KR20180113819A - Method and apparatus of manufacturing for battery cell - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for producing a battery cell, comprising the following steps: a) preparing a primary battery cell having a structure in which an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator is introduced in a battery case along with an electrolyte; b) keeping the electrolyte impregnated in the electrode assembly to conduct primary aging; c) initially charging the primary battery cell with a predetermined intensity of voltage; d) keeping the primary battery cell under different temperature ranges respectively and sequentially so as to conduct secondary and tertiary aging; e) a charging/discharging step of adjusting release voltage set upon charging and discharging of the primary battery cell; f) removing gas in the primary battery cell after the charging/discharging step and then sealing the same thereafter; and g) conducting clamping and baking by applying specific temperature and pressure so as to adjust thickness of the primary battery cell.

Description

전지셀 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS OF MANUFACTURING FOR BATTERY CELL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a battery cell,

본 발명은 전지셀 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 특히 클램핑 앤드 베이킹 과정(Clamping and Baking Step)을 포함하는 전지셀 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell manufacturing method and apparatus, and more particularly, to a battery cell manufacturing method and apparatus including a clamping and baking step.

일반적으로 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 general, the increase in the price of energy sources due to depletion of fossil fuels, the interest of environmental pollution is amplified, and the demand for environmentally friendly alternative energy sources is an indispensable factor for future life. 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 리튬 이온 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 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.Also, the secondary battery is classified according to the structure of the electrode assembly having the positive electrode, the negative electrode, and the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. Typically, the long battery- A stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in a predetermined size unit are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, the jelly-roll type (wound type) electrode assembly having a structure in which a separator is interposed; In recent years, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stack type electrode assembly, an electrode assembly having an advanced structure, which is a combination of the jelly-roll type and the stack type, A stack / folding type electrode having a structure in which unit cells stacked with a separator interposed between an anode and a cathode are sequentially wound while being placed on a separation film Developed body lip.

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

특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지셀이, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Particularly, in recent years, pouch-shaped battery cells having a stacked or stacked / folded electrode assembly embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet have attracted much attention due to low manufacturing cost, small weight, And its usage is gradually increasing.

한편, 종래기술에 따른 파우치형 전지셀은 전극조립체, 상기 전극조립체로부터 연장되어 있는 전극탭, 상기 전극 탭에 용접되어 있는 전극리드, 및 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스를 포함한다.The pouch type battery cell according to the related art includes an electrode assembly, an electrode tab extending from the electrode assembly, an electrode lead welded to the electrode tab, and a battery case accommodating the electrode assembly.

상기한 종래기술에 따른 파우치형 전지셀은 전지케이스에 전극조립체와 전해액이 함께 수납된 구조의 1차 전지셀을 준비하는 공정, 상기 1차 전지셀에 대한 숙성(aging) 공정, 상기 1차 전지셀을 충방전하는 활성화 공정, 상기 숙성 공정 및 충방전 공정에서 발생한 가스를 제거하기 위한 탈기(degas) 공정을 거쳐 제조한다.The pouch-shaped battery cell according to the related art includes a step of preparing a primary battery cell having a structure in which an electrode assembly and an electrolyte are housed together in a battery case, an aging step of the primary battery cell, An activation step of charging / discharging the cell, a degassing step of removing the gas generated in the aging step and the charge / discharge step.

그러나 종래기술에 따른 파우치형 전지셀은 완성된 전지셀의 두께가 서로 다르며, 이에 따라 전지셀의 품질성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.However, the pouch-type battery cells according to the related art have different thicknesses of the completed battery cells, thereby deteriorating the quality of the battery cells.

한국등록특허 제10-0233415호(1999년09월13일)Korean Patent No. 10-0233415 (September 13, 1999)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 전지셀을 클램핑-베이킹(clamping & baking)하는 과정을 포함하여 전지셀의 두께를 균일하게 조절할 수 있으며, 이에 따라 전지셀의 품질성과 성능을 향상시킬 수 있는 전지셀 제조방법 및 제조장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method of clamping and baking a battery cell to uniformly control the thickness of the battery cell, And a battery cell manufacturing method and apparatus capable of improving the quality and performance of the cell.

특히, 본 발명의 전지셀 제조방법에서 전지셀의 충방전과정, 전지셀의 디가스과정, 및 전지셀의 클램핑-베이킹과정 순으로 진행하며, 이에 따라 전지셀 내의 가스를 보다 용이하게 제거할 수 있고, 클램핑-베이킹과정 후 바로 최종 전지셀을 완성할 수 있으며, 그 결과 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있다.In particular, in the method of manufacturing a battery cell of the present invention, the charging and discharging process of the battery cell, the degassing process of the battery cell, and the clamping and baking process of the battery cell proceed in that order, And the final battery cell can be completed immediately after the clamping-baking process. As a result, the cost and time required can be saved.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조 방법은, a) 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내에 도입된 구조의 1차 전지셀을 준비하는 과정; b) 상기 전극조립체에 대해 전해액이 함침되도록 유지하여 1차 숙성하는 과정; c) 상기 1차 전지셀을 소정의 전압으로 초기 충전하는 과정; d) 상기 1차 전지셀을 상이한 온도 범위에서 각각 순차적으로 유지하여 2차 숙성 및 3차 숙성시키는 과정; e) 상기 1차 전지셀을 충전 및 방전함에 따라 설정된 출하 전압으로 조절하는 충방전 과정; f) 상기 충방전 과정 이후 상기 1차 전지셀 내의 가스를 제거하고 밀봉하는 과정; 및 g) 상기 1차 전지셀의 두께를 조절할 수 있도록, 소정의 온도 및 압력을 인가하여 클램핑-베이킹(clamping & baking)하는 과정을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a battery cell, comprising: a) preparing a primary battery cell having a structure in which an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator is introduced into a battery case together with an electrolyte process; b) maintaining the electrolyte solution impregnated in the electrode assembly to perform primary aging; c) initial charging the primary battery cell to a predetermined voltage; (d) sequentially aging the primary battery cells in different temperature ranges to perform secondary aging and tertiary aging; e) a charging / discharging process of regulating the primary battery cell to a set shipping voltage upon charging and discharging; f) removing and sealing the gas in the primary battery cell after the charging / discharging process; And g) clamping and baking by applying a predetermined temperature and pressure to adjust the thickness of the primary battery cell.

상기 방법을 통해, 1차 전지셀의 숙성 과정 및 충방전 과정이 수행되는 장치 내지 트레이에서의 각각의 위치를 별도로 표시할 필요가 없으므로, 전지셀의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있고, 클램핑-베이킹 과정 이후에 곧바로 1차 전지셀의 두께를 확인할 수 있으므로, 상기 클램핑-베이킹 과정을 수행하기 위해 최적화된 조건을 보다 용이하게 설정할 수 있으며, 가스 제거 및 밀봉 과정에서 1차 전지셀의 두께를 고려할 필요 없이, 1차 전지셀 내부의 전해액의 잔존량만을 확인하면, 이후의 클램핑-베이킹 과정에 따라 변화된 1차 전지셀의 두께를 용이하게 예측할 수 있어, 상기 가스 제거 및 밀봉 과정을 단순화할 수 있고, 상기 가스 제거 및 밀봉 과정에서 제거되지 못한 가스 내지 기포가 이후의 클램핑-베이킹 과정에서 제거될 수 있으며, 이와 함께, 상기 가스 제거 및 밀봉 과정에서, 전지셀의 두께를 균일하게 형성하기 위해 내부의 전해액을 과도하게 유출할 필요가 없으므로, 전지셀의 성능이 저하되는 문제점을 예방할 수 있다.With this method, there is no need to separately display positions of the primary battery cell in the device or the tray in which the aging process and the charge / discharge process are performed, so that the cost and time required for manufacturing the battery cell can be saved , The thickness of the primary battery cell can be confirmed immediately after the clamping-bake process. Therefore, it is possible to more easily set the optimized condition for performing the clamping-bake process. In the process of removing and sealing the primary battery cell, By checking only the remaining amount of the electrolyte in the primary battery cell without considering the thickness, the thickness of the primary battery cell changed according to the subsequent clamping-baking process can be easily predicted, thereby simplifying the gas removing and sealing process And the gas or bubbles that can not be removed in the degassing and sealing process can be removed in the subsequent clamping-baking process, In addition, in the process of removing and sealing the gas, it is not necessary to excessively flow out the electrolyte in order to uniformly form the thickness of the battery cell, thereby preventing the deterioration of performance of the battery cell.

상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 전지케이스에 전극조립체가 수납된 상태에서, 외주변이 열융착에 의해 밀봉되어 있는 판상형 구조로 이루어질 수 있다.The battery cell may have a plate-like structure in which an outer periphery of the battery cell is sealed by thermal fusion while the electrode assembly is housed in a battery case including a resin layer and a metal layer.

