KR20200057971A - Method of manufacturing lithium ion secondary battery comprisng stacking type electrode assembly - Google Patents

Method of manufacturing lithium ion secondary battery comprisng stacking type electrode assembly Download PDF

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도진욱
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Abstract

Provided are a method for manufacturing a new secondary battery, capable of preventing contamination and/or electrolyte solution reduction due to long-term aging of a battery container under an unsealed state, and an aging device thereof. According to the present invention, the secondary battery has an effect of preventing contamination or evaporation of the electrolyte even if the battery container in which an electrode assembly is accommodated undergoes a long-term aging in an open state after injection of the electrolyte.

Description

적층형 전극조립체를 포함하는 리튬 이차전지의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING LITHIUM ION SECONDARY BATTERY COMPRISNG STACKING TYPE ELECTRODE ASSEMBLY}Manufacturing method of a lithium secondary battery including a stacked electrode assembly {METHOD OF MANUFACTURING LITHIUM ION SECONDARY BATTERY COMPRISNG STACKING TYPE ELECTRODE ASSEMBLY}

본 발명은 적층형 전극조립체를 포함하는 리튬 이차전지의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 전해액 함침에 오랜 시간이 소요되는 전극조립체를 포함하는 이차전지의 제조방법 및 이를 위한 에이징 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a lithium secondary battery including a stacked electrode assembly, and specifically, to a method of manufacturing a secondary battery including an electrode assembly that takes a long time to impregnate an electrolyte and an aging device therefor.

화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경오염에 대한 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있고, 특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다.As the price of energy sources increases due to the exhaustion of fossil fuels, and interest in environmental pollution is amplified, the demand for eco-friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for future life, especially technology development for mobile devices. Demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing as the demand for electricity increases.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, the shape of the battery has a high demand for prismatic secondary batteries and pouch-type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness, and in terms of materials, lithium ion batteries with high energy density, discharge voltage, and output stability, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion polymer batteries.

리튬 이차전지는 외부 및 내부의 구조적 특징에 따라 대략 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되며, 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고, 길이 대비 작은 폭을 가진 각형 전지와 파우치형 전지가 특히 주목받고 있다.Lithium secondary batteries are roughly classified into cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the external and internal structural characteristics. Among them, prismatic batteries and pouch-type batteries that can be stacked with high integration and have a small width to length are particularly It is getting attention.

한편, 이차전지를 구성하는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체는 그것의 구조에 따라 크게 권취형(젤리-롤형)과 적층형(스택형)으로 구분된다. On the other hand, the electrode assembly of the anode / separator / cathode structure constituting the secondary battery is largely divided into a wound type (jelly-roll type) and a laminated type (stack type) depending on its structure.

권취형 전극조립체는, 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극 활물질 등을 코팅하고 건조 및 프레싱한 후, 소망하는 폭과 길이의 밴드 형태로 재단하고 분리막을 사용하여 양극 및/또는 음극이 직접 접촉하는 것을 차단한 후 나선형으로 감아 제조된다.The wound electrode assembly is coated with an electrode active material on a metal foil used as a current collector, dried and pressed, cut into a band shape having a desired width and length, and a positive electrode and / or a negative electrode is directly contacted using a separator. It is manufactured by winding it in a spiral after blocking it.

그런데, 권취형 전극조립체는 원통형 전지에는 적합하지만, 각형 또는 파우치형 전지에 적용 시 전극 활물질의 박리되는 문제가 발생할 수 있으며, 권취하여 제조하는 방식의 특성 상 활용할 수 없는 공간이 필연적으로 발생하므로 공간 활용성이 낮은 공간 활용성이 떨어지는 단점이 있다. However, the wound electrode assembly is suitable for a cylindrical battery, but when applied to a prismatic or pouch-shaped battery, a problem of peeling of the electrode active material may occur, and space that cannot be utilized due to the characteristics of the winding and manufacturing method inevitably occurs. There is a disadvantage in that space utilization is poor.

반면, 적층형 전극조립체는 다수의 양극 및 음극 단위셀들을 순차적으로 적층한 구조로 밀집성이 우수하면서도, 상기한 권취형 전극조립체에 비해 공간 활용성이 우수하며 집적도가 높고, 각형의 형태를 얻기 용이한 장점이 있지만, 제조과정이 번잡하고 외부 충격에 의해 쉽게 전극이 밀려 단락이 유발될 수 있다는 문제가 있다.On the other hand, the stacked electrode assembly has a structure in which a plurality of anode and cathode unit cells are sequentially stacked, and has excellent compactness, but has superior space utilization, high integration, and easy to obtain a square shape compared to the above-mentioned wound electrode assembly. Although there is an advantage, there is a problem in that the manufacturing process is complicated and an electrode is easily pushed by an external impact, causing a short circuit.

따라서, 적층형 전극조립체 적용 시 안정성을 확보하기 위해서는 파우치형 전지셀보다는 견고한 캔 형태인 각형 전지셀을 사용하는 편이 바람직하다. Therefore, in order to ensure stability when applying the stacked electrode assembly, it is preferable to use a sturdy can-shaped square battery cell rather than a pouch-type battery cell.

한편, 적층형 전극조립체는 밀집된 구조적 특성 상 전해액 함침성이 떨어지므로, 전해액 주입 후 주입된 전해액이 전극조립체에 함침되기까지(wetting) 장시간의 에이징(aging) 공정을 필요로 한다. On the other hand, since the stacked electrode assembly is poor in electrolyte impregnation due to its dense structural characteristics, it requires a long aging process until the injected electrolyte is impregnated into the electrode assembly after injection of the electrolyte.

적층형 전극조립체가 내장된 파우치형 전지의 경우 전해액을 주입한 후 밀봉한 상태에서 통상 3일 정도의 에이징을 공정을 통해 전해액을 함침시키는데, 이 때 부반응으로 전지 내부에 가스가 발생하게 되며, 별도의 디개싱(degasing) 공정을 통해 파우치 내의 가스를 제거한 후 재밀봉하게 된다.In the case of a pouch-type battery with a built-in electrode assembly, the electrolyte is impregnated through a process of aging for about 3 days in a sealed state after injection of the electrolyte, and gas is generated inside the battery as a side reaction. The gas in the pouch is removed through a degasing process and then resealed.

