KR20220001767A - Method for manufacturing a secondary battery in which moisture in the battery is removed - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 전지 내의 수분이 제거된 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery, and more particularly, to a method for manufacturing a secondary battery from which moisture in the battery is removed.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Recently, rechargeable batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., which have been proposed as a way to solve air pollution of conventional gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Accordingly, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to more fields and products in the future than now.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.These secondary batteries are sometimes classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. depending on the composition of the electrode and electrolyte. is increasing In general, secondary batteries include a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. The electrode assembly built into the battery case consists of a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is a power generating element capable of charging and discharging. It is classified into a jelly-roll type wound with a separator interposed therebetween, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.
이러한 리튬 이차전지는 제조 공정 동안 활물질 내부에 수분이 포함되거나 전해액 중에 미량의 수분이 존재할 수 있으며, 이 경우, 전지의 신뢰성이 저하될 수 있다. 전지 내부에 수분이 존재하면 충전 과정에서 제공되는 전위 에너지에 의해 수분과 전해액이 반응하게 되고, 이로 인해 가스가 발생하여 셀이 부푸는 현상이 일어난다. 특히, LiPF6와 같은 리튬염은 물과 반응하여 산성을 띠는 HF를 형성하게 된다.In such a lithium secondary battery, moisture may be contained in the active material or a trace amount of moisture may be present in the electrolyte during the manufacturing process, and in this case, the reliability of the battery may be reduced. When moisture exists inside the battery, the moisture and the electrolyte react by the potential energy provided during the charging process, which causes gas to be generated and the cell to swell. In particular, lithium salts such as LiPF 6 react with water to form acidic HF.
LiPF6 ↔ LiF(S) + PF3 LiPF 6 ↔ LiF (S) + PF 3
PF3 + H2O ↔ 2HF+POF3 PF 3 + H 2 O ↔ 2HF+POF 3
형성된 HF는 약염기성을 나타내는 전극 활물질과 자발적으로 반응하여 전극 활물질 성분을 용출시키고, 그 결과 전지의 퇴화 또는 저전압 현상을 초래한다. 또한, 전지 내 수분은 양극 표면에 불화리튬(LiF)을 형성하여 전극내 전기저항을 증가시키고 가스를 발생시켜 전지의 수명 저하를 초래하게 된다.The formed HF reacts spontaneously with the electrode active material exhibiting weak basicity to elute the electrode active material component, resulting in degradation of the battery or a low voltage phenomenon. In addition, moisture in the battery forms lithium fluoride (LiF) on the surface of the positive electrode to increase electrical resistance in the electrode and generate gas, thereby reducing the lifespan of the battery.
한국공개특허 제10-2015-0037332호에서는 전지 내 수분을 제거하기 위하여 전극조립체 외면 또는 전지케이스 내면에, 전해액 중의 수분을 흡습할 수 있는 흡습재가 배치된 전지가 개시되어 있다. 그러나 이 경우 이물로 인한 내부 쇼트 및 셀 팽창으로 인한 변형이 발생할 수 있다는 문제가 있으며, 상기 흡습재가 차지하는 부피로 인하여 전지의 에너지 밀도 측면에서 불리하다는 단점이 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0037332 discloses a battery in which a moisture absorbent capable of absorbing moisture in an electrolyte is disposed on an outer surface of an electrode assembly or an inner surface of a battery case in order to remove moisture from the battery. However, in this case, there is a problem that internal short circuit due to foreign substances and deformation due to cell expansion may occur, and there is a disadvantage in terms of energy density of the battery due to the volume occupied by the absorbent material.
따라서 이러한 문제 해결을 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for technology development to solve these problems.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 이차전지 내의 수분을 비롯한 퇴화 유발 물질을 제거함으로써 이차전지의 수명 특성을 향상시키고, 저전압 발생을 감소시킬 수 있는 이차전지 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is possible to improve the life characteristics of a secondary battery by removing moisture and other degradation-inducing substances in the secondary battery, and to provide a secondary battery manufacturing method capable of reducing the occurrence of low voltage aim to
하나의 예에서, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 수납부 및 상기 수납부로부터 연장된 가스 포집부가 형성되어 있는 전지 케이스를 준비하는 단계; 상기 수납부에 전극 조립체를 수납하고, 상기 가스 포집부에 수분 흡착제가 수용된 다공성 파우치를 수납하는 단계; 상기 수납부에 전해액을 주입하고, 전지 케이스의 외주변을 실링하여 셀을 제조하는 단계; 상기 셀을 활성화하는 단계; 및 상기 가스 포집부를 제거하고, 다공성 파우치를 회수하는 단계를 포함한다.In one example, the secondary battery manufacturing method according to the present invention comprises the steps of: preparing a battery case in which an accommodating part and a gas collecting part extending from the accommodating part are formed; accommodating the electrode assembly in the accommodating part, and accommodating the porous pouch in which the moisture adsorbent is accommodated in the gas collecting part; manufacturing a cell by injecting an electrolyte into the receiving unit and sealing the outer periphery of the battery case; activating the cell; and removing the gas collecting part, and recovering the porous pouch.
구체적인 예에서, 상기 전지 케이스는 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하며, 상기 상부 케이스 및 하부 케이스에서, 상기 수납부 및 가스 포집부가 형성되는 부분은 각각 전극 조립체 및 다공성 파우치가 수납되도록 만입된 형상이다.In a specific example, the battery case includes an upper case and a lower case, and in the upper case and the lower case, the portions in which the accommodating part and the gas collecting part are formed are indented to accommodate the electrode assembly and the porous pouch, respectively.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다공성 파우치는 메쉬 또는 망사 구조일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the porous pouch may have a mesh or mesh structure.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 다공성 파우치는 다수 개의 기공이 일정 간격으로 패턴 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the porous pouch may be patterned with a plurality of pores at regular intervals.