즉, 본 발명에 따른 전지셀 제조 방법은 1차 전지셀의 두께가 숙성과정 및 충방전 과정에서 변화할 수 있으며, 이에 따라, 상기 두께를 조절하기 위한 클램핑-베이킹 과정이 수행될 수 있는 파우치형 전지셀에 대해 보다 효과적으로 적용될 수 있다.That is, in the method of manufacturing a battery cell according to the present invention, the thickness of the primary battery cell may vary during the aging process and the charge / discharge process, and thus, a pouch- It can be more effectively applied to the battery cell.

상기 b) 과정의 1차 숙성은 섭씨 20도 내지 30도의 온도범위에서, 40시간 내지 80시간 동안 수행될 수 있다.The primary aging of step b) may be carried out at a temperature in the range of 20 to 30 degrees Celsius for 40 to 80 hours.

상기 c) 과정의 초기 충전은 3.5V 내지 4.0V의 전압 범위까지 수행될 수 있다.The initial charging of step c) may be performed to a voltage range of 3.5V to 4.0V.

상기 d) 과정의 2차 숙성은 섭씨 50도 내지 80도의 범위에서, 20시간 내지 40시간 동안 수행될 수 있다.The secondary aging of the step d) may be carried out at a temperature in the range of 50 to 80 degrees Celsius for 20 to 40 hours.

상기 d) 과정의 3차 숙성은 섭씨 20도 내지 30도의 범위에서, 70시간 내지 120시간 동안 수행될 수 있다.The third aging of step d) may be carried out at a temperature in the range of 20 to 30 degrees Celsius for 70 to 120 hours.

상기 f) 과정의 가스 제거시, 1차 전지셀 내의 전해액은 설정된 양으로 조절될 수 있다.When the gas is removed in the step f), the electrolyte solution in the primary battery cell may be adjusted to a predetermined amount.

상기 g) 과정의 클램핑-베이킹은 한 쌍의 지그가 상기 1차 전지셀의 서로 대향하는 양면에 대면한 상태에서, 소정의 온도와 압력을 인가하여 수행될 수 있다.The clamping-baking of the process g) may be performed by applying a predetermined temperature and pressure while a pair of jigs face opposite to each other of the primary battery cells.

상기 지그에 의해 인가되는 온도는 섭씨 25도 내지 80도의 범위일 수 있다.The temperature applied by the jig may range from 25 degrees Celsius to 80 degrees Celsius.

상기 지그에 의해 인가되는 압력은 300 kgf/cm2 내지 2000 kgf/cm2의 범위일 수 있다.The pressure applied by the jig may range from 300 kgf / cm 2 to 2000 kgf / cm 2 .

상기 g) 과정의 클램핑-베이킹에 의해 조절되는 1차 전지셀의 두께는 a) 과정에서 준비된 1차 전지셀의 두께에 대해 50% 내지 95%의 크기일 수 있다.The thickness of the primary battery cell controlled by clamping-baking in the process g) may be 50% to 95% of the thickness of the primary cell prepared in the process a).

상기 e) 과정은 1차 전지셀에 대한 완전 방전 및 완전 충전을 수행한 이후에, 설정된 출하 전압에 도달하도록 방전하여 수행될 수 있다.The process e) may be performed by performing a complete discharge and a full charge of the primary battery cell, and then discharging to reach a set shipping voltage.

상기 e) 과정의 출하 전압은 1차 전지셀의 만충 전압에 대해 30% 내지 80%의 범위로 설정될 수 있다.The shipment voltage of the process (e) may be set in the range of 30% to 80% with respect to the full charge voltage of the primary battery cell.

한편, i) 상기 b) 과정의 1차 숙성 이후에, 1차 전지셀의 전해액 함침 상태, 부반응 발생 유무, 조립상태 이상 유무를 검사하는 1차 검사 과정; ii) 상기 c) 과정의 초기 충전 이후에, 1차 전지셀의 충전 용량을 검사하는 2차 검사 과정; iii) 상기 d) 과정의 3차 숙성 이후에, 1차 전지셀의 방전 용량을 검사하는 3차 검사 과정; 및 iv) 상기 e) 과정의 출하 전압 조절 이후에, 1차 전지셀의 전압 조절 상태를 검사하는 4차 검사 과정을 더 포함할 수 있다.(I) a primary inspection process for checking whether the primary battery cell is immersed in an electrolyte solution, whether side reactions have occurred, and whether the primary battery cell has an assembled state after the first aging in the step (b); ii) a secondary inspection step of inspecting a charging capacity of the primary battery cell after the initial charging of the step c); iii) a third inspection step of inspecting the discharge capacity of the primary battery cell after the third aging in the step d); And iv) a fourth checking step of checking a voltage regulation state of the primary battery cell after the shipping voltage adjustment in the step e).

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조 방법을 수행하기 위한 전지셀 제조장치는 1차 전지셀을 충방전하고 숙성시키는 활성화부; 1차 전지셀 내의 가스를 제거하고 밀봉하는 가스 제거부; 및 상기 가스가 제거된 1차 전지셀의 두께를 조절할 수 있도록, 소정의 온도 및 압력을 인가하여 클램핑 및 베이킹하는 램핑-베이킹부;를 포함할 수 있다.Meanwhile, an apparatus for manufacturing a battery cell for performing a method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention includes an activation unit for charging / discharging a primary battery cell; A gas removing unit for removing and sealing the gas in the primary battery cell; And a ramping-baking unit for clamping and baking by applying a predetermined temperature and pressure so as to adjust the thickness of the primary battery cell from which the gas has been removed.

본 발명은 하기와 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째: 발명에 따른 전지셀 제조 방법은 1차 전지셀을 클램핑-베이킹하는 과정을 포함함으로써 전지셀의 두께를 균일하게 조절할 수 있으며, 그 결과 전지셀의 품질성을 높일 수 있다.First, the method of manufacturing a battery cell according to the present invention includes a process of clamping and baking a primary battery cell, thereby uniformly controlling the thickness of the battery cell, and as a result, improving the quality of the battery cell.

둘째: 발명에 따른 전지셀 제조 방법은 1차 전지셀을 클램핑-베이킹하는 과정을 제일 마지막에 진행하며, 이에 따라 1차 전지셀의 숙성 과정 및 충방전 과정이 수행되는 장치 내지 트레이에서의 각각의 위치를 별도로 표시할 필요가 없고, 전지셀의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있으며, 클램핑-베이킹 과정 이후에 곧바로 1차 전지셀의 두께를 확인할 수 있고, 상기 클램핑-베이킹 과정을 수행하기 위해 최적화된 조건을 보다 용이하게 설정할 수 있다.Secondly, a method of manufacturing a battery cell according to the present invention is a process of clamping and baking a primary battery cell at the very last stage, and accordingly, a process of aging a primary battery cell, It is possible to reduce the cost and time required for manufacturing the battery cell, and it is possible to confirm the thickness of the primary battery cell immediately after the clamping-baking process, and perform the clamping-baking process The optimized conditions can be more easily set.

셋째: 발명에 따른 전지셀 제조 방법은 전지셀의 충방전과정, 전지셀의 디가스과정, 및 전지셀의 클램핑-베이킹과정 순으로 진행하며, 이에 따라 전지셀의 충방전 및 가스 제거 과정에서 1차 전지셀의 두께를 고려할 필요가 없고, 1차 전지셀 내부의 전해액의 잔존량만을 확인하면, 이후의 클램핑-베이킹 과정에 따라 변화된 1차 전지셀의 두께를 용이하게 예측할 수 있으며, 상기 가스 제거과정에서, 전지셀의 두께를 균일하게 형성하기 위해 내부의 전해액을 과도하게 유출할 필요가 없고, 그 결과 전지셀의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Third, the method of manufacturing a battery cell according to the present invention proceeds in the order of charging and discharging of the battery cell, degas of the battery cell, and clamping and baking of the battery cell, It is not necessary to consider the thickness of the secondary battery cell and it is possible to easily predict the thickness of the primary battery cell changed by the subsequent clamping and baking process by checking only the remaining amount of the electrolyte in the primary battery cell, It is not necessary to excessively flow out the electrolytic solution in order to uniformly form the thickness of the battery cell, and as a result, the performance of the battery cell can be prevented from deteriorating.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파우치형 전지셀을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조방법을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조 방법의 각 과정에 따른 전압 수준의 변화를 개략적으로 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조장치를 대략적으로 도시한 도면.1 is a perspective view illustrating a pouch-shaped battery cell according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart showing a method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph schematically illustrating a change in voltage level according to each process of a method for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of a battery cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

[일실시예에 따른 전지셀 제조장치][Battery cell manufacturing apparatus according to one embodiment]

본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조장치는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 1차 전지셀을 충방전하고 숙성시키는 활성화부(300), 1차 전지셀 내의 가스를 제거하고 밀봉하는 가스 제거부(400), 및 상기 가스가 제거된 1차 전지셀의 두께를 조절할 수 있도록, 소정의 온도 및 압력을 인가하여 클램핑 및 베이킹하는 클램핑-베이킹부(500)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the apparatus for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention includes an activation part 300 for charging / discharging the primary battery cell, a gas for removing and sealing the gas in the primary battery cell Removing unit 400 and a clamping-baking unit 500 for clamping and baking by applying a predetermined temperature and pressure to adjust the thickness of the gas-removed primary battery cell.