그런데, 각형 이차전지는 파우치형 전지에서 이루어지는 디개싱 공정 수행이 불가능하다. 따라서, 각형 이차전지에 적층형 전극조립체를 내장하는 경우, 부반응에 의한 가스를 배출하기 위해서 필연적으로 전지가 개방된 상태에서 장시간 동안 에이징을 진행하여야 한다. 이 때 전해액이 외부의 공기에 장시간 노출됨에 따라 증발하거나 오염되는 문제가 발생할 수 있다.However, the prismatic secondary battery cannot perform the degassing process performed in the pouch-type battery. Therefore, when a stacked electrode assembly is embedded in a prismatic secondary battery, in order to discharge gas due to side reactions, aging must be performed for a long time in a state where the battery is inevitably opened. At this time, as the electrolyte is exposed to the outside air for a long time, a problem of evaporation or contamination may occur.

이와 관련하여 한국 등록특허 제1809113호에서는 전해액을 분산시키는 에이징 공정 이전에 초기 충전을 통해 활성화를 먼저 수행한 후, 에이징을 수행하면서 동시에 전지 내부의 가스를 제거하는 비절개형 가스제거 공정을 도입하고, 비수전해액이 SEI막 형성제를 포함하는 방법을 제시하고 있다. 상기 방법에 의하면 전지의 절개 및/또는 디개싱 공정 없이도 부반응 가스를 줄이는 것이 가능하다.In this regard, Korean Registered Patent No. 1809113 introduces a non-incisional gas removal process that first performs activation through initial charging prior to the aging process of dispersing the electrolyte solution, and then performs aging while simultaneously removing the gas inside the battery. , Non-aqueous electrolyte is proposed to include a SEI film forming agent. According to the above method, it is possible to reduce side reaction gas without cutting and / or degassing the battery.

그러나, 상기 방법으로도 공정 조건에 따라 가스 제거 효율에 편차가 발생할 수 있으며, 여전히 부반응 가스를 완전히 제거하기는 어렵다는 문제가 있다.However, even with the above method, variations in gas removal efficiency may occur depending on process conditions, and there is still a problem that it is difficult to completely remove side reaction gases.

한국등록특허 제1809113호Korean Registered Patent No. 1809113

본 발명은 밀집도가 높고 효율적인 적층형 전극조립체를 안정성이 우수한 각형 전지에 내장하면서도, 종래 기술에서 발생하는 장시간 에이징에 의한 전해액 감소 및/또는 오염 문제를 방지할 수 있는 신규한 이차전지의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a new secondary battery capable of preventing a decrease in electrolyte and / or contamination problems caused by long-term aging in the prior art while embedding a highly dense and efficient stacked electrode assembly into a square battery having excellent stability. do.

또한 본 발명에 의한 이차전지 제조 시 필요한 에이징 장치를 함께 제공한다.In addition, an aging device required for manufacturing a secondary battery according to the present invention is also provided.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 이차전지의 제조방법은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention may include the following steps.

양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재된 전극조립체를 준비하는 단계(s1);Preparing an electrode assembly having a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate (s1);

상기 전극조립체를 전지용기에 내장하고 전해액을 주입하는 단계(s2);Injecting the electrode assembly into a battery container and injecting an electrolyte solution (s2);

상기 전해액이 주입된 전지용기를 보관박스에 수납하는 단계(s3);Storing the battery container in which the electrolyte solution is injected into a storage box (s3);

상기 전지용기가 수납된 보관박스에 질소 가스를 주입하고 밀봉하는 단계(s4);Injecting and sealing nitrogen gas into the storage box in which the battery container is stored (s4);

상기 밀봉된 보관박스에 수납된 전지용기를 에이징하는 단계(s5); 및Aging the battery container housed in the sealed storage box (s5); And

상기 보관박스에 수납된 전지용기를 인출하여 밀봉하는 단계(s6).Step of taking out and sealing the battery container stored in the storage box (s6).

이 때, 전지용기에 내장되는 전극조립체는 권취형 또는 적층형이 모두 가능하나, 바람직하게는 적층형 전극조립체일 수 있다.At this time, the electrode assembly incorporated in the battery container may be either a wound type or a stacked type, but may preferably be a stacked electrode assembly.

한편, 상기 s3 단계의 전지용기는 전극조립체가 내장되고 전해액이 주입된 후 전지용기의 상부가 밀폐되지 않은 개방된 상태로 보관박스 내에 수납될 수 있다. 이 때 수납되는 전지용기는 보관박스의 바닥면에 대하여 수직 방향으로 수납되는 것이 바람직하며, 이로 인해 전지용기의 상부가 개방되어도 주입된 전해액이 외부로 흘러나오지 않게 된다.Meanwhile, the battery container of step s3 may be housed in a storage box in an open state in which the upper portion of the battery container is not sealed after the electrode assembly is embedded and the electrolyte is injected. At this time, the battery container to be stored is preferably stored in a vertical direction with respect to the bottom surface of the storage box, so that even if the top of the battery container is opened, the injected electrolyte does not flow out.

상기 s4 단계에서 질소 가스가 주입된 후 보관박스의 내부 압력은 바람직하게는 0.1 내지 2Mpa, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1 Mpa일 수 있다.After the nitrogen gas is injected in the step s4, the internal pressure of the storage box may be preferably 0.1 to 2 Mpa, more preferably 0.5 to 1 Mpa.

또한, 질소 가스를 보관박스에 주입하고 박스를 밀봉한 후 박스를 보관 시(s5 단계), 외부 온도가 바람직하게는 10 내지 50℃, 더욱 바람직하게는 23 내지 40℃일 수 있다. 또한 상기 s5의 에이징 단계는 바람직하게는 48 내지 72 시간, 더욱 바람직하게는 54 내지 60 시간 동안 수행될 수 있다.In addition, when nitrogen gas is injected into the storage box and the box is sealed and the box is stored (step s5), the external temperature may be preferably 10 to 50 ° C, more preferably 23 to 40 ° C. In addition, the aging step of s5 may be preferably performed for 48 to 72 hours, more preferably for 54 to 60 hours.

