KR20200051377A - Gas remover for manufacturing battery and battery manufacturing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전지 제조용 가스 제거기 및 이를 이용한 전지 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas eliminator for battery manufacturing and a battery manufacturing method using the same.
최근, 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에, 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the increase in the price of energy sources due to the exhaustion of fossil fuels, interest in environmental pollution is amplified, and the demand for eco-friendly alternative energy sources has become an essential factor for future life. Accordingly, research on various power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, tidal power, and the like, and power storage devices for more efficient use of the produced energy are also attracting great interest.
더욱이, 모바일 기기와 전지 자동차에 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. 특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.Moreover, as technology development and demand for mobile devices and battery vehicles have increased, the demand for batteries as an energy source has rapidly increased, and accordingly, many studies have been conducted on batteries that can meet various needs. In particular, in terms of materials, there is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries, which have advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.
이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류된다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극 조립체 및 스택형 전극 조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극 조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되었다.The secondary battery is classified according to a structure of an electrode assembly having a structure in which a separator interposed between the positive electrode, the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode is stacked. Typically, a long sheet-like anode and a cathode are wound in a state in which a separator is interposed, a jelly-roll type (winding) electrode assembly, and a plurality of anodes and cathodes cut in units of a predetermined size are interposed through a separator. Stacked (stacked) electrode assemblies sequentially stacked, and the like, recently, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stacked electrode assembly, the mixed form of the jelly-roll type and the stack type As a further advanced electrode assembly, a stacked / folded electrode assembly having a structure in which the unit cells stacked in a state in which a positive electrode and a negative electrode of a predetermined unit are stacked through a separator is placed on a separation film has been developed.
이러한 전극 조립체들을, 사용 목적에 따라, 파우치형 케이스, 원통형 캔, 및 각형 캔 등에 수납하여 전지를 제조한다.According to the purpose of use, these electrode assemblies are stored in a pouch-shaped case, a cylindrical can, and a rectangular can to manufacture a battery.
전극 조립체가 파우치형 케이스에 수납된 파우치형 전지의 경우, 전지의 활성화 공정에서 발생한 가스는 상기 케이스의 일부를 가스 주머니로 형성하여 상기 가스를 상기 가스 주머니에 포집하고 상기 가스 주머니를 상기 케이스로부터 절단함으로써 제거된다.In the case of a pouch-type battery in which the electrode assembly is housed in a pouch-shaped case, the gas generated in the activation process of the battery forms part of the case as a gas bag to collect the gas into the gas bag and cut the gas bag from the case By removing it.
파우치형 케이스는 재질이 유연하고 재실링(RESEALING)이 가능하기 때문에 케이스에서 가스 주머니가 제거된 부위는 재실링하여 활성화 공정 이전의 전지의 형상으로 복원이 가능하다. 또한, 전지의 활성화 공정 중에 케이스에 일정한 압력을 가하여 전극 간에 가스 트랩(GAS TRAP)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The pouch-shaped case is flexible and can be resealed, so the part where the gas bag is removed from the case can be resealed to restore the shape of the battery before the activation process. In addition, it is possible to prevent a gas trap (GAS TRAP) between electrodes by applying a constant pressure to the case during the activation process of the battery.
