KR20220045436A - Battery cell manufacturing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전지셀 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지셀의 실링 공정을 포함하는 전지셀 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a battery cell, and more particularly, to an apparatus and method for manufacturing a battery cell including a sealing process of the battery cell.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차 전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.In recent years, the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and mobile phones has rapidly increased, and as the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc. is in full swing, secondary batteries used as driving power A lot of research is being done about it.
전지 케이스에 내장되는 상기 전극 조립체는 양극, 분리막, 음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 젤리롤형, 스택형 및 스택/폴딩형으로 분류된다. 젤리롤형은 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 형태이고, 스택형은 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 형태이며, 스택/폴딩형은 젤리-롤형과 스택형의 복합 구조이다. 그 중 젤리롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.The electrode assembly embedded in the battery case is a charging/discharging power generating element having a stacked structure of a positive electrode, a separator, and a negative electrode, and is classified into a jelly roll type, a stack type, and a stack/folding type. The jelly roll type is a form in which a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode of a long sheet type coated with an active material, and the stack type is a form in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, stack /Folding type is a composite structure of jelly-roll type and stack type. Among them, the jelly roll type electrode assembly has advantages of being easy to manufacture and having high energy density per weight.
한편, 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지, 전극 조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 각형 전지 및 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.On the other hand, depending on the shape of the battery case, the secondary battery includes a cylindrical battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical metal can, a prismatic battery in which the electrode assembly is embedded in a prismatic metal can, and the electrode assembly in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet. It is classified as a built-in pouch-type battery.
파우치형 전지의 경우, 파우치 내부에 양극, 음극 및 분리막이 적층된 전극 조립체를 삽입하고 열과 압력을 가하여 파우치의 가장자리에 위치한 실링부를 밀봉한다. 이때, 파우치의 실링부를 양쪽에서 가압하는 방법으로 실링부를 밀봉시킬 수 있다.In the case of a pouch-type battery, the electrode assembly in which the positive electrode, the negative electrode, and the separator are stacked is inserted into the pouch, and heat and pressure are applied to seal the sealing part located at the edge of the pouch. In this case, the sealing portion may be sealed by pressing the sealing portion of the pouch from both sides.
도 1은 종래 전지셀의 실링부를 가압하는 금형부에 대한 도면이다.1 is a view of a mold part for pressing a sealing part of a conventional battery cell.
도 1을 참조하면, 종래 전지셀(10)의 전극 리드(11)가 형성된 부분의 실링부(12)를 밀봉하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이 금형부(20)가 실링부(12)와 대응되는 부분만이 돌출부(21)를 갖는 상태에서 실링부를 가압하도록 형성되었다. Referring to FIG. 1 , in order to seal the sealing
이때, 실링부(12)가 형성된 부분에 대응하는 부분에만 돌출부(21)를 갖는 금형부(20)를 통해 실링부(12)를 밀봉할 경우, 실링부(12)에 미치는 압력이 균일하게 형성되지 못할 수 있어 그에 따른 실링부(12)의 두께 변동이 크게 일어날 수 있다. 이렇게 실링부(12)의 두께 변동이 크게 일어날 경우, 미실링, 약실링, 절연 불량 등의 문제가 야기될 수 있다.At this time, when the
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 파우치형 전지셀의 실링 공정시 실링 조건에 따른 실링 두께 변동 폭이 최소화 되도록 설계된 실링 툴을 가지는 전지셀의 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a battery cell having a sealing tool designed to minimize variations in sealing thickness depending on sealing conditions during a sealing process of a pouch-type battery cell.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 제조 장치는, 하부 금형부 및 상부 금형부를 포함하고, 상기 상부 금형부는 제1 가압부 및 제1 지지부를 포함하고, 상기 하부 금형부는 제2 가압부 및 제2 지지부를 포함하고, 상기 제1 가압부 및 상기 제2 가압부는 마주보도록 형성되어 상기 제1,2 가압부 사이에 배치된 전지셀의 실링부를 가압하고, 상기 제1,2 가압부의 가압시 상기 제1,2 지지부는 서로 맞닿은 상태로 상기 상부 금형부 및 하부 금형부를 지지하고, 상기 제1,2 지지부의 돌출 길이를 조절함으로써 제1,2 가압부 사이 간격을 조절한다.An apparatus for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention for realizing the above object includes a lower mold part and an upper mold part, and the upper mold part includes a first pressing part and a first support part, and the lower mold part The part includes a second pressing part and a second support part, and the first pressing part and the second pressing part are formed to face each other to press the sealing part of the battery cell disposed between the first and second pressing parts, and the first pressing part and the second pressing part are formed to face each other. , 2 When the pressing part is pressed, the first and second support parts support the upper mold part and the lower mold part in a state of contact with each other, and the distance between the first and second pressing parts is adjusted by adjusting the protrusion length of the first and second support parts do.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 돌출 길이의 합은, 상기 제1 가압부와 상기 제2 가압부의 돌출 길이의 합보다 더 길 수 있다.A sum of the protrusion lengths of the first support part and the second support part may be longer than a sum of the protrusion lengths of the first pressing part and the second pressing part.
