KR20190074591A - Manufacturin method and manufacturin device of rechargeable battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery manufacturing method and a secondary battery manufacturing apparatus.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.Unlike primary batteries, rechargeable secondary batteries can be recharged, and they are being researched and developed recently due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. The secondary battery is classified into a coin type battery, a cylindrical type battery, a square type battery, and a pouch type battery depending on the shape of the battery case. An electrode assembly mounted in a battery case of a secondary battery is a chargeable and dischargeable power generation device having a stacked structure of an electrode and a separation membrane.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. The electrode assembly includes a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material, and a stacked type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween And a stack / folding type in which stacked unit cells are wound with a long length separating film.
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.Recently, 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 is attracting much attention due to low manufacturing cost, small weight, Its usage is also gradually increasing.
종래의 이차전지의 제조 시, 각 공정마다 이차전지의 이동 지지를 위해 다수의 이차전지를 트레이(tray)에 수용시켰다. 트레이에 수용된 이차전지를 충방전을 통해 활성화 시키고 발생되는 가스를 배출하기 위해 트레이에서 이차전지를 다시 꺼내서 디개스(degas)공정을 진행하였고, 다시 이차전지를 다음공정으로 이동시키기위해 트레이에 수납시키는 공정을 반복하였다. 이에 따라, 설비 구성에 트레이에 이차전지를 수납 및 취출하기위한 로더(loader) 및 언로더(unloader)를 설치해야 할 뿐만 아니라, 디개스 공정에 시간이 많이 필요하여, 공정설계 시, 라인(line) 가격이 비싸지게 되는 문제가 있다. In manufacturing a conventional secondary battery, a plurality of secondary batteries are accommodated in a tray in order to support the movement of the secondary battery in each process. The secondary battery housed in the tray is activated by charging and discharging and the secondary battery is taken out again from the tray to discharge the generated gas and the degas process is carried out and the secondary battery is stored in the tray for moving to the next process The process was repeated. Accordingly, not only a loader and an unloader for storing and extracting the secondary battery in the tray are required to be installed in the equipment, but also a long time is required in the digest process, ) There is a problem that the price becomes expensive.
본 발명의 하나의 관점은 이차전지의 제조공정을 보다 간단하고 빠르게 진행하여 공정비용을 절감할 수 있는 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조장치를 제공하기 위한 것이다.One aspect of the present invention is to provide a secondary battery manufacturing method and a secondary battery manufacturing apparatus which can simplify and speed up the manufacturing process of the secondary battery and reduce the process cost.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 내측에 수용부가 형성되고, 상기 수용부에서 연장되는 통로가 형성된 가스 포켓부를 포함하는 전지 케이스 및 상기 수용부에 수용되는 전극 조립체를 포함하는 이차전지를 트레이(Tray)에 수납시키는 수납과정과, 상기 트레이에 수납된 상기 이차전지를 충방전시켜 활성화시키는 활성화 단계와, 상기 활성화 단계를 거친 상기 트레이에 수납된 상기 이차전지의 전지 케이스에 가스 배출홀을 형성시켜 내부 가스를 외부로 배출하는 디개스(Degas) 단계 및 상기 디개스 단계를 거친 후 상기 트레이에 수납된 상기 이차전지의 전지 케이스를 실링(Sealing)하여 밀봉하는 실링단계를 포함할 수 있다.A secondary battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a battery case including a battery case having a receiving portion formed inside and a gas pocket portion formed with a passage extending from the receiving portion and an electrode assembly accommodated in the receiving portion, A step of activating the rechargeable battery stored in the tray to activate the rechargeable battery; and a step of inserting a gas discharge hole into the battery case of the rechargeable battery accommodated in the tray, And a sealing step of sealing and sealing the battery case of the secondary battery stored in the tray after the degassing step, .