이에 반해, 전극 조립체가 캔에 저장되는 캔형 전지의 경우, 캔이 강도가 높은 금속 소재로 이루어져 있기 때문에 파우치형 전지와 같이 가스 주머니를 형성하여 활성화 공정에서 발생한 가스를 제거하고 캔을 재성형하는 것이 용이하지 않다. 이에, 소정의 전해액을 먼저 주입한 후 가능한 최소로 전지를 충전하고, 발생한 가스를 전해액 주입구를 통해서 배출하고 추가로 전해액을 보충하는 과정을 거친다. 여기서 "소정"의 의미는 완성된 캔형 전지가 포함하는 전해액 양의 60퍼센트 내지 80퍼센트를 의미한다. 이 과정에서, 가스를 충분히 방출하지 못할 경우, 이후 충방전 과정에서 발생한 가스로 인하여 전지의 두께가 두꺼워지는 문제점이 발생한다. 또한, 캔형 전지는 전지의 활성화 과정에서 캔에 압력을 가할 수 없으므로 전극간에 들뜸 현상이 발생하여 전지의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of a can-type battery in which the electrode assembly is stored in a can, since the can is made of a high-strength metal material, it is necessary to form a gas bag like a pouch-type battery to remove gas generated in the activation process and re-form the can It is not easy. Accordingly, a predetermined electrolyte solution is first injected, and then the battery is charged to the minimum possible level, and the generated gas is discharged through the electrolyte injection port and additional electrolyte is supplemented. The term "predetermined" means 60 to 80 percent of the amount of electrolyte contained in the completed can-type battery. In this process, if the gas is not sufficiently discharged, there is a problem in that the thickness of the battery becomes thick due to the gas generated in the charging and discharging process. In addition, the can-type battery has a problem in that the pressure cannot be applied to the can in the process of activation of the battery, thereby causing a floating phenomenon between electrodes and deteriorating the performance of the battery.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technique that can fundamentally solve these problems.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems requested from the past.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 캔형 전지에 가스 제거기를 연결한 상태로 전지를 활성화하여 발생한 가스를 제거하고 분출된 전해액을 전지에 다시 주입할 수 있기 때문에 전지의 제조 과정을 간소화할 수 있음을 확인하였다.The inventors of the present application, after repeated studies and various experiments, as described later, remove the gas generated by activating the battery with the gas eliminator connected to the can-type battery and inject the ejected electrolyte back into the battery. Since it can be confirmed that the manufacturing process of the battery can be simplified.
또한, 활성화 공정 중에 가스 제거기를 통하여 전지에 압력을 인가할 수 있어 전지의 들뜸 현상을 방지할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In addition, it was confirmed that the pressure can be applied to the battery through the gas eliminator during the activation process to prevent the floating phenomenon of the battery, and the present invention has been completed.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캔형 전지 제조용 가스 제거기는 가스팩, 연결부, 밀봉부, 가스 배출구, 및 제어부를 포함할 수 있다.The gas eliminator for manufacturing a can-type battery according to the present invention for achieving the above object may include a gas pack, a connecting portion, a sealing portion, a gas outlet, and a control unit.
상기 캔형 전지의 활성화 과정에서 상기 가스팩에 가스와 전해액이 포집될 수 있다.Gas and electrolyte may be collected in the gas pack during the activation process of the can-type battery.
상기 가스는 상기 가스 배출구를 통해서 배출될 수 있다.The gas may be discharged through the gas outlet.
상기 전해액은 상기 연결부를 통해서 상기 캔형 전지로 다시 주입될 수 있다.The electrolyte may be injected back into the can-type battery through the connecting portion.
상기 가스팩은 알루미늄 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있다.The gas pack may be made of a laminate sheet comprising an aluminum metal layer and a resin layer.
상기 연결부에는 밀봉부가 형성될 수 있다.A sealing portion may be formed in the connection portion.
상기 밀봉부는 고무로 이루어질 수 있다.The sealing portion may be made of rubber.
상기 가스 배출구에는 잠금 장치가 형성될 수 있다.A locking device may be formed at the gas outlet.
본 발명은 또한 상기 가스 제거기를 이용한 캔형 전지 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for manufacturing a can type battery using the gas eliminator.
