KR20220040808A - 이차전지 제조용 디게싱장치 - Google Patents

이차전지 제조용 디게싱장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220040808A
KR20220040808A KR1020200123977A KR20200123977A KR20220040808A KR 20220040808 A KR20220040808 A KR 20220040808A KR 1020200123977 A KR1020200123977 A KR 1020200123977A KR 20200123977 A KR20200123977 A KR 20200123977A KR 20220040808 A KR20220040808 A KR 20220040808A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe member
discharge pipe
secondary battery
manufacturing
degassing device
Prior art date
Application number
KR1020200123977A
Other languages
English (en)
Inventor
변재규
김동주
박선민
정택언
Original Assignee
에스케이온 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이온 주식회사 filed Critical 에스케이온 주식회사
Priority to KR1020200123977A priority Critical patent/KR20220040808A/ko
Publication of KR20220040808A publication Critical patent/KR20220040808A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치는 전극조립체가 수용되는 본방부재와 연결되어 상기 본방부재의 내부기체를 수용하는 가스방부재에 구비되는 배출관부재, 상기 배출관부재와 연결되며, 상기 배출관부재의 내부 중공을 개방시키는 연통유닛 및 상기 연통유닛과 연결되며, 음압을 형성하는 음압형성부를 포함할 수 있다.

Description

이차전지 제조용 디게싱장치{Degassing apparatus for manufacture of secondary battery}
본 발명은 이차전지 제조용 디게싱장치에 관한 것이다.
모바일 기기, 전기자동차 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 이차전지는 화학에너지와 전기에너지 간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지이다.
또한 상기 이차전지 복수 개를 장착하여 배터리 모듈로 전기자동차, 에너지저장장치(ESS: Energy Storage System) 등에 설치되기도 한다.
여기서 이차전지는 이차전지의 주요 구성물인 양극, 음극, 분리막 및 전해액 등의 전극조립체 및 이를 보호하는 다층 외장재(Laminated Film Case)의 셀바디부재를 포함한다.
이러한 이차전지를 제조하기 위해서, 전극조립체가 수용된 셀바디부재의 본방부재에서 가스를 외부로 방출하고 전극조립체 주변을 실링해야 한다.
이를 위해서 기존의 디게싱(degassing) 공법은 챔버 내에 전극조립체가 수용된 본방부재 및 본방부재와 연결되는 가스방부재를 배치하고, 가스방부재에 구멍을 뚫고, 챔버 내의 환경을 진공 상태로 만들어서 수행되었다.
그런데 기존의 디게싱 공법은 비교적 큰 사이즈의 챔버를 진공 조건으로 만들어야 하므로 공정 시간이 길어지고, 제조 비용이 증가하는 단점이 있었다. 또한 전해액 비산 등에 따른 유지 보수의 경우에도 비교적 큰 사이즈의 챔버에 대하여 수행되므로 시간 증가 및 비용 증가의 문제가 있었다.
따라서, 전술한 문제 내지 한계를 개선하기 위해서, 이차전지 제조용 디게싱장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명은 기존 진공 챔버를 사용하지 않고도 이차전지셀 제조시의 디게싱 공정을 수행할 수 있는 이차전지 제조용 디게싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 가스방부재에 직접 음압을 형성하여 내부기체를 제거하므로, 디게싱 공정 시간을 줄이고 저비용으로 디게싱 공정을 수행할 수 있는 이차전지 제조용 디게싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치는 전극조립체가 수용되는 본방부재와 연결되어 상기 본방부재의 내부기체를 수용하는 가스방부재에 구비되는 배출관부재, 상기 배출관부재와 연결되며, 상기 배출관부재의 내부 중공을 개방시키는 연통유닛 및 상기 연통유닛과 연결되며, 음압을 형성하는 음압형성부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 연통유닛은, 일단부는 상기 배출관부재에 연결되고, 타단부는 상기 음압형성부에 연결되는 연통관부재 및 상기 배출관부재의 내부 중공을 상기 배출관부재의 폭 방향으로 폐쇄시키게 구비되는 상기 배출관부재의 중공폐쇄부를 개방시키며, 상기 연통관부재에 구비되는 피어싱부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 피어싱부재는, 상기 연통관부재에 구비되며, 전진 이동되어 상기 중공폐쇄부를 개방하는 