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치는, 내측에 수용부가 형성되고, 상기 수용부에서 연장되는 통로가 형성된 가스 포켓부를 포함하는 전지 케이스 및 상기 수용부에 수용되는 전극 조립체를 포함하는 이차전지를 제조하는 장치로서, 상기 이차전지가 수납된 트레이를 수용하는 내부 공간이 형성된 진공 챔버(Chamber)와, 상기 진공 챔버의 내부 공간을 진공시켜 상기 이차전지의 내부 가스배출을 유도하는 진공부와, 상기 이차전지와 전기적으로 연결되어 상기 이차전지를 충방전시켜 활성화 시키는 충방전부 및 상기 진공 챔버의 내부에 구비되어 상기 전지 케이스의 가스 포켓부에 내부 가스를 배출하기위한 가스 배출홀을 형성시키는 피어스부를 포함 할 수 있다.A secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a battery case having a receiving portion formed on an inner side thereof and a gas pocket portion formed with a passage extending from the receiving portion and an electrode assembly accommodated in the receiving portion An apparatus for manufacturing a secondary battery, comprising: a vacuum chamber in which an internal space for accommodating a tray accommodating the secondary battery is formed; a vacuum chamber for evacuating the internal space of the vacuum chamber, A charging chamber electrically connected to the secondary battery to charge and discharge the secondary battery to activate the secondary battery, and a gas discharge hole provided in the vacuum chamber for discharging internal gas to the gas pocket portion of the battery case And a pierced portion.
본 발명에 따르면, 이차전지가 트레이에 수납된 상태에서 내부 가스를 배출하는 공정을 수행 할 수 있어, 이차전지의 제조공정을 보다 간단하고 빠르게 진행하여 공정비용을 절감할 수 있다. According to the present invention, it is possible to perform the process of discharging the internal gas in a state that the secondary cell is housed in the tray, so that the manufacturing process of the secondary battery can be more simply and quickly proceeded, and the process cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 수납단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계에 포함되는 피어스 단계 및 진공흡착 단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계에 포함되는 폭 확장단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 실링단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 실링단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 실링단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 그레이딩 단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 절단단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 절단단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치를 예시적으로 나타낸 정면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치에서 지지부 및 제1 실링부 만을 우측에서 바라본 우측면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치에서 가이드부 및 제2 실링부 만을 좌측에서 바라본 좌측면도이다. 1 is a plan view illustrating a forming step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating a forming step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view exemplarily showing a receiving step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view exemplarily showing a digest step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a front view illustrating a piercing step and a vacuum adsorption step included in the digest step in the method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view exemplarily showing a width expansion step included in the digest step in the method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view exemplarily showing a sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
8 is a front view exemplarily showing a sealing step in a method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
9 is a front view exemplarily showing a sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view exemplarily showing a digest step in a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