구체적인 예에서, 상기 수분 흡착제는 실리카겔, 제올라이트, 분자체, CaO, BaO, MgSO4, Mg(ClO4)2, MgO, P2O5, Al2O3, CaH2, NaH, LiAlH4, CaSO4, Na2SO4, CaCO3, K2CO3, CaCl2를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상이다.In a specific example, the moisture adsorbent is silica gel, zeolite, molecular sieve, CaO, BaO, MgSO 4 , Mg(ClO 4 ) 2 , MgO, P 2 O 5 , Al 2 O 3 , CaH 2 , NaH, LiAlH 4 , CaSO 4 , Na 2 SO 4 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , CaCl 2 At least one selected from the group consisting of.
구체적인 예에서, 상기 수분 흡착제는 구형화된 입자 형상이다.In a specific example, the moisture adsorbent is in the form of spherical particles.
이 때, 상기 수분 흡착제 입경의 최소값은, 다공성 파우치에 형성되는 기공 직경의 최대값보다 크다.At this time, the minimum value of the particle size of the moisture adsorbent is greater than the maximum value of the pore diameter formed in the porous pouch.
구체적인 예에서, 상기 셀을 활성화하는 단계는, 상기 셀을 프리-에이징(pre-aging)하는 단계; 프리-에이징(pre-aging)된 셀을 초기 충전하는 단계; 및 초기 충전된 셀을 에이징하는 단계를 포함한다.In a specific example, activating the cell may include pre-aging the cell; initial charging of a pre-aged cell; and aging the initially charged cells.
이 때, 상기 초기 충전된 셀을 에이징하는 단계는, 고온 에이징 과정을 포함한다.In this case, the aging of the initially charged cells includes a high-temperature aging process.
구체적인 예에서, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 상기 가스 포집부를 제거하고, 다공성 파우치를 회수하는 단계 이후에, 상기 수납부 외주변의 미실링된 부분을 실링하는 단계를 더 포함한다.In a specific example, the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention further includes the step of sealing the unsealed portion of the outer periphery of the receiving unit after removing the gas collecting unit and recovering the porous pouch.
본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 전지 제조과정 중 가스 포집부에 수분 흡착제를 포함하는 다공성 파우치를 삽입하여 활성화 과정 등 전지 제조 과정에 발생하는 수분을 제거함으로써, 이차전지의 수명 특성을 향상시키고, 저전압 발생을 감소시킬 수 있다.The secondary battery manufacturing method according to the present invention improves the lifespan characteristics of the secondary battery by inserting a porous pouch containing a moisture adsorbent into the gas collection part during the battery manufacturing process to remove moisture generated during the battery manufacturing process, such as the activation process, and , can reduce the occurrence of low voltage.
또한, 수분 흡착제를 다공성 파우치에 수용된 상태에서 사용함으로써, 수분 흡착제를 전지 제조 공정 종료 이후 재활용할 수 있다는 이점이 있다.In addition, by using the moisture absorbent in a state accommodated in the porous pouch, there is an advantage that the moisture absorbent can be recycled after the end of the battery manufacturing process.
도 1은 본 발명에 따른 제조방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 전지 케이스의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 전지 케이스의 구조를 나타낸 상면도이다.
도 4는 수납부 및 가스 포집부에 각각 전극 조립체 및 다공성 파우치가 수용된 셀의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 파우치의 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 파우치의 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 수납부 및 가스 포집부에 각각 전극 조립체 및 다공성 파우치가 수용된 셀의 외주변이 실링된 모습을 나타낸 모식도이다.
도 8은 상기 도 7에 따른 셀에 포집된 가스를 제거하는 공정을 나타낸 모식도이다.1 is a flowchart showing the sequence of a manufacturing method according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating a structure of a battery case in a method for manufacturing a secondary battery according to the present invention.
3 is a top view showing the structure of a battery case in the secondary battery manufacturing method according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of a cell in which the electrode assembly and the porous pouch are accommodated in the receiving part and the gas collecting part, respectively.
5 is a perspective view schematically showing the structure of a porous pouch according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view schematically showing the structure of a porous pouch according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic view showing a state in which the outer periphery of the cell in which the electrode assembly and the porous pouch are accommodated, respectively, is sealed in the receiving part and the gas collecting part.
8 is a schematic diagram illustrating a process of removing the gas collected in the cell according to FIG. 7 .
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined in
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.In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, it includes not only the case where the other part is “directly on” but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “under” another part, it includes not only cases where it is “directly under” another part, but also cases where another part is in between. In addition, in the present application, “on” may include the case of being disposed not only on the upper part but also on the lower part.
이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 제조방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart showing the sequence of a manufacturing method according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 수납부 및 상기 수납부의 일측에 형성된 가스 포집부가 형성되어 있는 전지 케이스를 준비하는 단계(S10); 상기 수납부에 전극 조립체를 수납하고, 상기 가스 포집부에 수분 흡착제가 수용된 다공성 파우치를 수납하는 단계(S20); 상기 수납부에 전해액을 주입하고, 전지 케이스의 외주변을 실링하여 셀을 제조하는 단계(S30); 상기 셀을 활성화하는 단계(S40); 및 상기 가스 포집부를 제거하고, 다공성 파우치를 회수하는 단계(S50)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention includes the steps of: preparing a battery case including an accommodating part and a gas collecting part formed on one side of the accommodating part (S10); accommodating the electrode assembly in the accommodating part, and accommodating the porous pouch in which the moisture adsorbent is accommodated in the gas collecting part (S20); manufacturing a cell by injecting an electrolyte into the accommodating part and sealing the outer periphery of the battery case (S30); activating the cell (S40); and removing the gas collecting part, and recovering the porous pouch (S50).
