KR20200053783A - 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지셀의 충방전 방법 - Google Patents

충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지셀의 충방전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 충방전 가압 장치는 전지셀의 전극 리드 일면을 가압하는 제1 가압 지그; 상기 전극 리드의 상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그; 상기 제1 가압 지그의 일 측면과 소정 거리 이격되어 배치되는 가이드부; 및 상기 제1 가압 지그와 연결되어 상기 제1 가압 지그를 상기 전극 리드의 상기 일면을 향하여 이동시키는 제1 가압 지그 제어 유닛을 포함할 수 있다.

Description

충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지셀의 충방전 방법{DEVICE FOR CHARGING AND DISCHARGING AND METHOD FOR CHARGING AND DISCHARGING BATTERY CELL USING THE SAME}
본 발명은 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 전지셀의 충방전 방법에 관한 것이다.
최근 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에, 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용할 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀고, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
일반적으로, 이러한 이차전지는 전지케이스 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극 조립체가 내장되어 있고, 양극 및 음극 탭들이 두 개의 전극 리드에 용접되어 전지케이스의 외부로 노출되도록 실링되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 전극 리드는 외부 장치와 접촉을 통해 전기적으로 연결되고, 이차전지는 전극 리드를 통해 외부 장치에 전력을 공급하거나 외부 장치로부터 전력을 공급받게 된다.
한편, 이차전지는 전극 조립체를 전지케이스에 수납하고 전해액을 주입하는 단계를 거친 후, 전지 활성화 단계를 거쳐 제조된다. 이때, 전지 활성화 단계는 이차전지 충방전 장치에 이차전지를 장착한 후, 활성화에 필요한 조건으로 이차전지를 충방전하는 과정을 포함하게 된다. 이와 같은 이차전지 충방전 장치는 전지 활성화 단계에서 이차전지를 충전하거나 방전하는데 주로 사용되는데, 이뿐만 아니라 이차전지의 성능 평가 용도 등으로 사용되기도 한다.
그러나, 이러한 이차전지 충방전 장치를 이용하여 이차전지를 올바르게 충전하거나 방전하기 위해서는 이차전지가 이차전지 충방전 장치에 제대로 장착되어야 한다. 즉, 이차전지의 전극 리드가 이차전지 충방전 장치의 도전부에 접하도록 배치되어 양자가 전기적으로 연결되어야 하고, 충방전이 진행되는 동안에 이러한 전기적 연결 상태가 유지되어야 한다.
이를 위한 이차전지 충방전 장치는 전극 리드를 고정하는 고정 지그를 구비하고 있는 것이 일반적이다. 이차전지의 충방전 시, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 전극 리드의 고정 지그(10, 20)를 적용하는 경우, 전지셀의 체결 방식이 동일하지 않게 되며, 이로 인하여 체결 방식에 따라 저항이 달라지게 된다.
구체적으로, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 지그(10, 20)에 전극 리드 필름(62)이 접촉될 경우에는 접촉 저항이 크게 발생하게 되고, 전극 리드(61)가 어긋나게 체결되거나, 지그(10, 20)에 전극 리드(61)가 과도하게 삽입되거나 충분히 삽입되지 않는 등에 따른 전극 리드(61)의 길이에 따라 접촉 저항 차이가 발생하게 된다. 결국, 지그에 동일한 전지셀을 체결함에도 불구하고, 전지셀이 체결되는 방식에 따라 실험 결과가 달라지게 되는 문제가 발생하게 된다.
이에, 정확한 실험을 위하여 매 실험마다 전지셀을 동일하게 체결할 수 있는 충방전 장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 전지셀의 테라스와 접촉하게 되는 가이드를 구비함으로써, 전극 리드가 어긋나지 않게 전지셀을 수평으로 체결할 수 있고, 매 실험 시 전지셀을 동일하게 체결할 수 있는 충방전 가압 장치 및 이를 이용한 충방전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치는 전지셀의 전극 리드 일면을 가압하는 제1 가압 지그; 상기 전극 리드의 상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그; 상기 제1 가압 지그의 일 측면과 소정 거리 이격되어 배치되는 가이드부; 및 상기 제1 가압 지그와 연결되어 상기 제1 가압 지그를 상기 전극 리드의 상기 일면을 향하여 이동시키는 제1 가압 지그 제어 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제2 가압 지그의 상면에 상기 전지셀이 탑재된 상태에서 상기 제1 가압 지그가 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압할 시, 상기 가이드부는 상기 전지셀의 테라스와 접촉할 수 있다.