상기 보관박스는 밀봉이 가능한 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 외부 온도의 상승 또는 스파크에 의한 화재 발생 위험을 방지하기 위해 난연성 소재로 이루어질 수 있다. 이때 상기 난연성 소재로는 난연성 물질을 포함하는 플라스틱 소재 또는 절연성 금속 소재를 사용할 수 있다.The storage box is preferably made of a material that can be sealed, and more preferably, may be made of a flame-retardant material to prevent the risk of fire due to an increase in external temperature or spark. At this time, as the flame-retardant material, a plastic material or an insulating metal material containing a flame-retardant material may be used.

본 발명에 의한 이차전지 제조방법은 원통형 및/또는 적층형의 캔 타입 전지에 바람직하며, 특히 적층형 전극조립체를 효율적으로 내장할 수 있는 각형 이차전지에 적용하는 것이 더욱 바람직하다.The method for manufacturing a secondary battery according to the present invention is preferable for a cylindrical and / or stacked can type battery, and more particularly, it is more preferably applied to a square secondary battery capable of efficiently embedding a stacked electrode assembly.

한편, 본 발명에 의한 이차전지 제조방법에는 전극조립체가 내장된 전지용기를 수납하기 위한 수납 홈, 질소 가스를 주입하기 위한 질소 가스 공급관 및On the other hand, the secondary battery manufacturing method according to the present invention includes a storage groove for storing a battery container having an electrode assembly, a nitrogen gas supply pipe for injecting nitrogen gas, and

내부 공기를 배출하기 위한 배출관을 포함하고, 상부가 개방되어 있는 보관박스 본체; 및 상기 보관박스 본체의 개방된 부위를 덮는 구조의 커버부재;를 포함하는 이차전지 에이징 장치가 이용될 수 있다.It includes a discharge pipe for discharging the internal air, the upper storage box body is open; And a cover member having a structure that covers an open area of the storage box body.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 에이징 장치에는 상기 보관박스 본체 및 커버부재에는 밀봉하기 위한 실링 부재 및 실링 홈이 추가로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the aging device may further include a sealing member and a sealing groove for sealing the storage box body and the cover member.

또한, 상기 수납 홈은 상기 전지용기를 수직으로 수납할 수 있도록 전지용기의 하면에 대응하는 형태로 이루어져 있을 수 있다. In addition, the storage groove may be formed in a shape corresponding to the lower surface of the battery container so that the battery container can be stored vertically.

또한, 본 발명의 또다른 일 실시예에 의하면 수납된 전지용기를 더욱 안정적으로 고정시키기 위하여 상기 보관박스 본체는 하면에는 상기 보관박스 본체의 하면으로부터 개방된 일면 방향으로 상향 돌출된 지지대를 추가로 포함할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in order to more stably fix the stored battery container, the storage box main body further includes a support projecting upward from the lower surface of the storage box main body in a direction toward an open surface. can do.

본 발명의 의한 이차전지는 전극조립체가 수납된 전지용기가 전해액 주입 후 개방된 상태에서 장시간 에이징 과정을 거치더라도, 전해액 증발 또는 오염이 발생하지 않는 효과가 있다.In the secondary battery according to the present invention, even if the battery container containing the electrode assembly undergoes an aging process for a long time in an open state after the electrolyte is injected, there is an effect that the electrolyte does not evaporate or contaminate.

도 1은 수분함량에 따른 원통형 테스트 전지의 EIS 특성 차이를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 수분함량에 따른 원통형 테스트 전지의 사이클 특성 차이를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 전지용기 보관박스 본체의 평면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 커버부재의 하면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또다른 일 실시형태에 의한 전지용지 보관박스 본체의 평면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또다른 일 실시형태에 의한 전지용지 보관박스 본체의 사시도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 지지대가 설치된 또다른 일 실시형태에 의한 전지용지 보관박스 본체의 사시도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또다른 일 실시형태에 의한 전지용기 보관박스의 본체와 커버 부의 사시도를 도시한 것이다.
1 is a graph showing the difference in EIS characteristics of a cylindrical test cell according to moisture content.
2 is a graph showing the difference in cycle characteristics of a cylindrical test cell according to moisture content.
3 is a plan view of a battery container storage box body according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a bottom view of the cover member according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a main body of a battery paper storage box according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a main body of a battery paper storage box according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a battery paper storage box body according to another embodiment in which the support of the present invention is installed.
8 is a perspective view of a main body and a cover portion of a battery container storage box according to another embodiment of the present invention.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시양태에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 및 변형예가 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments described herein is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application And it should be understood that there may be variations.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 「포함한다」고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the present specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated.

본원 명세서 전체에서 「A 및/또는 B」의 기재는 「A 또는 B 또는 이들 모두」를 의미한다. The description of "A and / or B" in the present specification means "A or B or both".

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 전극 조립체가 내장된 전지용기를 밀봉하지 않은 채 장기간 에이징 공정을 거치더라도, 전해액이 감소하거나 오염되지 않는 이차전지의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing a secondary battery in which the electrolyte solution is not reduced or contaminated even after a long-term aging process without sealing the battery container in which the electrode assembly is embedded.

일반적으로 전지셀 제조 시 전극조립체가 내장된 전지용기에 전해액을 주입한 후 전해액이 전극조립체에 충분히 분산되도록 하기 위하여 에이징 공정을 거치게 된다. 그런데, 적층형 전극조립체의 경우 구조적 특성 상 전해액 분산 속도가 느리므로 에이징 공정도 필연적으로 길어지게 된다. In general, in manufacturing a battery cell, an electrolyte solution is injected into a battery container in which the electrode assembly is embedded, and then an aging process is performed to ensure that the electrolyte solution is sufficiently dispersed in the electrode assembly. However, in the case of the stacked electrode assembly, because of the structural characteristics, the dispersion rate of the electrolyte is slow, so the aging process is inevitably lengthened.

파우치형 이차전지의 경우 활성화 공정 이후에 디개싱 공정을 통해 가스를 제거하고 가스 포켓(gas pocket)을 제거한 후 형태에 맞게 실링(sealing)을 하여 전지 형태를 유지하는 것이 가능하다. 반면, 캔 타입의 이차전지에 있어서, 장기간의 에이징 공정이 요구되는 경우에는 통상 전지용기를 밀봉하지 않은 상태로 에이징 공정을 수행하여, 발생하는 가스가 외기로 바로 배출되도록 하고 있다.In the case of a pouch-type secondary battery, it is possible to maintain the battery shape by removing gas through a degassing process after an activation process, removing a gas pocket, and sealing according to the shape. On the other hand, in a can-type secondary battery, when a long-term aging process is required, the aging process is usually performed without sealing the battery container, so that the generated gas is discharged directly to the outside air.

