KR20200050733A - 조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법 - Google Patents
조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200050733A KR20200050733A KR1020180133712A KR20180133712A KR20200050733A KR 20200050733 A KR20200050733 A KR 20200050733A KR 1020180133712 A KR1020180133712 A KR 1020180133712A KR 20180133712 A KR20180133712 A KR 20180133712A KR 20200050733 A KR20200050733 A KR 20200050733A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery cell
- pressing
- jig
- charging
- discharging
- Prior art date
Links
- 238000003825 pressing Methods 0.000 title claims description 136
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- -1 LiV 3 O 8 Chemical class 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N trimethyl orthoformate Chemical compound COC(OC)OC PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoroethene Chemical compound FC=C(F)F MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABADUMLIAZCWJD-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxole Chemical compound C1OC=CO1 ABADUMLIAZCWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 2-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCCS1(=O)=O PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007969 Li-Co-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008163 Li1+x Mn2-x O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012722 Li3N-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012716 Li3N-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012734 Li3N—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013043 Li3PO4-Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013035 Li3PO4-Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012810 Li3PO4—Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012797 Li3PO4—Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012047 Li4SiO4-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012075 Li4SiO4-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012057 Li4SiO4—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010238 LiAlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015044 LiB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013709 LiNi 1-x M Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012573 LiSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012346 LiSiO4-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012345 LiSiO4-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012348 LiSiO4—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006555 Li—Co—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical class C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDDVNKWVBSLTMB-UHFFFAOYSA-N [Cu]=O.[Li] Chemical compound [Cu]=O.[Li] QDDVNKWVBSLTMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N [Li].BCl Chemical compound [Li].BCl BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- ORTYMGHCFWKXHO-UHFFFAOYSA-N diethadione Chemical class CCC1(CC)COC(=O)NC1=O ORTYMGHCFWKXHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N germanium monoxide Inorganic materials [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000010220 ion permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QEXMICRJPVUPSN-UHFFFAOYSA-N lithium manganese(2+) oxygen(2-) Chemical group [O-2].[Mn+2].[Li+] QEXMICRJPVUPSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)nickel Chemical compound [Li+].[O-][Ni]=O VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000005181 nitrobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- DOKHEARVIDLSFF-UHFFFAOYSA-N prop-1-en-1-ol Chemical group CC=CO DOKHEARVIDLSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001008 quinone-imine dye Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005608 sulfonated EPDM Polymers 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 description 1
- BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphite Chemical compound CCOP(OCC)OCC BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015041 whisky Nutrition 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/3865—Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/446—Initial charging measures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
- H01M4/044—Activating, forming or electrochemical attack of the supporting material
- H01M4/0445—Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling
- H01M4/0447—Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling of complete cells or cells stacks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 조립형 가압 지그는 전지 셀의 일면을 가압하는 제1 가압 지그; 및 상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그를 포함하며, 상기 제1 가압 지그는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제1 가압 프레임; 및 상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제1 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법에 관한 것이다.
충방전이 가능한 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등을 포함하여 고출력 대용량이 요구되는 디바이스의 동력원으로서 주목받고 있다.
이러한 디바이스에는 고출력 대용량의 제공을 위해 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다. 중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고, 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀(단위전지)로서 주로 사용되고 있다.
한편, 최근에는 슬림한 타입 또는 다양한 디자인 트렌드로 인하여 새로운 형태의 전지셀이 요구되고 있으며, 일반적인 장방형의 구조를 가지는 디바이스의 외형 구조에서 벗어나 여러 가지 외형을 가지는 디바이스에 장착이 가능한 전지셀들이 개발되고 있다. 이러한 다양한 디자인의 전지셀들은 전지셀의 장착 공간 확보를 용이하게 하고, 디바이스 내부 공간 활용도를 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.
대부분의 이차전지들은 전지셀의 제조 과정에서 초기 충방전에 의해 전지셀을 활성화시키는 과정을 거치며, 이러한 활성화 과정에서는 가스가 발생할 수 있다. 이때, 활성화 과정에서 발생하는 가스에 의하여 전지셀이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하여 전지셀의 오작동을 유발시킬 수 있으며, 전지셀의 부피가 커지는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 전지셀의 활성화 과정 시 전지셀에 일정한 압력을 가한 상태에서 전극 단자에 충방전 핀을 연결하여 충방전을 시키게 된다.