전술한 바와 같이, 이차전지를 제조하는 과정에서 전지 내에 수분이 존재하게 될 경우 수분에 의해 전해질이 분해되는 부반응이 가속화됨에 따라 전지의 퇴화 및 저전압 현상을 발생시키게 된다. As described above, when moisture is present in the battery during the manufacturing process of the secondary battery, a side reaction in which the electrolyte is decomposed by moisture is accelerated, thereby causing degradation of the battery and a low voltage phenomenon.
이에 본 발명에서는 전지 제조과정 중 가스 포집부에 수분 흡착제를 포함하는 다공성 파우치를 삽입하여 활성화 과정 등 전지 제조 과정에 발생하는 수분을 제거함으로써, 이차전지의 수명 특성을 향상시키고, 저전압 발생을 감소시킬 수 있다. 또한 전지 내부의 초기 수분 유입량이 이후 전지 내부의 가스 발생량과 퇴화에 많은 영향을 주는데, 본 발명의 경우 전지 제조과정에서 수분 유입을 차단함으로써, 전지 제조 이후 전지 내부에 수분 흡착제를 별도로 적용할 필요가 없다.Accordingly, in the present invention, by inserting a porous pouch containing a moisture adsorbent into the gas collection part during the battery manufacturing process to remove moisture generated during the battery manufacturing process, such as the activation process, the lifespan characteristics of the secondary battery can be improved and the occurrence of low voltage can be reduced. can In addition, the initial amount of water inflow inside the battery greatly affects the amount of gas generation and degradation inside the battery. none.
또한, 상기 수분 흡착제는 수분뿐만 아니라 전지 내부에서 발생하는 가스를 제거하는 효과도 있으므로, 활성화 공정에서 전지의 팽창으로 인한 문제 또한 방지할 수 있다.In addition, since the moisture adsorbent has an effect of removing not only moisture but also gas generated inside the battery, it is possible to prevent a problem due to the expansion of the battery in the activation process.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 전지 케이스의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 전지 케이스의 구조를 나타낸 상면도이다.2 is a perspective view showing the structure of a battery case in the secondary battery manufacturing method according to the present invention, and FIG. 3 is a top view showing the battery case structure in the secondary battery manufacturing method according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 상기 전지 케이스(100)는 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(120)를 포함한다. 본 발명에서, 하부 케이스(110)는 상부 케이스(120)에 대하여 아래에 위치하는 부분을 의미하며, 여기서 아래 방향 지면을 향하는 방향을 의미한다.Referring to FIG. 2 , in the secondary battery manufacturing method according to the present invention, the
한편, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 상기 이차전지는 파우치형 이차전지이다. 상기 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(120)는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진다.Meanwhile, in the secondary battery manufacturing method according to the present invention, the secondary battery is a pouch-type secondary battery. The
구체적으로 상기 라미네이트 시트는 밀봉을 위한 내부 실란트층, 물질의 침투를 방지하는 금속층, 및 케이스의 최외곽을 이루는 외부 수지층으로 구성되어 있다. 이중, 내부 실란트층은 전극조립체를 내장한 상태에서 인가된 열과 압력에 의해 상호 열융착되어 밀봉성을 제공하는 역할을 하며, 주로 CPP(무연신 폴리프로필렌 필름)로 이루어져 있다. 금속층은 공기, 습기 등이 전지의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하며, 주로 알루미늄(Al)이 사용되고 있다. 또한, 외부 수지층은 외부로부터 전지를 보호하는 역할을 하므로 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구되며, ONy(연신 나일론 필름)이 많이 사용되고 있다.Specifically, the laminate sheet is composed of an inner sealant layer for sealing, a metal layer preventing material penetration, and an outer resin layer forming the outermost layer of the case. Among them, the inner sealant layer serves to provide sealing properties by thermally sealing each other by heat and pressure applied while the electrode assembly is embedded, and is mainly made of CPP (non-stretched polypropylene film). The metal layer serves to prevent air, moisture, etc. from entering the inside of the battery, and aluminum (Al) is mainly used. In addition, since the outer resin layer serves to protect the battery from the outside, excellent tensile strength and weather resistance compared to the thickness are required, and ONy (stretched nylon film) is widely used.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 가스 포집부(140)는 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(120)에서, 수납부(130)의 일측에 형성된다. 수납부(130)은 전극 조립체가 수납되는 공간이며, 가스 포집부(140)는 이차전지의 제조 과정 중 활성화 공정 등에서 발생한 가스가 포집되어 가스 포켓이 형성되는 곳으로, 후술하는 디개싱 과정에서 제거된다.Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 3 , the
또한 도 2 및 도 3을 참조하면, 상부 케이스(120)와 하부 케이스(110)는, 정렬 및 실링이 용이하도록 하나의 몸체로 연결된 구조일 수 있다. 이 경우 상부 케이스(120)와 하부 케이스(110) 사이의 연결된 부분이 접힘으로써 하나의 전지 케이스를 구성할 수 있다. 다만 상부 케이스(120)와 하부 케이스(110)가 서로 분리된 별도의 구조물로 형성되는 경우도 가능하다.Also, referring to FIGS. 2 and 3 , the
이와 같이 상부 케이스(120) 및 하부 케이스(110)를 포함하는 전지 케이스(100)가 준비되면, 상기 수납부에 전극 조립체를 수납하고, 상기 가스 포집부에 수분 흡착제가 수용된 다공성 파우치를 수납하게 된다.When the
도 4는 수납부 및 가스 포집부에 각각 전극 조립체 및 다공성 파우치가 수용된 셀의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a cell in which the electrode assembly and the porous pouch are accommodated in the receiving part and the gas collecting part, respectively.