상기 가이드부는 상기 제1 가압 지그의 일 측면을 기준으로 양측에 배치되는 제1 가이드 및 제2 가이드를 포함할 수 있다.
상기 제1 가압 지그와 상기 가이드부의 상기 이격 거리는 상기 전지셀의 리드필름의 길이와 대응되거나, 상기 전지셀의 리드필름의 길이 이상일 수 있다.
상기 충방전 가압 장치는 상기 가이드부가 상기 제1 가압 지그의 일 측면과 소정 간격 이격되도록 지지하는 가이드 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 지지부의 일측은 상기 제1 가압 지그와 연결되고, 상기 가이드 지지부의 타측은 상기 가이드부와 연결될 수 있다.
이때, 상기 제1 가압 지그와 상기 가이드부는 상기 제2 가압 지그의 상면으로부터 높이가 서로 대응되거나, 상기 가이드부의 높이가 상기 제1 가압 지그의 높이 이상일 수 있다.
상기 제1 가압 지그와 상기 가이드부의 높이 차는 상기 전지셀의 테라스 두께보다 작을 수 있다.
반면, 상기 가이드 지지부의 일측은 상기 제1 가압 지그 제어 유닛과 연결되고, 상기 가이드 지지부의 타측은 상기 가이드부와 연결되며, 상기 가이드 지지부는 상기 제1 가압 지그 제어 유닛에 의해 상기 전극 리드의 상기 일면을 향하여 이동 가능할 수도 있다.
여기서, 상기 제2 가압 지그의 상면에 상기 전지셀이 탑재된 상태에서 상기 제1 가압 지그가 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압할 시, 상기 가이드부는 상기 제2 가압 지그의 상면으로부터 상기 제1 가압 지그의 높이와 동일하게 이동할 수 있다.
또한, 상기 가이드부는 폭을 조절할 수 있는 폭 조절부를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 충방전 가압 장치는 상기 제1 가압 지그 제어 유닛이 상기 전극 리드의 상기 일면에 대면하도록 고정시키는 베이스 프레임; 및 상기 제2 가압 지그가 상기 전극 리드의 상기 타면에 대면하도록 지지하는 지지 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 충방전 가압 장치는 상기 전지셀의 전극 리드와 전기적으로 연결되는 충방전부를 더 포함할 수도 있다.
상기 충방전 가압 장치는 상기 제1 가압 지그의 일 측면을 기준으로 양측에 배치되는 평행유지 핀들을 더 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 충방전 방법은 상기 충방전 가압 장치를 이용하여 전지셀을 충방전하는 방법으로서, 제1 가압 지그를 상 방향으로 이동시키는 단계; 제2 가압 지그의 상면에 전지셀을 탑재하는 단계; 상기 제1 가압 지그를 하 방향으로 이동시키며, 상기 가이드부와 상기 전지셀의 테라스와 접촉하도록 하여 상기 탑재된 전지셀을 수평으로 조절하는 단계; 상기 제1 가압 지그를 상기 전지셀의 전극 리드 일면과 접촉하도록 이동시켜 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압하는 단계; 및 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압한 상태에서, 충방전부가 상기 전극 리드에 접속되어 상기 전지셀을 충방전시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 충방전 가압 장치는 전지셀의 테라스와 접촉하는 가이드를 구비함으로써, 전극 리드가 어긋나지 않게 전지셀을 수평으로 체결하여 고정시킬 수 있다. 또한, 전극 리드가 과도하게 삽입되거나 충분히 삽입되지 않는 등의 체결 불량을 방지할 수 있고, 매 실험 시 전지셀을 동일하게 체결 및 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 충방전 장치를 이용한 전지셀의 충방전 공정 시, 전지셀의 전극 리드를 견고하게 고정할 수 있어, 충방전이 진행되는 동안 전극 리드가 충방전 장치의 도전부에 접하도록 연결 상태가 유지될 수 있고, 이로 인하여 정확한 실험이 이루어질 수 있다.