그러나, 다양한 디자인의 전지셀들은 이러한 활성화 과정을 수행함에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 가압 지그가 적용되는 경우, 전지셀(B)의 일면은 평면상에서 단차가 형성되어 있는 반면, 가압 지그(10)의 일면은 평판형으로 가압이 진행되는 과정에서 전지셀(B)의 단차가 형성된 일면 상에 압력이 가해지지 않는 부분(C, D) 발생하게 되어 인가되는 압력의 분포가 고르지 못할 수 있다. 이에 따라, 가압 시의 압력 분포가 고르지 못한 경우, 전지셀이 손상되거나 전지셀의 위치별 내부 특성 불균일로 인해 전지셀 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있어 전지셀의 품질이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
이에, 다양한 디자인의 전지셀에 적용할 수 있는 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 여러 가지 외형을 가지는 전지 셀에 적용 가능한 조립형 가압 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 조립형 가압 지그를 포함하는 충방전 가압 장치와 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 가압 지그는 전지 셀의 일면을 가압하는 제1 가압 지그; 및 상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그를 포함하며, 상기 제1 가압 지그는, 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제1 가압 프레임; 및 상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제1 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함할 수 있다.
이때, 상기 전지 셀의 상기 일면은 평면상에서 단차가 형성되어 있으며, 상기 제1 가압 지그는 상기 일면 전부와 접촉할 수 있도록 상기 제1 가압 프레임 상에 블록이 결합될 수 있다.
상기 돌기들은 제1 돌기부 및 상기 제1 돌기부 상에 배치되는 제2 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 제1 돌기부는 원기둥 형상일 수 있으며, 상기 제2 돌기부는 잘린 원뿔 형상일 수 있다.
상기 블록의 일면 상에 복수 개의 홈들이 형성될 수 있으며, 상기 블록의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 돌기가 형성될 수 있다.
상기 블록에 형성된 상기 돌기는 상기 제1 가압 프레임의 상기 돌기와 동일한 형상일 수 있다.
상기 제2 가압 지그는 평면상에서 사각형 구조로 평판형일 수 있으며, 또는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제2 가압 프레임; 및 상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제2 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치는 전지 셀의 일면을 가압하는 제1 가압 지그; 상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그; 상기 제1 가압 지그가 상기 전지 셀의 일면을 가압하도록 제어하고, 상기 제2 가압 지그가 상기 전지 셀의 타면을 가압하도록 제어하는 컨트롤러; 및 상기 전지 셀의 전극 단자와 전기적으로 연결되는 충방전부를 포함하며, 상기 제1 가압 지그는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제1 가압 프레임; 및 상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제1 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 가압 지그는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제2 가압 프레임; 및 상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제2 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀의 충방전 방법은 상기 가압 장치를 이용하여 전지 셀을 충방전하는 방법으로서, 일면이 평면상에서 단차가 형성되어 있는 전지 셀을 준비하는 단계; 상기 전지 셀의 상기 일면과 전부 접촉하도록 제1 가압 프레임에 복수의 블록을 결합하여 제1 가압 지그에 단차를 형성하는 단계; 상기 전지 셀의 상기 일면과 대향하는 타면이 제2 가압 지그와 대면하도록 상기 전지 셀을 장착하는 단계; 상기 제1 가압 지그를 상기 전지 셀의 상기 일면과 접촉하도록 이동시키고, 상기 제2 가압 지그를 상기 전지 셀의 상기 타면과 접촉하도록 이동시켜 상기 전지 셀을 가압하는 단계; 및 상기 전지 셀을 가압한 상태에서, 충방전부가 상기 전지 셀의 전극 단자와 접속되어 상기 전지 셀을 충방전시키는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 전지 셀의 상기 일면과 대향하는 타면은 평면상에서 단차가 형성되어 있을 수 있다.
이때, 상기 전지 셀을 장착하는 단계 이전에, 상기 전지 셀의 상기 타면과 전부 접촉하도록 제2 가압 프레임에 복수의 블록을 결합하여 상기 제2 가압 지그에 단차를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가압 지그는 가압 프레임에 복수의 블록들을 결합시켜 조립이 가능함에 따라, 가압 시 단차가 형성된 전지 셀의 전면에 압력 분포가 고르게 적용될 수 있다. 이에, 가압 지그를 전지 셀의 외형에 따라 제작할 필요 없이 간단한 조립만으로 다양한 외형을 가지는 전지 셀에 적용이 가능한 이점이 있다.