도 4를 참조하면, 상기 상부 케이스(120) 및 하부 케이스(110)에서, 상기 수납부(130) 및 가스 포집부(140)가 형성되는 부분은 각각 전극 조립체(150) 및 다공성 파우치(200)가 수납되도록 만입된 형상이다. 구체적으로, 상부 케이스(120)에서 수납부(130) 및 가스 포집부(140)가 형성되는 부분은 각각 지면 방향과 반대 방향으로 만입되며, 하부 케이스(110)에서 수납부(130) 및 가스 포집부(140)가 형성되는 부분은 각각 지면 방향으로 만입된다. 이 때 가스 포집부(140)는 수납부(130)에서 일정 거리 이격된 곳에 형성될 수 있다. 또한 상부 케이스(120) 및 하부 케이스(110)에서, 수납부(130)와 가스 포집부(140) 사이는 만입되지 않는다. 이 부분은 수납부(130)에서 발생한 가스가 가스 포집부(140)로 이동하는 통로로 작용하며, 가스 포집부(130) 제거 이후 실링됨으로써 최종적으로 제조되는 이차전지의 외주변 부분이 된다.Referring to FIG. 4 , in the
아울러, 상기 하부 케이스(110)에서 수납부(130) 및 가스 포집부(140)가 형성되는 부분을 지면 방향으로 만입되도록 함으로써, 상기 수납부(130)와 가스 포집부(140) 사이에는 지면 방향과 반대 방향으로 돌출되는 일종의 벽이 형성된다. 이는 전지의 제조과정에서 수납부(130)에 주입된 전해액이 가스 포집부(140)로 흐르는 것을 방지하고, 가스상 물질만 가스 포집부(130)에 유입될 수 있도록 한다.In addition, in the
한편, 상기 수납부(130)에 삽입되는 전극 조립체(150)는, 양극, 음극 및 분리막을 포함하며, 상기 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조이다. 상기 양극은 양극 집전체에 양극 활물질을 포함한 양극 슬러리가 도포된 것이며, 상기 음극은 음극 집전체에 음극 활물질을 포함한 음극 슬러리가 도포된 것이다. 상기 분리막은 상기 양극과 음극을 절연시키며, 전해액을 유지시켜 이온전도의 통로를 제공하고, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머로 구성되는 얇은 다공막이 사용될 수 있다.Meanwhile, the
기타 전극 조립체의 구조 및 전극 조립체를 구성하는 양극, 음극 및 분리막에 대한 자세한 설명은 통상의 기술자에게 이미 공지된 사항이므로 자세한 설명을 생략한다.A detailed description of the structure of other electrode assemblies and the positive electrode, negative electrode, and separator constituting the electrode assembly is already known to those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.
한편, 상기 가스 포집부(140)에 수납되는 다공성 파우치(200)는, 내부로 수분을 포함한 공기가 유입될 수 있도록 다수의 기공이 형성된 구조이며, 내부에 수분 흡착제(400)가 수용된 구조이다. 즉 셀 내부의 수분이 상기 구멍으로 유입되어 수분 흡착제(400)에 흡착됨에 따라 셀 내부의 수분을 제거할 수 있다.On the other hand, the
본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 전지 내부의 수분 제거 수단으로 내부에 수분 흡착제가 수용된 다공성 파우치를 사용함으로써 최종적인 전지 제조 과정 이후 수분 흡착제를 회수하여 재활용할 수 있으며, 이에 따라 제조과정에서 소요되는 비용을 절감할 수 있다.In the secondary battery manufacturing method according to the present invention, the moisture adsorbent can be recovered and recycled after the final battery manufacturing process by using a porous pouch containing a moisture absorbent inside as a means for removing moisture inside the battery, and accordingly, it is required in the manufacturing process cost can be reduced.
또한, 상기 다공성 파우치(200)는 전지의 제조 과정에서 일시적으로 사용되는 것으로, 수분을 제거하기 위해 수분 흡착제를 전지 내부에 영구적으로 배치할 필요가 없다. 이에 따라 수분 흡착제가 전지 내부에서 단락 등 전지의 작동에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있고, 수분 흡착제의 부피만큼 전지 내에 포함되는 전극 활물질의 함량을 더욱 증가시킬 수 있으므로 전지의 에너지 밀도 향상에 기여할 수 있다.In addition, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 파우치의 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing the structure of a porous pouch according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 다공성 파우치(200)는 메쉬 또는 망사 구조이다. 즉 다공성 파우치(200)는 섬유 형태의 금속 또는 고분자 재료를 일정 크기의 기공(210)이 형성되도록 제직하여 제조될 수 있다. 상기 금속 또는 고분자 재료는 전해액 성분에 반응하지 않으면서 전극 제조 과정에서 파손되지 않도록 일정한 유연성을 갖는 것이라면 그 종류에 특별한 제한은 없다. 구체적으로, 금속 소재로서 구리 또는 알루미늄 등을 사용할 수 있으며, 고분자 소재로는 나일론 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아라미드 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
또한, 상기 다공성 파우치(200)는 메쉬 또는 망사 구조의 원단이 다수 적층된 다층 구조일 수 있으며, 이 경우 외부의 공기 및 수분을 유입시키면서, 내부의 수분 흡착제가 파우치 외부로 유출되지 않는 견고한 구조를 형성할 수 있다.In addition, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 파우치의 구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view schematically showing the structure of a porous pouch according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 다공성 파우치(300)는 다수 개의 기공(310)이 일정 간격으로 패턴 형성되어 있다. 이 경우 다공성 파우치(300)는 금속 또는 고분자 소재의 폐쇄된 용기의 표면에 파우치의 내외부를 연통시키는 일정한 크기의 기공(310)이 일정 간격으로 형성되어 있는 구조이다. 상기 기공의 크기, 기공의 개수 및 기공 사이의 간격 등은 파우치의 내외부로 공기가 잘 통과할 수 있으면 특별한 제한은 존재하지 않는다.Referring to FIG. 6 , in the
아울러, 금속 또는 고분자 재료는 전해액 성분에 반응하지 않으면서 전극 제조 과정에서 파손되지 않도록 일정한 유연성을 갖는 것이라면 그 종류에 특별한 제한은 없다. 구체적으로, 금속 소재로서 구리 또는 알루미늄 등을 사용할 수 있으며, 고분자 소재로는 나일론 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아라미드 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다.In addition, the type of metal or polymer material is not particularly limited as long as it has certain flexibility so that it does not react to the electrolyte component and is not damaged during the electrode manufacturing process. Specifically, copper or aluminum may be used as the metal material, and as the polymer material, nylon resin, urethane resin, polyester resin, polyolefin resin, aramid resin, acrylic resin, silicone resin, etc. may be used.