이동핀부 및 상기 이동핀부에 연계되어 상기 이동핀부의 이동을 조정하는 이동조정부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 이동조정부는, 상기 이동핀부의 외측단부가 삽입되게 배치되며, 상기 이동핀부의 외측단부에 구비되는 상기 이동핀부의 단부플렌지와 상기 연통관부재의 외면 사이에 구비되어 상기 이동핀부에 탄성력을 제공하는 핀스프링부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 이동조정부는, 상기 단부플렌지에 인접하게 구비되며, 회전축에 결합된 반원형의 선반을 회전시켜 상기 이동핀부를 상기 중공폐쇄부 방향으로 눌러주는 구동모터부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 연통관부재는, 상기 배출관부재에 연결되는 일단부에 구비되며, 탄성소재로 형성된 밀착패킹부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 중공폐쇄부는, 판막 형태로 구비되며, 상기 피어싱부재의 뾰족한 내측단부에 의해 개공되는 폐쇄판막을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 중공폐쇄부는, 상기 배출관부재의 내부 중공을 가로지르게 배치되고, 일측부만이 상기 배출관부재의 내부면에 고정결합되며, 탄성소재의 판재 형태로 구비되는 탄성폐쇄판을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 탄성폐쇄판은, 곡면을 형성하도록 상기 배출관부재의 내부면에 결합될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 배출관부재는, 상기 가스방부재 일단부의 중앙 부분에 적어도 하나가 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치의 상기 배출관부재는, 내경이 1 ~ 5mm인 관재로 구비될 수 있다.
본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치는 기존 진공 챔버를 사용하지 않고도 이차전지셀 제조시의 디게싱 공정을 수행할 수 있는 이점이 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치는 가스방부재에 직접 음압을 형성하여 내부기체를 제거하므로, 디게싱 공정 시간을 줄이고 저비용으로 디게싱 공정을 수행할 수 있는 이점이 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에서 배출관부재 부분을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에서 배출관부재가 탄성폐쇄판을 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에서 배출관부재가 폐쇄판막과 탄성폐쇄판을 모두 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에서 연통유닛이 구동모터부 및 선반을 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에서 연통유닛이 폐쇄판막을 개공하여 내부기체를 제거하는 상태를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에 의해서 내부기체가 제거된 후 가스방부재를 제거하여 이차전지셀을 제조한 상태를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치에서 배출관부재가 가스방부재 일단부의 중앙 부분에 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에 관한 것으로, 기존 진공 챔버를 사용하지 않고도 이차전지셀 제조시의 디게싱 공정을 수행할 수 있으며, 다른 측면에서는 가스방부재(3)에 직접 음압을 형성하여 내부기체를 제거하므로, 디게싱 공정 시간을 줄이고 저비용으로 디게싱 공정을 수행할 수 있다.
여기서, 제조되는 이차전지셀은 셀바디부재 및 셀바디부재 내부에 수용되는 전극조립체(2a)를 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 전극조립체(2a)는 실질적으로 전해액을 포함하여 함께 상기 셀바디부재에 수납되어 사용된다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate) 등과 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4 등과 같은 리튬염을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
그리고, 상기 셀바디부재는 상기 전극조립체(2a)를 보호하며, 상기 전해액을 수용하는 구성으로, 일례로, 상기 셀바디부재는 파우치형 부재 또는 캔형 부재로 구비될 수 있다. 여기서, 파우치형 부재는 상기 전극조립체(2a)를 3면에서 실링하여 수용하는 형태로서, 주로 하면부인 일면부를 제외한 상면부 및 양측면부의 3면을 내부에 상기 전극조립체(2a)가 수용된 상태에서 포개어 접합하여 실링하게 구성되는 부재일 수 있다. 그리고, 상기 캔형 부재는 상기 전극조립체(2a)를 1면에서 실링하여 수용하는 형태로서, 주로 하면부 및 양측면부인 세개 면을 제외한 상면부의 1면을 내부에 상기 전극조립체(2a)가 수용된 상태에서 포개어 접합하여 실링하게 구성되는 부재이다.