상기 제1,2 지지부 중 어느 하나만 돌출 형성되고, 상기 제1,2 지지부 중 어느 하나를 상기 상부 금형부 및 상기 하부 금형부 중 어느 하나에 부착할 수 있다.Any one of the first and second support parts may protrude, and any one of the first and second support parts may be attached to any one of the upper mold part and the lower mold part.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 삽입되는 추가 지지부를 더 포함할 수 있다.An additional support part inserted between the first support part and the second support part may be further included.
상기 제1 지지부, 상기 제2 지지부 또는 상기 추가 지지부는 유리 섬유 시트(Glass Fiber Sheet)를 포함할 수 있다.The first support part, the second support part, or the additional support part may include a glass fiber sheet.
상기 추가 지지부는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 복수개가 적층되도록 삽입되어 상기 제1,2 가압부 사이 간격을 조절할 수 있다.A plurality of the additional support parts may be inserted so as to be stacked between the first support part and the second support part to adjust an interval between the first and second pressing parts.
상기 제1,2 지지부는 돌출 길이가 다른 여러 종류로 형성되고, 상기 실링부의 실링 두께에 따라 상기 제1,2 지지부는 탈부착 및 교체될 수 있다.The first and second support portions may be formed in various types having different protrusion lengths, and the first and second support portions may be detachably attached and replaced according to a sealing thickness of the sealing portion.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 제조 방법은, 하부 금형부의 제1 지지부와 상부 금형부의 제2 지지부의 돌출 길이를 조절하는 단계; 상기 하부 금형부 및 상기 상부 금형부 사이에 전지셀의 실링부를 배치하는 단계; 및 상기 하부 금형부와 상기 상부 금형부를 접촉시켜 상기 실링부를 가압하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention for realizing the above object includes adjusting the protrusion lengths of the first support part of the lower mold part and the second support part of the upper mold part; disposing a sealing part of the battery cell between the lower mold part and the upper mold part; and pressing the sealing part by bringing the lower mold part into contact with the upper mold part.
상기 제1,2 지지부의 돌출 길이를 조절하는 단계에서, 상기 하부 금형부와 상기 상부 금형부 사이에 삽입되는 추가 지지부의 삽입 개수를 달리하여 상기 하부 금형부의 제1 가압부와 상기 상부 금형부의 제2 가압부 사이 간격을 조절할 수 있다.In the step of adjusting the protrusion length of the first and second support parts, the number of insertions of the additional support parts inserted between the lower mold part and the upper mold part is varied so that the first pressing part of the lower mold part and the first pressing part of the upper mold part The gap between the 2 pressing parts can be adjusted.