한편, 상기 활성화부(300), 가스 제거부(400) 및 클램핑-베이킹부(500)는 전지셀 제조방법에서 자세히 설명하기에 여기서는 자세한 설명을 생략한다.The activator 300, the gas removing unit 400, and the clamping-baking unit 500 will be described in detail with reference to the method of manufacturing a battery cell.

[일실시예에 따른 전지셀 제조방법][Method of manufacturing battery cell according to one embodiment]

본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조방법은 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, (a) 1차 전지셀의 준비과정, (b) 1차 전지셀의 1차 숙성과정, (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정, (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정, (e) 1차 전지셀의 충방전과정 (f) 1차 전지셀의 디가스과정, 및 (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정을 포함한다.(B) a primary aging step of the primary battery cell; (c) a step of aging the primary battery cell; and (c) (D) the secondary and tertiary aging processes of the primary battery cell, (e) the charging and discharging process of the primary battery cell, (f) the degassing process of the primary battery cell, and ) ≪ / RTI > clamping-baking of the primary battery cell.

여기서 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조방법은 (e) 1차 전지셀의 충방전과정, (f) 1차 전지셀의 디가스과정, 및 (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정 순으로 진행하며, 특히 (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정 후 바로 최종 전지셀의 두께를 확인할 수 있고, 최적화된 압력을 확인할 수 있다. 또한 (e) 1차 전지셀의 충방전과정시 상기 1차 전지셀 내부에 발생한 가스는 (f) 1차 전지셀의 디가스(degas)과정에서 제거되며, 이에 따라 가스제거의 용이성과 작업의 효율성을 높일 수 있다.Here, the method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention includes: (e) a charging / discharging process of the primary battery cell; (f) a degassing process of the primary battery cell; and (g) In particular, (g) the thickness of the final battery cell can be confirmed immediately after the clamping-baking process of the primary battery cell, and the optimized pressure can be confirmed. Also, (e) the gas generated inside the primary battery cell during the charging and discharging process of the primary battery cell is removed in the degas process of the (f) primary battery cell, Efficiency can be increased.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조방법을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

(a) 1차 전지셀의 준비과정(a) preparation process of the primary battery cell

(a) 1차 전지셀의 준비과정은 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체와 전해액(미도시)을 함께 전지케이스에 수용하여 1차 전지셀을 제조한다.(a) Preparation of the primary battery cell The primary battery cell is manufactured by housing an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator, and an electrolyte (not shown) together in a battery case.

예를 들면, 1차 전지셀(100)은, 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(130), 상기 전극조립체(130)에 구비되는 전극 탭(131)(132), 상기 전극 탭(131)(132)에 결합되는 전극리드(140)(141), 및 전극조립체(130)를 수용하는 전지케이스(120)를 포함한다.1, the primary battery cell 100 includes an electrode assembly 130, electrode tabs 131 and 132 provided on the electrode assembly 130, electrode tabs 131 and 132, Electrode leads 140 and 141 that are coupled to the electrode assembly 130 and a battery case 120 that receives the electrode assembly 130.

상기 전극조립체(130)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되는 구조를 가고, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어진다. 상기 전극 탭(131)(132)은 전극조립체(130)의 양극에 구비되는 양극탭(131)과 음극에 구비되는 음극탭(132)을 포함하며, 상기 전극리드(140)(141)은 상기 양극탭에 결합되는 양극리드(140)와 상기 음극탭(132)에 결합되는 음극리드(141)를 포함한다.The electrode assembly 130 has a structure in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and has a stacked or stacked / folded structure. The electrode tabs 131 and 132 include a positive electrode tab 131 provided on the positive electrode of the electrode assembly 130 and a negative electrode tab 132 provided on the negative electrode. And includes a positive electrode lead 140 coupled to the positive electrode tab and a negative electrode lead 141 coupled to the negative electrode tab 132.

여기서 상기 전극탭(131)(132)과 상기 전극리드(140)(141)는 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되며, 상기 전극리드(140)(141)는 전지케이스(120)의 외부로 일부가 노출된다. 또한, 전극리드(140)(141)의 상하면 일부에는 전지케이스(120)와의 밀봉성과 전기적 절연성을 확보하기 위하여 절연필름(150)을 부착한다.The electrode tabs 131 and 132 and the electrode leads 140 and 141 are electrically connected to each other by welding and the electrode leads 140 and 141 are partially connected to the outside of the battery case 120 Exposed. An insulating film 150 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 140 and 141 in order to ensure the sealing with the battery case 120 and the electrical insulation.

상기 전지케이스(120)는 전극조립체(130)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(123)를 구비한 케이스 본체(122)와, 상기 케이스 본체(122)에 일체로 연결되고 상기 수납부(123)를 밀폐하는 덮개(121)를 포함한다. 즉, 상기 전지케이스(120)는 상기 케이스 본체(122)의 수납부(123)에 전극조립체(130)와 전해액(미도시)을 수용한 다음, 상기 케이스 본체(122)와 상기 덮개(121)를 밀착시키고, 상기 케이스 본체(122)와 상기 덮개(121)의 테두리를 실링한다. The battery case 120 includes a case body 122 having a concave shaped housing 123 on which the electrode assembly 130 can be placed and a case body 122 integrally connected to the case body 122, 123 which are provided on the upper surface of the cover 121. That is, the battery case 120 accommodates the electrode assembly 130 and the electrolyte (not shown) in the housing 123 of the case body 122, and then the case body 122 and the cover 121, And the edges of the case body 122 and the lid 121 are sealed.

한편, 전지케이스(120)는 수지 외층/차단성의 금속층/열용융성 수지 실란트층의 알루미늄 라미네이트 구조를 가지며, 이에 따라 서로 접하는 덮개(121)와 본체(122)의 양측부(124) 및 상단부(125) 부위에 열과 압력을 가하여 상기 수지 실란트층을 상호 융착시킬 수 있고, 밀봉 잉여부를 형성할 수 있다. On the other hand, the battery case 120 has an aluminum laminate structure of a resin outer layer / a barrier metal layer / heat-meltable resin sealant layer, and thus has a lid 121 which contacts with each other, both side portions 124, 125 may be applied to the resin sealant layer by heat and pressure to form a seal surplus portion.

한편, 상기 양측부(124)는 상하 전지케이스(120)의 동일한 수지 실란트층들이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상기 상단부(125)에는 전극리드(140)(141)가 돌출되어 있으므로 전극리드(140)(141)의 두께 및 전지케이스(120) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극리드(140)(141)와의 사이에 절연필름(150)을 개재한 상태에서 열융착한다.Meanwhile, the both side portions 124 can be uniformly sealed by melting because the same resin sealant layers of the upper and lower battery cases 120 are directly in contact with each other. Since the electrode leads 140 and 141 protrude from the upper end portion 125 of the battery case 120 in consideration of the thickness of the electrode leads 140 and the material of the battery case 120, And the electrode leads 140 and 141 are thermally fused with the insulating film 150 interposed therebetween.

따라서 (a)1차 전지셀의 준비과정은 상기와 같은 과정을 통해 1차 전지셀(100)를 준비할 수 있다.Therefore, (a) the preparation of the primary battery cell can be performed by preparing the primary battery cell 100 through the above process.

한편, 본 발명에 따른 전지셀 제조 방법은 1차 전지셀의 두께가 숙성과정 및 충방전 과정에서 변화할 수 있으며, 이에 따라, 상기 두께를 조절하기 위한 클램핑-베이킹 과정이 수행될 수 있는 파우치형 전지셀에 대해 보다 효과적으로 적용될 수 있다.Meanwhile, in the method of manufacturing a battery cell according to the present invention, the thickness of the primary battery cell may vary during the aging process and the charging / discharging process, and thus, a pouch- It can be more effectively applied to the battery cell.

한편, (b)1차 전지셀의 1차 숙성과정, (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정, (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정, 및 (e) 1차 전지셀(100)의 충방전과정은 1차 전지셀을 충방전하고 숙성시키는 활성화부에 의해 이루어진다.(B) a primary aging process of the primary battery cell, (c) an initial charging process of the primary battery cell, (d) a secondary and tertiary aging process of the primary battery cell, and (e) The charging and discharging process of the cell 100 is performed by an activating unit for charging and discharging the primary battery cell.

활성화부Activation part

상기 활성화부(300)는 도 4를 참조하면, 1차 전지셀(100)을 충방전하는 충방전장치와, 상기 1차 전지셀(100)을 숙성시키는 숙성장치를 포함하며, 상기 충방전장치는 상기 1차 전지셀(100)에 전압을 인가하여 소정의 전압으로 충전하거나 또는 방전을 한다. 그리고 상기 숙성장치는 상기 1차 전지셀(100)의 온도를 상승시키거나 압력을 상승시켜서 상기 1차 전지셀(100) 내의 전해액이 전극조립체 내부로 원활하게 함침시킨다.4, the activation unit 300 includes a charging / discharging device for charging / discharging the primary battery cell 100 and an aging device for aging the primary battery cell 100, Applies a voltage to the primary battery cell 100 and charges or discharges the voltage to a predetermined voltage. The aging apparatus raises the temperature of the primary battery cell 100 or raises the pressure so that the electrolyte solution in the primary battery cell 100 is impregnated into the electrode assembly smoothly.

