WO2018110919A1 - 갭 조절 지그를 이용한 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법 - Google Patents

갭 조절 지그를 이용한 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법 Download PDF

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WO2018110919A1
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WO
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electrolyte
secondary battery
pouch
jig
gap space
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PCT/KR2017/014472
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이병규
이경재
정수택
최민철
구자훈
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
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    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method of injecting electrolyte into a pouch secondary battery, and more particularly, by adjusting the height of a liquid surface when injecting an electrolyte into a pouch secondary battery to reduce the tack time of the pouring process and improve productivity. It relates to an electrolyte injection method.
  • lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries, which have advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.
  • a pouch secondary battery having a structure in which a stack type or a stack / fold type electrode assembly is incorporated in a pouch case made of a metal (Al) laminate film has a low manufacturing cost, a small weight, and easy shape deformation. For this reason, a lot of attention has been attracted and its usage is gradually increasing.
  • the pouch secondary battery is manufactured through the following manufacturing process.
  • an electrode assembly is formed by stacking an electrode plate and a porous insulating separator.
  • the separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the positive electrode plate and the negative electrode plate are coated with an active material.
  • an active material As the positive electrode active material and the negative electrode active material, lithium metal oxides and graphite are typically used.
  • Each electrode plate has a protruding electrode tab, which is connected to the electrode lead.
  • the electrode assembly to which the electrode leads are connected is placed between two metal laminate films.
  • two metal laminate films comprise a pouch case.
  • the edge of the metal laminate film is sealed leaving the electrolyte injection portion.
  • the electrolyte is injected through the electrolyte injection portion, and the electrolyte injection portion is sealed to seal the electrode assembly in the pouch case.
  • Typical electrolyte injection processes include a pre-process of injecting an electrolyte solution into a pouch case and a post-process of removing a gas present in the electrode assembly after loading the injected pouch case into a vacuum chamber.
  • the gas is due to the air remaining in the inner space of the pouch case and the minute gap present in the electrode assembly when the electrolyte is injected.
  • the electrolyte discharge contaminates the surface of the pouch case. Therefore, the vacuum degree of a vacuum chamber is raised step by step in progress of a post process. In this process, the tack time of the process increases.
  • the advanced vacuum injection method still takes a long time to form a vacuum atmosphere before the injection of the electrolyte, and thus increases the process tack time.
  • the electrolyte is injected into the pouch case in a vacuum atmosphere, there is a problem that the electrolyte is volatilized.
  • the vacuum chamber and the pressure reducing equipment must be additionally added in the electrolyte pouring equipment, a drastic change of the pouring equipment is inevitable.
  • the present invention has been made under the background of the prior art as described above, and has an object of providing an electrolyte solution injection method for easily removing gas from the inside of a pouch case while reducing the process time for pouring a pouch secondary battery.
  • the electrode assembly is interposed between the first and second metal laminate film constituting the pouch case, leaving only the electrolyte injection portion and the edge of each film
  • a first step of manufacturing a pouch secondary battery by sealing A second pouch mounted on the jig stand and mounted with the pouch secondary battery such that the electrolyte injection portion faces upward between the first jig and the second jig forming the gap space and injecting the electrolyte solution through the electrolyte injection portion; step; Loading the jig stand into a vacuum chamber; A fourth step of increasing the width of the gap space by the movement of the first and second jigs to bias the area occupied by the electrolyte to the lower portion of the pouch case and to form a vacuum atmosphere; And a fifth step of gradually increasing the electrolyte liquid level to a position higher than an upper end of the electrode assembly by gradually decreasing the width of the gap space by the movement of the first and
  • the liquid level of the electrolyte may be located at 1 / 2h or less based on the height h of the electrode assembly.
  • the electrolyte injection method according to the present invention may further include sealing the electrolyte injection unit.
  • the vacuum degree of the vacuum atmosphere may be the same.
  • the vacuum degree of the vacuum atmosphere may be -93 kPa or less.
  • the first jig and the second jig is increased so as not to substantially press the outer peripheral surface of the pouch case.
  • the width of the gap space is gradually reduced at the same speed.
  • the width of the gap space is gradually decreased, but the rate of decrease is gradually increased with time.
  • the present invention may increase the width of the gap space while injecting a blower into the inside of the pouch case after inserting a blower into the electrolyte injection portion in the fourth step.
  • the blower preferably injects gas toward the sidewall of the pouch case.
  • the vacuum atmosphere is preferably formed after the gas is injected using the blower.
  • gas can be easily removed from the inside of the pouch case without causing a delay in the tack time during the pouring process of the pouch secondary battery.
  • productivity of the pouring process can be improved by reducing the tack time.
