KR20180091255A - 배터리 셀 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 셀 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반타원 형태의 가압부가 구성된 압착지그를 가압하여 배터리 셀에 형성된 기포를 제거하는 배터리 셀 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

배터리 셀 제조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING BATTERY CELL}
본 발명은 배터리 셀 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반타원 형태의 가압부가 구성된 압착지그를 가압하여 배터리 셀에 형성된 기포를 제거하는 배터리 셀 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
배터리를 구성하는 단위전지로서의 파우치형 리튬 이차전지(이하, 배터리 셀)는 유연성을 가져 그 형상이 비교적 자유로우며 무게가 가볍고 안전성도 우수하여 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기 전원으로 수요가 증가하고 있다.
상기 배터리 셀은 복수개의 양극전극(알루미늄호일)과 음극전극(구리호일)을 분리막을 사이에 두고 적층함과 아울러, 양극전극에 양극탭을, 음극전극에 음극탭을 용접한 후, 알루미늄 파우치로 감싸 밀봉한 구조를 갖는다.
이러한 배터리 셀의 제조 공정은 전극, 조립, 활성화 등 크게 3개 공정으로 나뉘며, 전극공정은 양극과 음극을 만드는데 재료를 적당한 비율로 섞어(믹싱ㆍMixing), 양극은 알루미늄, 음극은 동박(Copper foil)으로 코팅(coating)하고, 롤 프레스(Roll Press)를 통해 일정한 두께로 압착해 평평하게 만든 뒤, 전극 사이즈에 맞게 자르는 슬리팅(slitting) 공정이다.
또한, 조립공정은 전극에서 불필요한 부분을 제거하는 노칭(Notching)을 거쳐 양극재, 분리막, 음극재를 번갈아 층층이 쌓은 뒤 이를 전지 용량에 맞춰 여러 차례 접는 스택 앤드 폴딩(stack & folding) 과정 또는 전극과 분리막을 겹치고 둘둘 마는 와인딩(winding) 과정을 수행하고, 알루미늄 필름 포장재로 포장한 뒤, 전해질을 투입하고 진공상태로 밀봉하는 공정이다.
마지막 활성화(formation) 공정은 조립된 배터리 셀의 충/방전을 반복하면서 배터리 셀을 활성화시키고, 활성화 시 배터리 셀에 발생된 가스를 배출시키는 탈기(degassing) 과정을 수행하는 공정이다.
한편, 배터리 셀 제조 공정 시 다양한 요인에 의해서 배터리 셀 표면에 기포가 형성되는데, 만약 배터리 셀 표면에서 기포를 제거하지 않는다면 배터리 셀의 성능은 저하되고 더 나아가 수명이 단축되는 문제가 발생된다.
그러므로 배터리 셀 표면의 기포는 제거되어야 되는데, 배터리 셀 제조 공정 중 전해질 주입 과정 및 탈기 과정 때에 자주 발생되어 전해질 주입 시 기포가 외부로 배출될 수 있도록 전해질 주입장치를 구성하거나, 탈기 시 사용하는 일반적인 가압장치를 이용하여 배터리 셀 표면 기포를 제거하였다.
그러나 상기 전해질 주입장치는 전해질 주입통로 외 별도의 기포통로를 형성하는 구조로서, 빠른 배터리 셀 생산을 위해 다량의 전해질을 주입한다면 기포통로를 통해 빠져나가지 못하는 기포가 발생될 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 소량의 전해질을 주입한다면, 배터리 셀을 생산하는 리드타임(lead time)이 증가하는 문제가 발생된다.
또한, 상기 일반적인 가압장치는 평평한 판 형태이므로 가압 시 힘이 골고루 퍼지지 않아 다량의 기포가 있는 경우, 남아있는 기포가 발생될 수 있다.
따라서 좀 더 효율적이고 빠르게 배터리 셀 표면에 형성되는 기포를 제거하는 기술 개발이 요구된다.