11 is a perspective view illustrating a grading step in a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
12 is a perspective view exemplarily showing a cutting step in a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
13 is a perspective view exemplarily showing a cutting step in the method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
14 is a front view illustrating an exemplary secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a right side view of a supporting portion and a first sealing portion of a secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, viewed from the right side.
FIG. 16 is a left side view of a guide portion and a second sealing portion of the apparatus for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, as viewed from the left side.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Furthermore, the present invention can be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계를 예시적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 형성단계를 예시적으로 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 수납단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a plan view illustrating a forming step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view illustrating a forming step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. And FIG. 3 is a perspective view exemplarily showing a receiving step in the method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 이차전지(1)를 트레이(Tray)(30)에 수납하는 수납단계와, 이차전지(1)를 충방전시켜 활성화시키는 활성화 단계와, 이차전지(1)의 내부 가스를 외부로 배출하는 디개스(Degas) 단계 및 이차전지(1)를 실링(Sealing)하여 밀봉하는 실링단계를 포함하여 이차전지(1)를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 수납단계 전에 전극 조립체(10)를 전지 케이스(20)에 수용시켜 이차전지(1)를 형성하는 형성단계를 더 포함할 수 있다.1 to 3, a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a storing step of storing a
이하에서, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 이차전지 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
도 1 및 도 2를 참고하면, 형성단계는 전극 조립체(10) 및 전해액을 전지 케이스(20)에 수용시키고, 내부 가스를 배출하기 위한 통로를 제공하는 가스 포켓부(Gas pocket part)(24)를 형성시킨다. 여기서, 형성단계는 예를 들어 내부에 수용부(21)가 형성된 몸체(113) 및 수용부(21)에서 외부로 연장되는 통로가 내측에 형성된 가스 포켓부(24)를 포함하는 전지 케이스(20)를 형성시킬 수 있다. 이때, 수용부(21)는 전극 조립체(10) 및 전해액을 수용할 수 있다.1 and 2, the forming step includes a
또한, 형성단계는 파우치 시트(Pouch sheet)(20a)를 양면이 맞닿도록 접어 수용부(21) 및 가스 포켓부(24)를 포함하는 전지 케이스(20)를 형성시킬 수 있다. 여기서, 형성단계는 파우치 시트(20a)를 가상의 선을 중심으로 절곡 라인(Line)(22)을 형성시켜 절곡라인(22)을 따라 접음으로써 전지 케이스(20)를 형성시킬 수 있다. 이때, 형성단계는 파우치 시트(20a)가 절곡라인(22)을 중심으로 양면으로 형성되어, 일면에 개구된 수용부(21)를 형성시키고, 타면이 수용부(21)를 덮도록 구비될 수 있다. 그리고, 파우치 시트(20a)는 예를 들어 기재와, 알루미늄(Al), 및 수지(Resin) 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 기재는 예를 들어 나일론 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 파우치 시트(20a)는 수용부(21)가 형성되는 내측에서 외측 방향으로 수지층, 알루미늄층, 및 나일론 층이 차례로 적층되어 형성될 수 있다.Also, the forming step may be performed by folding the
그리고, 형성단계를 통해 형성되는 전지 케이스(20)의 수용부(21)는 전극 조립체(10) 및 전해액을 수용가능하도록 수용공간을 형성할 수 있다.The
아울러, 형성단계를 통해 형성되는 전지 케이스(20)의 가스 포켓부(24)는 전극 조립체(10)를 수용하는 수용부(21) 내부에서 발생한 가스를 포집할 수 있다.In addition, the
한편, 형성단계는 전극과 분리막이 교대로 적층되어 형성되는 전극 조립체(10)를 전지 케이스(20)에 수용할 수 있다. 여기서, 전극 조립체(10)에 전극 리드(11,12)가 구비되어 전극 조립체(10)를 전지 케이스(20)의 외부와 전기적으로 연결할 수 있다.Meanwhile, in the forming step, the
한편, 형성단계는 전지 케이스(20)의 가장자리를 따라 실링(Sealing)하여 수용부(21) 및 가스 포켓부(24)를 밀봉하는 밀봉단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 밀봉단계는 전극 조립체(10)를 전지 케이스(20)의 수용부(21)에 수용시킨 후, 가스 포켓부(24)의 단부에 위치된 가장자리(133) 부분을 제외한 나머지 전지 케이스(20)의 가장자리를 실링하고, 가스 포켓부(24)의 단부를 통해 전해액을 수용부(21)로 주액한 후 가스 포켓부(24)의 단부에 위치된 가장자리 부분을 실링하여 전지 케이스(20)를 밀봉할 수 있다.Meanwhile, the forming step may further include a sealing step of sealing along the edge of the