또한, 상기 가압 지그를 포함하는 충방전 장치를 이용하여 전지 셀의 충방전 공정 시, 전지 셀의 전면에 고르게 압력이 전달될 수 있어 이로써 전지 셀이 일정한 두께를 가질 수 있으며, 충방전 시 발생할 수 있는 전지 셀의 스웰링 현상을 효율적으로 방지할 수도 있다.
도 1은 종래의 가압 지그를 포함하는 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 장치에 전지 셀이 가압된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 가압 지그를 포함하는 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 가압 지그의 일부를 자세히 나타낸 확대 사시도이다.
도 5는 도 3의 블록들을 자세히 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지 셀이 장착된 과정을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지 셀이 가압된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 장치에 전지 셀이 가압된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 가압 지그를 포함하는 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 가압 지그의 일부를 자세히 나타낸 확대 사시도이다.
도 5는 도 3의 블록들을 자세히 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지 셀이 장착된 과정을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지 셀이 가압된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 가압 지그에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 가압 지그를 포함하는 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 제1 가압 지그의 일부를 자세히 나타낸 확대 사시도이며, 도 5는 도 3의 블록들을 자세히 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지 셀이 장착된 과정을 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지 셀이 가압된 상태를 나타내는 사시도이이며, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가압 지그를 포함하는 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이다.
일 실시예에 따른 조립형 가압 지그는 전지 셀의 일면을 가압하는 제1 가압 지그(100); 및 전지 셀(B)의 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그(200)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 가압 지그(100)는 제1 가압 프레임(110) 및 블록(120)을 포함할 수 있다.
제1 가압 프레임(110) 상에는 복수의 돌기들(111)이 형성될 수 있다. 복수의 돌기들(111)은 동일한 형상을 갖고, 일정한 간격으로 배열될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 돌기들(111)은 제1 돌기부(112) 및 제2 돌기부(113)를 포함할 수 있다. 제1 돌기부(112)는 제1 가압 프레임(110) 상에서 제1 가압 프레임(110)의 길이 방향과 수직인 방향으로 연장되며, 원기둥 형상일 수 있다. 제2 돌기부(113)는 제1 돌기부(112)로부터 제1 가압 프레임(110)의 길이 방향과 수직인 방향으로 연장되며, 제1 돌기부(112)로부터 멀어질수록 직경이 작아지는 잘린 원뿔 형상일 수 있다. 제1 돌기부(112) 및 제2 돌기부(113)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기부(112)는 사각기둥일 수 있으며, 이 경우 제2 돌기부(113)는 사각뿔대일 수 있다.
복수의 블록들(120)은 제1 가압 프레임(110)과 결합될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 블록(120)의 일면에는 제1 가압 프레임(110) 상에 형성된 돌기들(111)을 수용하는 홈(121)이 형성되어 있으며, 복수의 홈들(121)이 형성되어 있을 수 있다. 복수의 홈들(121)은 돌기들(111)의 배열에 대응하여 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 제1 가압 프레임(110)의 돌기들(111)은 블록(120)의 홈에 억지 끼움 방식으로 삽입되어 결합될 수 있으며, 제1 가압 프레임(110)의 임의의 위치에 블록(120)을 결합할 수 있다. 블록(120)은 평면상에서 I자, L자, 사각형, 삼각형, 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
또한, 블록(120)은 일면과 대향하는 타면 상에 복수의 돌기들(122)이 형성되어 있을 수 있으며, 복수의 돌기들(122)은 제1 가압 프레임(110)의 돌기(111)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 이로 인하여, 블록(120)의 돌기들(122)은 다른 블록(120)의 홈(121)과 결합될 수 있다.