KR 1453126 B
본 발명은 배터리 셀 표면에 형성되는 기포를 제거하고 배터리 셀을 제조하는 배터리 셀 제조 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 장치는 배터리 셀의 기포를 제거하는 배터리 셀 제조 장치에 있어서, 배터리 셀과 맞닿는 접촉면은 반타원 형태의 가압부가 형성되어 배터리 셀의 상하부에 압력을 가하는 한 쌍의 압착지그 및 상기 한 쌍의 압착지그 사이에 상기 배터리 셀을 고정시키는 지지부를 포함하여 구성되고, 상기 한 쌍의 압착지그에 소정의 압력을 가하여 상기 배터리 셀의 기포를 배출시킨다.
상기 압착지그는, 상기 배터리 셀의 크기보다 큰 형태의 크기로 형성된다.
상기 한 쌍의 압착지그는, 배터리 셀 가압 시 소정의 열을 추가로 가하여 기포를 배출시킨다.
상기 한 쌍의 압착지그의 가압부는, 유연성 재질로 이루어진다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법은 배터리 셀의 기포를 제거하여 배터리 셀을 제조하는 방법에 있어서, 일측 또는 양측에 전해액 주입로가 형성된 배터리 셀 내부에 전해액을 주입시키는 전해액 주입단계, 상기 전해액 주입단계에서 전해액 주입이 완료되면, 전해액 주입 시 상기 배터리 셀에 형성된 기포가 외부로 배출되도록 압착지그를 가압하는 압착지그 가압단계 및 상기 압착지그 가압단계 수행 후 상기 전해액 주입로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시키는 배터리 셀 밀봉단계를 포함하여 구성된다.
상기 압착지그 가압단계는, 소정의 시간동안 수행된다.
상기 압착지그 가압단계에서 배터리 셀 가압 시 소정의 열을 추가로 가한다.
본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법은 배터리 셀의 기포를 제거하여 배터리 셀을 제조하는 방법에 있어서, 일측 또는 양측에 가스 배출로가 형성된 배터리 셀 내부로부터 포메이션(formation) 공정을 통해 생성된 가스를 배출시키는 가스 배출단계, 상기 가스 배출단계에서 남아있는 기포가 배터리 셀 외부로 배출되도록 압착지그를 가압하는 압착지그 가압단계 및 상기 압착지그 가압단계 수행 후 상기 가스 배출로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시키는 배터리 셀 밀봉단계를 포함하여 구성된다.
상기 압착지그 가압단계는, 소정의 시간동안 수행된다.
상기 압착지그 가압단계는, 배터리 셀 가압 시 소정의 열을 추가로 가한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 장치 및 방법은 반타원 형태의 가압부가 구성된 압착지그를 가압하여 배터리 셀 표면에 형성된 기포를 제거함에 따라 안정성 있는 배터리 셀이 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법 중 압착지그 가압단계의 모식도.
도 4는 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법의 순서도.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 식별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
<실시 예 1>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 배터리 셀 제조 장치는 일반적인 압착지그 하부에 반타원 형태의 가압부를 구성하여 효율적이고 빠르게 배터리 셀 기포가 제거될 수 있도록 한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 장치는 배터리 셀(110)과 맞닿는 접촉면은 반타원 형태의 가압부가 형성되어 배터리 셀의 상하부에 압력을 가하는 한 쌍의 압착지그(120) 및 상기 배터리 셀(110)을 상기 한 쌍의 압착지그(120) 사이에 고정시키는 지지부(130)를 포함하여 구성된다.
이러한 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 배터리 셀의 기포가 배출되도록 소정의 압력으로 상기 배터리 셀(110)을 가압하는 장치이다.
상기 배터리 셀 제조 장치의 각 구성은 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.
상기 배터리 셀(110)은 다양한 요인으로 인하여 내부 표면에 기포가 형성되는데, 배터리 셀 제조 공정 중에서는 조립 공정 및 활성화 공정에서 주로 형성된다.