도 3을 참고하면, 수납단계는 다수개의 이차전지(1)를 트레이(30)에 수납시킬 수 있다. 여기서, 트레이(30)는 다수개의 이차전지(1)를 수납시킬 수 있는 수납부(31)가 내측에 구비될 수 있다. 이때, 수납부(31)는 상부로 개방된 형태의 공간부를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the storing step, a plurality of
활성화 단계는 이차전지(1)를 충방전시켜 활성화시킬 수 있다. 여기서, 활성화 단계는 이차전지(1)의 전극 리드(11)와 충방전부가 전기적으로 연결되어, 충방전부를 통해 트레이(30)에 수납된 다수개의 이차전지(1)를 충방전시킬 수 있다. The activation step can be activated by charging / discharging the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계를 예시적으로 나타낸 정면도고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계에 포함되는 피어스 단계 및 진공흡착 단계를 예시적으로 나타낸 정면도며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계에 포함되는 폭 확장단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.FIG. 4 is a front view illustrating a digest step in the method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a front view showing a digest step in the method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. And FIG. 6 is a front view exemplarily showing a step of expanding the width included in the digest step in the method for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 디개스(Degas) 단계는 활성화 단계를 거친 트레이(30)에 수납된 이차전지(1)의 전지 케이스(20)에 가스 배출홀(25)을 형성시켜 내부 가스를 외부로 배출할 수 있다.4 to 6, a degassing step is performed by forming a
도 4 및 도 5를 참고하면, 디개스 단계는 전지 케이스(20)에서 가스 포켓부(24)에 피어스부(P)의 나이프(knife)(131)를 통해 가스 배출홀(25)을 형성시키는 피어스(Pierce) 단계를 더 포함할 수 있다.4 and 5, the digestion step is performed to form the
또한, 디개스 단계는 피어스 단계 전에 이차전지(1)의 양면을 진공흡착하여 고정하는 진공 흡착단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the digest step may further include a vacuum adsorption step of vacuum-adsorbing both surfaces of the
아울러, 도 6을 참고하면 디개스 단계는 피어스 단계 후에 진공흡착된 이차전지(1)의 양면을 양측으로 이동시켜 이차전지(1)의 양면 사이의 폭을 늘리는 폭 확장단계를 더 포함할 수 있다.6, the digest step may further include a step of expanding the width of the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 실링단계를 예시적으로 나타낸 정면도고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 실링단계를 예시적으로 나타낸 정면도며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 실링단계를 예시적으로 나타낸 정면도다.FIG. 7 is a front view illustrating a sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a front view exemplarily showing a sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. And FIG. 9 is a front view exemplarily showing a sealing step in a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 실링단계는 디개스 단계를 거친 후 트레이(30)에 수납된 이차전지(1)의 전지 케이스(20)를 실링(Sealing)하여 밀봉할 수 있다.7 to 9, the sealing step may be performed by sealing the
여기서, 실링단계는 전지 케이스(20)의 수용부(21)가 밀폐되도록 가스 포켓부(24)에서 수용부(21)와 인접된 부분을 열융착하여 실링부(26)를 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 전지 케이스(20)의 수용부(21)는 완전 밀폐될 수 있다.Here, in the sealing step, the sealing
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 다수개의 이차전지(1)를 트레이(30)에 수납시킨 상태에서 다수개의 이차전지(1)의 내부에 위치된 가스를 각각 외부로 배출하는 디개스 공정을 수행할 수 있어, 이차전지(1)의 제조공정을 보다 간단하고 빠르게 진행하여 공정비용을 절감할 수 있다. In the method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, a plurality of
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 디개스 단계를 예시적으로 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 그레이딩 단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 10 is a perspective view illustrating a degassing step in a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view illustrating a grading step in the secondary battery manufacturing method according to another embodiment of the present invention. It is a perspective view.