도 1은 종래의 충방전 가압 장치를 포함하는 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 4는 각각 종래의 장치에 전지셀의 전극 리드가 가압된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 나타내는 측면도 및 정면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지셀의 전극 리드가 가압된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 9는 각각 실시예 1 및 비교예 1에서 측정한 온도 및 전압을 나타내는 그래프이다.
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 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 나타내는 사시도이고, 도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 나타내는 측면도 및 정면도이며, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치에 전지셀의 전극 리드가 가압된 상태를 나타내는 측면도이다.
일 실시예에 따른 충방전 가압 장치는 제1 가압 지그(100); 제2 가압 지그(200); 가이드부(300, 300'); 및 제1 가압 지그 제어 유닛(400)을 포함할 수 있다.
제1 가압 지그(100)는 전지셀의 전극 리드(71) 일면을 가압할 수 있으며, 제2 가압 지그(200)는 전극 리드(71)의 일면과 대향하는 타면을 가압할 수 있다. 구체적으로, 제1 가압 지그(100)는 제1 가압 지그 제어 유닛(400)의 제어에 의해 전지셀의 전극 리드(71) 일면을 기준으로 상하방향으로 이동할 수 있다. 이때, 제1 가압 지그(100)는 하방향으로 이동하여 제2 가압 지그(200)와 함께 전극 리드(71)를 고정시키는 역할을 한다. 즉, 제1 가압 지그(100)는 전극 리드(71)가 제1 가압 지그(100)와 제2 가압 지그(200)의 사이에 개재된 상태로 제1 가압 지그 제어 유닛(400)에 의해 제1 가압 지그(100)가 하방향으로 이동함으로써, 제2 가압 지그(200)와 함께 전극 리드(71)를 고정시킬 수 있다. 또한, 제1 가압 지그(100)는 제1 가압 지그 제어 유닛(400)에 의해 상방향으로 이동함으로써 전극 리드(71)의 고정을 해제시킬 수도 있다.
이러한 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)는 각각 평면상에서 사각형 구조로 평판형일 수 있다. 또한, 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)는 각각 도전성 재질로 구성될 수 있으며, 이로 인하여 전극 리드(71)와 접촉함으로써 전극 리드(71)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 전극 리드(71)는 전지셀에 구비된 것으로서 양극 리드 및/또는 음극 리드일 수 있다.
제1 가압 지그 제어 유닛(400)은 제1 가압 지그(100)와 연결되어, 제1 가압 지그(100)를 전극 리드(71)의 일면을 향하여 이동시킬 수 있다. 제1 가압 지그 제어 유닛(400)은 전지셀의 전극 리드(71)를 가압한 상태에서 충방전을 수행한 이후에 전지셀을 충방전 가압 장치로부터 분리하기 위하여 전극 리드(71) 일면의 반대 방향으로도 왕복 이동이 가능하다.
도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 일 예로 제1 가압 지그 제어 유닛(400)은 제1 가압 지그(100)에 연결되어 회전운동을 하는 것으로, 후술하는 베이스 프레임(500)을 관통하며 제1 가압 지그(100)와 연결되되 외주면에 나사산이 구비된 회전축을 구비하는 형태로 구현될 수 있으나, 제1 가압 지그(100)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 수단이라면 특별히 제한되지 않는다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 회전축의 회전 운동 시에도 제1 가압 지그(100)는 회전하지 않고 상하 운동만을 할 수 있도록 하기 위해 회전축과 제1 가압 지그(100)의 연결부위에는 베어링 구조가 적용될 수도 있다.
한편, 전지셀의 충방전 시, 도 1에 도시된 바와 같은 종래 전극 리드의 고정 지그(10, 20)를 적용하는 경우, 전지셀의 체결 방식이 동일하지 않게 되며, 이로 인하여 체결 방식에 따라 저항이 달라지게 된다. 구체적으로, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 지그(10, 20)에 전극 리드 필름(62)이 접촉될 경우에는 접촉 저항이 크게 발생하게 되고, 전극 리드(61)가 어긋나게 체결되거나, 지그(10, 20)에 전극 리드(61)가 과도하게 삽입되거나 충분히 삽입되지 않는 등에 따른 전극 리드(61)의 길이에 따라 접촉 저항 차이가 발생하게 된다. 결국, 지그에 동일한 전지셀을 체결함에도 불구하고, 전지셀이 체결되는 방식에 따라 실험 결과가 달라지게 되는 문제가 발생하게 된다.