그런데, 전지용기를 밀봉하지 않은 채 장기간 에이징 공정을 수행하는 경우, 외기에 포함된 오염물질, 특히 수분이 전지용기 내부에 유입되어 전지의 성능이 저하되는 문제가 있었다. 대기 중 수분의 유입으로 인하여 전지 내부의 수분 함량이 지나치게 높을 경우 계면저항이 증가되며, 전지의 사이클 특성도 저하되는 등의 전지의 성능 저하가 나타날 수 있다. However, when the aging process is performed for a long time without sealing the battery container, there is a problem in that contaminants contained in the outside air, particularly moisture, flow into the battery container and deteriorate the performance of the battery. When the moisture content inside the battery is too high due to the inflow of moisture in the atmosphere, the interface resistance increases, and the performance of the battery may decrease, such as the cycle characteristics of the battery decrease.

이와 관련하여, 도 1은 전지 내부의 수분함량이 전지 성능에 미치는 영향을 알아보기 위해, 통상적으로 사용되는 이차전지인 원통형 테스트 전지를 준비하여 실험을 진행한 결과를 나타낸 이다. 구체적으로 종래의 통상적인 원통형 테스트 전지를 동일한 것으로 4개 준비하여 전지 내부의 수분함량을 각각 300ppm, 500ppm, 700ppm, 900ppm으로 다르게 하고, EIS 측정을 하였으며, 그 차이를 그래프로 도시하였다.In this regard, FIG. 1 is a view showing the results of preparing and experimenting with a cylindrical test cell, which is a commonly used secondary battery, in order to examine the effect of moisture content inside the battery on battery performance. Specifically, four conventional cylindrical test cells were prepared as the same, and the moisture content inside the cells was changed to 300 ppm, 500 ppm, 700 ppm, and 900 ppm, respectively, and EIS measurements were made, and the difference was illustrated in a graph.

EIS 측정 결과는 통상 임피던스 복소평면 상의 나이키스트 플롯(Nyquist Plot)으로 표현하는데, 나이키스트 플롯은 주파수의 변화에 따라 상기 임피던스의 허수부를 y축에, 실수부를 x축에 도시하는 방법이다. 도 1은 상기 원통형 테스트 전지에 대하여 각각 수분 함량을 다르게 설정하고, EIS 특성을 나이키스트 플롯으로 나타낸 것이다. 이 때 배터리의 종합 임피던스(Z)는 각각의 인가된 주파수에 대해 실수부(real impendence component, Z' 또는 Zreal)와 허수부(imaginary impedance component, Z"또는 Zimg)로 구분된다. The EIS measurement results are usually expressed as a Nyquist plot on an impedance complex plane. The Nyquist plot is a method of plotting the imaginary part of the impedance on the y-axis and the real part on the x-axis according to a change in frequency. Figure 1 shows the water content of each of the cylindrical test cell is set differently, EIS characteristics are shown in a Nyquist plot. In this case, the total impedance Z of the battery is divided into a real impendence component (Z 'or Z real ) and an imaginary impedance component (Z "or Z img ) for each applied frequency.

도 1과 같이 전지 내부의 수분 함량이 300ppm, 500ppm, 700ppm, 900ppm인 원통형 테스트 전지에 대하여 임피던스 값을 각각 나이키스트 플롯으로 나타내 보면, 테스트 전지의 충전 상태가 변화함에 따라 수분 함량에 따른 내부 특성의 변화에 의하여 임피던스 특성 곡선의 변화하는 것을 관찰할 수 있다. 상기 나이키스트 플롯에서, 수분함량에 따라 다르게 나타나는 각 곡선의 플롯 거리는 계면저항의 크기를 나타낸다. 이 때 계면저항은 전해물질의 확산으로 인한 비효율적인 질량운반이 전하 전이에 어느 정도의 저항을 나타내는지 여부에 관련된 것으로 계면저항이 증가될수록 전지의 성능은 떨어지는 것으로 판단할 수 있다. 도 1의 경우 전지 내부의 수분 함량이 300ppm에서 900ppm으로 증가할수록 계면저항이 증가되어 전지 특성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 1, the impedance values of the cylindrical test cells having a water content of 300 ppm, 500 ppm, 700 ppm, and 900 ppm are shown in a Nyquist plot, respectively. It can be observed that the impedance characteristic curve changes due to the change. In the Nyquist plot, the plot distance of each curve that is different depending on the moisture content indicates the magnitude of the interface resistance. At this time, the interface resistance is related to whether or not the inefficient mass transport due to diffusion of the electrolytic material exhibits a certain resistance to charge transfer, and it can be determined that the performance of the battery decreases as the interface resistance increases. In FIG. 1, it can be seen that as the moisture content inside the battery increased from 300 ppm to 900 ppm, the interface resistance increased and the battery characteristics deteriorated.

한편, 도 2는 상기 도 1에서와 동일한 원통형 테스트 전지를 대상으로 수분함량에 따른 사이클 특성을 나타낸 것이다. 수분 함량이 높아질 수록 사이클 특성은 저하되며, 특히 수분 함량이 900ppm인 테스트 전지의 경우 사이클 특성이 급격히 저하되는 것을 알 수 있다.On the other hand, Figure 2 shows the cycle characteristics according to the moisture content for the same cylindrical test cell as in Figure 1 above. It can be seen that as the moisture content increases, the cycle characteristics decrease, and particularly in the case of a test cell having a moisture content of 900 ppm, the cycle characteristics rapidly decrease.

따라서, 상기한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 전지용기가 밀봉되지 않은 상태에서 장기간의 에이징 공정을 거치더라도 수분 등 오염물질이 전지 내부로 침투를 차단하여 성능이 우수한 캔형 이차전지를 제조방법을 제공한다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a can-type secondary battery having excellent performance by blocking contaminants such as moisture from entering the battery even though the battery container is subjected to a long-term aging process in an unsealed state. do.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재된 전극조립체를 준비한다. 이 때 전극조립체는 고용량을 달성이 용이하나 전해액 함침속도가 느린 적층형 전극조립체일 수 있다.An electrode assembly having a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate is prepared. At this time, the electrode assembly may be a stacked electrode assembly that easily achieves a high capacity but has a slow electrolyte impregnation rate.