따라서 상기 활성화부(300)를 통해 (b)1차 전지셀의 1차 숙성과정, (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정, (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정, 및 (e) 1차 전지셀(100)의 충방전과정을 진행할 수 있으며, 이에 따라 장치 내지 트레이를 이동할 필요 없어 연속적인 제조가 가능하고, 그 결과 상기 1차 전지셀(100)의 불량이 정확히 어느 위치에서 발생하는지 정확하게 식별할 수 있으며, 1차 전지셀(100)의 숙성 과정 및 충방전 과정이 수행되는 장치 내지 트레이에서의 각각의 위치를 별도로 표시할 필요 없으므로 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있다.(B) the primary aging process of the primary battery cell, (c) the initial charging process of the primary battery cell, (d) the secondary and tertiary aging process of the primary battery cell, And (e) the charging and discharging process of the primary battery cell 100 can be performed, so that it is not necessary to move the apparatus or the tray, and continuous manufacturing is possible. As a result, the failure of the primary battery cell 100 can be accurately Since it is not necessary to separately display the positions of the device or the tray in which the aging process and the charging / discharging process of the primary battery cell 100 are performed, it is possible to save costs and time .

(b)1차 전지셀의 1차 숙성과정(b) Primary aging process of the primary battery cell

(b)1차 전지셀의 1차 숙성과정은 상기 전지케이스(120)에 수용된 상기 전극조립체(130)에 전해액(미도시)이 함침되도록 유지하여 1차 숙성한다(도 3에 표시된 (a) 참조).(b) The primary aging process of the primary battery cell is performed by maintaining the electrolyte solution (not shown) impregnated in the electrode assembly 130 accommodated in the battery case 120, Reference).

여기서 (b) 1차 전지셀의 1차 숙성과정은 섭씨 20도 내지 30도의 온도범위에서, 40시간 내지 80시간 동안 수행할 수 있다.Here, (b) the primary aging process of the primary battery cell may be performed at a temperature range of 20 to 30 degrees Celsius for 40 to 80 hours.

구체적으로 설명하면, 상기 1차 전지셀의 숙성과정은 1차 전지셀(100) 내의 전극조립체(130)에 대한 전해액의 함침성을 향상시킬 수 있도록 유지하는 과정으로서, 상기 1차 숙성이 섭씨 20도 이하에서 수행될 경우에는 전해액의 점성에 의해 전극조립체(130) 내부까지 함침되는데 많은 시간이 소요되고, 30도 이상에서 수행될 경우에는 전해액의 성질 변화가 발생될 수 있는 문제가 있다. 또한 상기 1차 숙성이 40시간 미만으로 수행될 경우에는, 상기 전극조립체(130)에 전해액이 충분히 함침될 수 없으며, 이와 반대로, 80시간을 초과하여 수행될 경우에는, 전해액의 함침에 소요되는 시간에 비해 지나치게 많은 시간 동안 1차 숙성이 수행되어 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.More specifically, the aging process of the primary battery cell is a process of maintaining the impregnation property of the electrolyte solution in the electrode assembly 130 in the primary battery cell 100 so as to improve the primary aging of the electrode assembly 130 It takes a long time to impregnate the inside of the electrode assembly 130 due to the viscosity of the electrolyte solution, and when the electrolyte solution is performed at 30 degrees or more, there is a problem that the property of the electrolyte solution may be changed. When the primary aging is performed for less than 40 hours, the electrolyte solution can not be sufficiently impregnated into the electrode assembly 130. On the contrary, if the primary aging is performed for more than 80 hours, the time required for impregnating the electrolyte solution There is a problem in that the primary aging is performed for an excessive period of time as compared with the conventional aging process.

따라서 상기 (b) 1차 전지셀의 숙성과정은 섭씨 20도 내지 30도의 온도범위에서, 40시간 내지 80시간 동안 수행하며, 이에 따라 1차 숙성에 소요되는 전체적인 시간이 줄일 수 있다.Therefore, the aging of the primary battery cell (b) is performed at a temperature of 20 to 30 degrees Celsius for 40 to 80 hours, thereby reducing the overall time required for the primary aging.

한편, 상기 (b) 1차 전지셀의 숙성과정이 완료되면, 1차 숙성된 1차 전지셀(100)은 이상 유무를 검사하는 (i) 1차 검사 과정를 거칠 수 있다(도 3에 표시된 (i) 참조).On the other hand, when the aging process of the primary battery cell (b) is completed, the primary aged battery cell 100 may undergo (i) a primary inspection process to check for an abnormality (see i).

(i) 1차 검사 과정(i) Primary inspection process

(i) 1차 검사 과정은 도 3을 참조하면, 1차 숙성된 1차 전지셀(100)의 전해액 함침 상태, 부반응 발생 유무, 조립상태 이상 유무를 검사한다. (i) Referring to FIG. 3, the primary testing process is to check whether electrolyte solution impregnation, side reaction, and assembled state of the primary aged primary cell 100 are abnormal.

(c) 1차 전지셀의 초기 충전과정(c) Initial charging process of the primary battery cell

(c) 1차 전지셀의 초기 충전과정은 1차 숙성된 상기 1차 전지셀(100)을 전압으로 초기 충전한다. 특히 3.5V 내지 4.0V의 전압 범위까지 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 전극조립체(130)에 포함된 음극 표면에는 이온 터널의 역할을 수행하는 SEI 막이 형성된다(도 3에 표시된 (c) 참조).(c) The initial charging process of the primary battery cell initially charges the primary battery cell 100 that has been aged first. Especially a voltage range of 3.5V to 4.0V. Thus, an SEI film serving as an ion tunnel is formed on the surface of the negative electrode included in the electrode assembly 130 (see (c) in FIG. 3).

한편, 리튬 이차전지는 제조 과정에서 초기 충전을 수행하여 활성화시키는 바, 이러한 초기 충전시 양극으로부터 나온 리튬 이온이 음극으로 이동하여 삽입되며, 이때 음극 표면에서 고체 전해질 계면(solid electrolyte interface: SEI) 막이 형성된다.Meanwhile, the lithium secondary battery is activated by performing initial charging in the manufacturing process. In this initial charging, lithium ions from the anode move to the cathode and are inserted. At this time, a solid electrolyte interface (SEI) .

상기 SEI 막은 일단 형성되면 이온 터널(Ion Tunnel)의 역할을 수행하여 리튬 이온만을 통과시키게 된다. 이러한 이온 터널의 효과로 리튬 이온을 용매화(solvation)시켜, 전해액 중에서 리튬 이온과 함께 이동하는 분자량이 큰 유기용매 분자, 예를 들어, 리튬염, EC, DMC 또는 DEC 등이 흑연 음극에 함께 삽입되어 음극의 구조를 붕괴시키는 것을 방지할 수 있다. 일단 SEI 막이 형성되면, 리튬 이온은 다시는 흑연 음극 또는 다른 물질과 부반응을 하지 않게 되고, 상기 SEI 필름 형성에 소모된 전하량은 비가역 용량으로 방전시 가역적으로 반응하지 않는 특성을 갖는다. 따라서, 더 이상의 전해액의 분해가 발생하지 않고 전해액 중의 리튬 이온의 양이 가역적으로 유지되어 안정적인 충방전이 유지될 수 있다.Once formed, the SEI film acts as an ion tunnel to pass only lithium ions. Organic solvent molecules, such as lithium salts, EC, DMC or DEC, which have a large molecular weight and move together with lithium ions in the electrolyte solution by solvation of lithium ions by the effect of the ion tunnel, So that it is possible to prevent the structure of the cathode from collapsing. Once the SEI film is formed, lithium ions no longer undergo side reaction with the graphite anode or other material, and the amount of charge consumed in the formation of the SEI film is irreversible and does not react reversibly upon discharging. Therefore, the decomposition of the electrolytic solution no longer occurs, and the amount of lithium ions in the electrolytic solution is reversibly maintained, so that stable charge and discharge can be maintained.

결론적으로, SEI 막이 일단 형성되면 리튬 이온의 양이 가역적으로 유지되며 전지의 수명 특성 또한 개선된다.As a result, once the SEI film is formed, the amount of lithium ions is reversibly maintained and the lifetime characteristics of the battery are also improved.

이러한 SEI 막은 전해액이 안정성을 유지하는 통상의 조건, 즉 -20 내지 60의 온도 범위 및 4V 이하의 전압 조건하에서는 비교적 견고하여 음극과 전해액간의 부반응을 방지하는 역할을 충분히 수행할 수 있다.Such an SEI film is relatively firm under the ordinary conditions of maintaining the stability of the electrolyte, that is, the temperature range of -20 to 60 and the voltage of 4 V or less, and can sufficiently prevent the side reaction between the cathode and the electrolyte.