  • FIG. 1 is a process diagram illustrating a process of manufacturing a pouch secondary battery by packaging an electrode assembly with first and second metal laminate films leaving only an electrolyte injection part.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section taken along line II ′ of the pouch secondary battery illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating a process of injecting electrolyte into a pouch case after placing the pouch secondary battery in a gap space of a gap control jig.
  • FIG. 4 is a process diagram illustrating a process of performing a gas removal process while loading the pouch secondary battery into which the electrolyte is injected into the vacuum chamber and increasing the gap space to lower the liquid level of the electrolyte as much as possible and maintaining the vacuum degree high.
  • FIG. 5 is a process diagram illustrating a process of gradually increasing the liquid level of the electrolyte by gradually reducing the gap space while maintaining the degree of vacuum.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of reducing a gap space such that the liquid level of the electrolyte rises as much as possible to the upper end of the electrode assembly.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of sealing an electrolyte injection unit after completing a gas removal process.
  • 1 to 7 are process charts for explaining an electrolyte injection method of the pouch secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode assembly 30 is positioned between the first and second metal laminate films 10 and 20.
  • the first and second metal laminate films 10 and 20 constitute a pouch case P.
  • the first and second metal laminate films 10 and 20 have a structure in which a thin metal film (eg, an Al film) is laminated between a water resistant polymer film (nylon) and a heat-bonded polymer film (Casted Polypropylene).
  • a thin metal film eg, an Al film
  • nylon water resistant polymer film
  • a heat-bonded polymer film ested Polypropylene
  • first and second metal laminate films 10 and 20 and materials constituting each layer are well known in the art to which the present invention pertains, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the electrode assembly 30 includes a structure in which an electrode plate and a separator are alternately stacked.
  • the electrode assembly 30 includes a plurality of unit cells including a positive plate, a separator, and a negative plate.
  • Each electrode plate has protruding electrode tabs 31 and 32.
  • the electrode tabs 31 and 32 are assembled into one and bonded to the electrode leads 33 and 34.
  • the electrode tabs 31 and 32 and the electrode leads 33 and 34 one has a positive polarity and the other has a negative polarity.
  • the electrode tabs 31 and 32 and the electrode leads 33 and 34 are bonded to each other with corresponding polarities. The joining is made by ultrasonic welding.
  • the electrode leads 33 and 34 are surrounded by a sealing tape 35 in the middle portion.
  • the sealing tape 35 is interposed between the electrode leads 33 and 34 and the first and second metal laminate films 10 and 20 to improve the sealing property.
  • first and second metal laminate films 10 and 20 are sealed by thermal fusion except for the electrolyte injection portion A.
  • the hatched area S indicates the area where the sealing is made.
  • the sealed first and second metal laminate films 10, 20 constitute a pouch case P.
  • the remaining portion of the electrode assembly 30 except for the ends of the electrode leads 33 and 34 is surrounded by the first and second metal laminate films 10 and 20.
  • the shape of the pouch secondary battery before the electrolyte is injected is shown at the bottom of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1. Referring to FIG. 2, since the electrolyte injection portion A is not sealed, the electrolyte injection portion A is open toward the outside air.
  • 3 to 7 are process diagrams illustrating a process of removing gas from a vacuum chamber and sealing an electrolyte injection unit after injecting an electrolyte solution into the pouch case P through the electrolyte injection unit A.
  • the pouch secondary battery B is disposed in the gap space G of the gap control jig 40 including the first jig 41 and the second jig 42.
  • the pouch secondary battery B is disposed so that the electrolyte injection portion A faces upward.
  • the gap space G is formed between the first jig 41 and the second jig 42, and the width thereof can be adjusted by the linear movement of the first jig 41 and the second jig 42. have.
  • the first jig 41 and the second jig 42 may be made of a metal such as stainless steel.
  • the first jig 41 and the second jig 42 are installed on the jig stand 43 so as to be movable left and right.
  • the width of the gap space G may vary by the movement of the first jig 41 and the second jig 42.
  • a driving mechanism D capable of moving the first jig 41 and the second jig 42 from side to side may be provided in the jig stand 43.
  • the driving mechanism D includes a moving block 51 to which lower ends of the first jig 41 and the second jig 42 are coupled, and the moving block 51 is seated and It may include a guide rail 52 to guide the left and right linear movement, and a linear motor (M) coupled to the movement block 51 to provide a linear driving force.
  • M linear motor
  • the lower end of the gap space (G) is provided with a support (50) which is mounted in contact with the lower end of the pouch secondary battery (B).
  • the portion where the support 50 faces the pouch secondary battery B has a shape corresponding to the contact surface of the pouch secondary battery B.
