TWI552414B - 二次電池之製法 - Google Patents

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Description

二次電池之製法 [相關申請案之對照參考]
本申請案主張於2013年9月30日向Korean Intellectual Property Office申請之Korean Patent Application No.10-2013-0116300之優先權及權利，以引用方式將其全部內容併入本案作為參考。
本發明係關於製造二次電池之方法，更具體地，係關於將除氣製程改良以防止電解液擴散藉此防止電解液擴散而污染產物的製造二次電池之方法。
最近，可充電/放電的輕型高能量與輸出密度的鋰二次電池被普遍用作為無線行動裝置的能源。而且，鋰二次電池作為以下的電源業已吸引相當多的注意：混合動力電動載具(HEV)、插電式混合動力電動載具(PHEV)、蓄電池動力載具(BEV)、與電動載具(EV)，彼等業已被發展以解決一些限制，例如現有的使用化石燃料之內燃 機載具(例如汽油載具與柴油載具)所造成的空氣污染與溫室氣體。
在這樣的鋰二次電池中，當根據鋰二次電池之特性進行初始循環時，實質上用於活化陰極活性材料的形成製程必須優先。在該形成製程中，在電池組電池內可產生大量氣體。以下可藉由經打開或切斷的排氣孔而除去所產生的氣體。然後可將該排氣孔加熱黏合及密封。將電池組電池內的氣體排出然後如前述地將該排氣孔加熱黏合的製程通稱為除氣製程。然而在根據相關技術領域的除氣製程中，由於真空排氣而使染污機構的電解液可擴散而污染產物。
所以，需要用於解決前述限制的技術。
[發明之概要]
本發明提供製造二次電池之方法，其中在進行除氣製程以防止電解液擴散污染產物同時阻止該電解液之擴散。
本發明之示範具體實施方式提供製造二次電池之方法，該方法包含對含有無效空間的電池組電池進行形成製程而在該電池組電池內產生氣體；閉合除氣設備之穿孔工具而在該無效空間內形成通孔，藉此通過該穿孔工具把該電池組電池內的氣體排出；在氣體排出後閉合除氣設備之密封工具以把在電池組電池內鄰近電極組件的無效空間之內部加熱黏合；在閉合密封工具狀態下打開穿孔工具，及在打開穿孔工具後打開密封工具。
100‧‧‧電池組電池
110‧‧‧電極組件
112‧‧‧電極端子
114‧‧‧電極端子
120‧‧‧收納部
130‧‧‧電池殼
140‧‧‧剩餘部分
150‧‧‧無效空間
152‧‧‧端
154‧‧‧通孔
156‧‧‧內部
210‧‧‧穿孔工具
220‧‧‧電池壓製機
230‧‧‧密封工具
240‧‧‧機槽
圖1是用於解釋根據本發明之具體實施方式的製造二次電池之方法的流程圖。
圖2至7是圖示出製造二次電池之方法的示意圖。
圖8至11是用於解釋在進行除氣製程時除氣設備之各組件的操作的圖。
圖12是根據另一具體實施方式的施加壓力於電池組電池狀態的圖。
請理解附圖不一定按比例繪製出，其呈現用於說明本發明基本原理之各式各樣特徵的稍微簡化畫法。此處揭示的本發明之具體設計特徵，包含例如具體尺寸、方向、位置、與形狀，將部分地藉由具體的期望之應用和使用環境來確定。
在圖中，在整個附圖中的幾幅圖中的標號乃指本發明之相同的或等同的部分。
[發明之詳細說明]
以下將參照附圖來詳細說明本發明之示範具體實施方式。在此之前，在本發明與申請專利範圍中所使用的術語或單字不應被理解成受限於一般或辭典的意義，反而應被理解成具有符合本發明技術精神之意義與概念，其係根據發明者可適當地定義該術語的概念以最佳方式說明自己的 發明之原則。因此在具體實施方式中所示之型態及在本發明中所說明的圖僅是本發明之最優選具體實施方式而非代表所有的本發明之技術精神，所以在建檔本發明時請理解可取代該型態的各式各樣等效物與經修改的實施例是可能的。
圖1是用於解釋根據本發明之具體實施方式的製造二次電池之方法的流程圖。圖2至7是圖示出製造二次電池之方法的示意圖，及圖8至11是用於解釋在進行除氣製程時除氣設備之各組件的操作的圖。
首先，如圖2所示，將連接電極端子112與114的電極組件110安裝於電池殼130之收納部120上，然後將電池殼130對折。由於電池殼130具有一個空間(無效空間)，在將於以下的形成製程中所產生的氣體收集後切斷電池殼130，電池殼130可具有比其他側相對大的一側(圖2中的右側)(S110)。