상기 제1,2 지지부의 돌출 길이를 조절하는 단계에서, 조절된 돌출 길이를 가진 제1 지지부 및/또는 제2 지지부를 상기 하부 금형부 및/또는 상기 상부 금형부에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the step of adjusting the protrusion length of the first and second support parts, the method may further include attaching the first support part and/or the second support part having the adjusted protrusion length to the lower mold part and/or the upper mold part. can
상기 실링부를 가압하는 단계 후, 부착되어 있던 상기 제1 지지부 및/또는 상기 제2 지지부를 탈거하고 돌출 길이가 다른 상기 제1 지지부 및/또는 제2 지지부를 부착하는 단계; 상기 하부 금형부 및 상기 상부 금형부 사이에 전지셀의 실링부를 재배치하는 단계; 및 다른 돌출 길이를 가진 상기 제1 지지부 및/또는 상기 제2 지지부가 부착된 상기 하부 금형부와 상기 상부 금형부를 접촉시켜 상기 실링부를 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다. after pressing the sealing part, removing the attached first support part and/or the second support part and attaching the first support part and/or the second support part having different protruding lengths; relocating the sealing part of the battery cell between the lower mold part and the upper mold part; and pressing the sealing part by contacting the lower mold part to which the first support part and/or the second support part having different protrusion lengths are attached to the upper mold part.
본 발명의 실시예들에 따른 전지셀의 제조 장치 및 방법은, 파우치형 전지셀의 실링부의 실링 두께가 균일하게 형성되도록 함으로써 실링의 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한 본 실시예들에 따른 쉽고 직관적인 실링 두께 컨트롤이 가능하며, 그에 따른 실링 금형의 교환 시간이 절감되고 전지셀의 생산성이 향상될 수 있다.In the apparatus and method for manufacturing a battery cell according to embodiments of the present invention, the sealing reliability of the sealing can be improved by making the sealing thickness of the sealing part of the pouch-type battery cell uniformly formed. In addition, it is possible to easily and intuitively control the sealing thickness according to the present embodiments, thereby reducing the replacement time of the sealing mold and improving the productivity of the battery cell.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 종래 전지셀의 실링부를 가압하는 금형부에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하부 금형부의 실링 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 지지부가 탈부착 및 교체되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 지지부와 가압부 사이에 간격이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상하부 금형부 중 일측에만 형성된 지지부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추가 지지부가 삽입된 상하부 금형부의 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view of a mold part for pressing a sealing part of a conventional battery cell.
2 is a view showing a sealing process of the upper and lower mold parts according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing a state in which the additional support is detachable and replaced according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a state in which a gap is formed between the support part and the pressing part according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state of the support formed only on one side of the upper and lower mold parts according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state of the upper and lower mold parts into which additional support parts are inserted according to another embodiment of the present invention.
이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.It should be understood that the embodiments described below are illustratively shown to help understanding of the invention, and that the present invention may be implemented with various modifications different from the embodiments described herein. However, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description and specific illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale in order to help understanding of the invention, but dimensions of some components may be exaggerated.
본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The first and second terms used in the present application may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the scope of rights. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprises", "consists of" or "consisting of" are intended to designate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification is present, one or It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of further other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 실링 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, a sealing process of a battery cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하부 금형부의 실링 공정을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 지지부가 탈부착 및 교체되는 모습을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a sealing process of the upper and lower mold parts according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a view showing a state in which the additional support is detachable and replaced according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 제조 장치는, 하부 금형부(100) 및 상부 금형부(200)를 포함하고, 하부 금형부(100)는 제1 가압부(110) 및 제1 지지부(120)를 포함하고, 상부 금형부(200)는 제2 가압부(210) 및 제2 지지부(220)를 포함한다. 2 and 3 , the apparatus for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention includes a
이때 제1 가압부(110) 및 제2 가압부(210)는 마주보도록 형성되어 제1,2 가압부(110, 120) 사이에 배치된 전지셀(10)의 실링부(12)를 가압하고, 제1,2 가압부(110, 120)의 가압시 제1,2 지지부(120, 220)는 서로 맞닿은 상태로 하부 금형부(100) 및 상부 금형부(200)를 지지하고, 제1,2 지지부(120, 220)의 돌출 길이를 조절함으로써 제1,2 가압부(110, 210) 사이 간격을 조절한다.At this time, the first
하부 금형부(100)는 전지셀(10)의 실링부(12) 하측에 위치하고, 상부 금형부(200)는 실링부(12)의 상측에 위치할 수 있다. 하부 금형부(100)와 상부 금형부(200)는 서로 마주보도록 형성되며, 하부 금형부(100)와 상부 금형부(200)가 가까워지면서 그 사이에 위치한 실링부(12)가 밀봉될 수 있다. 이때 하부 금형부(100)는 상측으로 이동하고, 상부 금형부(200)는 하측으로 이동하면서 서로 가까워질 수 있다.The
종래에는 전지셀의 실링부와 대응되는 위치에만 금형부에서 돌출된 부분이 형성되고, 양쪽에서 돌출된 부분들이 만나면서 그 사이에 위치한 실링부가 밀봉되는 방식으로 실링부가 밀봉되었다.Conventionally, a portion protruding from the mold is formed only at a position corresponding to the sealing portion of the battery cell, and the sealing portion is sealed in such a way that the protruding portions from both sides meet and the sealing portion located therebetween is sealed.