또한, 배터리 셀은 일반적으로 리튬계 이차전지를 사용하므로 배터리 셀의 구조는 다수의 양극전극(알루미늄호일)과 음극전극(구리호일)을 분리막을 사이에 두고 적층되어, 양극전극에는 양극탭, 음극전극에는 음극탭이 용접된 후, 알루미늄 파우치로 감싸 밀봉한 형태로 구성된다.
기포가 형성되는 위치를 좀 더 엄밀히 말하자면 전극과 분리막 사이에 생성되는 것으로 볼 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 상기 배터리 셀(110)과 맞닿는 접촉면이 반타원 형태의 가압부가 형성되어 있고, 배터리 셀(110)의 상하부에 압력을 가할 수 있도록 한 쌍으로 구성된다.
또한, 일반적으로 기포는 배터리 셀의 가장자리부분보다 중앙부분에 더 잘 형성되므로, 상기 한 쌍의 압착지그(120)의 가압부가 가장자리부분보다 중앙부분에 더 강한 압력을 가할 수 있도록 반타원 형태로 형성된다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 반타원 형태로 인하여 종래의 사용압력보다 낮은 압력을 사용하여 가압하므로, 기포제거를 위한 가압 시 토출되는 전해액의 양이 감소될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 배터리 셀의 크기보다 큰 형태의 크기로 형성되어 일회 가압에 배터리 셀 전체표면이 힘을 받을 수 있도록 한다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)의 가압부는 유연성 및 탄성이 있는 PDMS와 같은 실리콘 계열의 고무 등의 고무 재질로 형성될 수 있고, 좀 더 열을 효과적으로 전달시키기 위해서는 유연성 및 탄성이 있는 전도성 필러와 고무의 혼합물 등과 같은 열전도체 재질로도 형성될 수 있다.
이와 같이 상기 한 쌍의 압착지그(120)의 가압부가 유연성 및 탄성이 있는 재질로 형성되면, 압착지그(120) 가압 시 압착지그의 압력은 배터리 셀(110)의 중앙부분에서부터 가장자리까지 순차적이면서 전체적으로 가해질 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 추가로 열을 발생시켜 배터리 셀 가압 시 압력뿐만 아니라 열도 가하여 배터리 셀 표면에 형성된 기포가 효과적으로 제거될 수 있도록 한다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 상, 하부 유압실린더의 작동에 의하여 압력이 가해질 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 지지부(130)는 상기 배터리 셀(110)을 상기 한 쌍의 압착지그(120) 사이에 고정시키는 장치로써, 배터리 셀의 넓은 측면부를 잡아 고정하지만 이에 한정되지 않는다.
따라서 상기 지지부(130)는 배터리 셀 가압 시 배터리 셀이 이탈되지 않고 전체표면에 압력이 가해질 수 있도록 한다.
<실시 예 2>
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 배터리 셀 제조 방법은 전해액 주입 시 배터리 셀에 형성되는 기포를 제거하여 배터리 셀을 제조하는 방법이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법은 우선 일측 또는 양측에 전해액 주입로가 형성된 배터리 셀 내부에 전해액을 주입시키고(전해액 주입단계: S210), 전해액 주입이 완료되면, 전해액 주입 시 상기 배터리 셀에 형성된 기포가 외부로 배출되도록 압착지그를 가압한다(압착지그 가압단계: S220).
또한, 상기 압착지그 가압 후 상기 전해액 주입로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시킨다(배터리 셀 밀봉단계: S230).
일반적으로 배터리 셀의 제조 공정은 전극, 조립, 활성화 등으로 크게 3개 공정으로 나뉘며, 기포는 조립 공정 및 활성화 공정에서 주로 형성된다.
따라서 일 실시 예는 상기 조립 공정 중 전해액 주입 과정에서 형성되는 기포를 제거하고 배터리 셀을 제조하는 방법을 설명한다.
상기 배터리 셀 제조 방법의 각 단계는 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.