接著，如圖3所示，在將電極組件110安裝於電池殼130之收納部120中的狀態下，可將除電池殼130外周圍表面的一側端150以外的剩餘部分140加熱黏合及密封。接著，可透過無密封部分(以下稱作「無效空間」)150注入電解液。之後，如圖4所示，可將無效空間150之一邊的一端152加熱黏合，可進行實施充電/放電程序以活化電池組電池100的形成製程(S120)。
例如，可在以約0.2 C電流全充電後的老化同時，檢測有缺陷的開路電壓。之後可在再次全充電後測量放電容 量，然後可以將電池組電池100充電到電池電容量的一半左右的方式進行形成製程。然而目前的具體實施方式不限於此。例如，可以眾所周知的各式各樣方式進行形成製程。
在進行形成製程的同時，在電池組電池100內可產生氣體。可將產生的氣體與過量的電解液聚集在無效空間150中。
接著，進行用於除去被聚集在無效空間150中的氣體與過量的電解液的除氣製程(S130)。
為此，如圖8所示，閉合除氣設備之穿孔工具210以將無效空間150的上下表面穿孔。所以如圖5所示，形成和電池殼130內部相通的通孔154。然後使用穿孔工具210，在施加真空於通孔154的同時，把無效空間150的上下表面分別向上與向下拉，以透過通孔154抽吸與除去在形成製程中所產生的氣體及過量的電解液。也就是說，藉由電池組電池100內外部之間的壓力差，透過通孔154與穿孔工具210可將氣體及過量的電解液排出到真空室(未顯示)中。
可使電池壓製機220下降以均勻擠壓電池組電池100上部，藉此施加壓力於電池組電池100。也就是說，由於只靠壓力差使氣體自然排出有限，可人工施加壓力於電池組電池100以更有效地排出氣體。施加於電池組電池100的壓力可為約5kgf/cm2到約15kgf/cm2。在某些情形下，可只使用電池壓製機220施加壓力於電池組電池100 而不施加真空以排出氣體。
在排出氣體同時可排出過量的電解液。所以一部份電解液可能染污穿孔工具210。
在完全排出氣體與過量的電解液時，可在閉合穿孔工具210的狀態下閉合密封工具230(即電池組電池內部是真空狀態)，而把鄰近電極組件110的無效空間150之內部156加熱黏合與密封，藉此密封電池組電池100(S140)。
接著，如圖10所示，首先可在閉合密封工具230的狀態下打開穿孔工具210(S150)。
若在除氣製程中與氣體一起排出的過量的電解液染污穿孔工具210，則在打開穿孔工具210時，染污的電解液可擴散到周圍。特別地，若電解液朝向電池組電池100擴散而染污電池組電池100，則可能污染電池組電池100。
然而在目前的具體實施方式中，如圖10所示，首先可在閉合配置於電池組電池100與穿孔工具210之間的密封工具230的狀態下打開穿孔工具210以防止電解液擴散而污染電池組電池100。此外，由於在打開穿孔工具210時電池壓製機220也覆蓋了電池組電池100，可更加防止擴散的電解液污染電池組電池100。
在完全打開穿孔工具210時，如圖11所示，可打開密封工具230(S160)，及使電池壓製機220上升以解除施加於電池組電池100的壓力(S160)。
接著，如圖7所示，可將在操作S140中被加熱黏合 的內部156切斷以除去剩餘的無效空間150。
由於以下製程係藉由同於慣用的製程之方法而進行，故省略對彼等之詳細說明。
儘管業已參照優選具體實施方式來說明本發明，然而該領域之習知技藝者將顯而易知在不脫離所述的本發明之精神與範圍的前提下，可作出各式各樣的修改、變化、替換、及加添。
儘管在前述具體實施方式中在將電池組電池置於固定支承體上後使電池壓製機220下降以只施加壓力於電池組電池100的一側，然而本發明不限於此。例如，如圖12所示，可將板形機槽240配置於電池組電池100的上下側或左右側的每一側以垂直或水平地施加壓力於電池組電池100的兩側。所以可更均勻地施加壓力於電池組電池100。
本發明之示範具體實施方式僅用於說明，該領域之習知技藝者在不脫離後附的申請專利範圍之技術精神與範圍的前提下，可作出各式各樣的修改、變化、替換、及加添，及將瞭解後附的申請專利範圍包含該修改與變化。