상기 제조 방법은 캔에 전극 조립체를 수납하는 단계; 상기 캔형 전지의 주입구를 통해서 전해액을 주입하는 단계; 상기 주입구에 가스 제거기의 연결부를 연결하는 단계; 상기 캔형 전지를 활성화하는 단계; 상기 활성화 과정에서 발생한 가스와 분출된 전해액을 상기 가스 제거기의 가스팩에 포집하는 단계; 상기 가스팩에 포집된 가스를 상기 가스 제거기의 가스 배출구를 통해서 외부로 배출하는 단계; 상기 가스팩에 포집된 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 단계; 및 상기 가스 제거기를 상기 캔형 전지에서 분리하고 상기 주입구를 밀봉하는 단계; 를 포함할 수 있다.The manufacturing method includes receiving an electrode assembly in a can; Injecting an electrolyte through the inlet of the can type battery; Connecting a connection portion of the gas eliminator to the injection port; Activating the can type battery; Collecting the gas generated in the activation process and the ejected electrolyte in the gas pack of the gas eliminator; Discharging the gas collected in the gas pack to the outside through the gas outlet of the gas eliminator; Re-injecting the electrolytic solution collected in the gas pack into the can-type battery; And separating the gas eliminator from the can-type battery and sealing the inlet. It may include.
상기 주입구를 통해서 전해액을 주입하는 단계에서, 주입되는 상기 전해액의 양은 완성된 캔형 전지가 포함하는 전해액의 양일 수 있다.In the step of injecting the electrolyte through the injection port, the amount of the injected electrolyte may be the amount of the electrolyte contained in the completed can-type battery.
상기 주입구에 상기 연결부를 연결하는 단계에서, 상기 주입구와 상기 연결부의 사이에 가스 및 전해액이 누출되지 않도록 밀봉부를 통해서 밀봉할 수 있다.In the step of connecting the connection portion to the injection port, gas and electrolyte may be sealed through the sealing portion to prevent leakage of gas and electrolyte between the injection port and the connection portion.
상기 활성화 과정에서 발생한 가스와 분출된 전해액을 상기 가스팩에 포집하는 단계에서, 상기 가스 제거기의 제어부를 통해서 상기 가스팩의 내부에 진공 상태를 유지할 수 있다.In the step of collecting the gas generated in the activation process and the ejected electrolytic solution in the gas pack, a vacuum state may be maintained inside the gas pack through the control unit of the gas eliminator.
상기 가스팩에 포집된 상기 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 단계에서, 상기 가스팩을 압축하여 상기 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입할 수 있다.In the step of injecting the electrolyte collected in the gas pack back into the can-type battery, the gas pack may be compressed to inject the electrolyte back into the can-type battery.
상기 가스팩에 포집된 상기 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 단계에서, 제어부를 통해서 상기 가스팩의 내부에 압력을 증가시켜 상기 전해액을 캔형 전지에 다시 주입할 수 있다.In the step of injecting the electrolytic solution collected in the gas pack back into the can-type battery, the pressure may be increased inside the gas pack through a control unit to inject the electrolyte back into the can-type battery.
상기 전지 제조 방법은 상기 캔형 전지를 제1 프레스와 제2 프레스를 통해서 가압한 상태에서 상기 활성화 단계를 진행할 수 있다.In the battery manufacturing method, the activation step may be performed while the can-type battery is pressed through the first press and the second press.
상기 전지 제조 방법은 상기 캔형 전지를 고정틀의 수납부에 수납한 상태에서 상기 활성화 단계를 진행할 수 있다.In the battery manufacturing method, the activation step may be performed in a state in which the can-type battery is stored in a storage portion of a fixing frame.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 제거기는 캔형 전지에 연결한 상태로 전지를 활성화하여 발생한 가스를 제거하고 분출된 전해액을 전지에 다시 주입할 수 있어 전지의 제조 공정을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 활성화 공정 중에 가스 제거기를 통하여 전지에 압력을 인가할 수 있어 전지의 들뜸 현상을 방지할 수 있다.As described above, the gas eliminator according to the present invention can remove the gas generated by activating the battery while connected to the can-type battery and inject the ejected electrolyte back into the battery to simplify the manufacturing process of the battery. In addition, pressure can be applied to the battery through the gas eliminator during the activation process, thereby preventing the battery from rising.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가스 제거기의 모식도이다.