반면, 본 발명에 따른 충방전 가압 장치는 가이드부(300, 300')를 포함함으로써, 전극 리드(71)가 어긋나지 않게 전지셀을 수평으로 체결하여 고정시킬 수 있다.
이러한 가이드부(300, 300')는 제1 가압 지그(100)의 일 측면과 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 제1 가압 지그(100)와 가이드부(300, 300')의 이격 거리(d, d')는 전지셀의 리드 필름(72)의 길이(전극 리드(71)로부터 테라스(73) 방향의 길이, l)와 대응될 수 있다. 상기 이격 거리(d, d')가 리드 필름(72)의 길이와 대응됨에 따라, 제2 가압 지그(200)의 상면에 전지셀이 탑재된 상태에서 제1 가압 지그(100)가 전극 리드(71)의 일면을 가압할 시, 가이드부(300, 300')는 전지셀의 테라스(73)와 접촉할 수 있게 된다. 또는, 제1 가압 지그(100)와 가이드부(300, 300')의 이격 거리(d, d')는 전지셀의 리드 필름(72)의 길이 이상일 수도 있으나, 리드 필름(72)의 길이 대비 101~110%인 것이 바람직하다. 상기 범위를 초과할 경우에는 전극 리드(71)가 충분히 삽입되지 않는 등의 체결 불량이 발생할 수 있으며, 반대로 상기 이격 거리(d, d')가 리드 필름(72)의 길이 미만일 경우에는 전극 리드(71)가 과도하게 삽입되는 등의 체결 불량이 발생할 수 있다.
결과적으로, 제2 가압 지그(200)의 상면에 전지셀이 탑재된 상태에서 제1 가압 지그(100)가 전극 리드(71)의 일면을 가압할 시, 가이드부(300, 300')는 전지셀의 테라스(73)와 접촉하게 된다. 이로 인하여, 제2 가압 지그(200)의 상면에 탑재된 전지셀의 전극 리드(71)가 과도하게 삽입되거나 충분히 삽입되지 않는 등의 체결 불량을 방지할 수 있고, 전극 리드(71)가 어긋나지 않게 전지셀을 수평으로 체결하여 고정할 수 있으며, 매 실험 시 전지셀을 동일하게 체결 및 고정시킬 수 있다.
또한, 가이드부(300, 300')는 제1 가압 지그(100)의 일 측면을 기준으로 양측에 배치되는 것이 바람직하며, 양측에 배치된 가이드부(300, 300')는 각각 제1 가이드 및 제2 가이드일 수 있다. 이때, 가이드부(300, 300')는 탑재되는 전지셀의 리드 필름(72)과 중첩되지 않을 수 있다. 만약, 가이드부(300, 300')가 전지셀의 리드 필름(72)을 가압하게 되면, 리드 필름(72)의 하부에 배치된 전극 리드(71)가 휘어지는 등의 손상이 발생할 수 있으므로, 가이드부(300, 300')가 탑재되는 전지셀의 리드 필름(72)을 가압하지 않도록, 리드 필름(72)을 기준으로 양측에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 가이드부(300, 300')는 폭을 조절할 수 있는 폭 조절부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 폭 조절부(미도시)에 의해 가이드부(300, 300')의 폭은 탑재되는 전지셀의 리드 필름(72) 폭에 따라 리드 필름(72)과 중첩되지 않도록 조절될 수 있다.
한편, 충방전 가압 장치는 가이드부(300, 300')가 제1 가압 지그(100)의 일 측면과 소정 간격 이격되도록 지지하는 가이드 지지부(310, 310')를 더 포함할 수 있다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 지지부(310)의 일측은 제1 가압 지그(100)와 연결될 수 있고, 가이드 지지부(310)의 타측은 가이드부(300)와 연결되어, 가이드부(300)가 제1 가압 지그(100)의 일 측면과 소정 간격 이격되도록 지지할 수 있다. 이 경우, 가이드 지지부(310)의 일측이 제1 가압 지그(100)와 연결됨에 따라, 가이드 지지부(310)는 고정되어 있는 구조로 가이드부(300)를 견고하게 지지할 수 있다.