그러나 상기와 같이 실링부가 형성될 부분만 돌출된 금형부가 실링부를 가압할 경우, 실링부에 대한 가압이 균일하게 이루어지지 않을 수 있다. 또한 실링부의 재질에 따라 실링 두께를 달리하여 밀봉해야 하는바, 종래와 같이 실링부와 대응되는 위치에서만 돌출된 부분을 통해 실링부를 가압할 경우에는 실링부의 실링 두께를 정밀하고 균일하게 조절하여 가압하기 어려울 수 있다. 또한 실링 두께의 변동폭이 커질 경우에는 미실링, 약실링, 절연 불량 등 밀봉 불량에 의한 여러가지 전지셀 품질 저하 문제가 발생할 수 있다.However, when the mold part protrudes only the portion where the sealing part is to be formed presses the sealing part as described above, the pressure to the sealing part may not be uniformly performed. In addition, sealing has to be done with a different sealing thickness depending on the material of the sealing part. As in the prior art, when the sealing part is pressed through the protruding portion only at the position corresponding to the sealing part, the sealing thickness of the sealing part is precisely and uniformly adjusted to pressurize. It can be difficult. In addition, when the fluctuation range of the sealing thickness is large, various battery cell quality degradation problems may occur due to sealing defects such as unsealing, weak sealing, and poor insulation.
이에 본 실시예에 따르면, 실링부(12)와 대응되는 부분에 위치한 제1,2 가압부(110, 120) 외에도, 실링부(12)에 영향을 주지 않는 위치에 제1,2 지지부(120, 220)가 추가로 형성될 수 있다. 제1,2 지지부(120, 220)를 통해 상하부 금형부(100, 200)의 상하 이동을 제한할 수 있어 제1,2 지지부(120, 220)와 각각 일체로 형성된 제1,2 가압부(110, 120)의 상하 이동을 제한할 수 있다. Accordingly, according to the present embodiment, in addition to the first and second
또한 제한된 범위에서 제1,2 가압부(110, 120)가 상하 이동을 통해 실링부(12)를 가압함으로써, 실링부(12)의 실링 두께를 균일하게 형성할 수 있다. 또한 돌출된 제1,2 지지부(120, 220)의 돌출 길이를 조절함으로써, 제1,2 가압부(110, 120)의 상하 이동 범위도 조절할 수 있어, 실링부(12)의 재질에 따른 실링 두께를 제1,2 지지부(120, 220)의 돌출 길이 조절을 통해 제어할 수 있다.Also, in a limited range, the first and second
본 실시예에 따라 실링 두께를 균일하게 형성하고, 실링 두께를 조절할 수 있게 됨으로써, 균일한 실링 두께 형성에 따른 실링의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 제1,2 지지부(120, 220)를 통한 직관적인 실링 두께 컨트롤이 가능해 짐으로써, 실링 금형의 교환 시간을 절감할 수 있으며, 결과적으로 전지셀의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to this embodiment, the sealing thickness can be uniformly formed and the sealing thickness can be adjusted, thereby improving the reliability of the sealing according to the uniform sealing thickness formation, and intuitively through the first and