도 2는 도 1의 가스 제거기가 각형 전지의 전해액 주입구에 연결되어 있는 것을 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 2의 가스 제거기에 가스 및 전해액이 포집되어 있는 것을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스 제거기의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스 제거기의 모식도이다.1 is a schematic view of a gas eliminator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing that the gas eliminator of FIG. 1 is connected to an electrolyte injection port of a prismatic battery.
3 is a schematic view showing that gas and an electrolyte are collected in the gas eliminator of FIG. 2.
4 is a schematic diagram of a gas eliminator according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of a gas eliminator according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, in the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서 전체에서, "캔형 전지"라 할 때, 이는 캔 형상의 케이스에 전극 조립체가 내장되는 전지를 의미한다. 예를 들어, 캔형 전지는 각형 전지일 수 있다.In addition, throughout the specification, when referred to as a "can-type battery", this means a battery in which an electrode assembly is embedded in a can-shaped case. For example, the can-type battery may be a prismatic battery.
또한, 명세서 전체에서, "두께"라 할 때, 이는 육면체 형상의 캔형 전지에서 상대적으로 넓은 두면 사이의 거리를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referred to as "thickness", this means a distance between two relatively wide surfaces in a can-shaped battery of hexahedral shape.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가스 제거기의 모식도이다. 도 2는 도 1의 가스 제거기가 각형 전지의 전해액 주입구에 연결되어 있는 것을 나타내는 모식도이다.1 is a schematic view of a gas eliminator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing that the gas eliminator of FIG. 1 is connected to an electrolyte injection port of a prismatic battery.
도 1 및 도 2를 참조하면, 가스 제거기(100)는 가스팩(101), 연결부(102), 밀봉부(103), 가스 배출구(104), 및 제어부(105)를 포함한다. 가스팩(101)은 캔형 전지(10)에서 배출된 가스 및 전해액을 포집할 수 있는 저장 공간일 수 있다. 가스팩(101)의 형상은 특별히 한정되지 않으나, 하나의 예로서 유연한 소재로 이루어진 파우치 형상 또는 육면체 형상일 수 있다. 구체적으로 알루미늄 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있고, 팽창과 수축이 가능할 수 있다. 이러한 구조에 의해서, 가스팩(101)은 캔형 전지(10)에서 배출된 가스 및 전해액을 포집할 수 있다.1 and 2, the
연결부(102)는 캔형 전지(10)의 주입구(11)에 연결되고, 캔형 전지(10)의 활성화 과정에서 발행한 가스 및 캔형 전지(10)에서 분출된 전해액이 연결부(102)을 통하여 가스팩(101)으로 이동할 수 있다. 또한, 활성화 과정이 끝난 후, 가스팩(101)에 포집된 전해액이 연결부(102)을 통해서 각형 전지(10)로 다시 주입될 수 있다.The