다만, 이러한 파우치형 이차전지, 캔형 이차전지셀은 본 발명의 배터리 모듈에 수용되는 이차전지셀의 일례일 뿐이고, 본 발명의 배터리 모듈에 수용되는 이차전지셀은 이러한 종류에 한정되는 것은 아니고, 4면 실링 형태의 이차전지셀 등이 수용될 수도 있다.
또한 이러한 이차전지셀을 제조하기 위해서, 상기 셀바디부재에 해당하는 본방부재(2) 및 이에 연결된 가스방부재(3)가 구비될 수 있다. 그리고, 가스방부재(3)는 상기 본방부재(2)의 내부기체를 외부로 전달하여 디게싱 공정을 수행하게 되며, 이때 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)를 사용하게 된다.
이러한 이차전지셀의 제조 과정을 파우치형 이차전지를 일례로 하여 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 셀바디부재 내부에 상기 전극조립체(2a)를 수용하여 이차전지셀을 제조하기 위해, 우선 상기 셀바디부재의 양측단부와 하단부를 실링하는 1차 실링에 의하여 형성된 상기 셀바디부재의 내부 공간인 본방부재(2)에 상기 전극조립체(2a)를 수용하는 패키징 공정을 수행한다.
그리고 상기 전극조립체(2a)가 수용된 상기 본방부재(2)의 개방된 상단부와 연결된 상기 셀바디부재의 가스방부재(3)와 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)를 연결하여, 상기 본방부재(2)의 내부기체를 배출하는 디게싱 공정을 수행한다. 이는 도 1 내지 도 6을 참조할 수 있다. 다만 종래에는 이러한 디게싱 공정이 진공 챔버에 의해 수행되었기 때문에, 비교적 큰 사이즈의 챔버를 진공 조건으로 만들어야 하므로 공정 시간이 길어지고, 제조 비용이 증가하는 단점, 유지 보수의 시간 및 비용 증가의 문제가 있었으나, 본 발명은 이차전지 제조용 디게싱장치(1)를 제시하여 이러한 단점 및 문제들을 개선하게 되었다.
마지막으로, 상기 본방부재(2)의 상단부를 2차로 실링하고, 상기 본방부재(2)와 상기 가스방부재(3) 사이를 절단(C)하여 상기 가스방부재(3)를 제거하는 가스방 제거 공정을 거치게 된다. 이는 도 7을 참조할 수 있다.
아래에서는 구체적으로 상기 디게싱 공정에서 사용되는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에서 연통유닛(200)이 폐쇄판막(111)을 개공하여 내부기체를 제거하는 상태를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)는 배출관부재(100), 연통유닛(200), 음압형성부(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배출관부재(100)는 전극조립체(2a)가 수용되는 본방부재(2)와 연결되어 상기 본방부재(2)의 내부기체를 수용하는 가스방부재(3)에 구비될 수 있다. 상기 연통유닛(200)은 상기 배출관부재(100)와 연결되며, 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 개방시킬 수 있다. 상기 음압형성부(300)는 상기 연통유닛(200)과 연결되며, 음압을 형성할 수 있다.
이에 의해서, 종래의 진공 챔버 없이도 상기 본방부재(2)의 내부기체를 배출하는 디게싱 공정을 수행할 수 있기 때문에, 디게싱 공정 시간을 줄이고 저비용으로 디게싱 공정을 수행할 수 있게 된다.
상기 배출관부재(100)는 상기 가스방부재(3)에 구비되는 관재 형태의 부재로서, 상기 연통유닛(200)을 매개로 하여 상기 음압형성부(300)에 의해서 상기 본방부재(2)의 내부기체를 외부로 전달하는 통로의 역할을 하게 된다.
이러한 배출관부재(100)는 상기 가스방부재(3)의 일단부 중앙 부분에 구비될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 8을 참조하여 후술한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 배출관부재(100)는, 내경(D)이 1 ~ 5mm인 관재로 구비될 수 있다.
이와 같이 상기 배출관부재(100)의 내경(D)에 의하면, 상기 음압형성부(300)가 비교적 작은 압력의 변화를 부여하더라도 상기 가스방부재(3)를 경유하여 상기 본방부재(2)의 내부기체를 제거할 수 있게 된다.