상기 전해액 주입단계(S210)는 일측 또는 양측에 전해액 주입로가 형성된 배터리 셀 내부에 전해액 주입로를 이용하여 전해액을 주입시키는 단계이다.
이는 조립 공정 중 전극에서 불필요한 부분을 제거하는 노칭(Notching)을 거쳐 양극재, 분리막, 음극재를 번갈아 층층이 쌓은 뒤 이를 전지 용량에 맞춰 여러 차례 접는 스택 앤드 폴딩(stack & folding) 과정 또는 전극과 분리막을 겹치고 둘둘 마는 와인딩(winding) 과정을 수행하고, 알루미늄 필름 포장재로 포장을 수행한 뒤의 과정이다.
따라서 전해액을 주입한 후 밀봉하면 하나의 배터리 셀 형태가 형성된다.
또한, 일반적으로 전해액은 리튬 소금계열을 사용하고, 육불화인산리튬(LiPF6)을 주로 사용한다.
또한, 상기 전해액 주입로는 밀봉을 용이하게 하기 위하여 일측에만 형성될 수 있거나 신속하게 전해액을 주입하기 위하여 마주보는 양측에 전해액 주입로를 형성할 수도 있다.
양측에 전해액 주입로를 형성하는 경우에는 기 주입된 전해액이 전해액 주입로를 통해 빠져나가지 못하도록 내부에서 공기는 빠져나가되 액체는 빠져나가지 못하는 구성으로 구성된다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S220)는 상기 전해액 주입단계(S210) 수행 후, 전해액 주입 시 상기 배터리 셀(110)에 형성된 기포가 외부로 배출되도록 한 쌍의 압착지그(120)를 가압하는 단계이다.
이러한 상기 압착지그 가압단계(S220)에 대한 상세한 설명은 도 3을 들어 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법 중 압착지그 가압단계의 모식도이다.
도 3을 참조하면, 우선 한 쌍의 압착지그(120)가 배터리 셀에 처음 맞닿는 순간에는 압착지그 하부에 형성된 가압부가 배터리 셀의 중앙부분을 가압함에 따라 중앙부분에 형성된 기포를 주변부로 이동시킨다(중앙부 가압단계: (a)).
그런 후, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 유연성 및 탄성을 가진 재질로 구성되었으므로, 상기 가압부의 압력은 배터리 셀의 중앙부분에서 가장자리로 순차적으로 가해지고 상기 중앙부 가압단계(a)에서 주변부로 이동된 기포는 배터리 셀 가장자리로 서서히 이동되어 외부로 배출된다(주변부 가압단계(b)).
이와 같이 상기 가압부의 접촉면은 배터리 셀의 중앙부분에서 가장자리로 변화되어 기포가 외부로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)의 가압부는 반타원 형태로 형성되어, 종래의 압착지그보다 작은 압력을 가하여도 효과적으로 기포를 제거할 수 있다.
따라서 상기 압착지그 가압단계(S220)는 소정의 시간동안 한 쌍의 압착지그(120)를 가압하는데, 이 시간은 가하는 압력에 반비례하여 설정될 수 있도록 한다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S220)를 수행하는 횟수는 효과적으로 기포를 제거하기 위하여 일 실시 예로 2회 이상으로 설정하고, 리드타임(lead time) 단축을 위하여 7회 미만으로 제한한다. 이 값은 이에 한정되지 않고 사용자에 따라 변경될 수 있다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S220)에서의 한 쌍의 압착지그(120)는 압력뿐만 아니라 소정의 열을 추가로 가하여 효과적으로 기포가 제거될 수 있도록 한다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S220)에서 가압되어 외부로 배출되는 기포는 상기 전해액 주입로를 통해 외부로 배출된다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S220)에서의 한 쌍의 압착지그(120)는 상, 하부 유압실린더의 작동에 의하여 압력이 가해질 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 배터리 셀 밀봉단계(S230)는 상기 압착지그 가압단계(S220) 수행 후 상기 전해액 주입로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시키는 단계이다.