그러나, 만충전 상태에서의 고온 저장시 (예를 들어, 4.2V에서 100% 충전 후 85에서 4일간 방치) SEI 막의 내구성이 서서히 저하한다는 문제점이 있다.However, there is a problem that the durability of the SEI film is gradually lowered when stored at a high temperature in a fully charged state (for example, left at 85 for 4 days after 100% charging at 4.2 V).

즉, 만충전 상태에서 고온 저장하게 되면 시간이 경과함에 따라 SEI 필름이 서서히 붕괴하면서 음극이 노출되고, 이렇게 노출된 음극의 표면이 주위의 전해액과 반응하여 부반응을 지속적으로 일으키면서 CO, CO2, CH4, C3H6 등의 가스들이 발생하여 전지 내압의 상승을 초래하게 된다.That is, when stored at a high temperature in a fully charged state, as the time passes, the SEI film gradually collapses to expose the cathode, and the exposed surface of the cathode reacts with the surrounding electrolyte to continuously generate a side reaction, , C3H6, and the like are generated, thereby increasing the internal pressure of the battery.

따라서, 만일 이러한 초기 충전이 3.5V 미만으로 수행될 경우에는, 1차 전지셀이 충분히 활성화될 수 없어, SEI 막이 충분히 형성될 수 없으며, 이와 반대로 상기 초기 충전이 4.0V를 초과하여 수행될 경우에는, 이후의 2차 숙성 및 3차 숙성 과정에서 SEI 막의 내구성이 오히려 저하될 수 있는 문제점이 있다.Therefore, if this initial charge is performed at less than 3.5V, the primary battery cell can not be fully activated and the SEI film can not be formed sufficiently. On the other hand, if the initial charge is performed in excess of 4.0V , There is a problem that the durability of the SEI film may be lowered in the subsequent secondary aging and tertiary aging.

따라서 상기 (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정은 3.5V 내지 4.0V의 전압 범위까지 1차 숙성된 상기 1차 전지셀(100)을 초기 충전하며, 이에 따라 음극 표면에 이온 터널의 역할을 수행하는 SEI 막을 안정적으로 형성할 수 있다.Therefore, the initial charging process of the (c) primary battery cell initially charges the primary battery cell 100, which has been first aged up to the voltage range of 3.5V to 4.0V, and thus acts as an ion tunnel on the surface of the negative electrode The SEI film to be performed can be stably formed.

한편, (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정이 완료된 1차 전지셀(100)은 충전 용량을 검사하는 (ii) 2차 검사 과정을 거칠 수 있다(도 3에 표시된 (ii) 참조).Meanwhile, (c) the primary battery cell 100 in which the initial charging process of the primary battery cell has been completed may be subjected to a secondary inspection process for inspecting the charging capacity (ii) (see (ii) shown in FIG. 3).

(ii) 2차 검사 과정(ii) 2nd inspection process

(ii) 2차 검사 과정은 도 3을 참조하면, 상기 (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정에 의해 초기 충전된 1차 전지셀(100)의 충전 용량을 측정하고, 측정된 충전 용량과 설정된 충전 용량을 대비하여 불량여부를 검사한다.(ii) In the secondary inspection process, referring to FIG. 3, (c) the charging capacity of the primary battery cell 100 initially charged by the initial charging process of the primary battery cell is measured, Check for defective against the set charge capacity.

(d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정(d) 2nd and 3rd aging process of the primary battery cell

(d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정은 상기 (c) 1차 전지셀의 초기 충전과정에 의해 초기 충전된 1차 전지셀(100)을 상이한 온도 범위에서 각각 순차적으로 유지하여 2차 숙성 및 3차 숙성한다.(도 3에 표시된 (d) 참조).(d) The secondary and tertiary aging processes of the primary battery cell are performed by sequentially maintaining the primary battery cells 100 initially charged by the initial charging process of the (c) primary battery cell in different temperature ranges, respectively Second and third aging (see (d) in Fig. 3).

즉, 상기 (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정은 1차 전지셀(100)을 약 섭씨 60도 내외의 온도 범위에서 약 1일(24시간) 동안 유지하여 2차 숙성하고, 2차 숙성 이후에, 약 섭씨 23도 내외의 온도 범위에서 약 4일(96시간) 동안 유지하여 3차 숙성한다.That is, the secondary and tertiary aging of the primary battery cell (d) may be performed by maintaining the primary battery cell 100 in a temperature range of about 60 degrees Celsius for about one day (24 hours) , And after the second aging, it is maintained for about 4 days (96 hours) in a temperature range of about 23 degrees Celsius, and third aged.

구체적으로 설명하면, 상기 d) 과정의 2차 숙성과정은 도 3을 참조하면, 섭씨 50도 내지 80도의 범위에서, 20시간 내지 40시간 동안 수행될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 3, the second aging process of the step d) may be performed at a temperature in the range of 50 to 80 degrees Celsius for 20 to 40 hours.

즉, 상기 2차 숙성이 상기 범위를 벗어나 지나치게 낮은 온도 범위에서 수행되거나, 지나치게 짧은 시간 동안 수행될 경우에는, 오히려 전지셀의 고온 보존 특성이 저하될 수 있으며, 이와 반대로 상기 2차 숙성이 상기 범위를 벗어나 지나치게 높은 온도에서 수행되거나, 지나치게 오랜 시간 동안 수행될 경우에는, 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 SEI 막의 내구성이 저하될 수 있다.That is, if the secondary aging is carried out in an excessively low temperature range beyond the above-mentioned range, or if the secondary aging is performed for an excessively short time, the high temperature storage characteristics of the battery cell may be rather deteriorated. On the contrary, Or if it is carried out at an excessively high temperature or for an excessively long time, the durability of the SEI film may be lowered as described above.

또한, 상기 d) 과정의 3차 숙성과정은 섭씨 20도 내지 30도의 범위에서, 70시간 내지 120시간 동안 수행될 수 있다.In addition, the third aging process of the step d) may be carried out at a temperature in the range of 20 to 30 degrees Celsius for 70 to 120 hours.

즉, 상기 3차 숙성이 상기 범위를 벗어나 지나치게 낮은 온도 범위에서 수행되거나, 지나치게 짧은 시간 동안 수행될 경우에는, 1차 전지셀이 충분히 활성화 될 수 없으므로, 전기적 성능이 저하될 수 있으며, 이와 반대로 상기 3차 숙성이 상기 범위를 벗어나 지나치게 높은 온도에서 수행되거나, 지나치게 오랜시간 동안 수행될 경우에는, 전해액의 분해에 따른 가스 발생량이 많아져, 스웰링(swelling) 현상이 발생하거나, 상기 SEI 막의 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.That is, if the tertiary aging is carried out in an excessively low temperature range beyond the above-mentioned range, or if the tertiary aging is carried out for an excessively short time, the primary battery cell can not be sufficiently activated, so that the electrical performance may be deteriorated. If the third aging is carried out at an excessively high temperature outside the above range or if the aging is carried out for an excessively long time, the amount of gas generated due to the decomposition of the electrolyte increases, swelling may occur, or the durability of the SEI film There is a problem that can be deteriorated.

따라서 (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정에서 상기 2차 숙성은 섭씨 50도 내지 80도의 범위에서, 20시간 내지 40시간 동안 수행하고, 상기 3차 숙성은 섭씨 20도 내지 30도의 범위에서, 70시간 내지 120시간 동안 수행하며, 그에 따라 1차 전지셀(100)을 안정적으로 숙성할 수 있다.Therefore, in the secondary and tertiary aging process of the primary cell, (d) the secondary aging is performed at a temperature in the range of 50 to 80 degrees Celsius for 20 to 40 hours, and the tertiary aging is performed at 20 to 30 The battery cell 100 can be aged stably for a period of time ranging from 70 hours to 120 hours.

한편, 도 3를 참조하면, 1차 전지셀(100)에 대한 1차 숙성, 초기 충전 및 2차숙성과 3차 숙성은 장치 내지 트레이를 이동할 필요 없이, 동일한 활성화부에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 이에 따라, 상기 1차 전지셀의 불량이 정확히 어느 위치에서 발생하는지 정확하게 식별할 수 있어, 1차 전지셀의 숙성(b)(d)과 초기 충전(c)이 수행되는 장치 내지 트레이에서의 각각의 위치를 별도로 표시할 필요 없으므로, 이에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있다.3, the primary aging, the initial charging, the secondary aging, and the tertiary aging for the primary battery cell 100 can be continuously performed in the same activating part without moving the apparatus or the tray (B) (d) of the primary battery cell and the initial charge (c) are carried out, so that it is possible to accurately identify the position where the failure of the primary battery cell occurs, Since it is not necessary to display each position separately, it is possible to save time and cost.