연결부(102)의 끝단 부위에는 밀봉부(103)가 형성될 수 있다. 밀봉부(103)는, 연결부(102)와 주입구(11)가 연결되는 부위에, 가스 및 전해액이 누출되지 않도록 밀봉하는 역할을 한다. 밀봉부(103)는, 캔형 전지(10)의 활성화 과정에서 발생하는 가스의 압력과 캔형 전지(10)의 가압에 의한 가스 및 전해액의 배출 압력을 견딜 수 있는 밀봉력을 가지고 있다면 특별히 한정되지 않으나, 하나의 예로서 고무가 사용될 수 있다. 캔형 전지(10)의 가압에 대해서는 이후 자세히 설명된다.A
캔형 전지(10)의 활성화 과정에서 발생한 가스는 가스팩(101)에 포집된 후 가스 배출구(104)를 통해서 배출될 수 있다. 가스 배출구(104)의 위치는 특별히 한정되지 않으나, 가스팩(101)의 상단 부위에 형성될 수 있다. 가스 배출구(104)가 가스팩(101)의 상단에 위치할 경우, 활성화 과정에서 포집된 전해액은 중력에 의해 가스팩(101)의 하부에 위치하고 가스는 가스팩(101)의 상부에 포집될 수 있다. 가스팩(101)의 상부에 포집된 가스는 가스팩(101)의 상단 부위에 형성된 가스 배출구(104)를 통해서 외부로 용이하게 배출될 수 있다. Gas generated during the activation process of the can-
가스 배출구(104)에는 잠금 장치(106)가 형성될 수 있다. 잠금 장치(106)가 닫혀진 상태에서 가스팩(101)을 압축하여 가스팩(101)에 포집된 전해액을 캔형 전지(10)로 다시 주입할 수 있다. A
가스 제거기(100)는 제어부(105)를 포함할 수 있다. 제어부(105)는 가스팩(101)에 형성될 수 있고, 외부 디바이스(도시하지 않음)에 연결되어 가스팩(101)의 내압을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(105)를 통해서 가스팩(101)에 진공 상태를 형성할 수 있다. 가스팩(101)에 진공을 유지할 경우, 캔형 전지(10)의 활성화 과정에서 발생한 가스는 가스팩(101)에 효과적으로 포집될 수 있다.The
도 3은 도 2의 가스 제거기에 가스 및 전해액이 포집된 것을 나타낸 모식도이다.3 is a schematic view showing that gas and an electrolyte are collected in the gas eliminator of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 캔형 전지(10)에 전해액을 주입한 후 전해액 주입구(11)에 가스 제거기(100)를 연결한 상태에서 캔형 전지(10)를 활성화하면 상기 활성화 과정에서 발생한 가스와 분출된 전해액이 가스팩(101)에 포집된다. 그리고, 잠금 장치(106)를 열어 배출된 가스를 가스 배출구(104)를 통해서 배출하고, 잠금 장치(106)를 다시 닫고 가스팩(101)을 압축하여 분출된 전해액을 캔형 전지(10)로 다시 주입할 수 있다. 특히, 가스팩(101)은 알루미늄 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있고, 이에 팽창과 수축이 가능하므로 가스팩(101)을 압축하여 분출된 전해액이 캔형 전지(10)로 다시 주입될 수 있다.2 and 3, after injecting an electrolyte into the can-
이러한 구조를 통해서, 캔형 전지(10)의 활성화 공정에서 전해액을 추가로 주입하는 과정을 생략할 수 있기 때문에 캔형 전지(10)의 제조 공정을 간소화할 수 있다. 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스 제거기의 모식도이다.Through this structure, since the process of additionally injecting the electrolytic solution in the activation process of the can-
도 2, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 가스 제거기(200)는 제1 프레스(201)와 제2 프레스(202)를 포함할 수 있다. 제1 프레스(201) 및 제2 프레스(202)는 캔형 전지(10)의 활성화 과정에서 캔형 전지(20)의 앞면(12)과 뒷면(13)의 중심 부위에 위치한 상태로 캔형 전지(10)로 이동하면서 소정의 압력을 캔형 전지(20)에 인가할 수 있다. 상기 압력은 제1 프레스(201) 및 제2 프레스(202)의 형상, 제1 프레스(201) 및 제2 프레스(202)가 전면(12) 및 후면(13)에 각각 접하는 면적, 및 활성화 과정에서의 캔형 전지(10)의 두께 변화 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다. 상기 압력이 유지된 상태로 캔형 전지(20)는 활성화된다. 여기서, "두께"는 캔형 전지(10)의 앞면(12)과 뒷면(13) 사이의 거리를 의미한다.2, 3, and 4, the