이때, 제1 가압 지그(100)와 가이드부(300)는 제2 가압 지그(200)의 상면으로부터의 높이(h, h')가 서로 대응될 수 있다. 또는, 제2 가압 지그(200)의 상면으로부터 가이드부(300)의 높이(h')가 제1 가압 지그(100)의 높이(h) 이상일 수도 있으며, 제1 가압 지그(100)와 가이드부(300)의 높이 차는 전지셀의 테라스(73) 두께보다 작은 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 전지셀의 전극 리드(71)로부터 테라스(73) 상면까지의 높이보다 작은 것이 바람직하다. 제1 가압 지그(100)와 가이드부(300)의 높이 차가 전지셀의 테라스(73) 두께 이상일 경우에는 제2 가압 지그(200)의 상면에 전지셀이 탑재된 상태에서 제1 가압 지그(100)가 전극 리드(71)의 일면을 가압할 시, 가이드부(300)가 전지셀의 테라스(73)와 접촉하지 않게 되어, 전극 리드(71)가 과도하게 삽입되거나 충분히 삽입되지 않는 등의 체결 불량이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 전지셀을 수평으로 체결하여 고정하고자 하는 본 발명의 효과를 발현할 수 없게 된다.
또한, 도 6 내지 8에 도시된 바와 같이, 가이드 지지부(310')의 일측은 제1 가압 지그 제어 유닛(400)과 연결되고, 가이드 지지부(310')의 타측은 가이드부(300')와 연결될 수 있다. 이 경우, 가이드 지지부(310')는 제1 가압 지그 제어 유닛(400)의 제어에 의해 전극 리드(71)의 일면을 향하여 이동 가능하며, 가이드 지지부(310')의 타측에 연결된 가이드부(300') 또한 이동 가능하다. 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 가압 지그 제어 유닛(400)의 회전 운동 시에도 가이드 지지부(310')는 회전하지 않고 상하 운동만을 할 수 있도록 하기 위해 회전축과 가이드 지지부(310')의 연결부위에는 베어링 구조가 적용될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 충방전 가압 장치는 평행유지 핀(700)을 더 포함할 수 있다. 평행유지 핀(700)은 제1 가압 지그 제어 유닛(400)의 제어에 의해 상하 운동하는 제1 가압 지그(100) 및 가이드 지지부(310')가 상하 운동 시에 제1 가압 지그(100)및/또는 가이드 지지부(310')의 평행을 유지시키는 역할을 한다. 이때, 평행유지 핀(700)은 제1 가압 지그(100), 가이드 지지부(310') 및 베이스 프레임(500)을 각각 관통하는 구조로, 제1 가압 지그(100)와 베이스 프레임(500)을 연결하거나, 제1 가압 지그(100), 가이드 지지부(310') 및 베이스 프레임(500)을 연결하는 형태일 수 있다. 또한, 평행유지 핀(700)은 제1 가압 지그(100)의 일 측면을 기준으로 양측에 배치되어, 제1 가압 지그(100) 및 가이드 지지부(310')의 평행을 견고하게 유지시킬 수도 있다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 가압 지그(200)의 상면에 전지셀이 탑재된 상태에서 제1 가압 지그(100)가 전극 리드(71)의 일면을 가압할 시, 가이드부(300')는 제2 가압 지그(200)의 상면으로부터 제1 가압 지그(100)의 높이와 동일하게 이동하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 가압 지그(200)의 상면으로부터 가이드부(300')의 높이가 제1 가압 지그(100)의 높이 이상일 수도 있으며, 이 경우는 도 5에서 설명한 내용과 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에 따른 충방전 가압 장치는 베이스 프레임(500), 지지 프레임(600) 및 충방전부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
베이스 프레임(500)은 도 7에 "┌┐"자 형상으로 도시하였으나, 제1 가압 지그 제어 유닛(400) 및 제1 가압 지그(100)를 안정적으로 지지할 수 있는 형태이면 이에 제한되는 것은 아니다. 베이스 프레임(500)은 제1 가압 지그 제어 유닛(400)이 전극 리드(71)의 일면에 대면하도록 고정시킬 수 있다.