한편, (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정이 완료되면, 3차 숙성이 완료된 1차 전지셀(100)은 (iii) 3차 검사 과정을 거칠 수 있다(도 3에 표시된 (iii) 참조).On the other hand, when the secondary and tertiary aging processes of the primary battery cell (d) are completed, the primary battery cell 100 having undergone tertiary aging can be subjected to (iii) a tertiary inspection process (iii)).

(iii) 3차 검사 과정(iii) Third inspection process

(iii) 3차 검사 과정은 도 3을 참조하면, 3차 숙성이 완료된 1차 전지셀(100)의 방전 용량을 측정하며, 측정된 1차 전지셀(100)의 방전 용량과 설정된 방전 용량을 대비하여 불량여부를 검사한다.(iii) In the third inspection process, referring to FIG. 3, the discharge capacity of the primary battery cell 100 subjected to the third aging is measured, and the discharge capacity of the measured primary battery cell 100 and the set discharge capacity Check for defects in preparation.

(e) 1차 전지셀의 충방전과정 (e) charging / discharging process of the primary battery cell

(e) 1차 전지셀의 충방전과정은 (d) 1차 전지셀의 2차 및 3차 숙성과정에 의해 3차 숙성된 1차 전지셀(100)을 충전 및 방전하여 설정된 출하 전압으로 조절하며, 이에 따라 전압이 조절된 1차 전지셀(100)을 준비할 수 있다. (e) The charging and discharging process of the primary battery cell includes: (d) charging and discharging the primary battery cell 100 which has been thirdly aged by the secondary and tertiary aging processes of the primary battery cell, Thereby preparing a primary battery cell 100 having a controlled voltage.

즉, (e) 1차 전지셀의 충방전과정은 상기 1차 전지셀(100)에 대한 완전 방전 및 완전 충전을 수행한 이후에, 설정된 출하 전압에 도달하도록 방전함으로써 수행될 수 있다.That is, (e) the charging and discharging process of the primary battery cell may be performed by discharging to reach the set shipping voltage after performing the full discharging and the full charging of the primary battery cell 100.

구체적으로 설명하면, 상기 1차 전지셀(100)은 2차 숙성 및 3차 숙성을 거치는 과정에서 자연 방전되며, 이러한 과정에서 상기 1차 전지셀들의 전압은 각각 개별적으로 상이해질 수 있으며, 각각의 1차 전지셀들은 각각 적용되는 디바이스에 따라, 서로 상이한 전압을 갖도록 조절되어 분류될 수 있다.Specifically, the primary battery cell 100 is spontaneously discharged in the course of secondary aging and tertiary aging. In this process, voltages of the primary battery cells may be different from each other, The primary battery cells may be regulated and classified to have different voltages according to the respective devices to be applied.

따라서 (e) 1차 전지셀의 충방전과정에서 1차 전지셀(100)은 완전 방전 및 완전 충전된 상태에서, 설정된 출하 전압에 도달하도록 방전됨으로써, 모두 동일한 전압 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소망하는 전압 범위로 각각의 1차 전지셀들을 방전하여 분류함으로써, 상이한 종류의 최종 전지셀들을 각각 별도로 준비할 수 있다. 더욱이 (f) 1차 전지셀의 디가스과정 전에 (e) 1차 전지셀의 충방전과정을 진행한다. 이는 (e) 1차 전지셀의 충방전과정에서 어느 정도의 전해액이 소모가 되고, 전해액의 반응으로 인해서 가스가 발생하는데, 이 가스를 (f) 1차 전지셀의 디가스과정에서 효율적으로 제거할 수 있다.Therefore, in the charging and discharging process of the primary battery cell, the primary battery cell 100 is discharged in such a manner that the primary battery cell 100 reaches the set shipping voltage in the fully discharged state and the fully charged state, By discharging and sorting the respective primary battery cells in a desired voltage range, different types of final battery cells can be separately prepared. Further, (f) before the degassing process of the primary battery cell (e), the charging and discharging process of the primary battery cell proceeds. This is because (e) a certain amount of electrolyte is consumed in the charging and discharging process of the primary battery cell, and the gas is generated due to the reaction of the electrolyte, and this gas is efficiently removed in the degassing process of the primary battery cell can do.

한편, (e) 1차 전지셀의 충방전과정의 출하 전압은 1차 전지셀(100)의 만충 전압에 대해 30% 내지 80%의 범위로 설정될 수 있다.Meanwhile, (e) the shipment voltage of the charging and discharging process of the primary battery cell may be set in the range of 30% to 80% with respect to the full charge voltage of the primary battery cell 100.

구체적으로 설명하면, 상기 (e) 1차 전지셀의 충방전과정의 출하 전압이 1차 전지셀의 만충 전압에 대해 30% 미만으로 설정될 경우에는, 상기 최종 전지셀이 사용될 때까지의 대기 과정에서, 자연 방전되며, 이에 따라 곧바로 사용할 수 없다. 이와 반대로 80%를 초과하여 설정될 경우에는, 상기 최종 전지셀이 사용될 때까지 지나치게 높은 전압 상태에서 대기하게 되므로, 전해액이 유출되는 등의 문제점이 발생하거나, 상기 최종 전지셀이 사용되기에 앞서 사용자에 의해 임의로 재충전되는 경우, 상기 최종 전지셀이 재충전에 의해 충분히 재활성화될 수 없어, 성능이 저하될 수 있다.More specifically, when the shipment voltage of the primary battery cell is set to be less than 30% of the full charge voltage of the primary battery cell, (e) the waiting period until the final battery cell is used , It is spontaneously discharged and can not be used immediately. On the contrary, when the final battery cell is set to be more than 80%, the battery is in an excessively high voltage state until the final battery cell is used. Therefore, a problem such as leakage of electrolyte may occur, The final battery cell can not be fully reactivated by recharging, and performance may be degraded.

따라서 (e) 1차 전지셀의 충방전과정의 출하 전압은 1차 전지셀(100)의 만충 전압에 대해 30% 내지 80%의 범위로 설정되며, 이에 따라 사용의 효율성과 성능을 높일 수 있다. Therefore, (e) the shipment voltage of the primary battery cell in the charging and discharging process is set in the range of 30% to 80% with respect to the full charge voltage of the primary battery cell 100, thereby increasing the efficiency and performance of use .

한편, (e) 1차 전지셀의 충방전과정이 완료되면, 충전 또는 방전된 1차 전지셀(100)은 (iv) 4차 검사 과정을 거칠 수 있다(도 3에 표시된 (iv) 참조).(E) When the charging and discharging process of the primary battery cell is completed, the charged or discharged primary battery cell 100 may undergo a fourth inspection process (iv) (see (iv) in FIG. 3) .

(iv) 4차 검사 과정(iv) Fourth inspection process

(iv) 4차 검사 과정은 (e) 1차 전지셀의 충방전과정의 출하 전압 조절 이후에, 1차 전지셀(100)의 전압 조절 상태를 검사한다. 즉, (iv) 4차 검사 과정에는 각각의 1차 전지셀(100)을 상이한 종류의 출하 전압에 따라, 별도로 분류하고, 검사하여 불량여부를 검사한다.(iv) The fourth inspection process (e) checks the voltage regulation state of the primary battery cell 100 after the discharge voltage of the primary battery cell is adjusted. That is, (iv) In the fourth inspection process, each of the primary battery cells 100 is classified according to different types of shipping voltages, and inspections are performed to check whether the primary cells 100 are defective.

한편, (f) 1차 전지셀의 디가스과정은 1차 전지셀 내의 가스를 제거하고 밀봉하는 가스 제거부(400)에 의해 이루어진다.Meanwhile, (f) the degassing process of the primary battery cell is performed by the gas removing unit 400 which removes and seals the gas in the primary battery cell.

가스 제거부Gas removal

가스 제거부(400)는 도 4를 참조하면, 상기 1차 전지셀(100)이 수용되고 1차 전지셀(100)에 압력을 가하여 상기 1차 전지셀(100) 내의 전해액에 포함된 가스를 외부로 방출시키는 진공챔버를 구비한 가스제거장치와, 가스가 제거된 1차 전지셀(100)의 개구를 실링하여 밀봉하는 실링장치를 포함한다.Referring to FIG. 4, the gas removing unit 400 receives the primary cell 100 and pressurizes the primary cell 100 to remove the gas contained in the electrolyte in the primary cell 100 A gas removing device having a vacuum chamber for discharging the gas to the outside, and a sealing device sealing and sealing an opening of the gas-removed primary cell 100.

따라서 상기와 같은 구성을 가진 가스 제거부(400)를 통해 (f) 1차 전지셀의 디가스과정을 효과적으로 진행할 수 있다.Therefore, (f) the degassing process of the primary battery cell can be effectively performed through the gas removing unit 400 having the above-described configuration.