한편, 상기 수분 흡착제(400)는 수분을 흡수하되, 전해액과 비반응성인 것이 바람직하다. 상기 수분 흡착제는, 예를 들어 실리카겔, 제올라이트, 분자체, CaO, BaO, MgSO4, Mg(ClO4)2, MgO, P2O5, Al2O3, CaH2, NaH, LiAlH4, CaSO4, Na2SO4, CaCO3, K2CO3, CaCl2를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으나, 이에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.On the other hand, the
또한, 상기 수분 흡착제(400)는 목적하는 수분 제거 기능을 발휘할 수 있고 전지 성능에 영향을 주지 않는다면 그 형태 및 사용량 등에 특별한 제한은 존재하지 않는다.In addition, if the
다만, 수분 흡착제(400)의 형태 및 크기는 목적하는 수분 제거 기능을 발휘할 수 있고 전지 성능에 영향을 주지 않는다면 특별한 제한은 존재하지 않으나, 구형화된 입자 형상인 것이 가장 바람직하다. 이는 수분 흡착제(400)의 표면적을 증가시켜 동일한 부피의 수분 흡착제로(400)도 효율적으로 수분을 제거하기 위함이다. However, the shape and size of the
아울러, 상기 수분 흡착제(400) 입경의 최소값은, 다공성 파우치(200, 300)에 형성되는 기공 직경의 최대값보다 큰 것이 바람직하다. 이는 다공성 파우치(200, 300)의 외부로 수분 흡착제가 유출되는 것을 방지하기 위함이다. 이를 위해, 상기 수분 흡착제(400)는 소정의 입경을 갖도록 조립화 공정을 거칠 수 있다. In addition, the minimum value of the particle diameter of the
상기 입자를 구형화 및 조립화하는 방법은 공지의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 전단 압축 응력과 같은 기계적 외력을 가하는 방법이 사용될 수 있다. 구체적으로 구형화 및 조립화는 메카노퓨전 장치 등을 이용하여 수행될 수 있다.A method of spheroidizing and granulating the particles may be a known method, for example, a method of applying a mechanical external force such as shear compressive stress may be used. Specifically, spheroidization and granulation may be performed using a mechanofusion device or the like.
또한, 다공성 파우치(200, 300) 내부의 수분 흡착제(400)의 양 또한 목적하는 수분 제거 기능을 발휘할 수 있고 전지 성능에 영향을 주지 않는다면 특별한 제한은 존재하지 않는다. 다만 가스 포집부(140) 내에 가스가 포집될 수 있는 공간이 형성될 수 있는 정도의 부피로 채워지는 것이 바람직하다.In addition, if the amount of the
내부에 수분 흡착제(400)가 수용된 다공성 파우치(200, 300)가 가스 포집부(140)에 수납되면, 상기 수납부(130)에 전해액을 주입하고, 전지 케이스(100)의 외주변을 실링하여 실링부(180)를 형성함으로써 셀을 제조한다.When the
도 7은 수납부 및 가스 포집부에 각각 전극 조립체 및 다공성 파우치가 수용된 셀의 외주변이 실링된 모습을 나타낸 모식도이다.7 is a schematic view showing a state in which the outer periphery of the cell in which the electrode assembly and the porous pouch are accommodated, respectively, is sealed in the receiving part and the gas collecting part.
도 7을 참조하면, 상기 전지 케이스(100)의 양측 단부에는 전극 리드(170)가 인출될 수 있다. 상기 전극 리드(170)는 전극의 일측 단부에 형성된 전극 탭(미도시)과 연결된다. 도 7에는 전극 리드(170)가 전지 케이스(100)의 양측 단부에 인출되는 것으로 도시되었으나, 전지의 구조에 따라 전극 리드(170)의 일측 단부에 양극 리드와 음극리드가 동일한 방향으로 인출될 수도 있다. 전지 케이스(100)와 전극 리드(170)가 접한 부위에는 절연 필름(미도시)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , electrode leads 170 may be drawn out from both ends of the
상기 전해액을 주입하고, 전지 케이스(100)의 외주변을 실링하여 실링부(180)를 형성하는 순서는 통상의 기술자가 적절히 조절 가능하다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 전지 케이스(100)의 외주변 중 전해액이 주입되는 외주변을 제외한 나머지를 먼저 실링하고, 실링되지 않은 외주변(A)을 통해 전해액을 주입한 후, 실링되지 않은 외주변(A)을 실링할 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이, 수납부(130)와 가스 포집부(140) 사이(B)은 후술하는 활성화 공정에서 가스가 이동하는 통로로 작용하므로, 실링하지 않는다.The order of injecting the electrolyte and sealing the outer periphery of the
상기 전해액은 유기 용매 및 리튬염을 포함하고, 선택적으로 첨가제를 더 포함할 수 있다.The electrolyte may include an organic solvent and a lithium salt, and optionally further include an additive.
상기 유기 용매는 전지의 충방전 과정에서 산화 반응 등에 의한 분해가 최소화될 수 있는 것이라면 제한이 없고, 예를 들어 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤 등일 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수 있고, 2종 이상이 혼용되어 사용될 수 있다.The organic solvent is not limited as long as decomposition due to oxidation reaction or the like can be minimized during the charging/discharging process of the battery, and may be, for example, a cyclic carbonate, a linear carbonate, an ester, an ether, or a ketone. These may be used alone, or two or more may be used in combination.