일례로 종래의 진공 챔버는 내부 압력을 약 10 ~ 20torr로 형성하여야만 상기 본방부재(2)의 내부기체를 제거할 수 있으나, 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)는 상기 배출관부재(100)의 내경(D)을 1 ~ 5mm로 형성함으로써, 약 400 ~ 700torr의 낮은 진공도(대기압 약 760torr 기준)를 형성하여도 상기 본방부재(2)의 내부기체를 제거할 수 있게 된다.
더하여, 상기 배출관부재(100)에는 중공폐쇄부(110)가 구비되어, 상기 연통유닛(200)에 의해서 개방되기 전까지 상기 가스방부재(3)를 폐쇄하게 된다. 이러한 중공폐쇄부(110)는 폐쇄판막(111), 탄성폐쇄판(112)으로 구비될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 2 또는 도 3을 참조하여 후술한다.
상기 연통유닛(200)은 상기 배출관부재(100)와 상기 음압형성부(300)를 연결하는 역할을 하게 된다. 또한 상기 연통유닛(200)은 상기 배출관부재(100)를 개방시킴으로써, 상기 배출관부재(100)를 통하여 상기 본방부재(2)의 내부기체를 상기 음압형성부(300) 방향으로 전달할 수 있게 된다. 이를 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 연통유닛(200)은 연통관부재(210), 피어싱부재(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연통관부재(210)는 일단부는 상기 배출관부재(100)에 연결되고, 타단부는 상기 음압형성부(300)에 연결될 수 있다. 상기 피어싱부재(220)는 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 상기 배출관부재(100)의 폭 방향으로 폐쇄시키게 구비되는 상기 배출관부재(100)의 중공폐쇄부(110)를 개방시키며, 상기 연통관부재(210)에 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 연통관부재(210)는 관재 형태로서, 상기 배출관부재(100) 및 상기 음압형성부(300)가 결합되는 구성이다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 연통관부재(210)는 밀착패킹부(223)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 밀착패킹부(223)는 상기 배출관부재(100)에 연결되는 일단부에 구비되며, 탄성소재로 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 연통관부재(210)는 상기 밀착패킹부(223)를 포함함으로써, 상기 배출관부재(100)와의 결합시에 외기가 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다.
그리고, 상기 피어싱부재(220)는 상기 배출관부재(100)를 폐쇄하는 상기 배출관부재(100)의 상기 중공폐쇄부(110)를 개방시키는 역할을 하는 구성이다. 이를 위해서, 상기 피어싱부재(220)는 이동핀부(221), 이동조정부(222)를 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
상기 음압형성부(300)는 대기압보다 저압인 음압(negative pressure)을 형성하여, 상기 본방부재(2)의 내부기체를 흡입하여 외부로 배출하는 역할을 하게 된다.
이를 위해서, 상기 음압형성부(300)는 상기 연통유닛(200)을 매개로 상기 배출관부재(100)와 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에서 배출관부재(100) 부분을 도시한 정면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 피어싱부재(220)는 이동핀부(221), 이동조정부(222)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이동핀부(221)는 상기 연통관부재(210)에 구비되며, 전진 이동되어 상기 중공폐쇄부(110)를 개방할 수 있다. 상기 이동조정부(222)는 상기 이동핀부(221)에 연계되어 상기 이동핀부(221)의 이동을 조정할 수 있다.
즉, 상기 피어싱부재(220)는, 상기 이동조정부(222)에 의해서 상기 이동핀부(221)를 상기 중공폐쇄부(110) 방향으로 이동시켜, 상기 중공폐쇄부(110)를 개방하게 구성된 것이다.
이에 의해서, 상기 본방부재(2)에서 발생한 내부기체가 상기 음압형성부(300) 방향으로 이동할 수 있게 되어, 디게싱 공정을 수행하게 된다. 이는 일례로 도 2 내지 도 4 중 어느 하나로 준비된 상태에서, 상기 이동핀부(221)가 전진하는 도 5의 도시 상태 후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 중공폐쇄부(110)를 개방시켜 상기 음압형성부(300)로 내부기체를 흡입하여 배출하는 과정을 거치게 된다.
