KR20220111895A - 파우치형 이차전지 제조 방법 및 장치 - Google Patents

파우치형 이차전지 제조 방법 및 장치 Download PDF

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KR20220111895A
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이기옥
한민규
정행선
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주식회사 엔에스머티리얼즈
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Abstract

리드탭의 절연 필름을 표면 처리하기 위한 파우치형 이차전지 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 리드탭을 공급하는 단계, 상기 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착하는 단계, 상기 절연 필름의 표면을 가공 처리하여 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계, 및 상기 활성화된 절연 필름 위에 파우치를 부착하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

파우치형 이차전지 제조 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FABRICATING SECONDARY BATTERY OF POUCH TYPE}
본 발명은 파우치형 이차전지 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드탭의 절연 필름을 표면 처리하기 위한 파우치형 이차전지 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는, 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 전기에너지를 화학에너지로 변환하는 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이다.
이차전지는, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(NLi-Ion) 전지, 그리고 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등을 포함할 수 있다.
이차전지 중 리튬 이차전지는, 약 500회 이상의 사이클 수명과 약 1시간 내지 2시간 정도의 짧은 충전 시간을 가지고, 니켈-수소 전지에 비해서 약 30% 내지 40% 정도 가벼워 경량화가 가능하며, 현존하는 이차전지 중 단위전지 당 전압(3.0 내지 3.7 V)이 가장 높고 에너지 밀도가 우수하여, 이동 기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다
이러한 리튬 이차전지는, 배터리 셀이 알루미늄 봉지재인 파우치에 의해 봉지되어 파우치형 이차전지로 가공될 수 있다.
파우치형 이차전지는, 봉지재인 파우치에 수용되는 배터리 셀, 배터리 셀에 구비된 전극들의 전극탭들에 전기적으로 연결되어 파우치의 외부로 인출되는 리드탭, 그리고, 리드탭을 전기적으로 절연하는 절연 필름을 포함할 수 있다.
특히, 절연 필름은, 일면이 리드탭에 융착되고, 일면과 반대되는 타면이 파우치에 융착됨으로써, 리드탭과 파우치 사이의 계면을 밀봉하는 기능을 수행할 수 있다.
하지만, 리드탭에 융착된 절연 필름의 바깥면과 배터리 셀을 감싸고 있는 파우치의 내측면을 용접하여 절연 필름과 파우치를 융착시킬 경우, 절연 필름과 파우치의 용접 부분에서 전해액의 누유가 주로 발생하는 문제가 있었다.
이러한 전해액의 누유는, 이차전지의 안정성을 저하시키므로 절연 필름과 파우치의 융착성을 향상시키는 것이 주요한 이슈로 대두되고 있다.
따라서, 향후, 전해액의 누유를 차단할 수 있도록 절연 필름과 파우치의 융착력 또는 접착력을 향상시킬 수 있는 파우치형 이차전지 제조 방법의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1586072호(2016년 01월 11일)
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 절연 필름과 파우치의 융착성 또는 접착성을 향상시킬 수 있는 파우치형 이차전지 제조 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 파우치형 이차전지 제조 방법은, 리드탭을 공급하는 단계, 상기 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착하는 단계, 상기 절연 필름의 표면을 가공 처리하여 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계, 및 상기 활성화된 절연 필름 위에 파우치를 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름을 부착하는 단계는, 상기 리드탭의 상부면 중 일부 영역에 제1 실란트를 배치하는 단계, 상기 제1 실란트에 대응하도록 상기 리드탭의 하부면 중 일부 영역에 제2 실란트를 배치하는 단계, 및 상기 제1, 제2 실란트를 상기 리드탭에 열융착시키는 단계를 포함할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름은, 상기 리드탭의 상부면 중 일부 영역에 부착되는 제1 실란트, 그리고 상기 리드탭의 하부면 중 일부 영역에 부착되는 제2 실란트를 포함하고, 상기 제1 실란트의 양측 끝단은, 상기 제2 실란트의 양측 끝단에 각각 부착될 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 제1, 제2 실란트는, 상기 리드탭의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 제1, 제2 실란트는, 상기 리드탭을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 제1, 제2 실란트의 폭은, 서로 동일할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 제1, 제2 실란트의 폭은, 상기 리드탭의 폭보다 더 작을 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 제1, 제2 실란트의 양측 끝단은, 상기 리드탭의 외부 주변에서 서로 부착될 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 절연 필름이 부착된 리드탭을 플라즈마 가공 처리 장치로 이송하는 단계, 상기 플라즈마 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 플라즈마를 발생시키는 단계, 상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계, 및 설정 시간 경과 후에 상기 플라즈마 발생을 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 상기 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 동시에 플라즈마 처리할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 상기 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 서로 다른 시간에 플라즈마 