상기 유기 용매들 중 특히 카보네이트계 유기 용매가 바람직하게 사용될 수 있는데, 환형 카보네이트로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 및 부틸렌 카보네이트(BC)를 들 수 있고, 선형 카보네이트로는 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸프로필카보네이트(MPC) 및 에틸프로필 카보네이트(EPC)가 대표적이다.Among the organic solvents, a carbonate-based organic solvent may be preferably used. Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and butylene carbonate (BC), and the linear carbonate includes dimethyl carbonate. (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate (MPC) and ethylpropyl carbonate (EPC) are representative.
상기 리튬염은 LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiBF4, LiBF6, LiSbF6, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiSO3CF3 및 LiClO4 등 리튬 이차전지의 전해액에 통상적으로 사용되는 리튬염이 제한 없이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 사용될 수 있고, 2종 이상이 혼용되어 사용될 수 있다.The lithium salt is LiPF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 4 , LiBF 6 , LiSbF 6 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiSO 3 CF 3 and LiClO 4 Lithium salts commonly used in the electrolyte of a lithium secondary battery may be used without limitation, and these may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
또한, 상기 전해액에는 선택적으로 첨가제가 더 포함될 수 있으며, 예를 들어, 상기 첨가제로는 SEI 막을 안정적으로 형성하기 위하여, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 환형 설파이트, 포화 설톤, 불포화 설톤, 비환형 설폰, 리튬옥살릴디플루오로보레이트(LiODFB), 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 여기에 한정되지는 않는다.In addition, the electrolyte may optionally further include an additive, for example, as the additive, in order to stably form an SEI film, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, cyclic sulfite, saturated sultone, Any one selected from the group consisting of unsaturated sultone, acyclic sulfone, lithium oxalyldifluoroborate (LiODFB), and derivatives thereof or a mixture of two or more thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.
상기 환형 설파이트로는 에틸렌 설파이트, 메틸 에틸렌 설파이트, 에틸 에틸렌 설파이트, 4,5-디메틸 에틸렌 설파이트, 4,5-디에틸 에틸렌 설파이트, 프로필렌 설파이트, 4,5-디메틸 프로필렌 설파이트, 4,5-디에틸 프로필렌 설파이트, 4,6-디메틸 프로필렌 설파이트, 4,6-디에틸 프로필렌 설파이트, 1,3-부틸렌 글리콜 설파이트 등을 들 수 있으며, 포화 설톤으로는 1,3-프로판 설톤, 1,4-부탄 설톤 등을 들 수 있으며, 불포화 설톤으로는 에텐 설톤, 1,3-프로펜 설톤, 1,4-부텐 설톤, 1-메틸-1,3-프로펜 설톤 등을 들 수 있으며, 비환형 설폰으로는 디비닐 설폰, 디메틸 설폰, 디에틸 설폰, 메틸에틸 설폰, 메틸비닐 설폰 등을 들 수 있다.Examples of the cyclic sulfite include ethylene sulfite, methyl ethylene sulfite, ethyl ethylene sulfite, 4,5-dimethyl ethylene sulfite, 4,5-diethyl ethylene sulfite, propylene sulfite, 4,5-dimethyl propylene sulfite phite, 4,5-diethyl propylene sulfite, 4,6-dimethyl propylene sulfite, 4,6-diethyl propylene sulfite, 1,3-butylene glycol sulfite, and the like, and saturated sultones include 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, and the like, and unsaturated sultones include ethene sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butene sultone, 1-methyl-1,3-prop pensulfone and the like, and examples of the acyclic sulfone include divinyl sulfone, dimethyl sulfone, diethyl sulfone, methylethyl sulfone, and methylvinyl sulfone.
이러한 첨가제들은 음극에 견고한 SEI 피막을 형성함으로써 저온 출력 특성을 개선시킴은 물론, 고온 사이클 작동 시 발생할 수 있는 양극 표면의 분해를 억제하고 전해액의 산화 반응을 방지하기 위하여 상기 전해액에 첨가된다.These additives are added to the electrolyte to improve low-temperature output characteristics by forming a solid SEI film on the anode, suppress decomposition of the anode surface that may occur during high-temperature cycle operation, and prevent oxidation of the electrolyte.
이와 같이 전해액이 주입되고 외주변이 실링되어 셀이 제조되면, 상기 셀을 활성화한다. 이 때 상기 셀을 활성화하는 단계는, 상기 셀을 프리-에이징(pre-aging)하는 단계; 프리-에이징(pre-aging)된 셀을 초기 충전하는 단계; 및 초기 충전된 셀을 에이징하는 단계를 포함한다.As such, when the electrolyte is injected and the cell is manufactured by sealing the outer periphery, the cell is activated. In this case, activating the cell may include: pre-aging the cell; initial charging of a pre-aged cell; and aging the initially charged cells.
먼저, 프리-에이징(pre-aging)하는 단계는 셀의 조립 후 전해액이 전극 및 분리막에 충분히 함침되도록 셀을 숙성시키는 단계이다. 프리-에이징하는 단계를 통하여 전해액이 상기 양극 및 음극에 잘 스며들 수 있도록 셀을 상온, 상압 조건에서 0.5 내지 72 시간 동안 숙성시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 프리-에이징 단계(S10)는 20 내지 30℃, 상세하게는 22 내지 28℃, 더 상세하게는 23 내지 27℃, 더욱 더 상세하게는 25 내지 27℃에서 실시될 수 있다.First, the step of pre-aging is a step of aging the cell so that the electrolyte is sufficiently impregnated into the electrode and the separator after assembly of the cell. Through the pre-aging step, the cell can be aged for 0.5 to 72 hours at room temperature and atmospheric pressure so that the electrolyte can well permeate the positive and negative electrodes. For example, the pre-aging step (S10) may be carried out at 20 to 30 ℃, specifically 22 to 28 ℃, more specifically 23 to 27 ℃, even more specifically 25 to 27 ℃.