여기서, 상기 중공폐쇄부(110)는 판막 형태로 구비될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 중공폐쇄부(110)는 폐쇄판막(111)을 포함할 수 있고, 상기 폐쇄판막(111)은 판막 형태로 구비되며, 상기 피어싱부재(220)의 뾰족한 내측단부(221c)에 의해 개공될 수 있다.
즉, 상기 폐쇄판막(111)은 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 가로지르게 배치되어, 상기 배출관부재(100)를 폐쇄시키게 배치되고, 상기 피어싱부재(220)에 의해서 찢어지면서 개공될 수 있게 구비되는 것이다.
또한 상기 중공폐쇄부(110)는 탄성폐쇄판(112)을 포함하여, 1회성으로 상기 배출관부재(100)를 개공하는 것이 아니라, 도어와 같이 개폐가 조정될 수 있도록 구비될 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.
상기 이동조정부(222)는 상기 이동핀부(221)를 상기 중공폐쇄부(110) 방향으로 이동하는 것을 조정하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 이동조정부(222)는 핀스프링부(222a)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 핀스프링부(222a)는 상기 이동핀부(221)의 외측단부(221b)가 삽입되게 배치되며, 상기 이동핀부(221)의 외측단부(221b)에 구비되는 상기 이동핀부(221)의 단부플렌지(221a)와 상기 연통관부재(210)의 외면 사이에 구비되어 상기 이동핀부(221)에 탄성력을 제공할 수 있다.
즉, 상기 핀스프링부(222a)는 상기 이동핀부(221)를 상기 중공폐쇄부(110)에서 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여하게 된다. 따라서 상기 이동핀부(221)에 의해서 상기 중공폐쇄부(110)를 개방시키기 위해서는 상기 핀스프링부(222a)의 탄성력보다 큰 힘으로 상기 이동핀부(221)를 상기 중공폐쇄부(110) 방향으로 눌러주어야 한다.
이러한 작업은 작업자가 눌러줄 수도 있고, 후술할 구동모터부(222b)에 의해서 눌러줄 수도 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 이동핀부(221)를 상기 중공폐쇄부(110) 방향으로 눌려줄 수 있다면 본 발명의 이동조정부(222)일 수 있다.
이와 같이, 상기 핀스프링부(222a)는 상기 이동핀부(221)를 원상복귀하게 구성되는 것이다.
도 3은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에서 배출관부재(100)가 탄성폐쇄판(112)을 포함하는 실시예를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에서 배출관부재(100)가 폐쇄판막(111)과 탄성폐쇄판(112)을 모두 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 중공폐쇄부(110)는 탄성폐쇄판(112)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 탄성폐쇄판(112)은 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 가로지르게 배치되고, 일측부만이 상기 배출관부재(100)의 내부면에 고정결합되며, 탄성소재의 판재 형태로 구비될 수 있다.
이와 같은 상기 탄성폐쇄판(112)에 의하면, 상기 피어싱부재(220)의 내측단부(221c)가 상기 탄성폐쇄판(112)을 눌러주면 상기 탄성폐쇄판(112)의 타측부가 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 개방하게 이동될 수 있다. 그리고 상기 탄성폐쇄판(112)은 상기 피어싱부재(220)가 제거되면 상기 탄성폐쇄판(112)의 타측부는 다시 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 폐쇄하게 이동될 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 탄성폐쇄판(112)은 상기 피어싱부재(220)의 진입 및 후퇴에 따라 상기 배출관부재(100)의 내부 중공의 개방과 폐쇄를 조정할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 탄성폐쇄판(112)은 곡면을 형성하도록 상기 배출관부재(100)의 내부면에 결합될 수 있다.
이와 같이 상기 탄성폐쇄판(112)은 상기 피어싱부재(220)가 진입하는 방향에 반대 방향으로 볼록하게 곡면을 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 탄성폐쇄판(112)은 상기 피어싱부재(220)가 후퇴한 상태에서는 상기 배출관부재(100)의 내부 중공에 밀착되어 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 폐쇄하게 되고, 상기 피어싱부재(220)가 전진한 상태에서는 볼록한 곡면 부분이 상기 피어싱부재(220)에 의해서 눌리면서 상기 탄성폐쇄판(112)의 타측부가 상기 배출관부재(100)의 내부 중공에서 떨어지면서 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 개방할 수 있게 된다.