처리할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 플라즈마 처리하여 제1 플라즈마 처리 표면을 형성하고, 상기 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 플라즈마 처리하여 제2 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 상기 절연 필름의 외부 노출 표면 중 전체 영역에 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 상기 절연 필름의 외부 노출 표면 중 일부 영역에 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여, 상기 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 플라즈마 처리면을 형성하고, 상기 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여, 상기 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 플라즈마 처리면을 형성하고, 상기 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 플라즈마 처리면을 형성하며, 상기 리드탭의 경계에 위치하는 절연 필름의 중앙 영역과 양끝단 영역 사이의 영역에 제5 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는, 상기 절연 필름이 부착된 리드탭을 레이저 가공 처리 장치로 이송하는 단계, 상기 레이저 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 레이저를 출사시키는 단계, 상기 절연 필름의 표면에 레이저를 조사하여 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계, 및 설정 시간 경과 후에 상기 레이저 출사를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 상기 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 동시에 레이저 조사할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 상기 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 서로 다른 시간에 레이저 조사할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 레이저 조사하여 제1 레이저 패턴을 형성하고, 상기 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 레이저 조사하여 제2 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여 상기 절연 필름의 외부 노출 표면 중 전체 영역에 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여 상기 절연 필름의 외부 노출 표면 중 일부 영역에 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여, 상기 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 레이저 패턴을 형성하고, 상기 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하는 단계는, 상기 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여, 상기 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 레이저 패턴을 형성하고, 상기 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 레이저 패턴을 형성하며, 상기 리드탭의 경계에 위치하는 절연 필름의 중앙 영역과 양끝단 영역 사이의 영역에 제5 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 파우치형 이차전지 제조 장치는, 리드탭을 공급하는 리드탭 공급부, 상기 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착하는 절연 필름 부착부, 상기 절연 필름의 표면을 가공 처리하여 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 표면 처리부, 그리고 상기 활성화된 절연 필름 위에 파우치를 부착하는 파우치 부착부를 포함할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 표면 처리부는, 설정 조건에 따라 플라즈마를 발생시키고, 상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 상기 절연 필름의 표면에 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
파우치형 이차전지 제조 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 표면 처리부는, 설정 조건에 따라 레이저를 출사시키고, 상기 절연 필름의 표면에 레이저를 조사하여 상기 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 파우치형 이차전지 제조 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 절연 필름의 융착면 또는 접착면의 표면적을 증가시켜 절연 필름과 파우치 사이의 융착성 또는 접착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 배터리 셀을 감싸는 파우치 안쪽면과 리드탭에 융착된 절연 필름의 바깥쪽면의 융착력 강도를 증가시켜서 전해액에 대한 내전해성을 향상시키고 접착력을 쉽고 강하게 하여 용접력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 화학 약품을 사용하지 않고도 절연 필름과 파우치의 융착성을 향상시켜 환경 오염 및 불량률을 최소화하고 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 파우치의 융착 또는 접착시, 파우치와 절연 필름 가공 영역 사이의 계면에서 발생한 기포들을 플라즈마 처리면 또는 레이저 패턴을 통해 외부로 배출시킴으로써, 계면에 기포들이 내포되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파우치형 이차전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 리드탭의 절연 필름 표면에 형성되는 처리면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 패턴 형성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 리드탭의 절연 필름과 파우치의 융착을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 파우치형 이차전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 파우치형 이차전지(100)는, 봉지재인 파우치(110)에 수용되는 배터리 셀(120), 배터리 셀(120)에 구비된 전극(122)들의 전극탭(124)들에 전기적으로 연결되어 파우치(110)의 외부로 인출되는 리드탭(130), 그리고, 리드탭(130)을 전기적으로 절연하는 절연 필름(140)을 포함할 수 있다.
여기서, 절연 필름(140)은, 일면이 리드탭(130)에 융착되고, 일면과 반대되는 타면이 파우치(110)에 융착됨으로써, 리드탭(130)과 파우치(110) 사이의 계면을 밀봉하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 절연 필름(140)의 표면은, 플라즈마 또는 레이저 등을 이용하여 가공 처리되어 소정 처리면이 형성될 수 있다.
즉, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 절연 필름의 융착면 또는 접착면의 표면적을 증가시켜 절연 필름과 파우치 사이의 융착성 또는 접착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 리드탭(130)은, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등과 같은 금속 소재로 구성되고, 절연 필름(140)은, 폴리프로필렌(Polypropylene) 등과 같은 합성 수지로 구성되며, 파우치(110)는, 합성 수지로 구성되며 절연 필름(140)과 융착되는 합성 수지층 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파우치형 이차전지 제조 장치(500)는, 리드탭을 공급하는 리드탭 공급부(510), 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착하는 절연 필름 부착부(520), 절연 필름의 표면을 가공 처리하여 절연 필름의 표면을 활성화하는 표면 처리부(530), 그리고 활성화된 절연 필름 위에 파우치를 부착하는 파우치 부착부(540)를 포함할 수 있다.
여기서, 절연 필름 부착부(520)는, 리드탭의 상부면 중 일부 영역에 제1 실란트를 배치하고, 제1 실란트에 대응하도록 리드탭의 하부면 중 일부 영역에 제2 실란트를 배치하며, 제1, 제2 실란트를 리드탭에 열융착시킴으로써, 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착할 수 있다.
일 예로, 절연 필름은, 리드탭의 상부면 중 일부 영역에 부착되는 제1 실란트, 그리고 리드탭의 하부면 중 일부 영역에 부착되는 제2 실란트를 포함하고, 제1 실란트의 양측 끝단은, 제2 실란트의 양측 끝단에 각각 부착될 수 있다.
여기서, 제1, 제2 실란트는, 리드탭의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 제1, 제2 실란트는, 리드탭을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
이어, 제1, 제2 실란트의 폭은, 서로 동일할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
다음, 제1, 제2 실란트의 폭은, 리드탭의 폭보다 더 작을 수 있다.
그리고, 제1, 제2 실란트의 양측 끝단은, 리드탭의 외부 주변에서 서로 부착될 수 있다.
이처럼, 절연 필름은, 리드탭의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있고, 절연 필름의 폭은, 리드탭의 폭보다 더 작을 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
이어, 표면 처리부(530)는, 설정 조건에 따라 플라즈마를 발생시키고, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 표면에 활성화할 수 있다.
즉, 표면 처리부(530)는, 절연 필름이 부착된 리드탭을 플라즈마 가공 처리 장치로 이송하고, 플라즈마 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 플라즈마를 발생시키며, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 표면을 활성화하고, 설정 시간 경과 후에 플라즈마 발생을 종료할 수 있다.
여기서, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 활성화할 때, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 동시에 플라즈마 처리할 수 있다.
일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다.
다른 일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 서로 다른 시간에 플라즈마 처리할 수도 있다.
일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다.
다른 일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 플라즈마 처리하여 제1 플라즈마 처리면을 형성하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 플라즈마 처리하여 제2 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
여기서, 제1 플라즈마 처리면과 제2 플라즈마 처리면은, 서로 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제1 플라즈마 처리면과 제2 플라즈마 처리면은, 서로 다를 수도 있다.
제1 플라즈마 처리면이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 플라즈마 처리면이 형성된 제2 영역의 면적과 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제1 플라즈마 처리면이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 플라즈마 처리면이 형성된 제2 영역의 면적과 다를 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 전체 영역에 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
경우에 따라, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 일부 영역에 플라즈마 처리면을 형성할 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 플라즈마 처리면을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
여기서, 제3 플라즈마 처리면과 제4 플라즈마 처리면은, 서로 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제3 플라즈마 처리면과 제4 플라즈마 처리면은, 서로 다를 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 플라즈마 처리면을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 플라즈마 처리면을 형성하며, 리드탭의 경계에 위치하는 절연 필름의 중앙 영역과 양끝단 영역 사이의 영역에 제5 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다.
여기서, 제3, 제4, 제5 플라즈마 처리면은, 서로 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제3, 제4, 제5 플라즈마 처리면은, 서로 다를 수도 있다.
다른 경우로서, 제3, 제4 플라즈마 처리면은, 서로 동일하고, 제5 플라즈마 처리면과는 다를 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 설정 조건에 따라 레이저를 출사시키고, 절연 필름의 표면에 레이저를 조사하여 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성할 수 있다.
즉, 표면 처리부(530)는, 절연 필름이 부착된 리드탭을 레이저 가공 처리 장치로 이송하고, 레이저 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 레이저를 출사시키며, 절연 필름의 표면에 레이저를 조사하여 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하고, 설정 시간 경과 후에 상기 레이저 출사를 종료할 수 있다.
여기서, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 동시에 레이저 조사할 수 있다.
일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 레이저 조사할 수 있다.
다른 일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 레이저 조사할 수 있다.
경우에 따라, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 서로 다른 시간에 레이저 조사할 수도 있다.
일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 레이저 조사할 수 있다.
다른 일 예로, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 레이저 조사할 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 레이저 조사하여 제1 레이저 패턴을 형성하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 레이저 조사하여 제2 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
일 예로, 제1 레이저 패턴과 제2 레이저 패턴은, 서로 동일할 수 있다.
다른 일 예로, 제1 레이저 패턴과 제2 레이저 패턴은, 서로 다를 수 있다.
그리고, 제1 레이저 패턴이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 레이저 패턴이 형성된 제2 영역의 면적과 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제1 레이저 패턴이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 레이저 패턴이 형성된 제2 영역의 면적과 다를 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 전체 영역에 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
경우에 따라, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 일부 영역에 레이저 패턴을 형성할 수도 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 레이저 패턴을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
여기서, 제3 레이저 패턴과 제4 레이저 패턴은, 서로 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제3 레이저 패턴과 제4 레이저 패턴은, 서로 다를 수 있다.
또한, 표면 처리부(530)는, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 레이저 패턴을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 레이저 패턴을 형성하며, 리드탭의 경계에 위치하는 절연 필름의 중앙 영역과 양끝단 영역 사이의 영역에 제5 레이저 패턴을 형성할 수 있다.
여기서, 제3, 제4, 제5 레이저 패턴은, 서로 동일할 수 있다.
경우에 따라, 제3, 제4, 제5 레이저 패턴은, 서로 다를 수 있다.
다른 경우로서, 제3, 제4 레이저 패턴은, 서로 동일하고, 제5 레이저 패턴과는 다를 수도 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 리드탭의 절연 필름 표면에 형성되는 처리면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 리드탭의 절연 필름(140) 표면 위에 플라즈마 처리면을 형성할 때, 플라즈마 처리 조건에 따라 다양한 표면 거칠기를 갖는 플라즈마 처리면이 형성될 수 있거나, 또는 레이저 패턴을 형성할 때, 도트 패턴(142), 라인 패턴(144), 그리고 격자 패턴(146) 중 적어도 어느 한 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명은, 리드탭의 절연 필름(140) 표면 위에 플라즈마 처리면 또는 레이저 패턴을 형성할 때, 패턴 형성 영역의 폭이 절연 필름의 폭과 동일하거나 또는 절연 필름의 폭보다 더 작도록 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 리드탭의 절연 필름(140) 표면 위에 플라즈마 또는 레이저 패턴을 형성할 때, 절연 필름(140)의 소정영역에 균일한 깊이를 갖는 패턴을 형성할 수 있다.
일 예로, 패턴의 깊이는, 절연 필름(140) 두께 대비 약 10% ~ 50%일 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
경우에 따라, 본 발명은, 패턴을 형성할 때, 절연 필름(140)의 소정영역에 불균일한 깊이를 갖는 패턴을 형성할 수도 있다.
일 예로, 본 발명은, 절연 필름(140)의 소정영역 중 에지 영역의 깊이가 중앙 영역의 깊이보다 더 깊도록 패턴을 형성할 수 있다.
다른 예로, 본 발명은, 절연 필름(140)의 소정영역 중 중앙 영역에서 에지 영역 방향으로 깊이가 점차적으로 깊어지도록 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름(140)의 전체에 패턴을 형성할 수 있다.
경우에 따라, 본 발명은, 절연 필름(140)의 일부에만 패턴을 형성할 수도 있다.
일 예로, 패턴의 면적은, 절연 필름(140)의 외부 노출면 전체 면적 대비 약 40% ~ 95%일 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명은, 절연 필름(140) 표면 위에 복수의 패턴들을 형성하고, 서로 인접하는 패턴들 사이의 간격이 균일할 수 있다.
경우에 따라, 본 발명은, 절연 필름(140) 표면 위에 복수의 패턴들을 형성하고, 서로 인접하는 패턴들 사이의 간격이 불균일할 수도 있다.
일 예로, 본 발명은, 절연 필름(140)의 소정영역 중 중앙 영역에서 에지 영역 방향으로 서로 인접하는 패턴들 사이의 간격이 점차적으로 좁아질 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 패턴 형성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 절연 필름 표면 위에 패턴을 형성하기 위한 레이저 가공 처리 장치로서, 레이저 가공 처리 장치(30)는, 절연 필름 표면(LO)에 레이저 패턴 가공을 실시할 수 있다.
레이저 가공 처리 장치(30)는, 절연 필름(LO)의 상면 및 하면 각각에 레이저 패턴을 레이저 마킹할 수 있도록 마련된다.
예를 들어, 레이저 가공 처리 장치(30)는, 절연 필름(LO)의 미리 정해진 가공 영역의 상면에 레이저 패턴을 레이저 마킹하기 위한 제1 마킹기(32)와, 절연 필름(LO)의 미리 정해진 가공 영역의 하면에 레이저 패턴을 레이저 마킹하기 위한 제2 마킹기(34) 등을 구비할 수 있다.
또한, 제1 마킹기(32)는, 레이저빔(LB)을 생성하여 발진하는 제1 레이저 발진기(32a)와, 제1 레이저 발진기(32a)로부터 전달된 레이저빔(LB)을 미리 정해진 스캔 영역에 조사하는 제1 레이저 스캐너(32b)와, 제1 레이저 스캐너(32b)를 절연 필름(LO)의 폭 방향으로 왕복 이송하는 제1 스캐너 드라이버(32c)와, 제1 레이저 발진기(32a)로부터 발진된 레이저빔(LB)을 제1 레이저 스캐너(32b)에 전달하도록 제1 레이저 발진기(32a)와 제1 레이저 스캐너(32b) 사이에 설치되는 적어도 하나의 제1 반사 미러(32d) 등을 구비할 수 있다.
또한, 제2 마킹기(34)는, 레이저빔(LB)을 생성하여 발진하는 제2 레이저 발진기(34a)와, 제2 레이저 발진기(34a)로부터 전달된 레이저빔(LB)을 미리 정해진 스캔 영역에 조사하는 제2 레이저 스캐너(34b)와, 제2 레이저 스캐너(34b)를 절연 필름의 폭 방향으로 왕복 이송하는 제2 스캐너 드라이버(34c)와, 제2 레이저 발진기(34a)로부터 발진된 레이저빔(LB)을 제2 레이저 스캐너(34b)에 전달하도록 제2 레이저 발진기(34a)와 제2 레이저 스캐너(34b) 사이에 설치되는 적어도 하나의 제2 반사 미러(34d) 등을 구비할 수 있다.
제1 마킹기(32)와 제2 마킹기(34)는, 레이저빔(LB)을 조사하는 위치만 서로 상이하도록 설치될 뿐 구조는 서로 동일하다. 이에, 이하에서는 제1 마킹기(32)를 예로 들어 마킹기들의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
제1 레이저 발진기(32a)는, 절연 필름(LO)을 레이저 가공할 수 있는 레이저빔(LB)을 생성하여 발진할 수 있다. 예를 들어, 절연 필름(LO)이 합성 수지 재질로 구성되는 경우에, 제1 레이저 발진기(32a)는 9.3㎛ 또는 10.6 ㎛의 파장을 갖는 CO2 레이저빔(LB)을 생성하여 발진할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
제1 레이저 스캐너(32b)는, 제1 레이저 발진기(32a)로부터 제1 반사 미러(32d)를 통해 전달된 레이저빔(LB)의 광경로를 조절하여, 미리 정해진 스캔 영역에 레이저빔(LB)을 조사할 수 있도록 마련된다. 예를 들어, 제1 레이저 스캐너(32b)는, X축 서보 모터(32F)에 의해 구동되며, 레이저빔(LB)의 광경로를 절연 필름의 폭 방향으로 변경 가능한 X축 미러(32E)와, Y축 서보 모터(32H)에 의해 구동되며, 레이저빔(LB)의 광경로를 상기 길이 방향으로 변경 가능한 Y축 미러(32G)를 포함할 수 있다. 또한, X축 미러(32E) 및 Y축 미러(32G)에 의해 광경로가 변경된 레이저빔(LB)은 제1 레이저 스캐너(32b)에 구비된 렌즈(32i)에 의해 집광되어 절연 필름(LO)에 조사될 수 있다. 렌즈(32i)는 에프-세타(f-θ)인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명에 따른 리드탭의 절연 필름과 파우치의 융착을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 파우치형 이차전지는, 봉지재인 파우치(110)에 배터리 셀이 수용되고, 배터리 셀에 구비된 전극들의 전극탭들에 전기적으로 연결되어 파우치(110)의 외부로 리드탭(130)이 인출되며, 리드탭(130)을 전기적으로 절연하는 절연 필름(140)이 배치될 수 있다.
여기서, 절연 필름(140)은, 파우치(110)의 융착성 또는 접착성을 높이기 위하여 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름(140)의 표면을 비접촉식으로 가공 처리할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 절연 필름의 융착면 또는 접착면의 표면적을 증가시켜 절연 필름과 파우치 사이의 융착성 또는 접착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 배터리 셀을 감싸는 파우치 안쪽면과 리드탭에 융착된 절연 필름의 바깥쪽면의 융착력 강도를 증가시켜서 전해액에 대한 내전해성을 향상시키고 접착력을 쉽고 강하게 하여 용접력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 화학 약품을 사용하지 않고도 절연 필름과 파우치의 융착성을 향상시켜 환경 오염 및 불량률을 최소화하고 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 파우치의 융착 또는 접착시, 파우치와 절연 필름 가공 영역 사이의 계면에서 발생한 기포들을 플라즈마 처리면 또는 레이저 패턴을 통해 외부로 배출시킴으로써, 계면에 기포들이 내포되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 먼저 리드탭을 공급할 수 있다(S10).
이어, 본 발명은, 리드탭이 공급되면 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착할 수 있다(S20).
여기서, 본 발명은, 절연 필름을 부착할 때, 리드탭의 상부면 중 일부 영역에 제1 실란트를 배치하고, 제1 실란트에 대응하도록 리드탭의 하부면 중 일부 영역에 제2 실란트를 배치하며, 제1, 제2 실란트를 리드탭에 열융착시킬 수 있다.
일 예로, 절연 필름은, 리드탭의 상부면 중 일부 영역에 부착되는 제1 실란트와, 리드탭의 하부면 중 일부 영역에 부착되는 제2 실란트를 포함할 수 있는데, 제1 실란트의 양측 끝단은, 제2 실란트의 양측 끝단에 각각 부착될 수 있다.
이때, 제1, 제2 실란트는, 리드탭의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제1, 제2 실란트는, 리드탭을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1, 제2 실란트의 폭은, 서로 동일할 수 있다. 또한, 제1, 제2 실란트의 폭은, 리드탭의 폭보다 더 작을 수 있다. 또한, 제1, 제2 실란트의 양측 끝단은, 리드탭의 외부 주변에서 서로 부착될 수 있다.
그리고, 절연 필름은, 리드탭의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 절연 필름의 폭은, 리드탭의 폭보다 더 작을 수 있다.
다음, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 가공 처리하여 절연 필름의 표면을 활성화할 수 있다(S30).
일 실시예로, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 활성화할 때, 절연 필름이 부착된 리드탭을 플라즈마 가공 처리 장치로 이송하고, 플라즈마 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 플라즈마를 발생시키며, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 표면을 활성화하고, 설정 시간 경과 후에 플라즈마 발생을 종료할 수 있다.
본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 동시에 플라즈마 처리할 수 있다. 여기서, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다. 경우에 따라, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 서로 다른 시간에 플라즈마 처리할 수 있다. 여기서, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다. 경우에 따라, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 플라즈마 처리하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 플라즈마 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 플라즈마 처리하여 제1 플라즈마 처리면을 형성하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 플라즈마 처리하여 제2 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다. 여기서, 제1 플라즈마 처리면과 제2 플라즈마 처리면은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제1 플라즈마 처리면과 제2 플라즈마 처리면은, 서로 다를 수도 있다. 또한, 제1 플라즈마 처리면이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 플라즈마 처리면이 형성된 제2 영역의 면적과 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제1 플라즈마 처리면이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 플라즈마 처리면이 형성된 제2 영역의 면적과 다를 수도 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 전체 영역에 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다. 경우에 따라, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 일부 영역에 플라즈마 처리면을 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 플라즈마 처리면을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다. 여기서, 제3 플라즈마 패턴과 제4 플라즈마 처리면은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제3 플라즈마 패턴과 제4 플라즈마 처리면은, 서로 다를 수도 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 플라즈마 처리면을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 플라즈마 처리면을 형성하며, 리드탭의 경계에 위치하는 절연 필름의 중앙 영역과 양끝단 영역 사이의 영역에 제5 플라즈마 처리면을 형성할 수 있다. 여기서, 제3, 제4, 제5 플라즈마 처리면은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제3, 제4, 제5 플라즈마 처리면은, 서로 다를 수도 있다. 다른 경우로서, 제3, 제4 플라즈마 처리면은, 서로 동일하고, 제5 플라즈마 처리면과는 다를 수도 있다.
다른 실시 예로서, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 활성화할 때, 절연 필름이 부착된 리드탭을 레이저 가공 처리 장치로 이송하고, 레이저 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 레이저를 출사시키며, 절연 필름의 표면에 레이저를 조사하여 절연 필름의 표면에 소정 패턴을 형성하고, 설정 시간 경과 후에 레이저 출사를 종료할 수 있다.
본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 동시에 레이저 조사할 수 있다. 여기서, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 레이저 조사할 수 있다. 경우에 따라, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 레이저 조사할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면과 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 서로 다른 시간에 레이저 조사할 수 있다. 여기서, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 다른 제2 조건으로 레이저 조사할 수 있다. 경우에 따라, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건으로 레이저 조사하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 제1 조건과 동일한 제2 조건으로 레이저 조사할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 리드탭의 상부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 레이저 조사하여 제1 레이저 패턴을 형성하고, 리드탭의 하부에 위치하는 절연 필름의 바깥 표면을 레이저 조사하여 제2 레이저 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 제1 레이저 패턴과 제2 레이저 패턴은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제1 레이저 패턴과 제2 레이저 패턴은, 서로 다를 수도 있다. 또한, 제1 레이저 패턴이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 레이저 패턴이 형성된 제2 영역의 면적과 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제1 레이저 패턴이 형성된 제1 영역의 면적은, 제2 레이저 패턴이 형성된 제2 영역의 면적과 다를 수 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 전체 영역에 레이저 패턴을 형성할 수 있다. 경우에 따라, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여 절연 필름의 외부 노출 표면 중 일부 영역에 레이저 패턴을 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 레이저 패턴을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 레이저 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 제3 레이저 패턴과 제4 레이저 패턴은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제3 레이저 패턴과 제4 레이저 패턴은, 서로 다를 수 있다.
또한, 본 발명은, 절연 필름의 표면을 레이저 조사하여, 리드탭에 중첩되는 절연 필름의 중앙 영역에 제3 레이저 패턴을 형성하고, 리드탭에 미중첩되는 절연 필름의 양끝단 영역에 제4 레이저 패턴을 형성하며, 리드탭의 경계에 위치하는 절연 필름의 중앙 영역과 양끝단 영역 사이의 영역에 제5 레이저 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 제3, 제4, 제5 레이저 패턴은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제3, 제4, 제5 레이저 패턴은, 서로 다를 수 있다. 다른 경우로서, 제3, 제4 레이저 패턴은, 서로 동일하고, 제5 레이저 패턴과는 다를 수도 있다.
그리고, 본 발명은, 소정 패턴이 형성된 절연 필름 위에 파우치를 부착할 수 있다(S40).
이와 같이, 본 발명은, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 절연 필름의 융착면 또는 접착면의 표면적을 증가시켜 절연 필름과 파우치 사이의 융착성 또는 접착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 플라즈마 또는 레이저를 이용하여 절연 필름의 표면을 비접촉식으로 가공 처리함으로써, 배터리 셀을 감싸는 파우치 안쪽면과 리드탭에 융착된 절연 필름의 바깥쪽면의 융착력 강도를 증가시켜서 전해액에 대한 내전해성을 향상시키고 접착력을 쉽고 강하게 하여 용접력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 화학 약품을 사용하지 않고도 절연 필름과 파우치의 융착성을 향상시켜 환경 오염 및 불량률을 최소화하고 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 파우치의 융착 또는 접착시, 파우치와 절연 필름 가공 영역 사이의 계면에서 발생한 기포들을 플라즈마 처리면 또는 레이저 패턴을 통해 외부로 배출시킴으로써, 계면에 기포들이 내포되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
500: 파우치형 이차전지 제조 장치
510: 리드탭 공급부
520: 절연 필름 부착부
530: 표면 처리부
540: 파우치 부착부

Claims (2)

  1. 리드탭을 공급하는 단계;
    상기 리드탭의 소정 영역에 절연 필름을 부착하는 단계;
    상기 절연 필름의 표면을 가공 처리하여 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계; 및
    상기 활성화된 절연 필름 위에 파우치를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계는,
    상기 절연 필름이 부착된 리드탭을 플라즈마 가공 처리 장치로 이송하는 단계;
    상기 플라즈마 가공 처리 장치를 구동시켜 설정 조건에 따라 플라즈마를 발생시키는 단계;
    상기 절연 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 상기 절연 필름의 표면을 활성화하는 단계; 및
    설정 시간 경과 후에 상기 플라즈마 발생을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지 제조 방법.
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