이러한 구조를 통해서, 활성화 과정에서 발생하는 가스로 인하여 캔형 전지(10)의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 캔형 전지(10)의 전극(도시하지 않음)간 들뜸 현상도 방지할 수 있다. Through this structure, not only can the thickness of the can-
제1 프레스(201)와 제2 프레스(202)가 캔형 전지(20)을 가압한 상태에서 캔형 전지(20)가 활성화되면, 캔형 전지(20)에 주입된 전해액의 일부가 분출되어 가스팩(101)에 포집된다. 활성화 과정이 끝난 후, 가스팩(101)에 주입된 전해액은 연결부(102)을 통해서 다시 캔형 전지(200)로 주입될 수 있다.When the can-type battery 20 is activated while the
제1 프레스(201) 및 제2 프레스(202)의 형상은, 캔형 전지(10)의 앞면(12)과 뒷면(13) 각각의 면적의 60퍼센트 이상에 해당하는 면적에 균일한 압력을 가압할 수 있다면, 특별히 한정되지 않으나, 하나의 바람직한 예로서 캔형 전지(20)와 유사한 육면체 형상일 수 있다. The shapes of the
또한, 제1 프레스(201) 및 제2 프레스(202)는, 캔형 전지(10)의 형상과 제조 설비 등을 고려하여, 다양한 시스템으로 작동될 수 있다. 하나의 예로서, 제1 프레서(201)가 고정되어 있고 제2 프레서(202)가 움직이며 소정의 압력을 캔형 전지(10)에 압력을 인가할 수 있다.In addition, the
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스 제거기의 모식도이다5 is a schematic view of a gas eliminator according to another embodiment of the present invention
도 2, 도 3, 및 도 5를 참조하면, 가스 제거기(300)는 고정틀(301)을 포함할 수 있다. 고정틀(301)은 캔형 전지(10)가 수납되는 수납부(303)를 포함할 수 있다. 캔형 전지(10)를 고정틀(301)의 수납부(302)에 수납한 상태로, 캔형 전지(10)를 활성화하면 캔형 전지(10)의 부피가 팽창되는 것을 억제할 수 있다.2, 3, and 5, the
이러한 구조를 통해서, 활성화 과정에서 발생하는 가스로 인하여 캔형 전지(10)의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 캔형 전지(10)의 전극(도시하지 않음)간 들뜸 현상도 방지할 수 있다.Through this structure, not only can the thickness of the can-
고정틀(301)의 형상은 제조 설비 및 캔형 전지(10)의 형상에 따라 다양하게 형성될 수 있다.The shape of the fixing
수납부(302)는 캔형 전지(10)의 외형에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 활성화 과정에서 캔형 전지(10)는 앞면(12)과 뒷면(13) 사이의 두께 방향으로 대부분의 부피 팽창이 일어나므로, 수납부(302)는 이를 억제할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 수납부(302)는 캔형 전지(10)의 전체 부피의 60퍼센트 이상에 해당하는 부분을 수납할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다. The
고정틀(301)의 소재는 특별히 한정되지 않으나, 캔형 전지(10)의 부피 팽창을 억제하는 것이 용이할 수 있도록 강철 금속 또는 경화 수지 등으로 이루어질 수 있다.본 발명의 따른 가스 제거기(100, 200, 300)를 이용하여 캔형 전지(10)를 제조하는 방법(이하, "제조 방법"으로 칭함)을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The material of the fixing
본 실시예에 따른 제조 방법은 캔(도시하지 않음)에 전극 조립체(도시하지 않음)를 수납하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing method according to the present embodiment may include receiving an electrode assembly (not shown) in a can (not shown).