프리 에이징된 셀은 초기 충전을 통해 음극 표면에 SEI(Solid Electrode Interface) 피막을 형성한다. 형성된 SEI 피막은, 이후 셀의 충방전 과정에서 높은 수준으로 충전하더라도 이차전지의 비가역을 일정 수준 줄이는 역할을 한다. 상기 초기 충전 정도는 통상의 기술자가 적절히 설정할 수 있으며, 예를 들어, 설계 용량의 50 내지 80%, 상세하게는 60 내지 70% 정도로 충전될 수 있다. 또한 셀은 초기 충전 단계에서 1.0C 이하의 씨레이트(C-rate)로 충전이 수행될 수 있으며, 고온 가압 조건에서 충전이 진행될 수도 있다. 더욱 구체적인 초기 충전 조건은 전지의 스펙에 따라서 적절히 설정할 수 있으므로, 자세한 설명을 생략한다.The pre-aged cell forms a SEI (Solid Electrode Interface) film on the surface of the anode through initial charging. The formed SEI film serves to reduce the irreversibility of the secondary battery to a certain level even if it is charged to a high level in the subsequent charging/discharging process of the cell. The initial charging level may be appropriately set by a person skilled in the art, for example, may be charged to about 50 to 80% of the design capacity, specifically, about 60 to 70%. In addition, in the initial charging stage, charging may be performed at a C-rate of 1.0 C or less, and charging may be performed under high temperature and pressure conditions. Since more specific initial charging conditions may be appropriately set according to the specifications of the battery, detailed description thereof will be omitted.
초기 충전된 셀은 소정의 온도 조건에서 일정 시간 동안 보관되는 에이징 단계를 거친다. 에이징 단계는 상기 초기 충전 단계에서 생성된 SEI 피막을 고르고 균일한 두께로 안정화시키기 위한 것이다.The initially charged cells undergo an aging step in which they are stored for a predetermined time under a predetermined temperature condition. The aging step is to stabilize the SEI film produced in the initial filling step to an even and uniform thickness.
본 발명에 따른 이차전지 제조방법에서, 상기 에이징 단계는 고온 에이징 과정을 포함한다. 여기서 고온 에이징이란 셀을 상온 이상의 온도에서 에이징시키는 것을 의미한다. 이와 같이 상온 이상의 높은 온도에서 셀을 에이징할 경우 셀 내부 수분의 기화를 촉진하므로, 수분 흡착 및 가스 제거를 극대화할 수 있다. 예를 들어, 상기 고온 에이징은 40 내지 80℃ 범위의 온도에서, 상세하게는 50 내지 70℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.In the secondary battery manufacturing method according to the present invention, the aging step includes a high temperature aging process. Here, high-temperature aging means aging the cell at a temperature above room temperature. As described above, when the cell is aged at a high temperature above room temperature, the vaporization of moisture inside the cell is promoted, so that moisture adsorption and gas removal can be maximized. For example, the high temperature aging may be performed at a temperature in the range of 40 to 80 °C, specifically, at a temperature in the range of 50 to 70 °C.
한편, 상기 에이징 단계는, 셀을 상온에서 보관하는 상온 에이징 단계를 더 포함할 수 있다. 상온 에이징 조건은 제조 공정에 따라 적절히 설정할 수 있는 것으로, 통상의 기술자에게 공지된 것이므로 자세한 설명을 생략한다.Meanwhile, the aging step may further include a room temperature aging step of storing the cells at room temperature. Aging conditions at room temperature can be appropriately set according to the manufacturing process, and since they are known to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.
또한, 상기 에이징 단계 전후로, 상기 셀을 추가적으로 충방전하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 전극 내 전해액 삽입을 촉진시킬 수 있다.In addition, before and after the aging step, the step of additionally charging and discharging the cell may be further included. Through this, it is possible to promote the insertion of the electrolyte into the electrode.
도 8은 상기 도 7에 따른 셀에 포집된 가스를 제거하는 공정을 나타낸 모식도이다.8 is a schematic diagram illustrating a process of removing the gas collected in the cell according to FIG. 7 .
도 8을 참조하면, 활성화 단계를 거친 셀은 가스 포집부(140)에 다량의 가스가 포집되는데, 상기 가스 포집부(140)를 제거함으로써 셀 내부의 가스를 제거할 수 있다. 가스 포집부(140) 제거시 수납부(130)와 가스 포집부(140) 사이가 절단되는데, 이 때 수납부의(130) 외주변을 실링할 수 있도록, 수납부(130)에서 일정 거리 이격된 부분을 절단하는 것이 바람직하다. 제거된 가스 포집부(140)에서는 다공성 파우치를 회수한다. 상기 회수된 다공성 파우치는 재활용될 수 있다.Referring to FIG. 8 , a large amount of gas is collected in the
또한, 가스 포집부를(140) 제거하기 전에, 가스 포집부에 구멍(미도시)을 뚫어 가스를 미리 제거한 후 가스 포집부(140)를 제거할 수도 있다.Also, before removing the
상기 가스 포집(140)부를 제거하고, 다공성 파우치를 회수하는 단계 이후에는, 상기 수납부(130) 외주변의 미실링된 부분(C)을 실링하는 단계가 수행된다. 구체적으로 상기 수납부(130) 외주변의 미실링된 부분(C)은 수납부(130)와 가스 포집부(140) 사이의 절단된 부분이며, 이 부분은 앞서 설명한 전해액 주입 및 가스 포집을 위해 미실링된 부분이다.After removing the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the drawings disclosed in the present invention are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these drawings. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.Meanwhile, in this specification, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are used, but these terms are for convenience of explanation only, and may vary depending on the location of the object or the position of the observer. It is self-evident that it can
100: 전지 케이스
110: 하부 케이스
120: 상부 케이스
130: 수납부
140: 가스 포집부
150: 전극 조립체
170: 전극 리드
180: 실링부
200, 300: 다공성 파우치
210, 310: 기공
400: 수분 흡착제100: battery case
110: lower case
120: upper case
130: storage unit
140: gas collection unit
150: electrode assembly
170: electrode lead
180: sealing unit
200, 300: porous pouch
210, 310: qigong
400: moisture absorbent
Claims (10)
상기 수납부에 전극 조립체를 수납하고, 상기 가스 포집부에 수분 흡착제가 수용된 다공성 파우치를 수납하는 단계;
상기 수납부에 전해액을 주입하고, 전지 케이스의 외주변을 실링하여 셀을 제조하는 단계;
상기 셀을 활성화하는 단계; 및
상기 가스 포집부를 제거하고, 다공성 파우치를 회수하는 단계를 포함하는 이차전지 제조방법.