상기 전극 조립체는 반대 극성을 갖는 두 개의 전극이 분리막을 개재하여 교번 적층된 전극 적층체를 포함하는 것으로서, 상기 전극은 음극이거나 양극일 수 있으며, 분리막은 상기 양극과 음극 사이에 개재되어 이들을 전기적으로 절연시킨다.The electrode assembly includes an electrode stack in which two electrodes having opposite polarities are alternately stacked through a separator, and the electrode may be a cathode or an anode, and the separator is interposed between the anode and the cathode to electrically connect them. Insulate.

상기 양극은 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 양극 집전체 및 이의 일측 표면 또는 양측 표면에 양극 활물질이 도포되어 형성된 양극 활물질층을 포함할 수 있다. 마찬가지로 음극은 구리 재질의 집전체 및 이의 일측 표면에 음극 활물질이 도포되어 형성된 음극 활물질층을 포함할 수 있다.The positive electrode may include, for example, a positive electrode current collector made of aluminum (Al) and a positive electrode active material layer formed by coating a positive electrode active material on one or both surfaces thereof. Similarly, the negative electrode may include a negative electrode active material layer formed by applying a negative electrode active material to a copper current collector and one surface thereof.

상기 양극 활물질로는 예를 들어, 들어, LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-yCoyO2(0<y<1), LiMO2(M=Mn, Fe 등), Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1-yMnyO2(O≤y<1) 등의 층상형 양극 활물질; LiMn2O4, LiMn2-zCozO4 (0<z<2), LiMn2-zNizO4(0<z<2), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2) 등의 스피넬형 양극 활물질; LiCoPO4, LiFePO4 등의 올리빈형 양극 활물질 등이 이용될 수 있다.As the positive electrode active material, for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi 1-y Co y O 2 (0 <y <1), LiMO 2 (M = Mn, Fe, etc.), Li (NiaCobMnc) O 2 (0 <a <1, 0 <b <1, 0 <c <1, a + b + c = 1), a layered positive electrode active material such as LiNi 1-y Mn y O 2 (O≤y <1); LiMn 2 O 4 , LiMn 2-z Co z O 4 (0 <z <2), LiMn 2-z Ni z O 4 (0 <z <2), Li (Ni a Co b Mn c ) O4 (0 < spinel type positive electrode active materials such as a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2); An olivine-type positive electrode active material such as LiCoPO 4 or LiFePO 4 may be used.

또한, 상기 음극 활물질로는 예를 들어, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그라파이트(graphite), 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소계 물질; 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)의 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 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni계 재료 등이 이용될 수 있다.In addition, the negative electrode active material, for example, petroleum coke (petroleum coke), activated carbon (activated carbon), graphite (graphite), non-graphitized carbon, carbon-based materials such as graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Al, B, P, Si, group 1, group 2, group 3 elements of the periodic table, halogen; metal composite oxide of 0 <x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , Oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 양극과 음극 사이의 전기적 접촉을 차단하면서 이온을 통과시키는 이온 전도성 배리어의 역할을 수행하며. 복수의 미세 기공을 갖는 다공성 고분자 기재로 이루어질 수 있다. 더 나아가 분리막은 상기 다공성 고분자 기재의 표면에 복수의 무기물 입자와 고분자 바인더 수지를 포함하는 다공성 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 다공성 코팅층은 코팅층 내에 무기물 입자들이 바인더 수지를 매개로 하여 점결착 및/또는 면결착 되어 집적된 층으로서 상기 코팅층은 무기 입자들 사이의 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)에 기인한 다공성 구조를 갖는다. The separator serves as an ion-conducting barrier that passes ions while blocking electrical contact between the anode and the cathode. It may be made of a porous polymer substrate having a plurality of fine pores. Furthermore, the separator may be formed with a porous coating layer comprising a plurality of inorganic particles and a polymer binder resin on the surface of the porous polymer substrate. The porous coating layer is a layer in which inorganic particles in the coating layer are integrated by point bonding and / or face bonding via a binder resin, and the coating layer has a porous structure due to interstitial volume between inorganic particles. .

한편 상기 다공성 고분자 기재로는 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴레페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌나프탈렌과 같은 고분자 수지 중 적어도 어느 하나로 형성된 다공성 고분자 기재 등이 있으나 특별히 여기에 한정되는 것이 아니다. 또한, 상기 다공성 고분자 기재로는 고분자 수지를 용융하여 성막한 시트 형태의 필름이나 고분자 수지를 용융방사하여 얻은 필라멘트를 집적시킨 부직포 형태를 모두 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 고분자 수지를 용융/성형하여 시트 형태로 제조된 다공성 고분자 기재인 것이다Meanwhile, as the porous polymer substrate, for example, polyolefin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, poly There are porous polymer substrates formed of at least one of polymer resins such as phenylene sulfide and polyethylene naphthalene, but are not particularly limited thereto. In addition, as the porous polymer substrate, any of a sheet-like film formed by melting a polymer resin and a filament obtained by melt spinning a polymer resin may be used. It is preferably a porous polymer substrate manufactured in a sheet form by melting / molding the polymer resin.