  • the pouch secondary battery B is supported by being seated on the upper surface of the support 50.
  • the support 50 is made of metal or plastic material.
  • the first jig 41 and the second jig 42 are as close to the outer circumferential surface of the pouch secondary battery B as possible. Then, the electrolyte 60 is injected through the electrolyte injection portion A.
  • the electrolyte 60 contains an electrolyte and an organic solvent, and the injection capacity is set in advance according to the specification of the pouch secondary battery (B).
  • the electrolyte solution 60 depends on the type of pouch secondary battery (B).
  • the electrolyte may be a salt having a structure such as A + B ⁇ .
  • a + includes an ion composed of an alkali metal cation such as Li + , Na + , K + or a combination thereof.
  • B - is F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, AlO 4 -, AlCl 4 -, PF 6 -, SbF 6 - , AsF 6 -, BF 2 C 2 O 4 -, BC 4 O 8 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, C 4 F 9 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3
  • the organic solvent is, by way of non-limiting example, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate ( dipropyl carbonate, DPC), dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), ethyl methyl carbonate (EMC), gamma butyrolactone or mixtures thereof can be used.
  • PC propylene carbonate
  • EC ethylene carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • DPC dipropyl carbonate
  • dimethyl sulfoxide acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, tetra
  • the jig stand 43 is moved into the vacuum chamber 70. Then, the first jig 41 and the second jig 42 are moved to increase the width of the gap space G.
  • the electrolyte 60 is lowered to the lower portion of the pouch case P by gravity and the liquid level of the electrolyte 60 is lowered. That is, the area
  • the lower portion of the pouch case P is deformed into a slightly swollen shape due to the lowering of the electrolyte 60.
  • An increase degree of the gap space G is set in advance so that the lowering of the electrolyte 60 may not be hindered. For example, even if the gap space G is increased so as not to contact the outer circumferential surface of the pouch case P, or the first and second jigs 41 and 42 are in contact with the pouch case P, the pressure is substantially reduced. Increase the gap space G so as not to apply. The increase in the gap space G is caused by the drive mechanism D linearly moving the first jig 41 and the second jig 42.
  • the liquid level of the electrolyte 60 is preferably lowered to 2/3 h or less, preferably 1/2 h or less, based on the initial injection height h of the electrode assembly 30.
  • the position of the liquid surface is adjusted based on the region where the electrode assembly 30 exists. If the liquid level is located at 1 / 2h, the liquid level is located in the middle of the electrode assembly 30. Lowering the liquid level of the electrolyte 60 as much as possible is more effective in removing gas present in the electrode assembly 30.
  • the blower (80: blower) is injected into the electrolyte in the process of increasing the gap space (G) by spacing the gap between the first jig 41 and the second jig 42
  • the inert gas Ar or the nitrogen gas N 2 may be blown into the pouch case P.
  • the blower 80 has a Y-shaped nozzle structure and injects gas toward the sidewall of the pouch case P.
  • the gas injection amount may be gradually increased to prevent the electrolyte 60 from being discharged at an initial time point at which gas is injected.
  • the blown gas deforms the shape of the pouch case P to the shape shown in FIG.
  • blower 80 is particularly useful when a high viscosity electrolyte 60 is used. This is because the electrolyte 60 having a high viscosity takes a long time to flow to the lower portion of the pouch case P.
  • the decompression for forming the interior of the vacuum chamber 70 in a vacuum atmosphere is preferably started after the gas injection using the blower 80 is completed.
  • the degree of vacuum of the vacuum chamber 70 is lowered.
  • the preferred degree of vacuum is adjusted to a level capable of effectively removing gas present in the inside of the pouch case P and the inside of the electrode assembly 30.
  • the specific level of vacuum can be determined by trial and error.
  • the vacuum degree of the vacuum chamber 70 is set to ⁇ 93 kPa or less. That is, the absolute value of the degree of vacuum is set to have a negative value greater than 93.
  • the electrode assembly 30 exposed on the upper surface of the electrolyte 60 is directly exposed to a vacuum atmosphere, and therefore, a gas present therein. Is removed very effectively.
  • the retention time of the degree of vacuum is set to ensure that the gas is substantially removed from the electrode assembly 30 exposed on the upper surface with respect to the liquid level of the electrolyte 60.
  • the holding time of the vacuum degree is set to 5 minutes or more.