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 주입구(11)를 통해서 전해액을 충분히 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, "충분히"는 완성된 캔형 전지(10)가 포함하는 전해액의 양을 의미한다.Thereafter, the manufacturing method according to the present embodiment may include a step of sufficiently injecting an electrolyte through the
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 캔형 전지(10)의 주입구(11)에 연결부(102)를 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 주입구(11)와 연결부(102)의 사이에 가스 및 전해액이 누출되지 않도록 밀봉부(103)을 통해서 밀봉할 수 있다. 가스 제거기(100, 200, 300)는 이후의 활성화 단계 이전에 전지(10)에 연결되는 것이 바람직하다.Thereafter, the manufacturing method according to the present embodiment may include a step of connecting the connecting
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은, 이후의 활성화 단계에서 캔형 전지(10)를 가압할 수 있도록, 캔형 전지(10)를 제1 프레스(201)와 제2 프레스(202) 사이에 위치하는 단계를 포함할 수 있다. 또는, 제조 방법은 캔형 전지(10)를 고정틀(301)의 수납부(302)에 수납하는 단계를 포함할 수 있다. 경우에 따라서, 캔형 전지(10)가 수납된 고정틀(301)을 제1 프레스(201)와 제2 프레스(202) 사이에 위치하여 캔형 전지(10)를 가압할 수 있다. Subsequently, in the manufacturing method according to the present embodiment, the can-shaped
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 캔형 전지(10)를 활성화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 활성화 단계는 제1 프레스(201)와 제2 프레스(202)를 통해서 캔형 전지(10)를 가압한 상태에서 행해질 수 있다. 또는, 상기 활성화 단계는 캔형 전지(10)가 고정틀(301)의 수납부(302)에 수납된 상태에서 진행될 수 있다. 경우에 따라서는 상기 활성화 단계는 캔형 전지(10)가 수납된 고정틀(301)이 제1 프레스(201)와 제2 프레스(202) 사이에서 가압된 상태로 진행될 수 있다.Thereafter, the manufacturing method according to the present embodiment may include activating the can-
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 상기 활성화 단계에서 발생한 가스와 분출된 전해액을 가스팩(101)에 포집하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 단계는 제어부(105)를 통해서 가스팩(101)의 내부가 진공을 유지한 생태에서 진행될 수 있다.Thereafter, the manufacturing method according to the present embodiment may include collecting the gas generated in the activation step and the ejected electrolyte solution into the
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 가스팩(101)에 포집된 가스를 가스 배출구(104)을 통해서 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다. Thereafter, the manufacturing method according to the present embodiment may include discharging the gas collected in the
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 가스팩(101)에 포집된 전해액을 캔형 전지(10)에 다시 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 가스팩(101)을 압축하거나, 제어부(105)을 통해서 가스팩(101)의 내부에 압력을 증가시켜 전해액을 캔형 전지(10)에 다시 주입할 수 있다.Thereafter, the manufacturing method according to the present embodiment may include the step of injecting the electrolyte collected in the
이후, 본 실시예에 따른 제조 방법은 가스 제거기(100, 200, 300)를 캔형 전지(10)에서 분리하고 주입구(11)를 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다.Subsequently, the manufacturing method according to the present embodiment may include the step of separating the
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.
Claims (13)
상기 캔형 전지의 활성화 과정에서 상기 가스팩에 가스와 전해액이 포집되고,
상기 가스는 상기 가스 배출구를 통해서 배출되며, 상기 전해액은 상기 연결부를 통해서 상기 캔형 전지로 다시 주입되는 가스 제거기.A gas eliminator for manufacturing a can-type battery comprising a gas pack, a connecting portion, a sealing portion, a gas outlet, and a control unit,
In the activation process of the can-type battery, gas and electrolyte are collected in the gas pack,
The gas is discharged through the gas outlet, and the electrolytic solution is re-injected into the can-type battery through the connecting portion.
상기 가스팩은 알루미늄 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 가스 제거기.According to claim 1,
The gas pack is a gas eliminator made of a laminate sheet comprising an aluminum metal layer and a resin layer.
상기 연결부에는 밀봉부가 형성된 가스 제거기.According to claim 1,
A gas eliminator formed with a sealing portion at the connection portion.
상기 밀봉부는 고무로 이루어진 가스 제거기.According to claim 3,
The degassing unit is made of rubber.
상기 가스 배출구에는 잠금 장치가 형성된 가스 제거기.According to claim 1,
A gas eliminator formed with a locking device at the gas outlet.