한편, 제2 가압 지그(200)는 평면상에서 사각형 구조로 평판형일 수 있다. 또는, 제2 가압 프레임(210) 및 블록(220)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 가압 프레임(210)은 제1 가압 프레임(110)과 동일한 구조일 수 있으며, 제2 가압 프레임(210) 상에는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 제2 가압 프레임(210)의 돌기들은 제1 가압 프레임(110)의 돌기들(111)과 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이러한 조립형 가압 지그는 도 6에 도시된 바와 같이, 평면상에서 단차가 형성된 일면을 갖는 전지 셀(B)에 적용이 용이한 이점이 있다.
최근에는 슬림한 타입 또는 다양한 디자인 트렌드로 인하여 새로운 형태의 전지 셀이 요구되고 있으며, 일반적인 장방형의 구조를 가지는 디바이스의 외형 구조에서 벗어나, 여러 가지 외형을 가지는 디바이스에 장착이 가능한 전지 셀들이 개발되고 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 다양한 디자인의 전지 셀들(B)을 활성화하는 과정에서 전지 셀(B)에 일정한 압력을 가하는 경우, 종래의 가압 지그(10)를 적용하게 되면 가압 지그의 일면은 평판형으로 가압이 진행되는 과정에서 전지 셀(B)의 단차가 형성된 일면 상에 압력이 가해지지 않는 부분(C, D)이 발생하게 되어 인가되는 압력의 분포가 고르지 못할 수 있다. 이에 따라, 가압 시의 압력 분포가 고르지 못한 경우, 전지 셀(B)이 손상되거나 전지 셀(B)의 위치별 내부 특성 불균일로 인해 전지 셀(B) 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있어 전지 셀(B)의 품질이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
반면, 본 발명에 따른 조립형 가압 지그는 제1 가압 프레임(110)에 복수의 블록들(120)을 결합시켜 조립이 가능함에 따라, 가압 시 단차가 형성된 전지 셀(B)의 전면에 압력 분포가 고르게 적용될 수 있다. 이에, 가압 지그를 전지 셀(B)의 외형에 따라 제작할 필요 없이 간단한 조립만으로 다양한 외형을 가지는 전지 셀(B)에 적용이 가능한 이점이 있다.
전술한 바와 같이, 전지 셀(B)의 일면은 평면상에서 단차가 형성되어 있으며, 이에 따라 제1 가압 지그(100)는 전지 셀(B)의 일면 전부와 접촉할 수 있도록 제1 가압 프레임(110) 상에 블록(120)이 결합될 수 있다.
또한, 전지 셀(B)의 일면 및 일면과 대향하는 타면이 평면상에서 모두 단차가 형성되어 있는 경우, 제1 가압 지그(100)는 전지 셀(B)의 일면 전부와 접촉할 수 있도록 제1 가압 프레임(110) 상에 블록(120)이 결합될 수 있으며, 제2 가압 지그(200)는 전 지 셀의 타면 전부와 접촉할 수 있도록 제2 가압 프레임(210) 상에 블록(220)이 결합될 수 있다.
즉, 전지 셀(B)의 다양한 디자인에 따라 제1 가압 프레임(110) 및 제2 가압 프레임(210) 상에 블록(120, 220)을 결합함으로써, 간단한 조립만으로 다양한 외형을 가지는 전지 셀(B)에 적용이 가능하다. 또한, 블록(120, 220)의 단위를 작게 할수록 곡면 등 세밀한 부분까지 전지 셀(B)의 외형에 맞게 조립이 가능하며, 이로 인하여 외형이 곡면을 이루는 전지 셀(B) 가압 시, 압력 분포가 고르게 적용될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 대하여 설명한다.
일 실시예에 따른 충방전 가압 장치는 제1 가압 지그(100), 제2 가압 지그(200), 컨트롤러(미도시) 및 충방전부(300)를 포함할 수 있다.
제1 가압 지그(100)는 전술한 조립형 가압 지그의 제1 가압 지그(100)와 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 제1 가압 지그(100)는 제1 가압 프레임(110) 및 블록(120)을 포함할 수 있다. 제1 가압 프레임(110) 상에는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들(111)이 일정한 간격으로 배열될 수 있으며, 블록(120)은 돌기들(122)을 수용하는 홈(121)이 형성되어 있어 제1 가압 프레임(110)과 결합될 수 있다. 이러한 제1 가압 지그(100)는 전지 셀(B)의 일면 전부와 접촉할 수 있도록 제1 가압 프레임(110) 상에 블록(120)이 결합되어, 전지 셀(B)의 일면을 가압할 수 있다.