지지 프레임(600)은 제2 가압 지그(200)와 대면하는 판 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 가압 지그(100)처럼 이동하지는 않지만, 견고하게 고정되어 있어 제2 가압 지그(200)가 전극 리드(71)의 일면에 대향하는 타면에 대면하도록 지지하는 역할을 할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 프레임(600)은 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 전극 리드(71)의 타면을 가압할 수 있다면, 기타 다른 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 지지 프레임(600)은 베이스 프레임(500)에 결합된 형태일 수 있으며, 지면에 고정되어 있을 수도 있다. 지지 프레임(600)이 견고하게 고정될 수 있는 형태라면, 이에 제한되지 않는다. 베이스 프레임(500) 및 지지 프레임(600)이 결합된 구조는 내부에 빈 공간이 형성되도록 서로 연결되어 속이 빈 직육면체 형상을 가질 수 있다.
충방전부(미도시)는 전지셀의 전극 리드(71)와 전기적으로 연결되어, 전지셀을 충전 및 방전하기 위하여 구비되는 것이다. 구체적으로, 충방전부(미도시)는 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)와 결합되며, 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)를 통해 전지셀의 전극 리드(71)와 전기적으로 연결되어 전지셀로부터 전력을 공급받거나, 전지셀로 전력을 공급하는 역할을 한다. 이러한 충방전부(미도시)로는 전지셀을 충전하거나 방전시킬 수 있는 기능을 수행하는 다양한 장치가 사용될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 가압 장치를 이용한 전지셀의 충방전 방법에 대하여 설명한다.
일 실시예에 따른 전지셀의 충방전 방법은 제2 가압 지그(200)의 상면에 전지셀을 탑재하는 단계(S100); 제1 가압 지그(100)를 하 방향으로 이동시키며, 가이드부(300, 300')와 전지셀의 테라스(73)와 접촉하도록 하여 탑재된 전지셀을 수평으로 조절하는 단계(S200); 제1 가압 지그(100)를 전지셀의 전극 리드(71) 일면과 접촉하도록 이동시켜 전극 리드(71)의 일면을 가압하는 단계(S300); 및 전극 리드(71)의 일면을 가압한 상태에서, 충방전부(미도시)가 전극 리드(71)에 접속되어 전지셀을 충방전시키는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
전지셀을 탑재하는 단계(S100)는 전지셀의 전극 리드(71) 일면과 대향하는 타면이 제2 가압 지그(200)의 상면과 대면하도록 전지셀을 장착하는 단계일 수 있다.
이때, 본 발명에서 사용되는 전지셀은 전극 조립체(미도시), 전지 케이스(74), 전극 리드(71) 및 리드 필름(72)을 포함할 수 있다.
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, 전지 케이스의 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.
전지 케이스(74)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있으며, 전극 조립체를 패키징할 수 있다. 이러한 전지 케이스는 케이스 본체(74) 및 케이스 테라스(73)를 포함할 수 있다.
케이스 본체(74)는 전극 조립체를 수용할 수 있으며, 이를 위해 케이스 본체(74)에는 전극 조립체를 수용할 수 있는 수용 공간이 마련될 수 있다. 케이스 테라스(73)는 케이스 본체(74)로부터 연장되며, 케이스 본체(74) 내부를 밀봉할 수 있게 실링될 수 있다.
전극 리드(71)는 하나 이상으로 구비될 수 있으며, 전극 리드(71)는 양극 리드 및 음극 리드로 이루어질 수도 있다. 전극 리드(71)는 전극 조립체와 전기적으로 연결되며, 전지 케이스(74), 구체적으로 케이스 테라스(73) 밖으로 돌출될 수 있다.
리드 필름(72)은 전극 리드(71)와 전지 케이스(74), 구체적으로 케이스 테라스(73) 사이의 실링성을 높이기 위한 것으로, 케이스의 실링면에 위치한 전극 리드(71)의 상면과 하면에 각각 배치될 수 있다.