또한, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 절단단계를 예시적으로 나타낸 사시도이며, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 절단단계를 예시적으로 나타낸 사시도이다.12 is a perspective view illustrating a cutting step in a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an exploded perspective view of a secondary battery manufacturing method according to another embodiment of the present invention. Fig.
도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법과 비교할 때, 이차전지(1)를 진공시켜 내부 가스를 외부로 배출하는 진공단계 등을 더 포함하는 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.Referring to FIG. 10, the method for manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention is different from the method for manufacturing a secondary battery according to the embodiment described above in that the
도 10 내지 도 13을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 이차전지(1)를 트레이(30)에 수납하는 수납단계와, 이차전지(1)를 충방전시켜 활성화시키는 활성화 단계와, 이차전지(1)의 내부 가스를 외부로 배출하는 디개스(Degas) 단계와, 이차전지(1)를 실링(Sealing)하여 밀봉하는 실링단계 및 이차전지(1)를 진공시켜 내부 가스를 외부로 배출하는 진공단계를 포함할 수 있다.10 to 13, a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a storing step of storing a
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법은, 이차전지(1)의 양품 및 불량을 분류하는 그레이딩(Grading) 단계와, 가스 포켓부(24)에서 실링부(26)를 제외한 나머지 부분을 절단하여 제거하는 절단단계 및 트레이(30)에 수납된 이차전지(1)를 트레이(30)에서 분리하는 분리단계를 더 포함할 수 있다.A method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a grading step of classifying good products and defects of the
보다 상세히, 도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에서 진공단계는 피어스 단계를 거친 이차전지(1)가 수납된 트레이(30)를 진공 챔버(110)에 수용시킨 후 이차전지(1)의 내부 가스를 가스 배출홀(25)을 통해 외부로 배출하는 것을 유도하기 위해, 진공 챔버(110)의 내부를 진공시킬 수 있다.10, in the vacuum secondary battery manufacturing method according to another embodiment of the present invention, the vacuum stage is a state in which the
도 11을 참고하면, 그레이딩(Grading) 단계는 트레이(30)에 수납된 다수개의 이차전지(1)의 양품 및 불량을 검사하여 분류할 수 있다. 이때, 그레이딩 단계는 실링단계를 거친 후 진공 챔버(110)에서 이차전지(1)가 수납된 트레이(30)를 이동시킨 후 이차전지(1)의 분류를 수행할 수 있다.Referring to FIG. 11, the grading step can check and classify good products and defects of the plurality of
도 11 및 도 12를 참고하면, 분리단계는 트레이(30)에 수납된 이차전지(1)를 트레이(30)에서 분리할 수 있다. 이때, 분리단계는 그레이딩 단계를 거친 후 트레이(30)에 수납된 다수개의 이차전지(1)를 트레이(30)에서 취출할 수 있다.Referring to FIGS. 11 and 12, the separating step separates the
도 12 및 도 13을 참고하면, 절단단계는 전지 케이스(20)의 가스 포켓부(24)에서 실링부(26)를 제외한 나머지 부분을 절단하여 제거할 수 있다. 이때, 절단단계는 분리단계를 거친 후 수행할 수 있다.12 and 13, the cutting step can be performed by cutting off the remaining portion of the
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치를 예시적으로 나타낸 정면도이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치에서 지지부 및 제1 실링부 만을 우측에서 바라본 우측면도이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치에서 가이드부 및 제2 실링부 만을 좌측에서 바라본 좌측면도이다. FIG. 14 is a front view illustrating an example of a secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a right side view of a supporting portion and a first sealing portion of the apparatus for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, And FIG. 16 is a left side view of the guide part and the second sealing part of the apparatus for manufacturing a secondary battery according to the embodiment of the present invention, as viewed from the left side.