상기 전극조립체는 권취형이나 적층형 모두 제조가 가능하다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이 장시간의 에이징 공정을 요하는 적층형 전극조립체의 경우 오염물질이 유입될 가능성이 높으므로, 더욱 우수한 효과가 나타날 수 있다. 본 발명의 이차전지 제조방법에 의하면 장기간의 에이징 공정 중 전해액의 양이 감소하거나 전해액이 오염되는 일이 발생하지 않으므로, 전해액 함침 및/또는 분산 속도가 상대적으로 느린 적층형 구조의 전극조립체를 포함는 것으로서, 디개싱 공정이 불가능한 각 형태의 캔 타입 전지에 적용하는 경우 효과가 가장 우수하게 나타난다.The electrode assembly can be manufactured in both a wound type and a laminated type. However, as described above, in the case of a stacked electrode assembly that requires a long aging process, there is a high possibility that contaminants are introduced, and thus a better effect may be exhibited. According to the method of manufacturing a secondary battery of the present invention, since the amount of the electrolyte is not reduced or the electrolyte is not contaminated during a long-term aging process, the electrode assembly of the stacked structure having a relatively slow impregnation and / or dispersion rate is included. The effect is most excellent when applied to each type of can type battery, where the degassing process is impossible.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 전지용기에 상기 전극조립체를 내장한 후, 전해액을 주입한다. 이후 전지용기의 상단부를 밀봉하지 않고 그대로 보관박스에 수납하여 에이징을 진행하게 된다. 적층형 전극조립체는 권취형 전극조립체와 달리 전해액 함침 속도가 느리므로, 에이징 시간은 바람직하게는 48 내지 72 시간, 더욱 바람직하게는 54 내지 60 시간 진행할 수 있다. 에이징 시간이 48 시간 미만인 경우 전해액이 충분히 분산되지 않으며, 72 시간을 초과하는 경우 제조 공정이 지나치게 길어져 생산 효율이 저하될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after the electrode assembly is embedded in a battery container, an electrolyte is injected. After that, the upper portion of the battery container is stored in the storage box without sealing, and aging is performed. The stacked electrode assembly, unlike the wound electrode assembly, has a slow electrolyte impregnation rate, so the aging time can be preferably 48 to 72 hours, more preferably 54 to 60 hours. If the aging time is less than 48 hours, the electrolyte is not sufficiently dispersed, and if it exceeds 72 hours, the manufacturing process may be excessively long, resulting in a decrease in production efficiency.

상기 전기 용기는 파우치 타입 및/또는 각 타입 모두 사용 가능하나 파우치 타입의 경우 밀봉하여 에이징을 진행한 후 디개싱 공정을 거치면 전해액 감소나 오염 없이 가스 배출이 가능하므로, 각 타입인 것을 사용하는 것이 본 발명에 더욱 적합하다.The electric container can be used for both the pouch type and / or each type, but in the case of the pouch type, the gas can be discharged without reducing or polluting the electrolyte by performing a degassing process after sealing and aging. It is more suitable for invention.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 적층형 전극조립체를 각 타입의 전지용기에 내장하고 전해액을 주입한 다음, 본 발명에 의한 에이징 장치의 보관박스 본체에 수납한다. 이 때, 부반응에 의하여 발생하는 가스가 배출될 수 있도록 전지용기의 상단은 밀폐되지 않고 개방된 상태로 보관박스 내에 수납하는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the stacked electrode assembly is built into each type of battery container, and the electrolyte is injected, and then stored in the storage box body of the aging device according to the present invention. At this time, it is preferable that the upper end of the battery container is sealed and stored in an open state so that gas generated by side reactions can be discharged.

한편 전지용기의 상단이 개방되어 있으므로, 전해액이 누출되지 않도록 전지용기는 보관박스 본체의 바닥면에 대하여 수직 방향으로 수납되는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 보관박스 본체의 바닥면에는 전기 용기의 하면 형태에 대응하는 수납 홈이 형성되어 있으며, 전기 용기는 상기 수납 홈에 장착되어 수직 방향으로 고정될 수 있다.On the other hand, since the upper end of the battery container is open, it is preferable that the battery container is stored in the vertical direction with respect to the bottom surface of the storage box body so that the electrolyte does not leak. To this end, according to an embodiment of the present invention, a storage groove corresponding to a bottom surface shape of the electric container is formed on the bottom surface of the storage box body, and the electric container can be mounted to the storage groove and fixed in a vertical direction. .

이후 에이징 장치의 커버부재로 상기 보관박스 본체를 덮은 후, 보관박스 본체 또는 커버부재에 연결된 질소 가스 공급관으로부터 질소 가스를 주입하면서, 배출관을 통해 박스 내부에 잔존해 있던 공기를 배출한다. 이후 배출구를 막은 후 보관박스 내부의 압력이 0.1 내지 2MPa, 바람직하게는 0.5 내지 1Mpa가 되면 질소 가스 공급을 중단하고, 보관박스를 밀봉한다. 이때 내부 질소 가스의 압력은 상기한 범위 내에서 임의적으로 조절이 가능하나, 0.1 Mpa 미만인 경우 박스 내부에 있던 공기가 밀어내어 배출시키기 어려우며, 일부의 공기가 잔류하게 된다. 또한 2Mpa를 초과하는 경우 전해액과 전극조립체가 내장된 전지용기의 안정성이 저하될 수 있으므로 바람직하지 않다.Then, after the storage box body is covered with the cover member of the aging device, nitrogen gas is injected from the nitrogen gas supply pipe connected to the storage box body or the cover member, and air remaining in the box is discharged through the discharge pipe. Then, after closing the outlet, when the pressure inside the storage box is 0.1 to 2 MPa, preferably 0.5 to 1 Mpa, the supply of nitrogen gas is stopped and the storage box is sealed. At this time, the pressure of the internal nitrogen gas can be arbitrarily adjusted within the above-mentioned range, but if it is less than 0.1 Mpa, the air in the box is pushed out and difficult to discharge, and some air remains. Also, when it exceeds 2Mpa, the stability of the battery container in which the electrolyte solution and the electrode assembly are embedded may be deteriorated, which is not preferable.

상기 밀봉된 보관박스 내에 전지용기를 보관하여 전해액이 전지용기 내부에 충분히 분산되도록 에이징을 진행한다. 이 때 상기 보관박스는 외부 온도 10 내지 50℃, 더욱 바람직하게는 23 내지 40℃에서 보관할 수 있다. 외부 온도가 상기 범위를 벗어나 지나치게 낮은 경우 전해액 함침속도가 저하되어 에이징 공정 이후에도 전해액이 충분히 분산되지 않을 수 있으며, 지나치게 높은 경우 고온으로 인하여 휘발성이 강한 전해액 특성 상 주입구에서 흘러나올 수 있다.Aging is performed by storing the battery container in the sealed storage box so that the electrolyte is sufficiently dispersed inside the battery container. At this time, the storage box may be stored at an external temperature of 10 to 50 ° C, more preferably 23 to 40 ° C. If the outside temperature is too low outside the above range, the electrolyte impregnation rate may be lowered, and the electrolyte may not be sufficiently dispersed even after the aging process.