제2 가압 지그(200)는 전술한 조립형 가압 지그의 제2 가압 지그(200)와 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 제2 가압 지그(200)는 평면상에서 사각형 구조인 평판형이거나, 도 8에 도시된 바와 같이 제2 가압 프레임(210) 및 블록(220)을 포함할 수도 있다. 이때, 제2 가압 프레임(210) 상에는 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열될 수 있으며, 블록(220)은 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 있어 제2 가압 프레임(210)과 결합될 수 있다. 이러한 제2 가압 지그(200)는 전지 셀(B')의 일면과 대향하는 타면 전부와 접촉할 수 있도록 제2 가압 프레임(210) 상에 블록(220)이 결합되어, 전지 셀(B')의 타면을 가압할 수 있다.
컨트롤러(미도시)는 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)의 이동을 제어할 수 있다. 컨트롤러는 제1 가압 지그(100)를 전지 셀(B)의 일면을 향하도록 이동시키고, 제2 가압 지그(200)를 전지 셀(B)의 타면을 향하여 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 사용자가 컨트롤러에 특정 압력을 입력하면, 컨트롤러에 의해 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)는 입력된 압력으로 전지 셀(B)을 가압하기 위하여 전지 셀(B)과 접촉하도록 이동될 수 있다. 또한, 컨트롤러는 전지 셀(B)을 가압한 상태에서 충방전을 완료한 이후에 전지 셀(B)을 충방전 가압 장치로부터 분리하기 위하여, 제1 가압 지그(100)를 전지 셀(B)의 일면 반대 방향으로 이동시킬 수 있고, 제2 가압 지그(200)를 전지 셀(B)의 타면 반대 방향으로 이동시킬 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 충방전 가압 장치는 제1 가압 지그(100)를 안정적으로 지지할 수 있는 베이스 프레임(미도시)과 제2 가압 지그(200)를 안정적으로 지지할 수 있는 지지 프레임(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.
베이스 프레임은 도 3에 측면에서 바라볼 때 "ㄴ"자 형상일 수 있으나, 제1 가압 지그(100)를 안정적으로 지지할 수 있는 형태이면 이에 제한되는 것은 아니다. 베이스 프레임은 제1 가압 지그(100)가 전지 셀(B)의 일면에 대면하도록 고정시킬 수 있으며, 지면에 고정되어 있을 수도 있다.
지지 프레임은 제2 가압 지그(200)와 대면하는 판 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 프레임은 제1 가압 지그(100)와 같이 제2 가압 지그(200)를 이동시키는 부재로 구성될 수 있고, 제2 가압 지그(200)를 이동시킴으로써 제2 가압 지그(200)가 전지 셀(B)의 타면을 가압할 수 있다면, 기타 다른 형태로 구성될 수도 있다.
충방전부(300)는 전지 셀(B)의 전극 단자(미도시)와 전기적으로 연결되어, 전지 셀(B)을 충전 및 방전하기 위하여 구비되는 것이며, 전지 셀(B)의 전극 단자(미도시)와 근접한 위치에 배치될 수 있으며, 전지 셀(B)의 전극 단자(미도시)와 충방전부(300) 사이의 거리가 최소화될 수 있는 위치라면 충방전부(300)의 위치는 특별히 제한되지 않으며, 설계자가 선택적으로 위치시킬 수 있다.
일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 충방전부(300)가 전지 셀(B)의 상측에 배치되어, 충방전부(300)가 전지 셀(B)의 전극 단자(미도시)에 접속되어 전지 셀(B)을 활성화시킬 수 있다. 또한, 충방전부(300)는 일 예로 충방전 핀일 수 있으며, 공지의 구성으로 이루어질 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 이용한 전지 셀(B)의 충방전 방법에 대하여 설명한다.
일 실시예에 따른 전지 셀(B)의 충방전 방법은 일면이 평면상에서 단차가 형성되어 있는 전지 셀(B)을 준비하는 단계(S100)를 포함할 수 있다. 전지 셀(B)을 준비하는 단계(S100)는 충방전을 하기 위한 전지 셀(B)을 준비하는 단계일 수 있다. 제공되는 전지 셀(B)은 일면이 평면상에서 단차가 형성되어 있는 것일 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 일면 및 일면과 대향하는 타면 모두에 평면상에서 단차가 형성된 전지 셀(B')일 수도 있다.