도 2 및 도 14를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는, 이차전지(1)가 수용되는 진공 챔버(110)와, 진공 챔버(110)의 내부를 진공시키는 진공부(190)와, 이차전지(1)를 충방전 시키는 충방전부(180) 및 이차전지(1)의 가스 포켓부(24)에 가스 배출홀(25)을 형성시키는 피어스부(P)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 이차전지(1)를 진공 흡착하는 진공 흡착부(150)와, 지지부(120) 및 상기 가이드부(140)를 이동시키는 이동수단(160) 및 전지 케이스(20)의 가스 포켓부(24)를 실링하는 실링기(170)를 더 포함할 수 있다.2 and 14, an
본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 제조방법 및 다른 실시예에 따른 이차전지 제조방법에 적용되는 이차전지(1)를 제조하는 장치에 관한 것이다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예 및 다른 실시예 따른 이차전지 제조방법과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.A secondary
보다 상세히, 도 10 및 도 14를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)에서 진공 챔버(110)는 이차전지(1)가 수납된 트레이(30)를 수용하는 내부 공간이 형성된다. 여기서, 이차전지(1)는 내측에 수용부(21)가 형성된 전지 케이스(20) 및 전지 케이스(20)의 수용부(21)에 수용되는 전극 조립체(10)를 포함할 수 있다. 이때, 전지 케이스(20)는 내측에 형성되는 수용부(21) 및 수용부(21)에서 연장되는 통로가 형성된 가스 포켓부(24)를 포함할 수 있다.10 and 14, in the secondary
도 10 및 도 14를 참고하면, 진공부(190)는 진공 챔버(110)의 내부 공간을 진공시켜 이차전지(1)의 내부 가스배출을 유도할 수 있다. 여기서, 진공부(190)는 예를 들어 진공펌프 및 진공펌프와 진공 챔버(110)의 내부 공간을 연결하는 통로가 형성된 진공관(191)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 14, the
충방전부(180)는 이차전지(1)와 전기적으로 연결되어 이차전지(1)를 충방전시켜 활성화 시킬 수 있다. 이때, 이차전지(1)의 전극 리드(11)와 충방전부(180)가 충방전 라인(181)을 통해 전기적으로 연결되어, 충방전부(180)를 통해 트레이(30)에 수납된 다수개의 이차전지(1)를 충방전시킬 수 있다. The charging
도 5 및 도 14를 참고하면, 피어스부(P)는 진공 챔버(110)의 내부에 구비되어 전지 케이스(20)의 가스 포켓부(24)에 내부 가스를 배출하기 위한 가스 배출홀(25)을 형성시킬 수 있다.5 and 14, the pierce portion P is provided inside the
또한, 피어스부(P)는 가스 포켓부(24)를 관통하여 가스 배출홀(25)을 형성시키는 나이프(131)가 고정된 지지부(120) 및 나이프(131)가 가스 포켓부(24)를 관통 시 나이프(131)를 안내하는 안내홀(132)이 형성된 가이드부(140)를 포함할 수 있다.The pierce portion P includes a
도 14를 참고하면, 이동수단(160)은 지지부(120) 및 가이드부(140)를 이동시킬 수 있다. 이때, 이동수단(160)은 지지부(120) 및 가이드부(140) 사이의 거리가 좁아지거나 커지는 방향으로 지지부(120) 및 가이드부(140)를 이동시킬 수 있다.Referring to FIG. 14, the moving
또한, 이동수단(160)은 예를 들어 지지부(120)를 이동시키는 제1 이동부(161) 및 가이드부(140)를 이동시키는 제2 이동부(162)를 포함할 수 있다. The moving means 160 may include a first moving
또한, 이동수단(160)은 제1 이동부(161)는 및 제2 이동부(162)를 이동시키는 동력을 제공하는 모터(164,165) 및 제1 이동부(161) 및 제2 이동부(162)의 이동을 안내하는 가이드레일(163)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 이동부(161) 및 제2 이동부(162)의 상단부에 회전가능하게 바퀴가 구비되어 가이드레일(Guide rail)(163)의 안내를 받으며 이동될 수 있다. 여기서, 가이드레일(163)은 예를 들어 진공 챔버(110)의 내측 상부에 구비될 수 있다.The moving
도 14 내지 도 16을 참고하면, 진공 흡착부(150)는 진공 챔버(110)의 내부에 구비되어 이차전지(1)의 양면을 진공 흡착시켜 고정시킬 수 있다. 14 to 16, the
또한, 진공 흡착부(150)는 지지부(120)에 장착된 제1 진공부(151) 및 가이드부(140)에 장착된 제2 진공부(152)를 포함할 수 있다.The
제1 진공부(151)는 이차전지(1)를 일면을 흡착하는 제1 흡착부(151a) 및 제1 흡착부(151a)에서 공기를 흡입하는 통로를 제공하는 제1 공기 흡입라인(151b)을 포함할 수 있다.The
제2 진공부(152)는 이차전지(1)를 타면을 흡착하는 제2 흡착부(152a) 및 제2 흡착부(152a)에서 공기를 흡입하는 통로를 제공하는 제2 공기 흡입라인(152b)을 포함할 수 있다.The
여기서, 제1 공기 흡입라인(151b) 및 제2 공기 흡입라인(152b)은 일례로 각각 제1 이동부(161) 및 제2 이동부(162)를 통해 진공부(190)와 연결될 수 있다. The first
한편, 1 공기 흡입라인(151b) 및 제2 공기 흡입라인(152b)은 다른 예로 진공부(190)와 연결라인을 통해 연결될 수 있다.Meanwhile, one
실링기(170)는 전지 케이스(20)의 내부 가스 배출 후 수용부(21)가 밀폐되도록 수용부(21)와 인접된 가스 포켓부(24) 부분을 열융착하여 실링할 수 있다. The sealing
또한, 실링기(170)는 전지 케이스(20)의 일면과 마주보는 방향에 위치된 제1 실링부(171) 및 전지 케이스(20)의 타면과 마주보는 방향에 위치된 제2 실링부(172)를 포함하여 이루어질 수 있다.The sealing
아울러, 실링기(170)는 일례로 히터와 연결되어 고열을 전달받을 수 있다. In addition, the
한편, 실링기(170)는 다른 예로 내부에 히터가 구비되어 고열을 전달받을 수 있다.On the other hand, the sealing
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조장치는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. Further, the scope of protection of the invention will be clarified by the appended claims.