일반적으로 배터리 셀을 밀봉시키는 방법은 배터리 셀의 외부를 형성하는 알루미늄 필름 포장재를 열융착시켜 밀봉한다.
<실시 예 3>
다음으로 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 배터리 셀 제조 방법은 포메이션(formation) 공정 시 배터리 셀에 형성되는 기포를 제거하여 배터리 셀을 제조하는 방법이다.
도 4는 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 셀 제조 방법은 우선 일측 또는 양측에 가스 배출로가 형성된 배터리 셀(110) 내부로부터 포메이션 (formation) 공정을 통해 생성된 가스를 배출시키고(가스 배출단계: S410), 가스 배출 후 남아있는 기포가 배터리 셀(110) 외부로 배출되도록 압착지그를 가압한다(압착지그 가압단계: S420).
상기 압착지그 가압단계(S420) 수행 후 상기 가스 배출로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시킨다(배터리 셀 밀봉단계: S430).
상기 배터리 셀 제조 방법의 각 단계는 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.
상기 가스 배출단계(S410)는 일측 또는 양측에 가스 배출로가 형성된 배터리 셀(110) 내부로부터 포메이션(formation) 공정을 통해 생성된 가스를 배출시키는 단계이다.
이는 활성화 공정 중 조립된 배터리 셀의 충/방전을 반복하면서 배터리 셀을 활성화(formation)시키고, 활성화 시 배터리 셀에 발생된 가스를 배출시키는 탈기(degassing) 과정이다.
또한, 상기 가스 배출로는 밀봉을 용이하게 하기 위하여 일측에만 형성될 수 있거나 신속하게 가스를 배출시키기 위하여 마주보는 양측에 가스 배출로를 형성할 수도 있다.
또한, 가스 배출로는 기 주입된 전해액이 빠져나가지 못하도록 내부에서는 액체가 빠져나가지 못하는 구성으로 구성된다.
이러한 가스 배출단계(S410)에서 빠져나가지 못한 가스는 배터리 셀 표면에 남아 기포를 형성하고, 이러한 기포는 배터리 셀의 성능을 저하시키며 배터리 셀의 수명도 단축시킨다.
따라서 한 쌍의 압착지그(120)를 통해 배터리 셀(110)을 가압하는 압착지그 가압단계(S420)를 수행하는데, 이에 대해서는 아래에서 좀 더 상세하게 설명한다.
상기 압착지그 가압단계(S420)는 상기 가스 배출단계(S410) 수행 후 남아있는 기포가 배터리 셀(110) 외부로 배출되도록 압착지그를 가압하는 단계이다.
이러한 상기 압착지그 가압단계(S220)에 대한 상세한 설명은 상기 도 3을 들어 상세하게 설명한다.
도 3을 참조하면, 우선 한 쌍의 압착지그(120)가 배터리 셀에 처음 맞닿는 순간에는 압착지그 하부에 형성된 가압부가 배터리 셀의 중앙부분을 가압함에 따라 중앙부분에 형성된 기포를 주변부로 이동시킨다(중앙부 가압단계: (a)).
그런 후, 상기 한 쌍의 압착지그(120)는 유연성 및 탄성을 가진 재질로 구성되었으므로, 상기 가압부의 압력은 배터리 셀의 중앙부분에서 가장자리로 순차적으로 가해지고 상기 중앙부 가압단계(a)에서 주변부로 이동된 기포는 배터리 셀 가장자리로 서서히 이동되어 외부로 배출된다(주변부 가압단계(b)).
이와 같이 상기 가압부의 접촉면은 배터리 셀의 중앙부분에서 가장자리로 변화되어 기포가 외부로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 상기 한 쌍의 압착지그(120)의 가압부는 반타원 형태로 형성되어, 종래의 압착지그보다 작은 압력을 가하여도 효과적으로 기포를 제거할 수 있다.