캔에 전극 조립체를 수납하는 단계;
상기 캔형 전지의 주입구를 통해서 전해액을 주입하는 단계;
상기 주입구에 가스 제거기의 연결부를 연결하는 단계;
상기 캔형 전지를 활성화하는 단계;
상기 활성화 과정에서 발생한 가스와 분출된 전해액을 상기 가스 제거기의 가스팩에 포집하는 단계;
상기 가스팩에 포집된 가스를 상기 가스 제거기의 가스 배출구를 통해서 외부로 배출하는 단계;
상기 가스팩에 포집된 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 단계; 및
상기 가스 제거기를 상기 캔형 전지에서 분리하고 상기 주입구를 밀봉하는 단계;
를 포함하는 전지 제조 방법.As a method for manufacturing a can battery,
Receiving an electrode assembly in a can;
Injecting an electrolyte through the inlet of the can type battery;
Connecting a connection portion of the gas eliminator to the injection port;
Activating the can type battery;
Collecting the gas generated in the activation process and the ejected electrolyte in the gas pack of the gas eliminator;
Discharging the gas collected in the gas pack to the outside through the gas outlet of the gas eliminator;
Re-injecting the electrolytic solution collected in the gas pack into the can-type battery; And
Separating the degasser from the can-type battery and sealing the inlet;
Battery manufacturing method comprising a.
상기 주입구를 통해서 전해액을 주입하는 단계에서, 주입되는 상기 전해액의 양은 완성된 캔형 전지가 포함하는 전해액의 양인 캔형 전지 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of injecting the electrolyte through the injection port, the amount of the injected electrolyte is a can-type battery manufacturing method that is the amount of the electrolyte contained in the completed can-type battery.
상기 주입구에 상기 연결부를 연결하는 단계에서, 상기 주입구와 상기 연결부의 사이에 가스 및 전해액이 누출되지 않도록 밀봉부를 통해서 밀봉하는 캔형 전지 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of connecting the connection portion to the injection port, a method of manufacturing a can-type battery that seals through a sealing portion to prevent gas and electrolyte from leaking between the injection port and the connection portion.
상기 활성화 과정에서 발생한 가스와 분출된 전해액을 상기 가스팩에 포집하는 단계에서, 상기 가스 제거기의 제어부를 통해서 상기 가스팩의 내부에 진공 상태를 유지하는 전지 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of collecting the gas generated in the activation process and the ejected electrolyte in the gas pack, the battery manufacturing method to maintain a vacuum state inside the gas pack through the control of the gas eliminator.
상기 가스팩에 포집된 상기 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 단계에서, 상기 가스팩을 압축하여 상기 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 전지 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of injecting the electrolytic solution collected in the gas pack back into the can-type battery, the method of manufacturing a battery in which the gas pack is compressed to inject the electrolyte back into the can-type battery.
상기 가스팩에 포집된 상기 전해액을 상기 캔형 전지에 다시 주입하는 단계에서, 제어부를 통해서 상기 가스팩의 내부에 압력을 증가시켜 상기 전해액을 캔형 전지에 다시 주입하는 전지 제조 방법.The method of claim 6,
In the step of injecting the electrolytic solution collected in the gas pack back into the can-type battery, the method of manufacturing a battery to inject the electrolyte back into the can-type battery by increasing the pressure inside the gas pack through a control unit.
상기 전지 제조 방법은 상기 캔형 전지를 제1 프레스와 제2 프레스를 통해서 가압한 상태에서 상기 활성화 단계를 진행하는 전지 제조 방법.The method of claim 6,
In the battery manufacturing method, the activation step is performed while the can-type battery is pressed through a first press and a second press.
상기 전지 제조 방법은 상기 캔형 전지를 고정틀의 수납부에 수납한 상태에서 상기 활성화 단계를 진행하는 전지 제조 방법The method of claim 6,
The battery manufacturing method is a battery manufacturing method in which the activation step is performed in a state in which the can-type battery is stored in a storage portion of a fixing frame.
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KR1020180134674A KR20200051377A (en) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | Gas remover for manufacturing battery and battery manufacturing method using the same |
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WO2021256804A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Secondary battery and method for manufacturing same |
-
2018
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