본 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1,2 지지부(120, 220)는 돌출 길이가 다른 여러가지 종류로 형성될 수 있다. 따라서 실링부(12)의 재질에 따라 실링 두께가 달라질 수 있으며, 상기 실링 두께에 따라 제1,2 지지부(120, 220)는 교체될 수 있다. According to the present embodiment, as shown in FIG. 3 , the first and
예를 들면, 실링 두께가 상대적으로 더 두꺼울 필요가 있는 경우, 제1,2 지지부(120, 220)는 상대적으로 돌출 길이가 더 긴 제1,2 지지부(120, 220)로 교체될 수 있다. 또한 실링 두께가 상대적으로 더 얇을 필요가 있는 경우, 제1,2 지지부(120, 220)는 상대적으로 돌출 길이가 더 짧은 제1,2 지지부(120, 220)로 교체될 수 있다. For example, when the sealing thickness needs to be relatively thicker, the first and
이렇게 돌출 길이가 다른 여러 종류의 제1,2 지지부(120, 220)들의 교체를 위해, 제1,2 지지부(120, 220)는 각각 하부 금형부(100) 및 상부 금형부(200)로부터 탈부착이 용이하도록 형성될 수 있다.In order to replace the first and
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예들에 따른 전지셀의 실링 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, a sealing process of a battery cell according to another exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 지지부와 가압부 사이에 간격이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a state in which a gap is formed between the support part and the pressing part according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀의 제조 장치는, 제1 지지부(120)와 제2 지지부(220)의 돌출 길이의 합은, 제1 가압부(110)와 제2 가압부(210)의 돌출 길이의 합보다 더 길 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부들의 돌출 길이의 합과 가압부들의 돌출 길이의 합의 차이가 제1 간격(G)을 형성하도록 상하부 금형부(100, 200)이 형성할 수 있다. 따라서, 제1,2 가압부(110, 120)가 실링부(12)를 가압할 시, 제1,2 지지부(120, 220)는 서로 맞닿도록 위치할 수 있다. Referring to FIG. 4 , in the apparatus for manufacturing a battery cell according to the present embodiment, the sum of the protrusion lengths of the
따라서 실링 공정시 제1,2 지지부(120, 220)가 맞닿도록 위치하여 상하부 금형부(100, 200)를 지지하고, 제1,2 지지부(120, 220)의 돌출 길이의 합보다 더 적은 돌출 길이의 합을 가진 제1,2 가압부(110, 120)의 돌출 구조에 의해 형성된 제1 간격(G)으로 정의되는 공간에 실링부(12)가 위치할 수 있다. Accordingly, during the sealing process, the first and
또한 제1,2 지지부(120, 220)가 맞닿도록 위치함으로써 제1,2 가압부(110, 120)를 안정적으로 위치시키므로, 실링부(12)의 실링 두께도 균일하게 형성될 수 있다.In addition, since the first and
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상하부 금형부 중 일측에만 형성된 지지부의 모습을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a state of the support formed only on one side of the upper and lower mold parts according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀의 제조 장치는, 도 4에서 설명한 제1,2 지지부(120, 220) 중 어느 하나만 돌출 형성되는 돌출 부재(220’)를 포함하고, 돌출 부재(220’)는 상부 금형부(200) 및 하부 금형부(100) 중 어느 하나에 부착하는 형태로 형성될 수 있다. 돌출 부재(220’)가 부착되는 위치에 따라, 돌출 부재(220’)가 도 4에서 설명한 제1 지지부(120) 및/또는 제2 지지부(220)가 될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the apparatus for manufacturing a battery cell according to the present embodiment includes a protruding