따라서 상기 압착지그 가압단계(S420)는 소정의 시간동안 한 쌍의 압착지그(120)를 가압하는데, 이 시간은 가하는 압력에 반비례하여 설정될 수 있도록 한다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S420)를 수행하는 횟수는 효과적으로 기포를 제거하기 위하여 일 실시 예로 2회 이상으로 설정하고, 리드타임(lead time) 단축을 위하여 5회 미만으로 제한한다. 이 값은 이에 한정되지 않고 사용자에 따라 변경될 수 있다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S420)에서의 압착지그(110)는 압력뿐만 아니라 소정의 열을 추가로 가하여 효과적으로 기포가 제거될 수 있도록 한다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S420)에서 가압되어 외부로 배출되는 기포는 상기 가스 배출로를 통해 외부로 배출된다.
또한, 상기 압착지그 가압단계(S220)에서의 한 쌍의 압착지그(120)는 상, 하부 유압실린더의 작동에 의하여 압력이 가해질 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 배터리 셀 밀봉단계(S430)는 상기 압착지그 가압단계(S420) 수행 후 상기 가스 배출로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시키는 단계이다.
일반적으로 배터리 셀을 밀봉시키는 방법은 배터리 셀의 외부를 형성하는 알루미늄 필름 포장재를 열융착시켜 밀봉한다.
일반적으로 기포는 조립 공정 및 활성화 공정에서 주로 형성되어 일 실시 예와 이 실시 예를 수행하지만, 다른 과정에서 기포가 발생하는 경우에도 상기 한 쌍의 압착지그(120)를 가압하여 기포가 제거될 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 서술한 특허청구범위 기술 내에서 다양한 실시 예가 가능할 수 있을 것이다.
110: 배터리 셀
120: 한 쌍의 압착지그
130: 지지부

Claims (10)

  1. 배터리 셀의 기포를 제거하는 배터리 셀 제조 장치에 있어서,
    배터리 셀과 맞닿는 접촉면은 반타원 형태의 가압부가 형성되어 배터리 셀의 상하부에 압력을 가하는 한 쌍의 압착지그; 및
    상기 한 쌍의 압착지그 사이에 상기 배터리 셀을 고정시키는 지지부; 를 포함하여 구성되고,
    상기 한 쌍의 압착지그에 소정의 압력을 가하여 상기 배터리 셀의 기포를 배출시키는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압착지그는, 배터리 셀의 크기보다 큰 형태의 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 압착지그는, 배터리 셀 가압 시 소정의 열을 추가로 가하여 기포를 배출시키는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 압착지그의 가압부는, 유연성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 장치.
  5. 배터리 셀의 기포를 제거하여 배터리 셀을 제조하는 방법에 있어서,
    일측 또는 양측에 전해액 주입로가 형성된 배터리 셀 내부에 전해액을 주입시키는 전해액 주입단계;
    상기 전해액 주입단계에서 형성된 기포가 상기 전해액 주입로를 통해 외부로 배출되도록 한 쌍의 압착지그를 가압하는 압착지그 가압단계; 및
    상기 압착지그 가압단계 수행 후 상기 전해액 주입로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시키는 배터리 셀 밀봉단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 압착지그 가압단계는, 소정의 시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 압착지그 가압단계는, 배터리 셀 가압 시 소정의 열을 추가로 가하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
  8. 배터리 셀의 기포를 제거하여 배터리 셀을 제조하는 방법에 있어서,
    일측 또는 양측에 가스 배출로가 형성된 배터리 셀 내부로부터 포메이션(formation) 공정을 통해 생성된 가스를 배출시키는 가스 배출단계;
    상기 가스 배출단계에서 남아있는 기포가 배터리 셀 외부로 배출되도록 한 쌍의 압착지그를 가압하는 압착지그 가압단계; 및
    상기 압착지그 가압단계 수행 후 상기 가스 배출로를 제거하고, 상기 배터리 셀을 밀봉시키는 배터리 셀 밀봉단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 압착지그 가압단계는, 소정의 시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 압착지그 가압단계는, 배터리 셀 가압 시 소정의 열을 추가로 가하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조 방법.
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