한편, 전지 셀은 전극 조립체가 라미네이트 시트의 파우치 전지케이스에 내장되어 있는 구조로서, 전극 조립체와 전기적으로 연결된 전극 단자가 전지케이스 외부로 돌출되어 있는 구조일 수 있다. 전극 조립체는 크기가 다른 다수의 유닛셀들이 평면을 기준으로 높이 방향으로 적층되어 있을 수 있으며, 전지 케이스의 내부는 다수의 유닛셀들이 적층된 구조의 외면 형상에 대응하여 계단 형상의 단차가 형성된 구조로 이루어질 수 있다.
이때, 전극 조립체는 복수의 전극과 복수의 분리막이 교대로 적층된 구조일 수 있으며, 폴딩형, 스택형, 스택-폴딩형(SNF) 및 라미네이션-스택형(LNS)으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 구조일 수 있으며, 바람직하게는 라미네이션-스택형 구조일 수 있다.
라미네이션-스택형 구조의 전극 조립체는 일면 또는 양면에 분리막이 접합(laminate)되어 있는 전극을 하나 이상 포함하고 있을 수 있다. 예를 들어, 라미네이션-스택형 구조의 전극 조립체는 분리막이 양극 또는 음극의 일면에 접합되어 있는 구조일 수 있다. 또한, 분리막이 양극의 양면 또는 음극의 양면에 접합되어 있는 구조일 수도 있다. 또한, 양극과 음극의 사이에 분리막이 개재된 상태에서 양극, 분리막 및 음극이 서로 접합되어 있는 구조일 수도 있다.
양극은 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는 혼합물에 충진제를 더 첨가할 수도 있다.
양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + xMn2 -xO4(여기서, x는 0~0.33임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 바인더의 비제한적인 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필렌셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용될 수 있다.
음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제조되며, 필요에 따라 전술한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수 있다.
음극 활물질로는 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1 - xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
분리막으로는 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용될 수 있다. 분리막의 가공 직경은 일반적으로 0.01~10㎛이고, 두께는 5~300㎛일 수 있다. 이러한 분리막의 비제한적인 예로는, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등을 들 수 있다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
한편, 전지케이스의 내부에 수납되어 있는 전극 조립체에 극성 유기 전해액과 리튬을 포함하는 리튬염 함유 비수계 전해액이 주입되어 있을 수 있다. 전해액은 비제한적인 예로는 비수계 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용될 수 있다.
비수계 액상 전해액의 비제한적인 예로는, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
무기 고체 전해질로는 Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
제1 가압 지그(100)에 단차를 형성하는 단계(S200)는 전지 셀(B)의 일면과 전부 접촉하도록 제1 가압 프레임(110)에 복수의 블록(120)을 결합하는 단계일 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 전지 셀(B)은 일면에 평면상에서 단차가 형성되어 있으며, 이러한 단차가 형성된 일면과 모두 접촉하도록 제1 가압 프레임(110)에 복수의 블록(120)을 결합시키는 단계일 수 있다. 이때, 전지 셀(B)의 일면과 접촉하는 블록들(120)은 돌기를 포함하지 않는 구조인 것이 바람직하다.
한편, 전지 셀(B)의 일면과 대향하는 타면에도 평면상에서 단차가 형성되어 있는 경우, 전지 셀(B)의 타면과 전부 접촉하도록 제2 가압 프레임(210)에 복수의 블록(220)을 결합하여 제2 가압 지그(200)에 단차를 형성하는 단계(S210)를 더 포함할 수 있다.
전지 셀(B)을 장착하는 단계(S300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 전지 셀(B)의 일면과 대향하는 타면이 제2 가압 지그(200)와 대면하도록 전지 셀(B)을 장착하는 단계일 수 있다.