이와 같이, 상하부 금형부(100, 200)가 돌출 부재(220’)를 통해 서로 맞닿도록 형성되면 되므로, 도 4의 제1,2 지지부(120, 220) 중 어느 하나만 돌출 형성되어도, 돌출 형성된 하나의 돌출 부재(220’)의 돌출 길이(B)가 제1,2 가압부(110, 210)의 돌출 길이의 합(A+A’)보다 도 4에 도시된 제1 간격(G)만큼 더 길면 된다.In this way, since the upper and
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추가 지지부가 삽입된 상하부 금형부의 모습을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a state of the upper and lower mold parts into which additional support parts are inserted according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀의 제조 장치는, 제1 지지부(120)와 제2 지지부(220) 사이에 삽입된 추가 지지부(300)를 적어도 하나 포함할 수 있다. 추가 지지부(300)는 제1 두께(G1)를 가질 수 있고, 삽입되는 추가 지지부(300)의 개수에 따라 돌출 길이를 조절할 수 있다. 이때, 제1 가압부(110)와 제1 지지부(120), 제2 가압부(210)와 제2 지지부(220)는 동일한 돌출 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 추가 지지부(300)의 삽입을 통해 지지부들이 위치한 부분의 돌출 길이를 조절할 수 있고, 이를 통해 제1,2 가압부(210, 220) 사이 간격을 조절하여 실링부(12)의 실링 두께를 조절할 수 있다. 변형 실시예로, 도 6에 도시한 바와 달리, 복수개의 추가 지지부(300)의 제1 두께(G1)는 서로 동일하지 않고 서로 다른 두께를 갖는 추가 지지부(300)가 조합될 수도 있다.Referring to FIG. 6 , the apparatus for manufacturing a battery cell according to the present embodiment may include at least one
본 실시예에 따르면, 추가 지지부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 지지부(120)와 제2 지지부(220) 사이에 복수개가 적층되도록 삽입되어 제1,2 가압부(110, 210) 사이 간격을 조절할 수 있다. 예를 들면, 실링 두께가 상대적으로 더 두꺼울 필요가 있는 경우 추가 지지부(300)의 개수를 늘려서 제1,2 지지부(120, 220) 사이에 삽입할 수 있다. 반대로 실링 두께가 상대적으로 더 얇을 필요가 있는 경우 추가 지지부(300)의 개수를 줄여서 제1,2 지지부(120, 220) 사이에 삽입할 수 있다.According to the present embodiment, as shown in FIG. 6 , the
본 실시예에 따르면, 추가 지지부(300)는 유리 섬유 시트(Glass Fiber Sheet)로 형성될 수 있다. 이때 추가 지지부(300)는 하부 금형부(100)의 제1 지지부(120) 및 상부 금형부(200)의 제2 지지부(220) 중 적어도 하나에 탈부착될 수 있다. 유리 섬유 시트는 온도 및 압력 변화에 잘 버틸 수 있는 소재로서, 실링 공정시 상하부 금형부(100, 200) 사이에 형성되어 압력이 작용함에도 불구하고 상하부 금형부(100, 200)간 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다. 본 실시예에 따르면, 탈부착되는 추가 지지부(300)는 유리 섬유 시트 외에도 온도 및 압력에 따른 형태적 변형이 적은 필름 등의 소재를 포함할 수 있다.According to this embodiment, the
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 6 .