이후, 제1 가압 지그(100)를 전극 리드(71)의 일면을 향하도록 하 방향으로 이동시키며, 가이드부(300, 300')와 전지셀의 테라스(73)와 접촉하도록 하여 탑재된 전지셀을 수평으로 조절하는 단계(S200)를 수행할 수 있다. 제1 가압 지그(100)가 하 방향으로 이동됨에 따라, 가이드부(300, 300')도 하 방향으로 이동되며, 이로 인하여 가이드부(300, 300')와 전지셀의 테라스(73)와 접촉하게 된다. 이때, 가이부와 전지셀의 테라스(73)와 접촉됨에 따라, 전지셀의 전극 리드(71)가 과도하게 삽입되거나, 충분히 삽입되지 않는 등의 체결 불량을 방지할 수 있으며, 전지셀을 수평으로 조절할 수 있다.
이후, 제1 가압 지그(100)를 전지셀의 전극 리드(71) 일면과 접촉하도록 이동시켜 전극 리드(71)의 일면을 가압하는 단계(S300)를 수행할 수 있다. 이때, 전극 리드(71)의 일면을 가압한 상태에서, 충방전부(미도시)가 전극 리드(71)에 접속되어 전지셀을 충방전시키는 단계(S400)를 동시에 수행함으로써, 전지셀의 충방전을 완료할 수 있다. 이때, 충방전부(미도시)는 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)와 결합되며, 제1 가압 지그(100) 및 제2 가압 지그(200)를 통해 전지셀의 전극 리드(71)와 전기적으로 연결되어 전지셀로부터 전력을 공급받거나, 전지셀로 전력을 공급할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 전극 리드(71)가 가압된 상태에서 충방전이 완료된 이후에, 전지셀을 충방전 가압 장치에서 분리하는 과정도 필요하다.
이에, 본 발명에 따른 전지셀의 충방전 방법은 충방전부(미도시)가 제1 가압 지그(100)및 제2 가압 지그(200)로부터 탈리되는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 충방전 가압 장치의 제1 가압 지그 제어 유닛(400)과 연결된 제1 가압 지그(100)가 전극 리드(71) 일면의 반대 방향으로 이동하는 과정도 포함할 수 있다. 제1 가압 지그(100)에 의한 전극 리드(71) 가압 상태를 해제하기 위하여, 제1 가압 지그(100)가 전극 리드(71) 일면의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이로써, 충방전이 완료된 전지셀은 충방전 가압 장치로부터 분리될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다, 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
전극 리드의 길이가 22.3mm인 전지셀을 준비하였다. 전지셀을 본 발명에 따른 충방전 가압 장치에 장착한 후, 충방전을 진행하였다. 이때, 가이드부에 전지셀의 테라스가 접촉됨에 따라, 제1 가압 지그에 가압되는 전극 리드의 길이는 20mm이었다.
[비교예 1]
도 1에 도시된 충방전 가압 장치를 이용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통하여 충방전을 진행하였다. 이때, 제1 가압 지그에 가압되는 전극 리드의 길이는 5mm이었다.
[실험예 1]
실시예 1 및 비교예 1에서 충방전을 진행하는 동안, 전지셀의 상면, 내부, 양극 및 음극의 온도를 측정하였다. 또한, 충전 후 임피던스 및 방전 후 임피던스도 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 9에 나타내었다.