이후, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 가압 지그(100)를 전지 셀(B)의 일면과 접촉하도록 이동시키고, 제2 가압 지그(200)를 전지 셀(B)의 타면과 접촉하도록 이동시켜 전지 셀(B)을 가압하는 단계(S400)를 수행할 수 있다. 이때, 전지 셀(B)을 가압한 상태에서, 충방전부(300)가 전지 셀(B)의 전극 단자(미도시)에 접속되어 전지 셀(B)을 충방전시키는 단계(S500)를 동시에 수행함으로써, 전지 셀(B)의 충방전을 완료할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 전지 셀들(B)이 가압된 상태에서 충방전이 완료된 이후에, 전지 셀들(B)을 충방전 가압 장치에서 분리하는 과정도 필요하다.
이에, 본 발명에 따른 전지 셀의 충방전 방법은 충방전부(300)가 전지 셀(B)의 전극 단자(미도시)로부터 탈리되는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 충방전 가압 장치의 컨트롤러에 의해 제1 가압 지그(100)가 전지 셀(B) 일면의 반대 방향으로 이동하고, 제2 가압 지그(200)가 전지 셀(B) 타면의 반대 방향으로 이동하는 과정도 포함할 수 있다. 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)에 의한 전지 셀(B) 가압 상태를 해제하기 위하여, 제1 가압 지그(100)가 전지 셀(B) 일면의 반대 방향으로 이동하고, 제2 가압 지그(200)가 전지 셀(B) 타면의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이로써, 충방전이 완료된 전지 셀(B)은 충방전 가압 장치로부터 분리될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 제1 가압 지그
200: 제2 가압 지그
300: 충방전부
200: 제2 가압 지그
300: 충방전부
Claims (14)
- 전지 셀의 일면을 가압하는 제1 가압 지그; 및
상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그를 포함하며,
상기 제1 가압 지그는,
동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제1 가압 프레임; 및
상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제1 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함하는 조립형 가압 지그. - 제1항에 있어서,
상기 전지 셀의 상기 일면은 평면상에서 단차가 형성되어 있으며,
상기 제1 가압 지그는 상기 일면 전부와 접촉할 수 있도록 상기 제1 가압 프레임 상에 블록이 결합되는 조립형 가압 지그. - 제1항에 있어서,
상기 돌기들은 제1 돌기부 및 상기 제1 돌기부 상에 배치되는 제2 돌기부를 포함하는 조립형 가압 지그. - 제3항에 있어서,
상기 제1 돌기부는 원기둥 형상이며, 상기 제2 돌기부는 잘린 원뿔 형상인 조립형 가압 지그. - 제1항에 있어서,
상기 블록의 일면 상에 복수 개의 홈들이 형성되는 조립형 가압 지그. - 제5항에 있어서,
상기 블록의 상기 일면과 대향하는 타면 상에 돌기가 형성되는 조립형 가압 지그. - 제6항에 있어서,
상기 블록에 형성된 상기 돌기는 상기 제1 가압 프레임의 상기 돌기와 동일한 형상인 조립형 가압 지그. - 제1항에 있어서,
상기 제2 가압 지그는 평면상에서 사각형 구조로 평판형인 조립형 가압 지그. - 제1항에 있어서,
상기 제2 가압 지그는,
동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제2 가압 프레임; 및
상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제2 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함하는 조립형 가압 지그. - 전지 셀의 일면을 가압하는 제1 가압 지그;
상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그;
상기 제1 가압 지그를 상기 전지 셀의 일면을 향하여 이동시키고, 상기 제2 가압 지그를 상기 전지 셀의 타면을 향하여 이동시키는 컨트롤러; 및
상기 전지 셀의 전극 단자와 전기적으로 연결되는 충방전부를 포함하며,
상기 제1 가압 지그는, 동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제1 가압 프레임; 및 상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제1 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함하는 충방전 가압 장치. - 제10항에 있어서,
상기 제2 가압 지그는,
동일한 형상을 갖는 복수의 돌기들이 일정한 간격으로 배열된 제2 가압 프레임; 및
상기 돌기들을 수용하는 홈이 형성되어 상기 제2 가압 프레임과 결합되는 블록을 포함하는 충방전 가압 장치. - 제10항 또는 제11항에 기재된 가압 장치를 이용하여 전지 셀을 충방전하는 방법으로서,
일면이 평면상에서 단차가 형성되어 있는 전지 셀을 준비하는 단계;
상기 전지 셀의 상기 일면과 전부 접촉하도록 제1 가압 프레임에 복수의 블록을 결합하여 제1 가압 지그에 단차를 형성하는 단계;
상기 전지 셀의 상기 일면과 대향하는 타면이 제2 가압 지그와 대면하도록 상기 전지 셀을 장착하는 단계;