이러한 탄성폐쇄판(112)은 상기 배출관부재(100)의 내부 중공에 단독으로 구비될 수도 있으나, 상기 배출관부재(100)의 내부 중공을 2중으로 폐쇄하도록 상기 폐쇄판막(111)과 함께 구비될 수도 있다.
그리고 상기 탄성폐쇄판(112)이 상기 배출관부재(100)의 내부 중공에 단독으로 구비된 경우에는 상기 피어싱부재(220)의 상기 이동핀부(221)의 내측단부(221c)가 뾰족한 형태가 아닌 뭉뚝한 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라 상기 이동핀부(221)에 의해서 상기 탄성폐쇄판(112)이 찢어지는 문제를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에서 연통유닛(200)이 구동모터부(222b) 및 선반(222c)을 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 이동조정부(222)는 구동모터부(222b)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 구동모터부(222b)는 상기 단부플렌지(221a)에 인접하게 구비되며, 회전축에 결합된 반원형의 선반(222c)을 회전시켜 상기 이동핀부(221)를 상기 중공폐쇄부(110) 방향으로 눌러줄 수 있다.
즉, 상기 선반(222c)은 일측으로 편중된 반원형으로 구비되므로, 상기 구동모터부(222b)는 상기 선반(222c)을 회전시키게 되면, 상기 선반(222c)은 상기 이동핀부(221)의 상기 단부플렌지(221a)와 접촉 후 가압 및 이탈이 반복될 수 있게 된다.
이에 의해서, 상기 구동모터부(222b)의 회전축 회전 각도를 조정하여 상기 이동핀부(221)의 이동을 조정할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에 의해서 내부기체가 제거된 후 가스방부재(3)를 제거하여 이차전지셀을 제조한 상태를 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명의 이차전지 제조용 디게싱장치(1)에서 배출관부재(100)가 가스방부재(3) 일단부의 중앙 부분에 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조용 디게싱장치(1)의 상기 배출관부재(100)는, 상기 가스방부재(3) 일단부의 중앙 부분에 적어도 하나가 배치될 수 있다.
이와 같이, 상기 배출관부재(100)가 상기 가스방부재(3) 일단부의 중앙 부분에 배치됨에 따라, 상기 음압형성부(300)에 의해서 흡인하는 상기 본방부재(2) 내부기체의 유동 경로를 최소로 할 수 있게 된다. 이에 의해서, 빠른 시간 내에 상기 본방부재(2)의 내부기체를 제거할 수 있게 된다.
또한 상기 배출관부재(100)는 복수 개가 구비될 수 있다. 이에 따라 상기 본방부재(2)의 내부기체의 제거 시간을 더욱 단축시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 이차전지 제조용 디게싱장치 2: 본방부재
3: 가스방부재 100: 배출관부재
110: 중공폐쇄부 111: 폐쇄판막
112: 탄성폐쇄판 200: 연통유닛
210: 연통관부재 220: 피어싱부재
221: 이동핀부 222: 이동조정부
223: 밀착패킹부 300: 음압형성부

Claims (11)

  1. 전극조립체가 수용되는 본방부재와 연결되어 상기 본방부재의 내부기체를 수용하는 가스방부재에 구비되는 배출관부재;
    상기 배출관부재와 연결되며, 상기 배출관부재의 내부 중공을 개방시키는 연통유닛; 및
    상기 연통유닛과 연결되며, 음압을 형성하는 음압형성부;
    를 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연통유닛은,
    일단부는 상기 배출관부재에 연결되고, 타단부는 상기 음압형성부에 연결되는 연통관부재; 및
    상기 배출관부재의 내부 중공을 상기 배출관부재의 폭 방향으로 폐쇄시키게 구비되는 상기 배출관부재의 중공폐쇄부를 개방시키며, 상기 연통관부재에 구비되는 피어싱부재;
    를 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피어싱부재는,
    상기 연통관부재에 구비되며, 전진 이동되어 상기 중공폐쇄부를 개방하는 이동핀부; 및
    상기 이동핀부에 연계되어 상기 이동핀부의 이동을 조정하는 이동조정부;
    를 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동조정부는,
    상기 이동핀부의 외측단부가 삽입되게 배치되며, 상기 이동핀부의 외측단부에 구비되는 상기 이동핀부의 단부플렌지와 상기 연통관부재의 외면 사이에 구비되어 상기 이동핀부에 탄성력을 제공하는 핀스프링부;
    를 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동조정부는,
    상기 단부플렌지에 인접하게 구비되며, 회전축에 결합된 반원형의 선반을 회전시켜 상기 이동핀부를 상기 중공폐쇄부 방향으로 눌러주는 구동모터부;
    를 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 연통관부재는,
    상기 배출관부재에 연결되는 일단부에 구비되며, 탄성소재로 형성된 밀착패킹부;
    를 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 중공폐쇄부는,
    판막 형태로 구비되며, 상기 피어싱부재의 뾰족한 내측단부에 의해 개공되는 폐쇄판막;