한편, 상기 전지용기 내에 주입된 전해액은 일반적으로 휘발성이 크고 가연성인 물질이므로, 장기 보관 시 온도가 급격히 상승하거나 스파크 등이 발생하는 경우 발화할 위험이 있다. 따라서, 상기 보관박스 본체 및 커버부재는 난연성 소재로 제작하는 것이 바람직하다. 상기 에이징 공정은 통상 충방전을 수행하지 않으나, 휘발성이 강한 전해액이 주입된 전지용기가 밀집되어 발화가 가능한 여건이므로, 보관 박스는 난연성 소재로 제조하는 것이 좋다. 구체적으로 난연성 소재로는 난연성 물질을 포함하는 플라스틱 소재 및 절연성 금속 물질 중 기계적 강도 및 난연 특성을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.On the other hand, since the electrolyte solution injected into the battery container is generally volatile and flammable, there is a risk of ignition if the temperature rises rapidly or sparks occur during long-term storage. Therefore, it is preferable that the storage box body and the cover member are made of a flame retardant material. The aging process does not usually perform charging and discharging, but since the battery container in which the highly volatile electrolyte solution is injected is dense and can be ignited, the storage box is preferably made of a flame retardant material. Specifically, the flame-retardant material may be appropriately selected in consideration of mechanical strength and flame-retardant properties among the plastic material and the insulating metal material including the flame-retardant material.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명의 에이징 장치를 이용한 에이징 공정에 대하여 실시예 및 비교예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가지 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the aging process using the aging device of the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples to help understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

비교예 1Comparative Example 1

도 3에 도시되어 있는 것과 같은 전지용기를 수납하기 위한 보관박스 본체(100)를 제작하였다. 보관박스 본체에는 밀봉을 위한 실링 홈(110) 및 전지용기를 수납하기 위한 수납홈(120)을 형성하였다.A storage box body 100 for storing a battery container as shown in FIG. 3 was manufactured. In the storage box body, a sealing groove 110 for sealing and a storage groove 120 for storing a battery container are formed.

상기 수납홈(120)에 전지용기를 수납한 후 도 4에 도시된 커버부재(200)를 보관박스 본체(100)에 덮어 외기가 유입되지 않도록 밀봉하였다. 이 때 상기 커버부재(200)에는 보관박스 본체(100)의 실링 홈(110)과 결합하여 밀봉 상태를 유지하기 위한 실링 부재(210)를 상기 실링 홈(110)에 대응하는 위치에 형성하였다.After receiving the battery container in the storage groove 120, the cover member 200 shown in FIG. 4 is covered with the storage box body 100 and sealed to prevent external air from entering. At this time, in the cover member 200, a sealing member 210 for maintaining a sealed state by combining with the sealing groove 110 of the storage box body 100 was formed at a position corresponding to the sealing groove 110.

상기 도 3에 의한 보관박스 본체(100)와 도 4에 의한 커버부재(200)를 이용하여 전지용기를 1개 수납한 후 상온(23℃)에서 60시간 동안 에이징 공정을 수행하였다. 그 결과 전지 내부에 미량이지만 수분이 검출되었다. 이는 보관 박스 내부의 공기에 존재하는 미량의 수분이 전지용기 내부로 유입되었기 때문으로 판단된다. The storage box body 100 shown in FIG. 3 and the cover member 200 shown in FIG. 4 were used to store one battery container and then perform an aging process at room temperature (23 ° C.) for 60 hours. As a result, a small amount of moisture was detected inside the battery. This is judged to be because a small amount of moisture present in the air inside the storage box has flowed into the battery container.

실시예 1Example 1

보관박스 내부에 잔존하는 공기를 완전히 배출하기 위하여, 도 5와 같이 보관박스 본체(100)에 질소 가스를 주입하기 위한 질소 가스 공급관(130) 및 내부의 공기를 배출하기 위한 배출관(140)을 포함하는 또다른 일 실시형태에 의한 보관박스 본체를 제작하였다. 상기 질소 가스 공급관(130)과 배출관(140) 각각 밸브가 부착되어 있어, 질소 가스의 투입량 및 밀봉 시 보관 박스 내부의 압력을 조절할 수 있다.In order to completely discharge the air remaining inside the storage box, a nitrogen gas supply pipe 130 for injecting nitrogen gas into the storage box body 100 as shown in FIG. 5 and an exhaust pipe 140 for discharging air therein A storage box body according to another embodiment was manufactured. Valves are attached to the nitrogen gas supply pipe 130 and the discharge pipe 140, respectively, so that the amount of nitrogen gas input and the pressure inside the storage box can be adjusted when sealed.

도 5에 의한 보관박스 본체와 도 4에 의한 커버부재를 이용하여 전지용기 1개를 수납한 후, 질소 가스 공급관(130)과 배출관(140)의 밸브를 열어 보관 박스 내부의 공기를 충분히 배출시킨 후 배출관(140)의 밸브를 닫고, 내부 압력이 1Mpa가 되었을 때 질소 가스 공급관(130)의 밸브를 닫은 다음, 상온(23℃)에서 60시간 동안 에이징 공정을 진행하였다. 예상했던 대로 전지용기 내부에 유입된 수분은 검출되지 않았다.After storing one battery container by using the storage box main body according to FIG. 5 and the cover member according to FIG. 4, the valves of the nitrogen gas supply pipe 130 and the discharge pipe 140 are opened to sufficiently discharge the air inside the storage box. Then, the valve of the discharge pipe 140 was closed, and when the internal pressure became 1 Mpa, the valve of the nitrogen gas supply pipe 130 was closed, and then an aging process was performed at room temperature (23 ° C.) for 60 hours. As expected, moisture entering the battery container was not detected.

이후, 전지용기를 다수 제작하여 도 5의 보관박스 본체와 도 4의 커버부재에 형성된 모든 수납 홈에 각각 전지용기를 수납한 후 에이징 공정을 수행하였다. 그런데, 전지용기의 수납 작업 도중 일부의 전지용기가 쓰러져 내부의 전해액이 누출되는 예상치 못한 문제가 발생하였다. 에이징 도중 외부의 충격이 발생하거나 에이징 장치를 이동하는 경우에도 이와 동일한 문제가 발생할 것이 예상되었다.Subsequently, a number of battery containers were manufactured to store the battery containers in all the storage grooves formed in the storage box body of FIG. 5 and the cover member of FIG. 4, respectively, and an aging process was performed. However, during the storage operation of the battery container, an unexpected problem occurred in which some of the battery containers collapsed and the internal electrolyte was leaked. It was expected that the same problem would occur even if an external impact occurred during aging or the aging device was moved.