측정 위치에 따른 최대 온도(℃) 임피던스(mΩ)
셀의 상면 음극 셀의 내부 양극 충전 후 방전 후
실시예 1 29.1 41.6 39.1 37.5 1.85 1.60
비교예 1 37.8 44.2 41.1 39.1 5.35 7.63
상기 표 1 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1에 따른 충방전 가압 장치를 이용하여 전지셀을 충방전하는 경우, 제1 가압 지그에 가압되는 전극 리드의 길이가 20mm로 전지셀이 정상 체결됨에 따라, 비교예 1 대비 충전 및 방전 후 임피던스와 전지셀에서 발생되는 온도가 낮게 나타난 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1의 경우에는 전극 리드가 충분히 삽입되지 않은 상태에서 충방전이 진행됨에 따라, 충전 및 방전 후 임피던스가 높게 나타나며, 이로 인하여 전지 구성요소들인 활물질, 전해질 등의 분해반응이 유발되어 열을 발생하게 되어 실시예 1 대비 높은 발열 온도를 나타내는 것을 알 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, 300': 가이드부
310, 310': 가이드 지지부
400: 제1 가압 지그 제어 유닛
500: 베이스 프레임
600: 지지 프레임
700: 평행유지 핀

Claims (15)

  1. 전지셀의 전극 리드 일면을 가압하는 제1 가압 지그;
    상기 전극 리드의 상기 일면과 대향하는 타면을 가압하는 제2 가압 지그;
    상기 제1 가압 지그의 일 측면과 소정 거리 이격되어 배치되는 가이드부; 및
    상기 제1 가압 지그와 연결되어 상기 제1 가압 지그를 상기 전극 리드의 상기 일면을 향하여 이동시키는 제1 가압 지그 제어 유닛을 포함하는 충방전 가압 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가압 지그의 상면에 상기 전지셀이 탑재된 상태에서 상기 제1 가압 지그가 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압할 시, 상기 가이드부는 상기 전지셀의 테라스와 접촉하게 되는 충방전 가압 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 제1 가압 지그의 일 측면을 기준으로 양측에 배치되는 제1 가이드 및 제2 가이드를 포함하는 충방전 가압 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가압 지그와 상기 가이드부의 상기 이격 거리는 상기 전지셀의 리드필름의 길이와 대응되거나, 상기 전지셀의 리드필름의 길이 이상인 충방전 가압 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부가 상기 제1 가압 지그의 일 측면과 소정 간격 이격되도록 지지하는 가이드 지지부를 더 포함하는 충방전 가압 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드 지지부의 일측은 상기 제1 가압 지그와 연결되고, 상기 가이드 지지부의 타측은 상기 가이드부와 연결되는 충방전 가압 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가압 지그와 상기 가이드부는 상기 제2 가압 지그의 상면으로부터 높이가 서로 대응되거나, 상기 가이드부의 높이가 상기 제1 가압 지그의 높이 이상인 충방전 가압 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 가압 지그와 상기 가이드부의 높이 차는 상기 전지셀의 테라스 두께보다 작은 충방전 가압 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 가이드 지지부의 일측은 상기 제1 가압 지그 제어 유닛과 연결되고, 상기 가이드 지지부의 타측은 상기 가이드부와 연결되며,
    상기 가이드 지지부는 상기 제1 가압 지그 제어 유닛에 의해 상기 전극 리드의 상기 일면을 향하여 이동 가능한 충방전 가압 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 가압 지그의 상면에 상기 전지셀이 탑재된 상태에서 상기 제1 가압 지그가 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압할 시, 상기 가이드부는 상기 제2 가압 지그의 상면으로부터 상기 제1 가압 지그의 높이와 동일하게 이동하는 충방전 가압 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가압 지그의 일 측면을 기준으로 양측에 배치되는 평행유지 핀들을 더 포함하는 충방전 가압 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 폭을 조절할 수 있는 폭 조절부를 더 포함하는 충방전 가압 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가압 지그 제어 유닛이 상기 전극 리드의 상기 일면에 대면하도록 고정시키는 베이스 프레임; 및
    상기 제2 가압 지그가 상기 전극 리드의 상기 타면에 대면하도록 지지하는 지지 프레임을 더 포함하는 충방전 가압 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전지셀의 전극 리드와 전기적으로 연결되는 충방전부를 더 포함하는 충방전 가압 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 충방전 가압 장치를 이용하여 전지 셀을 충방전하는 방법으로서,
    제2 가압 지그의 상면에 전지셀을 탑재하는 단계;
    상기 제1 가압 지그를 하 방향으로 이동시키며, 상기 가이드부와 상기 전지셀의 테라스와 접촉하도록 하여 상기 탑재된 전지셀을 수평으로 조절하는 단계;
    상기 제1 가압 지그를 상기 전지셀의 전극 리드 일면과 접촉하도록 이동시켜 상기 전극 리드의 상기 일면을 가압하는 단계; 및
    상기 전극 리드의 상기 일면을 가압한 상태에서, 충방전부가 상기 전극 리드에 접속되어 상기 전지셀을 충방전시키는 단계를 포함하는 전지셀의 충방전 방법.
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