1: 이차전지
10: 전극 조립체
11,12: 전극 리드
20: 전지 케이스
20a: 파우치 시트
21: 수용부
22: 절곡라인
24: 가스 포켓부
25: 가스 배출홀
26: 실링부
30: 트레이
31: 수납부
100: 이차전지 제조장치
110: 진공 챔버
120: 지지부
131: 나이프
132: 안내홀
140: 가이드부
150: 진공 흡착부
151: 제1 진공부
151a: 제1 흡착부
151b: 제1 공기 흡입라인
152: 제2 진공부
152a: 제2 흡착부
152b: 제2 공기 흡입라인
160: 이동수단
161: 제1 이동부
162: 제2 이동부
163: 가이드레일
164,165: 모터
170: 실링기
171: 제1 실링부
172: 제2 실링부
180: 충방전부
181: 충방전 라인
190: 진공부
191: 진공관1: secondary battery
10: electrode assembly
11, 12: electrode lead
20: Battery case
20a: Pouch Sheet
21:
22: Bending line
24: gas pocket portion
25: gas discharge hole
26: sealing part
30: Tray
31:
100: Secondary battery manufacturing apparatus
110: vacuum chamber
120: Support
131: Knife
132: guide hole
140: guide portion
150: Vacuum suction part
151: First Generation
151a: first adsorption portion
151b: first air suction line
152: Second Generation
152a: second adsorption portion
152b: second air suction line
160: Moving means
161:
162: second moving part
163: Guide rail
164, 165:
170: sealing machine
171: first sealing portion
172: second sealing portion
180:
181: charge / discharge line
190: Jeans study
191: Vacuum tube
Claims (15)
상기 트레이에 수납된 상기 이차전지를 충방전시켜 활성화시키는 활성화 단계;
상기 활성화 단계를 거친 상기 트레이에 수납된 상기 이차전지의 전지 케이스에 가스 배출홀을 형성시켜 내부 가스를 외부로 배출하는 디개스(Degas) 단계; 및
상기 디개스 단계를 거친 후 상기 트레이에 수납된 상기 이차전지의 전지 케이스를 실링(Sealing)하여 밀봉하는 실링단계를 포함하는 이차전지 제조방법.A receiving step of receiving a secondary battery including a battery case having a receiving part formed on an inner side thereof and a gas pocket part formed with a passage extending from the receiving part and an electrode assembly accommodated in the receiving part into a tray;
An activation step of charging / discharging the secondary battery stored in the tray to activate the secondary battery;
A degassing step of forming a gas discharge hole in the battery case of the secondary battery accommodated in the tray after the activation step to discharge the internal gas to the outside; And
And a sealing step of sealing and sealing the battery case of the secondary battery accommodated in the tray after the degassing step.
상기 디개스 단계는
상기 전지 케이스에서 상기 가스 포켓부에 피어스부의 나이프를 통해 상기 가스 배출홀을 형성시키는 피어스(Pierce) 단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
The digest step
Further comprising a Pierce step of forming the gas discharge hole through the knife of the piercing part in the gas pocket part in the battery case.
상기 디개스 단계는
상기 피어스 단계를 거친 상기 이차전지가 수납된 트레이를 진공 챔버에 수용시킨 후, 상기 이차전지의 내부 가스를 상기 가스 배출홀을 통해 외부로 배출하는 것을 유도하기 위해, 상기 진공 챔버의 내부를 진공시키는 진공 단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 2,
The digest step
The inside of the vacuum chamber is evacuated to induce the discharge of the internal gas of the secondary battery through the gas discharge hole after receiving the tray accommodating the secondary battery through the piercing step in the vacuum chamber Further comprising a vacuum step.
상기 디개스 단계는
상기 피어스 단계 전에 상기 이차전지의 양면을 진공흡착하여 고정하는 진공 흡착단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
The digest step
And a vacuum adsorption step of vacuum-adsorbing both surfaces of the secondary battery before the piercing step.