실시예 2Example 2

상기한 문제를 해결하기 위해 또다른 일 실시예에 따라 수납 홈 주위에 보관박스 본체의 하면으로부터 개방된 일면 방향으로 상향 돌출된 지지대(150)를 각 홈마다 2개씩 설치하였다. 도 6과 도 7은 지지대 설치 전후의 보관박스 본체의 사시도를 나타내어 비교한 것이다.In order to solve the above-described problem, in accordance with another embodiment, two support holders 150 protruding upward from the lower surface of the storage box body around the receiving groove in an open direction are installed for each groove. 6 and 7 show and compare the perspective view of the storage box body before and after installation of the support.

이후, 도 8에 도시한 바와 같이 전지용기를 각 수납 홈에 모두 수납한 후 커버부재로 밀봉하여 상기 지지대가 설치된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 에이징 공정을 수행하였으나, 상기 실시예 1에서 발생한 문제점은 발견되지 않았다.Afterwards, as shown in FIG. 8, the aging process was performed in the same manner as in Example 1, except that the support was installed by sealing all the battery containers in each storage groove and sealing them with a cover member. No problems occurred at.

100 : 보관박스 본체
110 : 실링 홈
120 : 수납 홈
130 : 질소 가스 공급관
140 : 배출관
150 : 지지대
200 : 커버부재
210 : 실링 부재
100: storage box body
110: sealing groove
120: storage groove
130: nitrogen gas supply pipe
140: discharge pipe
150: support
200: cover member
210: sealing member

Claims (13)

양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재된 전극조립체를 준비하는 단계(s1);
상기 전극조립체를 전지용기에 내장하고 전해액을 주입하는 단계(s2);
상기 전해액이 주입된 전지용기를 보관박스에 수납하는 단계(s3);
상기 전지용기가 수납된 보관박스에 질소 가스를 주입하고 밀봉하는 단계(s4);
상기 밀봉된 보관박스에 수납된 전지용기를 에이징하는 단계(s5); 및
상기 보관박스에 수납된 전지용기를 인출하여 밀봉하는 단계(s6);를 포함하는 이차전지의 제조방법.
Preparing an electrode assembly having a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate (s1);
Injecting the electrode assembly into a battery container and injecting an electrolyte solution (s2);
Storing the battery container in which the electrolyte solution is injected into a storage box (s3);
Injecting and sealing nitrogen gas into the storage box in which the battery container is stored (s4);
Aging the battery container housed in the sealed storage box (s5); And
A method of manufacturing a secondary battery comprising a; step of taking out and sealing the battery container stored in the storage box (s6).
제1항에 있어서,
상기 전극조립체는 적층형 전극조립체인 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The electrode assembly is a method of manufacturing a secondary battery that is a stacked electrode assembly.
제1항에 있어서,
상기 s3 단계의 전지용기는 전지용기의 상부가 개방된 상태로 수납되는 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery in which the battery container of step s3 is stored in an open state of an upper portion of the battery container.
제1항에 있어서,
상기 s3 단계의 전지용기는 보관박스의 바닥면에 대하여 수직 방향으로 수납되는 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery in which the battery container of step s3 is stored in a vertical direction with respect to the bottom surface of the storage box.
제1항에 있어서,
상기 s4 단계에서 질소 가스가 주입된 후 보관박스의 내부 압력은 0.1 내지 2 Mpa인 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery in which the internal pressure of the storage box is 0.1 to 2 Mpa after nitrogen gas is injected in the step s4.
제1항에 있어서,
상기 s5 단계에서 보관박스는 외부 온도가 10 내지 50℃인 상태에서 보관하는 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
In the step s5, the storage box is a method of manufacturing a secondary battery, which is stored in a state where the external temperature is 10 to 50 ° C.
제1항에 있어서,
상기 s5 단계는 48 내지 72 시간 동안 수행되는 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The s5 step is a method of manufacturing a secondary battery that is performed for 48 to 72 hours.
제1항에 있어서,
상기 보관박스는 난연성 소재로 이루어진 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The storage box is a method of manufacturing a secondary battery made of a flame retardant material.
제1항에 있어서,
상기 이차전지는 각형 이차전지인 것인 이차전지의 제조방법.
According to claim 1,
The secondary battery is a method of manufacturing a secondary battery that is a prismatic secondary battery.
전극조립체가 내장된 전지용기를 수납하기 위한 수납 홈,
질소 가스를 주입하기 위한 질소 가스 공급관 및
내부 공기를 배출하기 위한 배출관을 포함하고,
상부가 개방되어 있는 보관박스 본체; 및
상기 보관박스 본체의 개방된 부위를 덮는 구조의 커버부재;를 포함하는 이차전지 에이징 장치.
Storage groove for storing a battery container with an electrode assembly,
Nitrogen gas supply pipe for injecting nitrogen gas and
It includes a discharge pipe for discharging the internal air,
A storage box body with an open top; And
A secondary battery aging device comprising a; cover member having a structure covering an open area of the storage box body.
제10항에 있어서,
상기 보관박스 본체 및 커버부재에는 밀봉하기 위한 실링 부재 및 실링 홈이 형성되어 있는 이차전지 에이징 장치.
The method of claim 10,
A secondary battery aging device in which a sealing member and a sealing groove for sealing are formed in the storage box body and the cover member.
제10항에 있어서,
상기 수납 홈은 상기 전지용기를 수직으로 수납할 수 있도록 전지용기의 하면에 대응하는 형태인 것인 이차전지 에이징 장치.
The method of claim 10,
The storage groove is a secondary battery aging device that is in a form corresponding to the lower surface of the battery container so that the battery container can be stored vertically.
제10항에 있어서,
상기 보관박스 본체는 상기 보관박스 본체의 하면으로부터 개방된 일면 방향으로 상향 돌출된 지지대를 추가로 포함하는 것인 이차전지 에이징 장치.
The method of claim 10,
The storage box main body further comprises a support for protruding upward in the direction of one surface opened from the lower surface of the storage box main body.
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