상기 제1 가압 지그를 상기 전지 셀의 상기 일면과 접촉하도록 이동시키고, 상기 제2 가압 지그를 상기 전지 셀의 상기 타면과 접촉하도록 이동시켜 상기 전지 셀을 가압하는 단계; 및
상기 전지 셀을 가압한 상태에서, 충방전부가 상기 전지 셀의 전극 단자에 접속되어 상기 전지 셀을 충방전시키는 단계를 포함하는 전지 셀 충방전 방법. - 제12항에 있어서,
상기 전지 셀의 상기 일면과 대향하는 타면은 평면상에서 단차가 형성되어 있는 전지 셀 충방전 방법. - 제13항에 있어서,
상기 전지 셀을 장착하는 단계 이전에,
상기 전지 셀의 상기 타면과 전부 접촉하도록 제2 가압 프레임에 복수의 블록을 결합하여 상기 제2 가압 지그에 단차를 형성하는 단계를 더 포함하는 전지 셀 충방전 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180133712A KR20200050733A (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180133712A KR20200050733A (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200050733A true KR20200050733A (ko) | 2020-05-12 |
Family
ID=70679634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180133712A KR20200050733A (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200050733A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022065723A1 (ko) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지셀 충방전용 지그 |
-
2018
- 2018-11-02 KR KR1020180133712A patent/KR20200050733A/ko active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022065723A1 (ko) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지셀 충방전용 지그 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102101906B1 (ko) | 조립 가이드 기능의 체결 부재를 포함하는 전지팩 | |
| US10665832B2 (en) | Battery pack comprising battery modules mounted in two layers | |
| KR102103877B1 (ko) | 전극 리드 감지용 센서를 포함하는 전지셀 이송 장치 | |
| KR102158257B1 (ko) | 탄소 발열체를 포함하는 전지팩 | |
| KR102159041B1 (ko) | 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지셀의 충방전 방법 | |
| KR102157150B1 (ko) | 전지케이스의 내면이 전기 절연성 소재로 코팅되어 있는 전지셀 | |
| KR101617423B1 (ko) | 계단 구조의 하이브리드 전극조립체 | |
| KR102179681B1 (ko) | 측면 냉각 방식의 냉각 부재를 포함하는 전지팩 | |
| US9666869B2 (en) | Battery cell of irregular structure | |
| KR102096817B1 (ko) | 노칭부를 포함하는 전극 시트를 이용하여 전극판을 제조하는 방법 | |
| KR102155077B1 (ko) | 장 초점 심도의 집속 렌즈를 포함하는 레이저 용접 장치 | |
| KR102095969B1 (ko) | 프리웨팅 과정을 포함하는 이차전지의 제조 방법 | |
| KR102075398B1 (ko) | 절연부재를 포함하는 원통형 전지셀의 제조방법 | |
| KR102144883B1 (ko) | 슬라이딩 방식의 전지셀 이송 장치 | |
| KR102265741B1 (ko) | 리튬 이차 전지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 리튬 이차 전지 | |
| KR102205313B1 (ko) | 전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈 | |
| KR102101907B1 (ko) | 대칭 구조로 장착된 전지모듈들을 포함하는 전지팩 | |
| KR102096661B1 (ko) | 극판 지지부를 포함하는 전극조립체 | |
| KR102070907B1 (ko) | 충방전 시 발생하는 가스를 수용할 수 있는 잉여부를 포함하는 전지셀 | |
| KR20160074209A (ko) | 각형 만곡 이차전지 및 이의 제조방법 | |
| KR102211576B1 (ko) | 규격화된 구조의 셀 프레임들을 포함하는 전지모듈 | |
| US10720628B2 (en) | Battery module including cooling pin having fixing protrusions formed thereon | |
| KR102253784B1 (ko) | 장시간 사용에 대한 구조적 안정성이 향상된 전지모듈 | |
| KR20200050733A (ko) | 조립형 가압 지그, 이를 포함하는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법 | |
| KR102201630B1 (ko) | 전지케이스의 외형 변형이 적은 전지셀 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |