shape in plan view. 제 7 항에 있어서, 상기 전지셀 트레이는 2개 이상의 전지셀들에 대해 각각의 전지셀 탑재 위치를 설정하도록, 전지셀 수납부를 분할하는 격벽을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The battery cell according to claim 7, wherein the battery cell tray includes a partition wall for dividing the battery cell housing part so as to set respective battery cell mounting positions for two or more battery cells. . 제 9 항에 있어서, 상기 격벽의 형성 높이는 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀의 높이를 기준으로 50% 내지 90%의 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The apparatus according to claim 9, wherein the height of the barrier ribs is 50% to 90% of the height of the battery cells housed in the battery cell trays. 제 1 항에 있어서, 상기 물리적 자극은 자극 인가부에서 발생하는 초음파에 의해 인가되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The electrolyte impregnating apparatus of claim 1, wherein the physical stimulus is applied by ultrasonic waves generated from a stimulus applying unit. 제 11 항에 있어서, 상기 초음파는 20 kHz 내지 100 kHz의 진동수와 2 ㎛ 내지 30 ㎛의 진폭을 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.The electrolyte impregnating apparatus for a battery cell according to claim 11, wherein the ultrasonic wave has a frequency of 20 kHz to 100 kHz and an amplitude of 2 탆 to 30 탆. 제 11 항에 있어서, 상기 초음파는 한 차례, 또는 주기적 또는 비주기적으로 두 차례 이상 인가되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.12. The apparatus according to claim 11, wherein the ultrasonic waves are applied one or more times, cyclically or non-periodically. 제 11 항에 있어서, 상기 전지셀은 전지셀 트레이에 수납된 상태에서 액상 매체에 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.12. The apparatus according to claim 11, wherein the battery cells are carried on a liquid medium while being housed in the battery cell trays. 제 14 항에 있어서, 상기 전지셀은 외부 표면적을 기준으로 적어도 50% 이상이 액상 매체에 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.15. The electrolyte-impregnating apparatus for a battery cell according to claim 14, wherein at least 50% of the battery cells are supported on a liquid medium based on an outer surface area thereof. 제 14 항에 있어서, 상기 액상 매체는 물(water)인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 장치.15. The electrolyte solution impregnating apparatus of claim 14, wherein the liquid medium is water. 제 1 항에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치를 사용하여 전극조립체에 대해 전해액을 함침시키는 방법으로서,
i) 전지셀 트레이의 개방된 상면을 통해, 전지셀을 수납하는 단계;
ii) 상기 전지셀 트레이에 전지셀이 수납된 상태에서, 자극 인가부를 작동시킴으로써, 전지셀에 물리적 자극을 인가하는 단계; 및
iii) 상기 물리적 자극의 인가가 완료된 전지셀을 전지셀 트레이로부터 분리하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 방법.
A method of impregnating an electrode assembly with an electrolytic solution by using the electrolytic solution impregnating apparatus for manufacturing a battery cell according to claim 1,
i) receiving the battery cell through an open upper surface of the battery cell tray;
ii) applying a physical stimulus to the battery cell by operating a stimulus applying unit in a state where the battery cell is housed in the battery cell tray; And
iii) separating the battery cell to which the physical stimulation is applied from the battery cell tray;
Wherein the electrolyte solution is prepared by a method comprising the steps of:
제 17 항에 있어서, 상기 자극 인가부는 전지셀 트레이의 하면에 대면하여 고정되어 있고, 회전에 의해 물리적 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 방법.18. The method of claim 17, wherein the magnetic pole applying unit is fixed on a lower surface of the battery cell tray, and a physical stimulus is applied by rotation. 제 17 항에 있어서, 상기 물리적 자극은 자극 인가부에서 발생하는 초음파에 의해 인가되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조용 전해액 함침 방법.18. The method according to claim 17, wherein the physical stimulation is applied by ultrasonic waves generated in a stimulus application unit. 제 1 항에 따른 전지셀 제조용 전해액 함침 장치를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the battery cell is fabricated using the electrolyte impregnating apparatus for manufacturing a battery cell. 제 20 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising at least one battery cell according to claim 20.
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