Claims (9)

  1. 一種製造二次電池之方法，該方法包含：對含有無效空間的電池組電池進行形成製程而在電池組電池內產生氣體；閉合除氣設備之穿孔工具而在該無效空間內形成通孔，藉此通過該穿孔工具把該電池組電池內的氣體排出；在氣體排出後閉合除氣設備之密封工具以把在電池組電池內鄰近電極組件的無效空間內部加熱黏合；在閉合密封工具狀態下打開穿孔工具；及在打開穿孔工具後打開密封工具，其中首先可在使配置於該電池組電池與該穿孔工具之間的該密封工具閉合的狀態下打開該穿孔工具，如此即使在電解液擴散的情況，可以防止電池組電池被擴散的電解液所污染。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含切斷該無效空間的加熱黏合部分以除去該無效空間的剩餘部分。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該氣體的排出包含施加真空於該通孔以利用該電池組電池內部與外部的壓力差。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該氣體的排出包含在施加真空同時把該無效空間的上下表面分別向上與向下拉。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該氣體的排出 包含施加壓力於該電池組電池。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該壓力的施加包含施加壓力於該電池組電池的一面或二面。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該電池組電池的密封包含使用該密封工具加熱黏合該無效空間。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該無效空間內部的黏合包含在閉合該穿孔工具狀態下閉合該密封工具。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該通孔的形成包含使用該穿孔工具把該無效空間的上下表面穿孔。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102170026B1 (ko) * 2015-09-21 2020-10-26 주식회사 엘지화학 저온 특성이 향상된 리튬 이차전지의 제조방법 및 리튬 이차전지
KR102124824B1 (ko) * 2016-01-07 2020-06-19 주식회사 엘지화학 전지셀 제조방법 및 전지셀의 가스 제거 장치
KR102028082B1 (ko) * 2016-01-20 2019-11-14 주식회사 엘지화학 전지셀의 가스제거장치 및 방법
KR102177819B1 (ko) * 2016-02-11 2020-11-11 주식회사 엘지화학 각형 이차전지의 제조 방법 및 제조 장치
KR102244119B1 (ko) * 2016-02-12 2021-04-22 주식회사 엘지화학 이차 전지 제조 장치 및 이차 전지 제조 방법
KR102181551B1 (ko) * 2016-07-27 2020-11-20 주식회사 엘지화학 전자기장을 이용하는 전지셀의 제조 방법
KR102092269B1 (ko) * 2016-12-01 2020-03-23 주식회사 엘지화학 배터리 셀 디가싱 장치
WO2019117558A1 (ko) 2017-12-15 2019-06-20 주식회사 엘지화학 이차전지의 제조방법
KR102320016B1 (ko) 2017-12-15 2021-11-02 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 제조방법
CN108172921B (zh) * 2018-01-31 2020-11-24 河南国能电池有限公司 软包电池的抽气方法
CN108808141B (zh) * 2018-05-31 2020-07-07 深圳市新浦自动化设备有限公司 软包锂电池化成排气的方法
KR101957503B1 (ko) * 2018-12-26 2019-03-12 주식회사 티엠프라자 진공호퍼 프리챠져
KR102042775B1 (ko) * 2019-07-02 2019-11-08 (주)하나기술 배터리 셀 디가싱 장치
KR20210016775A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 엘지화학 이차전지의 가스 제거 장치 및 이를 이용한 가스 제거 방법
KR20210069343A (ko) * 2019-12-03 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지, 이차전지 제조 방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩
KR20210103821A (ko) 2020-02-14 2021-08-24 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 셀의 가스 제거 장치
KR20230049348A (ko) * 2021-10-06 2023-04-13 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치형 이차전지의 파우치 실링방법 및 이 방법에 사용되는 메인 실링 도구

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201246657A (en) * 2010-12-02 2012-11-16 Lg Chemical Ltd Method for manufacturing battery cell and battery cell manufactured using the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426163B1 (en) * 1999-12-21 2002-07-30 Alcatel Electrochemical cell
KR100357953B1 (ko) * 2000-03-29 2002-10-25 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 폴리머 전지의 제조장치 및 방법
KR100433836B1 (ko) * 2002-01-17 2004-05-31 주식회사 에스에프에이 이차 전지의 가스 제거 장치
JP4378662B2 (ja) * 2008-01-31 2009-12-09 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池製造方法
KR101334623B1 (ko) * 2010-12-02 2013-11-29 주식회사 엘지화학 원심력을 이용한 이차전지의 탈기 방법
KR101730338B1 (ko) * 2011-10-24 2017-04-27 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 이차전지의 제조방법
KR101306187B1 (ko) * 2011-11-11 2013-09-09 주식회사 엘지화학 전지셀의 가스 제거 장치 및 전지셀 제조방법
JP2013149477A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Hitachi Maxell Ltd 非水二次電池の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201246657A (en) * 2010-12-02 2012-11-16 Lg Chemical Ltd Method for manufacturing battery cell and battery cell manufactured using the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201530844A (zh) 2015-08-01
KR20150037077A (ko) 2015-04-08
CN105453328B (zh) 2018-09-14
JP6003007B2 (ja) 2016-10-05
EP2876724B1 (en) 2016-08-24
JP2015536035A (ja) 2015-12-17
EP2876724A4 (en) 2015-09-16
EP2876724A1 (en) 2015-05-27
CN105453328A (zh) 2016-03-30
KR101558049B1 (ko) 2015-10-06
WO2015046694A1 (ko) 2015-04-02

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