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀의 제조 방법은, 하부 금형부(100)의 제1 지지부(120)와 상부 금형부(200)의 제2 지지부(220)의 돌출 길이를 조절하는 단계, 하부 금형부(100) 및 상부 금형부(200) 사이에 전지셀(10)의 실링부(12)를 배치하는 단계 및 하부 금형부(100)와 상부 금형부(200)를 접촉시켜 실링부(12)를 가압하는 단계를 포함한다.2 to 6 , in the manufacturing method of the battery cell according to the present embodiment, the
본 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1,2 지지부(120, 220)의 돌출 길이를 조절하는 단계에서, 하부 금형부(100)와 상부 금형부(200) 사이에 삽입되는 추가 지지부(300)의 삽입 개수를 달리하여 하부 금형부(100)의 제1 가압부(110)와 상부 금형부(200)의 제2 가압부(210) 사이 간격을 조절할 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIG. 6 , in the step of adjusting the protrusion lengths of the first and
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1, 2 지지부(120, 220)의 돌출 길이를 조절하는 단계에서, 조절된 돌출 길이를 가진 제1 지지부(120) 및/또는 제2 지지부(220)를 하부 금형부(100) 및/또는 상부 금형부(200)에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 제1,2 지지부(120, 220)는 각각 하부 금형부(100) 및 상부 금형부(200)에 탈부착 되도록 형성될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 , in the step of adjusting the protrusion lengths of the first and
이때, 실링부(12)를 가압하는 단계 후, 부착되어 있던 제1 지지부(120) 및/또는 제2 지지부(220)를 탈거하고 돌출 길이가 다른 제1 지지부(120) 및/또는 제2 지지부(220)를 부착하는 단계, 하부 금형부(100) 및 상부 금형부(200) 사이에 전지셀(10)의 실링부(12)를 재배치하는 단계 및 다른 돌출 길이를 가진 제1 지지부(120) 및/또는 제2 지지부(220)가 부착된 하부 금형부(100)와 상부 금형부(200)를 접촉시켜 실링부(12)를 가압하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서 전지셀의 종류에 따라 실링 두께가 다르게 형성되도록 실링부를 밀봉해야 할 경우, 제1,2 지지부(120, 220)만을 실링 두께에 맞도록 상하부 금형부(100, 200)로부터 탈부착을 통해 손쉽게 교체하여 실링 공정을 진행함으로써, 실링 금형의 교환 시간을 절감하고 전지셀의 생산성을 향상시킬 수 있다.At this time, after the step of pressing the sealing
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
10: 전지셀
11: 전극 리드
12: 실링부
100: 하부 금형부
110: 제1 가압부
120: 제1 지지부
200: 상부 금형부
210: 제2 가압부
220: 제2 지지부
300: 추가 지지부10: battery cell
11: electrode lead
12: sealing part
100: lower mold part
110: first pressing unit
120: first support
200: upper mold part
210: second pressing unit
220: second support
300: additional support
Claims (11)
상기 상부 금형부는 제1 가압부 및 제1 지지부를 포함하고,
상기 하부 금형부는 제2 가압부 및 제2 지지부를 포함하고,
상기 제1 가압부 및 상기 제2 가압부는 마주보도록 형성되어 상기 제1,2 가압부 사이에 배치된 전지셀의 실링부를 가압하고,
상기 제1,2 가압부의 가압시 상기 제1,2 지지부는 서로 맞닿은 상태로 상기 상부 금형부 및 하부 금형부를 지지하고,
상기 제1,2 지지부의 돌출 길이를 조절함으로써 제1,2 가압부 사이 간격을 조절하는 전지셀 제조 장치.It includes a lower mold part and an upper mold part,
The upper mold part includes a first pressing part and a first support part,
The lower mold part includes a second pressing part and a second support part,
The first pressing part and the second pressing part are formed to face each other and press the sealing part of the battery cell disposed between the first and second pressing parts,
When the first and second pressing parts are pressed, the first and second support parts support the upper mold part and the lower mold part in a state in which they are in contact with each other,
A battery cell manufacturing apparatus for adjusting the distance between the first and second pressing parts by adjusting the protrusion length of the first and second support parts.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 돌출 길이의 합은, 상기 제1 가압부와 상기 제2 가압부의 돌출 길이의 합보다 더 긴 전지셀 제조 장치.In claim 1,
The sum of the protrusion lengths of the first support part and the second support part is longer than the sum of the protrusion lengths of the first pressing part and the second pressing part.
상기 제1,2 지지부 중 어느 하나만 돌출 형성되고, 상기 제1,2 지지부 중 어느 하나를 상기 상부 금형부 및 상기 하부 금형부 중 어느 하나에 부착하는 전지셀 제조 장치.In claim 1,
A battery cell manufacturing apparatus in which only one of the first and second support parts is formed to protrude, and any one of the first and second support parts is attached to any one of the upper mold part and the lower mold part.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 삽입되는 추가 지지부를 더 포함하는 전지셀 제조 장치.In claim 1,
Battery cell manufacturing apparatus further comprising an additional support inserted between the first support and the second support.