    을 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 중공폐쇄부는,
    상기 배출관부재의 내부 중공을 가로지르게 배치되고, 일측부만이 상기 배출관부재의 내부면에 고정결합되며, 탄성소재의 판재 형태로 구비되는 탄성폐쇄판;
    을 포함하는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탄성폐쇄판은, 곡면을 형성하도록 상기 배출관부재의 내부면에 결합되는 이차전지 제조용 디게싱장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배출관부재는, 상기 가스방부재 일단부의 중앙 부분에 적어도 하나가 배치되는 전지 제조용 디게싱장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 배출관부재는, 내경이 1 ~ 5mm인 관재로 구비되는 전지 제조용 디게싱장치.
KR1020200123977A 2020-09-24 2020-09-24 이차전지 제조용 디게싱장치 KR20220040808A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200123977A KR20220040808A (ko) 2020-09-24 2020-09-24 이차전지 제조용 디게싱장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200123977A KR20220040808A (ko) 2020-09-24 2020-09-24 이차전지 제조용 디게싱장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220040808A true KR20220040808A (ko) 2022-03-31

Family

ID=80934945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200123977A KR20220040808A (ko) 2020-09-24 2020-09-24 이차전지 제조용 디게싱장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220040808A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024025255A1 (ko) * 2022-07-26 2024-02-01 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 이차전지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024025255A1 (ko) * 2022-07-26 2024-02-01 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 이차전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220102790A1 (en) Pouch exterior material for secondary battery, pouch type secondary battery using the same, and method of manufacturing the same
JP6197581B2 (ja) 電池の製造方法および製造装置
WO2013187161A1 (ja) 二次電池の製造方法および製造装置
KR101748362B1 (ko) 파우치형 이차 전지 제조 방법
KR20200033665A (ko) 가스배출 탭을 구비한 파우치형 이차전지 및 파우치형 이차전지 디가스 장치
JP2023503631A (ja) カバープレートユニット、電池セル、電池モジュール、電池パック及び装置
US8178235B2 (en) Battery with cap plate having inclined edge
US10608237B2 (en) Secondary battery
KR20140018014A (ko) 파우치형 이차전지의 제조방법
US11901577B1 (en) Cover plate assembly, battery, and method for assembling battery
EP3828960A1 (en) Battery manufacturing method and system based on vacuum process assembly
CN104300095A (zh) 袋型电池及其制造方法
KR20220040808A (ko) 이차전지 제조용 디게싱장치
KR102640956B1 (ko) 클램핑 모듈을 포함하는 클램핑 이송장치 및 이차전지셀 제조장치
KR20210016775A (ko) 이차전지의 가스 제거 장치 및 이를 이용한 가스 제거 방법
CN106531956A (zh) 一种锂离子动力电池真空封口装置及其封口工艺
KR20220090428A (ko) 파우치 셀
KR20170094669A (ko) 각형 이차전지의 제조 방법 및 제조 장치
KR20180059373A (ko) 파우치형 이차전지의 제조방법 및 이에 사용되는 지그
CN114421038B (zh) 电芯密封组件、电池、用电设备及电芯密封方法
JP2013062199A (ja) 密閉形電池
US20230014724A1 (en) Apparatus and Method for Manufacturing Secondary Battery
US11641038B2 (en) Pouch-type secondary battery and battery module including the same
KR20220099506A (ko) 파우치형 이차전지 제조 장치
KR20220017669A (ko) 파우치형 전지셀 및 상기 파우치형 전지셀의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination