KR20230144765A - 이차전지 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 이차전지 및 이의 제조방법 에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이차전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩형으로 대략 분류할 수 있다.
기존에는 상기 전극 조립체를 상기 전지 케이스 장착하는 과정에서 상기 전극 조립체의 가장자리 부분의 분리막이 서로 분리되어 있어서, 공정상 비효율이 발생하였다.
또한, 이물질이 분리된 분리막 사이로 들어가서, 이차전지의 성능을 저하시키는 문제가 있었다.
본 발명은 이차전지 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 폴딩되는 분리막 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계; 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계; 상기 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및 상기 전극 조립체가 수납된 상기 전지 케이스에 전해액을 주입하고, 상기 전지 케이스를 밀봉하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조방법으로서, 상기 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계 전에 상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리를 1회 이상 가열 및 가압하는 단계를 더 포함하는 이차전지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는, 본 출원에 따른 이차전지의 제조방법으로 제조된 이차전지를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 본 출원에 따른 이차전지를 단위셀로 포함하는 전지모듈을 제공한다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시상태는, 본 출원에 따른 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 전극 및 분리막을 적층하여 제조되는 전극 조립체의 제조 과정에서 분리막의 주름 발생 또는 전극의 위치가 틀어지는 문제를 감소시킬 수 있다.
본 출원의 실시상태에 따른 전극 조립체 제조 방법 및 제조 장치는 균일한 성능의 전극 조립체를 제조할 수 있으며, 전극의 위치가 틀어지지 않도록 정렬시켜 고정할 수 있어, 에너지 밀도가 향상되고, 전극 조립체에서 전극이 돌출되어 전지 외관까지 돌출 형성되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 실시상태에 따른 이차전지의 제조 방법은 성능이 균일하고 우수한 전극 조립체를 사용하므로, 이차전지의 불량을 줄이고, 성능이 우수한 이차전지의 제조 및 제공이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 통해 제조되는 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구성에만 한정되지 않는다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시상태는, 폴딩되는 분리막 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계; 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계; 상기 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및 상기 전극 조립체가 수납된 상기 전지 케이스에 전해액을 주입하고, 상기 전지 케이스를 밀봉하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조방법으로서, 상기 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계 전에 상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리를 1회 이상 가열 및 가압하는 단계를 더 포함하는 이차전지의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에 있어서, 상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리는 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극의 적층 방향에 수직 방향으로 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 일정 거리 이격되어 있는 영역을 의미하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이격되어 있는 상기 일정 거리는 상기 전극으로부터 상기 전극조립체 두께의 1/15 내지 1/10인 거리를 의미할 수 있다.
즉, 본 발명은 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하고, 상기 전지 케이스(case)에 전해액을 주입한 후 밀봉하는 공정인 패키징(packaging) 공정 전에, 상기 전극 조립체의 가장자리 영역에 해당하는 분리막 영역을 추가로 가열 및 가압하는 것이 특징이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 도 1의 (a)와 같이 패키지 공정을 진행하기 전에 전극 조립체(10)의 가장자리 부분을 가열 및 가압한다. 즉, 전극 조립체(10)를 위에서 바라봤을 때, 분리막(14)의 양쪽 측면만 가열 및 가압하는 것이 아니라 필요한 경우, 분리막(14)의 다른 부분도 가열 및 가압할 수 있다. 즉, 도 1 (b)에 예시된 바와 같이, 도 1 (b)의 점선으로 표시된 영역 모두 가열 및 가압할 수 있다. 다시 말해서, 상기 분리막(14)의 표면에서 상기 제1 전극(11) 및 상기 제2 전극(12)의 표면과 맞닿지 않는 영역이라면 본 발명의 분리막 가장자리에 해당함을 의미한다. 이를 통해서, 전극 조립체(10)의 가장자리 영역의 다수의 분리막(14)을 하나로 접착할 수 있다.
즉, 본 발명의 제조방법을 통해서 패키지 공정을 진행하기 전 상기 전극 조립체를 구성하는 다수의 분리막을 하나로 접착할 수 있다. 이는, 상기 전극 조립체를 상기 전지 케이스에 주입하기 용이하여 공정상의 효율을 도모할 수 있다.
또한, 다수의 분리막을 하나로 접착함으로써, 전극의 용량을 구현할 수 있는 공간을 더 확보할 수 있게 되므로, 상기 분리막으로 인하여 전극의 용량을 구현할 수 없는 사용할 수 없는 공간(불용 체적, dead volume)이 발생하는 문제도 해소할 수 있다. 즉, 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 패키지 공정 중에 이물질이 들어가는 것을 방지할 수 있어서, 이차전지의 불량을 줄일 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리를 1회 이상 가열 및 가압하는 단계는 30℃ 이상, 100℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 60초, 바람직하게는 35℃ 이상, 95℃ 이하의 온도 조건 및 1.5Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 30초동안 적층물을 히팅 시키며 가압하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 온도, 압력 및 시간 조건을 만족시키는 경우, 전극 조립체를 구성하는 분리막의 손상을 최소화면서도 다수의 분리막을 하나로 적절한 수준으로 접착할 수 있다. 이를 통해서 상술한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 분리막을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 폴딩되는 분리막 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계는 상기 스택 테이블에 공급되는 분리막을 스택 테이블에 연속적으로 공급하는 단계; 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제1 전극과 마주보도록 일측으로 회전시키는 단계; 및 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극과 마주보도록 타측으로 회전시키는 단계를 포함하고, 상기 스택 테이블을 상기 제1 전극과 마주보도록 일측으로 회전시키는 단계 및 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극과 마주보도록 타측으로 회전시키는 단계를 교대로 번갈아 진행하는 것일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 분리막을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 분리막을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 분리막을 각각 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급하는 것 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제1 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 전극을 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제2 전극을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분리막을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 분리막을 히팅시키며 스택 테이블에 공급하는 것일 수 있다.
이처럼 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 분리막을 각각 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급할 경우, 적층물을 가열 및 가압하는 공정을 보다 효율적으로 진행할 수 하여 공정 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는 상기 스택 테이블 몸체를 가열하여, 상기 적층물을 히팅하는 단계; 및 한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 적층물을 면 가압하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는 30℃ 이상, 100℃ 이하, 바람직하게는 35℃ 이상, 95℃ 이하의 온도 조건에서 진행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는 1Mpa 이상, 5Mpa 이하, 바람직하게는 1.5Mpa 이상, 5Mpa 이하의 압력 조건에서 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는 5초 이상, 60초 이하, 바람직하게는 5초 이상, 30초 이하로 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는 30℃ 이상, 100℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 60초, 바람직하게는 35℃ 이상, 95℃ 이하의 온도 조건 및 1.5Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 30초동안 적층물을 히팅 시키며 가압하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 온도, 압력 및 시간 조건을 만족시키는 경우, 전극 조립체를 구성하는 단위 전극의 손상을 최소화면서도 전극 조립체를 구성하는 전극과 분리막의 적절한 수준의 접착력과 통기도를 동시에 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치를 예시적으로 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치의 개념을 나타낸 정면도이다. 여기서, 편의상 도 2에서는 도 3에 도시된 분리막 공급부(120)를 생략하여 도시하였고, 도 3에서는 도 2에 도시된 그리퍼(170)를 생략하였으며, 평면도 상으로 후방측에 위치된 프레스부(180)를 점선으로 도시하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전극 조립체는 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 스택 테이블(110)과, 분리막(14)을 히팅시키며 공급하는 분리막 공급부(120)와, 제1 전극(11)을 히팅시키며 공급하는 제1 전극 공급부(130)와, 제2 전극(12)을 히팅시키며 공급하는 제2 전극 공급부(140)와, 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시키는 제1 전극 스택부(150)와, 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시키는 제2 전극 스택부(160), 및 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시키는 프레스부(180)를 포함하는 전극 조립체 제조장치(100)에 의해 제조될 수 있다. 또한, 상기 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 스택 테이블(110)에 적층될 때 고정하는 그리퍼(170)를 더 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에 기재된 전극 조립체 제조장치(100)는 예시적으로 나타낸 것으로, 전극 조립체 제조장치의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시상태는, 폴딩되는 분리막 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 적층물 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극이 적층되는 스택 테이블; 상기 적층물을 파지하며 상기 스택 테이블에 적층물을 고정하기 위한 그리퍼; 및 상기 적층물을 가열 및 가압하여 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극 사이를 접착시키는 프레스부를 포함하는 전극 조립체 제조장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극을 공급하는 제1 전극 공급부; 및 상기 제2 전극을 공급하는 제2 전극 공급부는 각각 제1 전극 및 제2 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극 공급부는 제1 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 전극 공급부는 제2 전극을 히팅시키며 공급하는 것일 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)을 적층시켜 전극 조립체(10)를 제조하는 장치이다.
전극 조립체(10)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)이 교대로 적층되어 결집된 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(10)는 예를 들어 분리막(14)이 지그 재그 형태로 폴딩되고, 폴딩되는 분리막(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 교대로 배치되는 형태일 수 있다. 이때, 전극 조립체(10)는 최외각을 분리막(14)이 감싼 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예 따르면 분리막 공급부(120)는 분리막(14)을 히팅시키며 스택 테이블(110) 측으로 분리막(14)을 공급할 수 있다. 또한, 분리막 공급부(120)는 분리막(14)이 통과되는 통로가 형성되고, 통과되는 분리막(14)을 히팅하는 분리막 히팅부(121)를 포함할 수 있다.
한편, 분리막 공급부(120)는 분리막(14)이 권취되는 분리막 롤(122)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14)은 점점 풀어지며 분리막 히팅부(121)를 통과하며 스택 테이블(110)로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택 테이블은 상기 스택 테이블 몸체를 가열하여 상기 적층물을 히팅시키기 위한 히터(heater)를 포함하고, 상기 프레스부는 상기 적층물을 면 가압할 수 있는 한 쌍의 가압블럭을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 프레스부는 히터를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 프레스부(180)는 한 쌍의 가압블럭(181,182)을 가열하는 프레스 히터(183,184)를 더 포함하여, 한 쌍의 가압블럭(181,182)이 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)의 적층물을 히팅시키며 가압 수 있다. 이에 따라, 적층물을 프레스부(180)로 가압 시 상기 제1 전극(11), 상기 분리막(14) 및 상기 제2 전극(12) 사이의 열융착이 보다 잘 이루어져 보다 견고한 접착이 가능할 수 있다.
즉, 스텍 테이블 몸체가 가열되는 것 이외에도 프레스부 자체가 히터를 포함하여 적층된 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 직접적으로 가열하면서 가압하여 제1 전극, 분리막 및 제2 전극 사이를 접착시킬 수 있다.
한 쌍의 가압블럭(181,182)은 가압면이 평면으로 형성되고, 가압면의 가로 및 세로 길이는 제1 전극(11), 분리막(14) 및 제2 전극(12)이 적층된 적층물(S)의 가로 및 세로 길이보다 더 길게 형성될 수 있다. 그리고, 한 쌍의 가압블럭(181, 182)은 제1 가압블럭(181) 및 제2 가압블럭(182)을 포함하고, 제1 가압블럭(181) 및 제2 가압블럭(182)은 직육면체 형태의 사각형 블록으로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 공급하는 제1 전극 공급부; 상기 제2 전극을 공급하는 제2 전극 공급부; 상기 제1 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제1 전극 스택부; 및 상기 제2 전극 공급부로부터 공급되는 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 적층시키는 제2 전극 스택부를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극 공급부는 상기 제1 전극이 상기 제1 전극 스택부에 의해 상기 스택 테이블에 적층되기 전에 안착되는 제1 전극 안착 테이블을 포함하고, 상기 제2 전극 공급부는 상기 제2 전극이 상기 제2 전극 스택부에 의해 상기 스택 테이블에 적층되기 전에 안착되는 제2 전극 안착 테이블을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극 스택부는 상기 제1 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제1 전극을 진공 흡입하는 제1 석션 헤드를 포함하고, 상기 제2 전극 스택부는 상기 제2 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제2 전극을 진공 흡입하는 제2 석션 헤드를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택 테이블을 회전시키는 회전부를 더 포함하고, 상기 분리막이 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치되는 방식으로 지그 재그 폴딩이 가능하도록, 상기 회전부의 일측에 제1 전극 스택부가 구비되고, 상기 회전부의 타측에 제2 전극 스택부가 구비되며, 상기 회전부는 상기 제1 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제1 전극 스택부의 상기 제1 석션 헤드와 마주보도록 일측으로 회전시키고, 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극 스택부의 상기 제2 석션 헤드와 마주보도록 타측으로 회전시키는 것을 교대로 번갈아 진행하는 것일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제1 전극은 양극으로 구성되고, 상기 제2 전극은 음극으로 구성될 수 있지만, 본 발명이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 상기 제1 전극이 음극으로 구성되고, 상기 제2 전극이 양극으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제1 전극 공급부는 상기 제1 전극을 히팅(Heating)시키며 상기 제1 전극 스택부로 공급할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 전극 공급부(130)는 제1 전극(11)이 제1 전극 스택부(150)에 의해 스택 테이블(110)에 적층되기 전에 안착되는 제1 전극 안착 테이블(131) 및 제1 전극 안착 테이블(131)을 가열하여 제1 전극(11)을 히팅시키는 제1 전극 히터(132)를 포함할 수 있다(히터 미도시).
한편, 제1 전극 공급부(130)는 제1 전극(11)이 시트(Sheet) 형태로 권취되는 제1 전극 롤(133)과, 제1 전극 롤(133)에 권취된 시트 형태의 제1 전극(11)이 풀어지며 공급될 때 일정간격으로 절단하여 소정 크기의 제1 전극(11)을 형성시키는 제1 커터(cutter)(134)와, 제1 커터(134)에 절단된 제1 전극(11)을 이동시키는 제1 컨베이어 벨트(conveyer belt)(135)와, 제1 컨베이어 벨트(135)에 의해 이송되는 제1 전극(11)을 진공 흡착하여 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착시키는 제1 전극 공급 헤드(136)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 커터(134)는 시트 형태의 제1 전극(11)을 절단 시 단부에 제1 전극 탭이 돌출형성되도록 커팅 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제2 전극 공급부는 상기 제2 전극을 히팅(Heating)시키며 상기 제2 전극 스택부로 공급할 수 있다.
또한, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)이 제2 전극 스택부(160)에 의해 스택 테이블(110)에 적층되기 전에 안착되는 제2 전극 안착 테이블(141) 및 제2 전극 안착 테이블(141)을 가열하여 제2 전극(12)을 히팅시키는 제2 전극 히터(142)를 포함할 수 있다(히터 미도시).
한편, 제2 전극 공급부(140)는 제2 전극(12)이 시트(Sheet) 형태로 권취되는 제2 전극 롤(143)과, 제2 전극 롤(143)에 권취된 시트 형태의 제2 전극(12)이 풀어지며 공급될 때 일정간격으로 절단하여 소정 크기의 제2 전극(12)을 형성시키는 제2 커터(144)와, 제2 커터(144)에 절단된 제2 전극(12)을 이동시키는 제2 컨베이어 벨트(145)와, 제2 컨베이어 벨트(145)에 의해 이송되는 제2 전극(12)을 진공 흡착하여 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착시키는 제2 전극 공급 헤드(146)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 커터(144)는 시트 형태의 제2 전극(12)을 절단 시 단부에 제2 전극 탭이 돌출형성되도록 커팅 할 수 있다.
본 출원의 일 실시예 따르면 상기 제1 전극 스택부는 상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층시킬 수 있고, 상기 제1 전극 스택부는 제1 석션 헤드, 제1 헤드 히터 및 제1 이동부를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 석션 헤드(151)는 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착된 제1 전극(11)을 진공 흡입할 수 있다. 이때, 제1 석션 헤드(151)는 바닥면에 진공 흡입구가 형성되어 진공 흡입구를 통해 제1 전극(11)을 흡입하여 제1 전극(11)을 제1 석션 헤드(151)의 바닥면(151b)에 고정시킬 수 있다. 여기서, 제1 석션 헤드(151)는 진공 흡입구와 진공흡입 장치를 연결하는 통로가 내부에 형성될 수 있다. 이 때, 제1 헤드 히터(152, 미도시)는 제1 석션 헤드(151) 및 제1 석션 헤드(151)를 가열하여 제1 석션 헤드(151)에 흡입되는 제1 전극(11)을 히팅할 수 있다. 또한, 제1 이동부(153)는 제1 석션 헤드(151)가 제1 전극 안착 테이블(131)에 안착된 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있도록 제1 석션 헤드(151)를 스택 테이블(110)로 이동시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예 따르면 상기 제2 전극 스택부는 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 적층시킬 수 있고, 상기 제2 전극 스택부는 제2 석션 헤드, 제2 헤드 히터 및 제2 이동부를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 제2 전극 스택부(160)는 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있다. 여기서, 제2 전극 스택부(160)는 전술한 제1 전극 스택부(150)와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 제2 전극 스택부(160)는 제2 석션 헤드(161)와, 제2 헤드 히터(162, 미도시) 및 제2 이동부(163)를 포함할 수 있다. 이 때, 제2 석션 헤드(161)는 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 진공 흡입할 수 있다.
또한, 제2 헤드 히터는 제2 석션 헤드(161) 및 제2 석션 헤드(161)를 가열하여 제2 석션 헤드(161)에 흡입되는 제2 전극(12)을 히팅할 수 있다.
제2 이동부(163)는 제2 석션 헤드(161)가 제2 전극 안착 테이블(141)에 안착된 제2 전극(12)을 스택 테이블(110)에 적층시킬 수 있도록 제2 석션 헤드(161)를 스택 테이블(110)로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체 제조장치는 상기 스택 테이블에 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극이 적층될 때 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극을 파지하며 상기 스택 테이블에 고정하는 그리퍼를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 그리퍼는 상기 스택 테이블에 상기 제1 전극을 스택 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제1 전극의 상면을 가압하여 고정하고, 상기 스택 테이블에 상기 제2 전극을 스택 시 상기 스택 테이블의 최상측에 적층된 상기 제2 전극의 상면을 가압하여 고정하는 것일 수 있다.
도 2를 참고하면, 그리퍼(170)는 스택 테이블(110)에 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)이 적층될 때, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지하며 스택 테이블(110)에 고정할 수 있다.
또한, 그리퍼(170)는 스택 테이블(110)에 제1 전극(11)을 스택(Stack) 시 스택 테이블(110)의 최상측에 적층된 제1 전극(11)의 상면을 가압하여 고정하고, 스택 테이블(110)에 제2 전극(12)을 스택 시 스택 테이블(110)의 최상측에 적층된 제2 전극(12)의 상면을 가압하여 고정할 수 있다.
즉, 분리막(14) 사이사이에 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 위치되며 적층되며 적층물을 형성 시, 그리퍼(170)는 적층물에서 최상위에 위치되는 면을 스택 테이블(110) 방향으로 가압하는 방식으로 파지하여 적층물이 스택 테이블(110)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 그리퍼(170)는 제1 그리퍼(171) 및 제2 그리퍼(172)를 포함하여, 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)의 양측을 고정할 수 있다.
또한, 그리퍼(170)가 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)을 파지한 후 스택 테이블(110)이 회전되면, 분리막(14)이 스택 테이블(110)의 회전량에 비례하여 분리막 롤(122)에서 풀어지며 스택 테이블(110) 측으로 공급될 수 있다.
한편, 예를 들어 그리퍼(170) 및 스택 테이블(110)은 회전장치(미도시)와 연결 또는 결합될 수 있다. 이때, 회전장치는 예를 들어 맨드릴(mandrel)로 구성될 수 있다. 여기서, 그리퍼(170)가 제1 전극(11)을 또는 제2 전극(12)을 파지하면 회전장치가 그리퍼(170)와 스택 테이블(110)을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)의 작동에 대해서 도 2 내지 도 4를 참고하면, 분리막 롤(122)에 권취된 분리막(14)이 분리막 히팅부(121)를 통과하며 히팅되어 공급되어 스택 테이블(110)에 적층되고, 가열된 스택 테이블(110)에 의해 분리막(14)이 히팅된다.
그리고, 제1 전극 공급부(130)로부터 제1 전극(11)이 히팅되어 제1 전극 스택부(150)로 공급되면, 제1 전극 스택부(150)에서 제1 전극(11)을 스택 테이블(110)에 적층된 분리막(14)의 상면에 가열하며 적층시킨다.
이때, 제1 전극(11)의 상면을 그리퍼(170)가 가압하여 스택 테이블(110)에서 제1 전극(11)이 이탈되지 않도록 고정한다.
이후, 스택 테이블(110)이 제2 전극 스택부(160) 방향으로 회전되면, 분리막(14)이 계속적으로 공급되며 제1 전극(11)의 상면을 덮게된다.
그리고, 제2 전극 공급부(140)로부터 히팅되어 공급되는 제2 전극(12)을 제2 전극 스택부(160)가 제1 전극(11)의 상면을 덮고 있는 분리막(14) 부분에 적층시킨다. 여기서, 제2 전극 스택부(160)에서 제2 석션 헤드(161)가 제2 전극(12)을 가압하며 가열하여 제2 전극(12)을 계속적으로 가열시킨다.
이때, 제1 전극(11)의 상면을 가압하고 있는 그리퍼(170)가 가압부위에서 이탈된 후 제2 전극(12)의 상면을 가압하여 제2 전극(12)을 포함하는 적층물이 스택 테이블(110)에서 이탈되지 않도록 한다.
이후, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 적층하는 과정을 반복하며 분리막(14)이 지그 재그(Zig Zag) 폴딩되며 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 분리막(14)이 위치되는 적층물을 형성시킬 수 있다.
그리고, 적층물을 프레스부(180)로 이동시키고, 프레스부(180)에서 적층물을 열을 가하며 가압하여 가열된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시켜 전극 조립체(10)를 제조할 수 있다. 이때, 가열된 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이가 프레스부(180)를 통해 열이 가해지며 가압되어 열융착될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치(100)는 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12)을 가열하며 적층시키고, 프레스부(180)로 열을 가하며 가압하여 제1 전극(11), 분리막(14), 및 제2 전극(12) 사이를 접착시킴으로써, 전극 조립체(10)의 폴딩 풀어짐을 방지하고, 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 전극 조립체(10)에서 적층 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
또 하나의 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 제조장치는 제1 전극 또는 제2 전극을 검사하는 비젼장치를 더 포함할 수 있다. 상기 비젼장치를 통해서 제1 전극 또는 제2 전극의 적층 품질을 검사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 비젼장치는 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함할 수 있다. 상기 제1 카메라는 상기 제1 전극 공급부에서 상기 제1 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제1 전극을 촬영할 수 있고, 상기 제2 카메라는 상기 제2 전극 공급부에서 상기 제2 전극 안착 테이블에 안착된 상기 제2 전극을 촬영할 수 있다.
이러한 촬영을 통해 획득된 영상 정보를 통해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 안착 위치와, 크기, 적층상태 등을 검사하여 적층 품질을 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스일 수 있다. 이 때, 상기 라미네이트 시트는, 알루미늄 라미네이트 시트일 수 있고, 상세하게는 금속 차단층의 일면(외면)에 내구성이 우수한 수지 외곽층이 부가되어 있고, 타면(내면)에 열용융성의 수지 실란트층이 부가되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지 외곽층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 또는 연신 나일론 필름을 사용하는 것일 수 있다. 상기 필름은 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지고 있기 때문에 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가지고 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 금속 차단층은 알루미늄, 또는 알루미늄 합금이 포함될 수 있다. 이를 통해 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있다.
또한, 상기 수지 실란트층의 고분자 수지로는 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 상세하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.
일반적으로 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 수지는 금속과의 접착력이 낮으므로, 상기 금속 차단층과의 접착력을 향상시키기 위한 방안으로서, 상세하게는 상기 금속층과 수지 실란트층 사이에 접착층을 추가로 포함하여 접착력 및 차단 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 접착층의 소재로는, 예를 들어, 우레탄(urethane)계 물질, 아크릴(acryl)계 물질, 열가소성 일래스토머(elastomer)를 함유하는 조성물 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 양극은 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조될 수 있다. 또한, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2(여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합 산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%로 첨가될 수 있다. 상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는, 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 전극 활물질을 포함하는 슬러리 전체 중량을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량%로 첨가될 수 있다.
이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조될 수 있다. 또한, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, 및 Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료; 티타늄 산화물; 리튬 티타늄 산화물 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 상기 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ㎛ 내지 300 ㎛이다.
상기 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다.
본 명세서에 있어서, 전해질은 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 물질이 사용되며, 상기 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법으로 제조된 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 이차전지를 단위셀로 포함하는 전지모듈을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.
본 명세서에 있어서, 상기 본 발명에 따른 이차 전지의 제조 방법에 대한 설명은 상기 이차 전지, 상기 이차 전지를 단위셀로 포함하는 전지모듈 및 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩에 적용될 수 있다.
이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 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.
10: 전극 조립체
11: 제1 전극
12: 제2 전극
14: 분리막
100: 전극 조립체 제조장치
110: 스택 테이블
111: 테이블 몸체
112: 스택 테이블 히터
120: 분리막 공급부
121: 분리막 히팅부
122: 분리막 롤
130: 제1 전극 공급부
131: 제1 전극 안착 테이블
132: 제1 전극 히터
133: 제1 전극 롤
134: 제1 커터
135: 제1 컨베이어 벨트
136: 제1 전극 공급 헤드
140: 제2 전극 공급부
141: 제2 전극 안착 테이블
142: 제2 전극 히터
143: 제2 전극 롤
144: 제2 커터
145: 제2 컨베이어 벨트
146: 제2 전극 공급 헤드
150: 제1 전극 스택부
151: 제1 석션 헤드
152: 제1 헤드 히터
153: 제1 이동부
160: 제2 전극 스택부
161: 제2 석션 헤드
162: 제2 헤드 히터
163: 제2 이동부
170: 그리퍼
171: 제1 그리퍼
172: 제2 그리퍼
180: 프레스부
181: 제1 가압블럭
182: 제2 가압블럭
183,184: 프레스 히터
11: 제1 전극
12: 제2 전극
14: 분리막
100: 전극 조립체 제조장치
110: 스택 테이블
111: 테이블 몸체
112: 스택 테이블 히터
120: 분리막 공급부
121: 분리막 히팅부
122: 분리막 롤
130: 제1 전극 공급부
131: 제1 전극 안착 테이블
132: 제1 전극 히터
133: 제1 전극 롤
134: 제1 커터
135: 제1 컨베이어 벨트
136: 제1 전극 공급 헤드
140: 제2 전극 공급부
141: 제2 전극 안착 테이블
142: 제2 전극 히터
143: 제2 전극 롤
144: 제2 커터
145: 제2 컨베이어 벨트
146: 제2 전극 공급 헤드
150: 제1 전극 스택부
151: 제1 석션 헤드
152: 제1 헤드 히터
153: 제1 이동부
160: 제2 전극 스택부
161: 제2 석션 헤드
162: 제2 헤드 히터
163: 제2 이동부
170: 그리퍼
171: 제1 그리퍼
172: 제2 그리퍼
180: 프레스부
181: 제1 가압블럭
182: 제2 가압블럭
183,184: 프레스 히터
Claims (10)
- 폴딩되는 분리막 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계;
상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계;
상기 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및
상기 전극 조립체가 수납된 상기 전지 케이스에 전해액을 주입하고, 상기 전지 케이스를 밀봉하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조방법으로서,
상기 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계 전에 상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리를 1회 이상 가열 및 가압하는 단계를 더 포함하는 이차전지의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리는 상기 제1 전극, 상기 분리막 및 상기 제2 전극의 적층 방향에 수직 방향으로 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 일정 거리 이격되어 있는 영역을 의미하는 것인 이차전지의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 전극 조립체의 분리막의 가장자리를 1회 이상 가열 및 가압하는 단계는
30℃ 이상, 100℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 60초 동안 이루어지는 것인 이차전지의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계;
상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 및
상기 분리막을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계를 더 포함하고,
상기 폴딩되는 분리막 사이사이에 제1 전극 및 제2 전극이 교대로 배치되는 형태로 상기 제1 전극, 분리막, 및 제2 전극을 스택 테이블 위에 적층하여 적층물을 제조하는 단계는
상기 스택 테이블에 공급되는 분리막을 스택 테이블에 연속적으로 공급하는 단계;
상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제1 전극과 마주보도록 일측으로 회전시키는 단계; 및
상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극과 마주보도록 타측으로 회전시키는 단계를 포함하고,
상기 스택 테이블을 상기 제1 전극과 마주보도록 일측으로 회전시키는 단계 및 상기 제2 전극을 적층 시 상기 스택 테이블을 상기 제2 전극과 마주보도록 타측으로 회전시키는 단계를 교대로 번갈아 진행하는 것인 이차전지의 제조방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 상기 제2 전극을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계; 및 상기 분리막을 상기 스택 테이블에 공급하는 단계는 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 분리막을 각각 히팅(Heating)시키며 스택 테이블에 공급하는 것인 이차전지의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는
상기 스택 테이블 몸체를 가열하여, 상기 적층물을 히팅하는 단계; 및
한 쌍의 가압블럭이 상호 마주보는 방향으로 이동되며 상기 적층물을 면 가압하는 단계를 포함하는 것인 이차전지의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 적층물을 가열 및 가압하여 전극 조립체를 제조하는 단계는
30℃ 이상, 100℃ 이하의 온도 조건 및 1Mpa 내지 5Mpa의 압력 조건으로 5초 내지 60초 동안 이루어지는 것인 이차전지의 제조방법. - 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 이차전지의 제조방법으로 제조된 이차전지.
- 청구항 8에 따른 이차전지를 단위셀로 포함하는 전지모듈.
- 청구항 9에 따른 전지모듈을 포함하는 전지팩.
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| KR1020220043860A KR20230144765A (ko) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 이차전지 및 이의 제조방법 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20130132230A (ko) | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 주식회사 엘지화학 | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 |
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2022
- 2022-04-08 KR KR1020220043860A patent/KR20230144765A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130132230A (ko) | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 주식회사 엘지화학 | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 |
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