상기 제1 지지부, 상기 제2 지지부 또는 상기 추가 지지부는 유리 섬유 시트(Glass Fiber Sheet)를 포함하는 전지셀 제조 장치.In claim 4,
The first support part, the second support part, or the additional support part battery cell manufacturing apparatus including a glass fiber sheet (Glass Fiber Sheet).
상기 추가 지지부는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 복수개가 적층되도록 삽입되어 상기 제1,2 가압부 사이 간격을 조절하는 전지셀 제조 장치.In claim 4,
A battery cell manufacturing apparatus for controlling a gap between the first and second pressing parts by inserting a plurality of the additional support parts to be stacked between the first support part and the second support part.
상기 제1,2 지지부는 돌출 길이가 다른 여러 종류로 형성되고,
상기 실링부의 실링 두께에 따라 상기 제1,2 지지부는 탈부착 및 교체되는 전지셀 제조 장치.In claim 1,
The first and second support portions are formed in several types having different protrusion lengths,
The battery cell manufacturing apparatus in which the first and second support parts are detachably attached and replaced according to the sealing thickness of the sealing part.
상기 하부 금형부 및 상기 상부 금형부 사이에 전지셀의 실링부를 배치하는 단계; 및
상기 하부 금형부와 상기 상부 금형부를 접촉시켜 상기 실링부를 가압하는 단계를 포함하는 전지셀 제조 방법.adjusting the protrusion lengths of the first support part of the lower mold part and the second support part of the upper mold part;
disposing a sealing part of the battery cell between the lower mold part and the upper mold part; and
and pressing the sealing part by contacting the lower mold part with the upper mold part.
상기 제1,2 지지부의 돌출 길이를 조절하는 단계에서,
상기 하부 금형부와 상기 상부 금형부 사이에 삽입되는 추가 지지부의 삽입 개수를 달리하여 상기 하부 금형부의 제1 가압부와 상기 상부 금형부의 제2 가압부 사이 간격을 조절하는 전지셀 제조 방법.In claim 8,
In the step of adjusting the protrusion length of the first and second support parts,
A battery cell manufacturing method for adjusting a gap between the first pressing part of the lower mold part and the second pressing part of the upper mold part by varying the number of insertions of the additional support parts inserted between the lower mold part and the upper mold part.
상기 제1,2 지지부의 돌출 길이를 조절하는 단계에서,
조절된 돌출 길이를 가진 제1 지지부 및/또는 제2 지지부를 상기 하부 금형부 및/또는 상기 상부 금형부에 부착하는 단계를 더 포함하는 전지셀 제조 방법.In claim 8,
In the step of adjusting the protrusion length of the first and second support parts,
The method of manufacturing a battery cell further comprising attaching a first support part and/or a second support part having an adjusted protrusion length to the lower mold part and/or the upper mold part.
상기 실링부를 가압하는 단계 후,
부착되어 있던 상기 제1 지지부 및/또는 상기 제2 지지부를 탈거하고 돌출 길이가 다른 상기 제1 지지부 및/또는 제2 지지부를 부착하는 단계;
상기 하부 금형부 및 상기 상부 금형부 사이에 전지셀의 실링부를 재배치하는 단계; 및
다른 돌출 길이를 가진 상기 제1 지지부 및/또는 상기 제2 지지부가 부착된 상기 하부 금형부와 상기 상부 금형부를 접촉시켜 상기 실링부를 가압하는 단계를 더 포함하는 전지셀 제조 방법.
In claim 10,
After pressing the sealing part,
removing the attached first support part and/or the second support part and attaching the first support part and/or the second support part having different protruding lengths;
relocating the sealing part of the battery cell between the lower mold part and the upper mold part; and
The battery cell manufacturing method further comprising the step of pressing the sealing part by contacting the upper mold part with the lower mold part to which the first support part and/or the second support part having different protrusion lengths are attached.
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