(f) 1차 (f) Primary 전지셀의Of the battery cell 디가스과정Degas process

(f) 1차 전지셀의 디가스과정은 (e) 1차 전지셀의 충방전과정이 완료된 1차 전지셀(100) 내의 가스를 제거하고 밀봉한다. 이때 (f) 1차 전지셀의 디가스과정의 가스 제거시, 1차 전지셀(100) 내의 전해액은 설정된 양으로 조절될 수 있다.(f) The degassing process of the primary battery cell (e) removes and seals the gas in the primary battery cell 100 in which the charging and discharging process of the primary battery cell has been completed. At this time (f), when the degassing process of the primary cell is removed, the electrolyte in the primary cell 100 may be adjusted to a predetermined amount.

구체적으로 설명하면, 상기 1차 전지셀(100)은 가스 제거 및 밀봉 과정 이후에, 1차 전지셀(100)의 두께를 조절하기 위한 클램핑-베이킹하는 과정을 거칠 수 있으며, 이에 따라, 상기 가스 제거 및 밀봉 과정에서 내부의 전해액 잔존량을 설정된 양으로 균일하게 조절하는 것만으로, 이후의 클램핑-베이킹 과정에서 전해액의 잔존량에 따른 1차 전지셀(100)의 두께 불량을 용이하게 감소시킬 수 있다.More specifically, the primary battery cell 100 may be subjected to a clamping-baking process to adjust the thickness of the primary cell 100 after the gas removal and sealing process, It is possible to easily reduce the thickness defect of the primary battery cell 100 according to the remaining amount of the electrolyte solution in the subsequent clamping-baking process by simply adjusting the amount of the electrolyte remaining in the electrolyte uniformly in a predetermined amount have.

또한, (f) 1차 전지셀의 디가스과정의 가스 제거시, 1차 전지셀(100) 내의 전해액이 설정된 양으로 조절되면, 이후의 클램핑-베이킹 과정에 따라 변화되는 1차 전지셀의 두께를 보다 용이하게 예측할 수 있어, 상기 가스 제거 및 밀봉 과정을 단순화할 수 있다.Further, when the electrolyte in the primary battery cell 100 is adjusted to a predetermined amount during degassing of the degassing process of the primary battery cell, the thickness of the primary battery cell, which is changed in accordance with the subsequent clamping- Can be more easily predicted and the gas removal and sealing process can be simplified.

따라서 (f) 1차 전지셀의 디가스과정은 1차 전지셀(100) 내의 가스를 원활하게 배출시킬 수 있으며, 특히 1차 전지셀(100)의 두께를 균일하게 조절하기 위해, 과도하게 전해액을 유출할 필요가 없고, 그 결과 최종 전지셀의 성능 저하를 예방할 수 있다.Accordingly, the degassing process of the primary battery cell (f) can smoothly discharge the gas in the primary battery cell 100, and in particular, in order to uniformly control the thickness of the primary cell 100, It is possible to prevent deterioration in performance of the final battery cell.

한편, (f) 1차 전지셀의 디가스과정 후, 1차 전지셀(100) 내의 전해액의 잔존량을 검사하는 (v) 5차 검사 과정을 진행할 수 있다(도 3에 표시된 (v) 참조).Meanwhile, (f) the fifth step of inspecting the remaining amount of the electrolyte in the primary battery cell 100 after the degassing process of the primary battery cell may be performed (see (v) in FIG. 3) ).

상기 (v) 5차 검사과정은 1차 전지셀(100) 내의 전해액의 잔존량을 정확히 확인하고 불량여부를 검사한다.The (v) fifth inspection process accurately checks the remaining amount of the electrolyte in the primary battery cell 100 and checks whether the electrolyte is defective.

한편, (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정은 상기 가스가 제거된 1차 전지셀(100)의 두께를 조절할 클램핑-베이킹부(500)에 의해 이루어진다.Meanwhile, (g) the clamping-baking process of the primary battery cell is performed by the clamping-baking unit 500 for adjusting the thickness of the primary cell 100 in which the gas is removed.

클램핑-베이킹부Clamping - Baking

상기 클램핑-베이킹부(500)는 도 4를 참조하면, 상기 가스가 제거된 1차 전지셀(100)이 배치되는 클램핑장치와, 상기 클램핑장치에 배치된 전지셀(100)을 두께를 조절할 수 있도록 소정의 온도 및 압력을 인가하는 베이킹장치를 포함한다.Referring to FIG. 4, the clamping-and-baking unit 500 includes a clamping device in which the gas-removed primary cell 100 is disposed, and a battery cell 100 disposed in the clamping device. And a baking apparatus for applying a predetermined temperature and pressure.

이와 같은 구성의 상기 클램핑-베이킹부를 통해 (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정을 안정적으로 진행할 수 있다.(G) the clamping-baking process of the primary battery cell can be stably performed through the clamping-baking unit having such a configuration.

(g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정(g) Clamping-baking process of the primary battery cell

(g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정은 상기 1차 전지셀(100)의 두께를 조절할 수 있도록 소정의 온도 및 압력을 인가하여 클램핑-베이킹(clamping & baking)한다(도 3에 표시된 (g) 참조).(g) The clamping-baking process of the primary battery cell is performed by clamping and baking by applying a predetermined temperature and pressure to adjust the thickness of the primary cell 100 (see FIG. 3 g).

즉, (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정은 한 쌍의 지그가 1차 전지셀(100)의 서로 대향하는 양면에 대면한 상태에서, 소정의 온도와 압력을 인가하여 수행될 수 있으며, 그 결과 상기 1차 전지셀의 두께가 보다 용이하게 조절될 수 있을뿐만 아니라, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 전지케이스의 강도가 증가될 수 있다.That is, (g) the clamping-baking process of the primary battery cell can be performed by applying a predetermined temperature and pressure while a pair of jigs face each other on opposite sides of the primary battery cell 100 As a result, not only the thickness of the primary battery cell can be more easily adjusted but also the strength of the battery case made of the laminate sheet including the resin layer and the metal layer can be increased.

한편, (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정은 상기 지그에 의해 인가되는 온도는 섭씨 25도 내지 80도의 범위일 수 있으며, 상기 지그에 의해 인가되는 압력은 300 kgf/cm2 내지 2000 kgf/cm2의 범위일 수 있다.(G) In the clamping-baking process of the primary battery cell, the temperature applied by the jig may be in a range of 25 to 80 degrees Celsius, and the pressure applied by the jig may be 300 kgf / cm 2 to 2000 kgf / cm < 2 >.

구체적으로 설명하면, 상기 지그에 의해 인가되는 온도 또는 압력이 상기 범위를 범어나 지나치게 낮을 경우에는, 소망하는 두께 조절의 효과 및 전지케이스 강도 증가의 효과를 충분히 발휘할 수 없으며, 이와 반대로, 상기 지그에 의해 인가되는 온도 또는 압력이 상기 범위를 벗어나 지나치게 높을 경우에는, 오히려 1차 전지셀에 구조적 손상이 발생할 수 있다.Specifically, when the temperature or pressure applied by the jig is too small or too low, the effect of desired thickness adjustment and the effect of increasing the strength of the battery case can not be sufficiently exhibited. On the contrary, If the applied temperature or pressure is too high beyond the above range, structural damage may occur to the primary battery cell.

또한, (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정의 클램핑-베이킹에 의해 조절되는 1차 전지셀의 두께는 (a) 과정에서 준비된 1차 전지셀의 두께에 대해 50% 내지 95%의 크기일 수 있다.(G) The thickness of the primary battery cell controlled by clamping-baking in the clamping-baking process of the primary battery cell is 50% to 95% of the thickness of the primary battery cell prepared in the process (a) Lt; / RTI >

구체적으로 설명하면, (g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정의 클램핑-베이킹에 의해 조절되는 1차 전지셀의 두께가 (a) 과정에서 준비된 1차 전지셀의 두께에 대해 75% 미만의 크기일 경우에는, 상기 과정에서 인가되는 온도 또는 압력이 지나치게 높은 경우로서, 오히려 1차 전지셀에 구조적 손상이 발생할 수 있으며, 이와 반대로 95%를 초과하는 크기일 경우에는, 상기 과정에서 인가되는 온도 또는 압력이 지나치게 낮은 경우로서, 소망하는 두께 조절의 효과 및 전지케이스 강도 증가의 효과를 충분히 발휘할 수 없다.Specifically, (g) the thickness of the primary battery cell controlled by clamping-baking in the clamping-baking process of the primary battery cell is less than 75% of the thickness of the primary battery cell prepared in the process (a) In case of the size, the temperature or pressure applied in the above process is too high, and structural damage may occur to the primary battery cell. On the other hand, when the size is more than 95% Or the pressure is excessively low, the effect of the desired thickness control and the effect of increasing the strength of the battery case can not be sufficiently exhibited.

또한, 상기 클램핑-베이킹 과정이 정상적인 온도 및 압력의 범위에서 수행되었음에도 불구하고, 상기 1차 전지셀의 두께의 두께가 75% 미만의 크기를 갖거나, 95%를 초과하는 크기를 갖게 될 경우에는, 오히려 1차 전지셀 자체의 이상을 예상할 수 있다.If the thickness of the primary battery cell has a size smaller than 75% or larger than 95%, even though the clamping-bake process is performed in a range of normal temperature and pressure, , It is possible to expect an abnormality of the primary battery cell itself.

따라서 g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정이 완료되면 최종 전지셀을 완성할 수 있다.Thus, when the clamping-baking process of the primary battery cell is completed, the final battery cell can be completed.

한편, g) 1차 전지셀의 클램핑-베이킹과정 후, 최종 전지셀의 두께를 검사하는 (vi) 6차 검사과정을 더 포함할 수 있다(도 3에 표시된 (vi) 참조).G) testing the thickness of the final battery cell after the clamping-baking process of the primary battery cell, and (vi) inspecting the thickness of the final battery cell (see (vi) shown in FIG. 3).

즉, (vi) 6차 검사과정은 최종 전지셀의 두께가 설정된 두께 내에 포함되는지 측정하여 불량여부를 검사한다. That is, (vi) In the sixth inspection process, it is determined whether the thickness of the final battery cell is within a predetermined thickness, and whether the final cell is defective or not is checked.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀 제조방법은 1차 전지셀의 숙성 과정 및 충방전 과정이 수행되는 장치 내지 트레이에서의 각각의 위치를 별도로 표시할 필요가 없고, 클램핑-베이킹 과정 이후에 곧바로 최종 전지셀의 두께를 확인할 수 있으며, 1차 전지셀의 충방전 후 디가스 공정을 진행하여 1차 전지셀 내의 가스를 보다 원활하게 배출시킬 수 있고, 그 결과 전지셀의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있다. Therefore, the method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention does not need to separately display respective positions in the device or the tray in which the aging process and the charging / discharging process of the primary battery cell are performed, and after the clamping- The thickness of the final battery cell can be immediately checked and the degassing process can be performed after charging and discharging of the primary battery cell to discharge the gas in the primary battery cell more smoothly and as a result, And time can be saved.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are possible.

100: 1차 전지셀
300: 활성화부
400: 가스 제거부
500: 클램핑-베이킹부100: primary battery cell
300: Activation part
400: Gas removal
500: Clamping - Baking

Claims (15)

a) 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내에 도입된 구조의 1차 전지셀을 준비하는 과정;
b) 상기 전극조립체에 대해 전해액이 함침되도록 유지하여 1차 숙성하는 과정;
c) 상기 1차 전지셀을 소정의 전압으로 초기 충전하는 과정;
d) 상기 1차 전지셀을 상이한 온도 범위에서 각각 순차적으로 유지하여 2차
숙성 및 3차 숙성시키는 과정;
e) 상기 1차 전지셀을 충전 및 방전함에 따라 설정된 출하 전압으로 조절하는 충방전 과정;
f) 상기 충방전 과정 이후 상기 1차 전지셀 내의 가스를 제거하고 밀봉하는 과정; 및
g) 상기 1차 전지셀의 두께를 조절할 수 있도록, 소정의 온도 및 압력을 인가하여 클램핑-베이킹(clamping & baking)하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.a) preparing a primary battery cell having a structure in which an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator is introduced into a battery case together with an electrolyte;
b) maintaining the electrolyte solution impregnated in the electrode assembly to perform primary aging;
c) initial charging the primary battery cell to a predetermined voltage;
d) sequentially maintaining the primary battery cells in different temperature ranges,
A process of aging and tertiary aging;
e) a charging / discharging process of regulating the primary battery cell to a set shipping voltage upon charging and discharging;
f) removing and sealing the gas in the primary battery cell after the charging / discharging process; And
g) applying a predetermined temperature and pressure to the primary battery cell so as to adjust the thickness thereof, thereby clamping and baking the battery cell. 청구항 1에 있어서,
상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 전지케이스에 전극조립체가 수납된 상태에서, 외주변이 열융착에 의해 밀봉되어 있는 판상형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the battery cell comprises a plate-like structure in which an outer periphery of the battery cell is sealed by thermal fusion with the electrode assembly housed in a battery case including a resin layer and a metal layer. 청구항 1에 있어서,
상기 b) 과정의 1차 숙성은 섭씨 20도 내지 30도의 온도범위에서, 40시간 내지 80시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the first aging of step b) is performed at a temperature in the range of 20 to 30 degrees Celsius for 40 to 80 hours. 청구항 1에 있어서,
상기 c) 과정의 초기 충전은 3.5V 내지 4.0V의 전압 범위까지 수행되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the initial charging of step c) is performed to a voltage range of 3.5V to 4.0V. 청구항 1에 있어서,
상기 d) 과정의 2차 숙성은 섭씨 50도 내지 80도의 범위에서, 20시간 내지 40시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the second aging in the step d) is performed at a temperature in the range of 50 to 80 degrees Celsius for 20 to 40 hours. 청구항 1에 있어서,
상기 d) 과정의 3차 숙성은 섭씨 20도 내지 30도의 범위에서, 70시간 내지 120시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the third aging of the step d) is carried out at a temperature in the range of 20 to 30 degrees Celsius for a period of 70 to 120 hours. 청구항 1에 있어서,
상기 f) 과정의 가스 제거시, 1차 전지셀 내의 전해액은 설정된 양으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the electrolyte in the primary battery cell is regulated to a predetermined amount when the gas is removed in the step f). 청구항 1에 있어서,
상기 g) 과정의 클램핑-베이킹은 한 쌍의 지그가 상기 1차 전지셀의 서로 대향하는 양면에 대면한 상태에서, 소정의 온도와 압력을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the clamping-bake of the step g) is performed by applying a predetermined temperature and pressure while a pair of jigs face each other on opposite sides of the primary battery cell. 청구항 8에 있어서,
상기 지그에 의해 인가되는 온도는 섭씨 25도 내지 80도의 범위인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method of claim 8,
Wherein the temperature applied by the jig is in the range of 25 to 80 degrees Celsius. 청구항 8에 있어서,
상기 지그에 의해 인가되는 압력은 300 kgf/cm2 내지 2000 kgf/cm2의 범위인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method of claim 8,
Wherein the pressure applied by the jig is in the range of 300 kgf / cm 2 to 2000 kgf / cm 2 . 청구항 1에 있어서,
상기 g) 과정의 클램핑-베이킹에 의해 조절되는 1차 전지셀의 두께는 a) 과정에서 준비된 1차 전지셀의 두께에 대해 50% 내지 95%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the primary battery cell controlled by the clamping-baking in the step g) is 50% to 95% of the thickness of the primary battery cell prepared in the process a). 청구항 1에 있어서,
상기 e) 과정은 1차 전지셀에 대한 완전 방전 및 완전 충전을 수행한 이후에, 설정된 출하 전압에 도달하도록 방전하여 수행되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법The method according to claim 1,
Wherein the step (e) is performed by discharging the battery to reach a set discharge voltage after performing a full discharge and a full charge of the primary battery cell, 청구항 12에 있어서,
상기 e) 과정의 출하 전압은 1차 전지셀의 만충 전압에 대해 30% 내지 80%의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method of claim 12,
Wherein the shipment voltage of the process (e) is set in a range of 30% to 80% with respect to the full charge voltage of the primary battery cell. 청구항 1에 있어서,
i) 상기 b) 과정의 1차 숙성 이후에, 1차 전지셀의 전해액 함침 상태, 부반응 발생 유무, 조립상태 이상 유무를 검사하는 1차 검사 과정;
ii) 상기 c) 과정의 초기 충전 이후에, 1차 전지셀의 충전 용량을 검사하는 2차 검사 과정;
iii) 상기 d) 과정의 3차 숙성 이후에, 1차 전지셀의 방전 용량을 검사하는 3차 검사 과정;
iv) 상기 e) 과정의 출하 전압 조절 이후에, 1차 전지셀의 전압 조절 상태를 검사하는 4차 검사 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 방법.The method according to claim 1,
i) a primary inspection process for checking whether the electrolyte cell is impregnated in the electrolyte cell, whether a side reaction has occurred or not, and whether the cell has undergone an agglomeration abnormality after the first aging in the step b);
ii) a secondary inspection step of inspecting a charging capacity of the primary battery cell after the initial charging of the step c);
iii) a third inspection step of inspecting the discharge capacity of the primary battery cell after the third aging in the step d);
iv) a fourth inspection step of inspecting a voltage regulation state of the primary battery cell after the discharge voltage of the process (e) is adjusted. 1차 전지셀을 충방전하고 숙성시키는 활성화부;
1차 전지셀 내의 가스를 제거하고 밀봉하는 가스 제거부; 및
상기 가스가 제거된 1차 전지셀의 두께를 조절할 수 있도록, 소정의 온도 및 압력을 인가하여 클램핑 및 베이킹하는 클램핑-베이킹부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조장치.An activator for charging / discharging the primary battery cell;
A gas removing unit for removing and sealing the gas in the primary battery cell; And
And a clamping and baking unit for applying a predetermined temperature and pressure to clamp and bake the gas so that the thickness of the primary battery cell from which the gas is removed can be adjusted.
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