상기 디개스 단계는
상기 피어스 단계 후에 진공흡착된 상기 이차전지의 양면을 양측으로 이동시키 상기 이차전지의 양면 사이의 폭을 늘리는 폭 확장단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 4,
The digest step
And expanding the width of the secondary battery by increasing the width of both sides of the secondary battery by moving both sides of the secondary battery vacuum-adsorbed after the piercing step.
상기 실링단계는
상기 전지 케이스의 수용부가 밀폐되도록 상기 수용부와 인접된 상기 가스 포켓 부분을 열융착하여 실링부를 형성시키는 이차전지 제조방법.The method of claim 5,
The sealing step
And a sealing portion is formed by thermally fusing the gas pocket portion adjacent to the accommodation portion so that the housing portion of the battery case is hermetically sealed.
상기 실링단계를 거친 후,
상기 트레이에 수납된 상기 이차전지를 상기 트레이에서 분리하는 분리단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 6,
After the sealing step,
And separating the secondary battery stored in the tray from the tray.
상기 가스 포켓부에서 상기 실링부를 제외한 나머지 부분을 절단하여 제거하는 절단단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 7,
And cutting the remaining portion of the gas pocket portion excluding the sealing portion.
상기 실링단계를 거친 후,
상기 이차전지의 양품 및 불량을 검사하여 분류하는 그레이딩(Grading) 단계 를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
After the sealing step,
And a grading step of inspecting and classifying the good and defective parts of the secondary battery.
상기 이차전지가 수납된 트레이를 수용하는 내부 공간이 형성된 진공 챔버;
상기 진공 챔버의 내부 공간을 진공시켜 상기 이차전지의 내부 가스배출을 유도하는 진공부;
상기 이차전지와 전기적으로 연결되어 상기 이차전지를 충방전시켜 활성화 시키는 충방전부; 및
상기 진공 챔버의 내부에 구비되어 상기 전지 케이스의 가스 포켓부에 내부 가스를 배출하기위한 가스 배출홀을 형성시키는 피어스부를 포함하는 이차전지 제조장치.And an electrode assembly accommodated in the battery case, wherein the battery case includes a gas pocket portion in which a passage extending from the accommodating portion is formed,
A vacuum chamber in which an internal space for accommodating the tray accommodating the secondary battery is formed;
A vacuum chamber for evacuating an internal space of the vacuum chamber to induce internal gas discharge of the secondary battery;
A charging unit electrically connected to the secondary battery to charge / discharge the secondary battery to activate the secondary battery; And
And a pierce portion provided inside the vacuum chamber to form a gas discharge hole for discharging internal gas to a gas pocket portion of the battery case.
상기 피어스부는
상기 가스 포켓부를 관통하여 상기 가스 배출홀을 형성시키는 나이프가 고정된 지지부; 및
상기 나이프가 상기 가스 포켓부를 관통 시 상기 나이프를 안내하는 안내홀이 형성된 가이드부를 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 10,
The piercing portion
A support portion through which the knife is fixed to form the gas discharge hole through the gas pocket portion; And
And a guide portion having a guide hole for guiding the knife when the knife passes through the gas pocket portion.
상기 진공 챔버의 내부에 구비되어 상기 이차전지의 양면을 진공 흡착시켜 고정시키는 진공 흡착부를 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 11,
And a vacuum adsorption unit provided inside the vacuum chamber to vacuum-adsorb and fix both surfaces of the secondary battery.
상기 진공 흡착부는
상기 지지부에 장착된 제1 진공부; 및
상기 가이드부에 장착된 제2 진공부를 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
The vacuum adsorption portion
A first resonator mounted on the support; And
And a second evacuation unit mounted on the guide unit.
상기 지지부 및 상기 가이드부를 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method according to any one of claims 11 to 13,
And moving means for moving the support portion and the guide portion.
상기 전지 케이스의 내부 가스 배출 후 상기 수용부가 밀폐되도록 상기 수용부와 인접된 상기 가스 포켓 부분을 열융착하여 실링하는 실링기를 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 10,
Further comprising a sealing device for sealing and sealing the gas pocket portion adjacent to the accommodating portion such that the accommodating portion is closed after releasing gas inside the battery case.
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