preparing a battery case in which an accommodating part and a gas collecting part formed on one side of the accommodating part are formed;
accommodating the electrode assembly in the accommodating part, and accommodating the porous pouch in which the moisture adsorbent is accommodated in the gas collecting part;
manufacturing a cell by injecting an electrolyte into the receiving unit and sealing the outer periphery of the battery case;
activating the cell; and
A method for manufacturing a secondary battery comprising removing the gas collecting unit and recovering the porous pouch.
상기 전지 케이스는 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하며,
상기 상부 케이스 및 하부 케이스에서,
상기 수납부 및 가스 포집부가 형성되는 부분은 각각 전극 조립체 및 다공성 파우치가 수납되도록 만입된 형상인 이차전지 제조방법.
According to claim 1,
The battery case includes an upper case and a lower case,
In the upper case and the lower case,
A method for manufacturing a secondary battery in which the accommodating part and the gas collecting part are formed in a recessed shape to accommodate the electrode assembly and the porous pouch, respectively.
상기 다공성 파우치는 메쉬 또는 망사 구조인 이차전지 제조방법.
The method of claim 1,
The porous pouch is a secondary battery manufacturing method of a mesh or mesh structure.
상기 다공성 파우치는 다수 개의 기공이 일정 간격으로 패턴 형성되어 있는 이차전지 제조방법.
According to claim 1,
The porous pouch is a secondary battery manufacturing method in which a plurality of pores are patterned at regular intervals.
상기 수분 흡착제는 실리카겔, 제올라이트, 분자체, CaO, BaO, MgSO4, Mg(ClO4)2, MgO, P2O5, Al2O3, CaH2, NaH, LiAlH4, CaSO4, Na2SO4, CaCO3, K2CO3, CaCl2를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상인 이차전지 제조방법.
The method of claim 1,
The moisture adsorbent is silica gel, zeolite, molecular sieve, CaO, BaO, MgSO 4 , Mg(ClO 4 ) 2 , MgO, P 2 O 5 , Al 2 O 3 , CaH 2 , NaH, LiAlH 4 , CaSO 4 , Na 2 SO 4 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , CaCl 2 A method of manufacturing one or more secondary batteries selected from the group consisting of.
상기 수분 흡착제는 구형화된 입자 형상인 이차전지 제조방법.
The method of claim 1,
The method for manufacturing a secondary battery in which the moisture adsorbent has a spherical particle shape.
상기 수분 흡착제 입경의 최소값은, 다공성 파우치에 형성되는 기공 직경의 최대값보다 큰 이차전지 제조방법.
7. The method of claim 6,
The minimum value of the particle diameter of the moisture adsorbent is larger than the maximum value of the pore diameter formed in the porous pouch.
상기 셀을 활성화하는 단계는,
상기 셀을 프리-에이징(pre-aging)하는 단계;
프리-에이징(pre-aging)된 셀을 초기 충전하는 단계; 및
초기 충전된 셀을 에이징하는 단계를 포함하는 이차전지 제조방법.
According to claim 1,
Activating the cell comprises:
pre-aging the cell;
initial charging of a pre-aged cell; and
A secondary battery manufacturing method comprising the step of aging the initially charged cells.
상기 초기 충전된 셀을 에이징하는 단계는,
고온 에이징 과정을 포함하는 이차전지 제조방법.
9. The method of claim 8,
Aging of the initially charged cells comprises:
A method for manufacturing a secondary battery comprising a high-temperature aging process.
상기 가스 포집부를 제거하고, 다공성 파우치를 회수하는 단계 이후에,
수납부 외주변의 미실링된 부분을 실링하는 단계를 더 포함하는 이차전지 제조방법.
According to claim 1,
After removing the gas collecting part and recovering the porous pouch,
The secondary battery manufacturing method further comprising the step of sealing the unsealed portion of the outer periphery of the receiving unit.
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|---|---|---|---|
| KR1020200080107A KR20220001767A (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Method for manufacturing a secondary battery in which moisture in the battery is removed |
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| KR1020200080107A KR20220001767A (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Method for manufacturing a secondary battery in which moisture in the battery is removed |
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| KR20220001767A true KR20220001767A (en) | 2022-01-06 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024019262A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 에스케이온 주식회사 | Battery case, battery, and method for manufacturing battery |
| DE102022210670B4 (en) | 2022-10-10 | 2024-04-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for manufacturing a battery pouch cell |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150037332A (en) | 2013-09-30 | 2015-04-08 | 주식회사 엘지화학 | Lithium secondary battery comprising moisture-absorbing materials |
-
2020
- 2020-06-30 KR KR1020200080107A patent/KR20220001767A/en active Search and Examination
Patent Citations (1)
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