  • the process shown in FIG. 5 proceeds. That is, after the vacuum is maintained for a predetermined time while the liquid level of the electrolyte 60 is lowered, the first jig 41 and the second jig 42 are moved to gradually decrease the width of the gap space G again. At this time, the magnitude of the vacuum degree initially formed is kept substantially the same. Then, the 1st jig 41 and the 2nd jig 42 pressurize the outer peripheral surface of the pouch case P gradually. At this time, the blower 80 is pulled out of the pouch case P. As a result, the liquid level of the electrolyte solution 60 gradually rises. In addition, when the position of the first jig 41 and the second jig 42 reaches a position corresponding to the design thickness of the pouch secondary battery (B), as shown in FIG. Raises above the top of the assembly 30.
  • the vacuum degree first formed is maintained. Therefore, since the electrode assembly 30 exposed on the upper surface of the electrolyte 60 is maintained in a vacuum atmosphere, a small amount of gas present therein is also removed. In addition, since most gases are removed by the vacuum atmosphere formed when the liquid level of the electrolyte 60 is at the lowest position, the amount of gas removed is small even if the first vacuum is maintained while the liquid level of the electrolyte 60 rises. Therefore, it is possible to fundamentally solve the electrolyte discharge problem caused by the rapid discharge of gas.
  • the width of the gap space G may be gradually reduced at the same speed.
  • the width of the gap space (G) is gradually reduced, but the rate of reduction may gradually increase. The latter case is more preferable from the viewpoint of preventing the discharge of the electrolyte 60.
  • Sealing of the electrolyte injection unit A may be performed in a state in which the vacuum atmosphere is changed to an atmospheric pressure atmosphere in the vacuum chamber 70, or after the jig stand 43 is discharged to the outside of the vacuum chamber 70, The sealing of the electrolyte injection portion A may be performed.
  • the vacuum degree of the vacuum chamber 70 in the gas removal process that is performed after the injection of the electrolyte 60 can be increased than before and can maintain a high degree of vacuum from the beginning. Most of the gas is removed in a state where the liquid level of the electrolyte 60 is lowered. Even if the vacuum level is higher than the liquid level of the electrolyte 60, the electrolyte 60 is not scattered or discharged to the outside of the electrolyte injection unit A. Because.
  • the vacuum degree of the vacuum chamber 70 is feared for discharge of the electrolyte 60, and thus, the vacuum degree of the vacuum chamber 70 is totaled in four stages: 5 minutes at -75 kPa, 5 minutes at -80 kPa, 5 minutes at -85 kPa, and 5 minutes at -93 kPa. Gradually increased.
  • the vacuum degree may be set to ⁇ 93 kPa from the beginning, so that the tack time of the process performed in the vacuum chamber 70 may be reduced than before.
  • the electrolyte injection process according to the present invention has an advantage that it is possible to more effectively remove the gas present in the electrode assembly 30 while reducing the tack time than conventional. As a result, it is possible to both reduce the defective rate and improve the productivity.
  • gas can be easily removed from the inside of the pouch case without causing a delay in the tack time during the pouring process of the pouch secondary battery.
  • productivity of the pouring process can be improved by reducing the tack time.

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Abstract

본 발명은, 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법에 관한 것으로서, 제1 및 제2금속 라미네이트 필름 사이에 전극 조립체를 개재시키고 전해액 주입부만 남기고 각 필름의 가장자리를 실링하여 파우치 이차전지를 제조하는 단계; 지그 스탠드에 간격 조절이 가능하도록 설치되고 갭 공간을 형성하는 제1지그 및 제2지그 사이에 상기 전해액 주입부가 위를 향하도록 상기 파우치 이차전지를 장착하고 상기 전해액 주입부를 통해 전해액을 주입하는 단계; 상기 지그 스탠드를 진공 챔버에 로딩하는 단계; 상기 제1 및 제2지그의 이동에 의해 상기 갭 공간의 폭을 증가시켜 전해액이 차지하는 영역을 상기 파우치 케이스의 하부로 편중되게 만들고 진공 분위기를 형성하는 단계; 및 상기 진공 분위기를 유지하면서 상기 제1 및 제2지그의 이동에 의해 상기 갭 공간의 폭을 점진적으로 감소시켜 상기 전해액 액면을 상기 전극 조립체의 상단보다 높은 위치까지 서서히 상승시키는 단계를 포함한다.

Description

갭 조절 지그를 이용한 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법
본 발명은 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파우치 이차전지에 전해액을 주입할 때 액면의 높이를 조절하여 주액 공정의 택 타임(Tack Time)을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 전해액 주입 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 12월 15일자에 대한민국에 출원된 특허출원 제10-2016-0171928호와 2017년 12월 08일자에 대한민국에 출원된 특허출원 제10-2017-0168534호에 대해 우선권을 주장하며, 우선권 주장의 기초가 된 출원서의 내용은 본 명세서의 일부로서 합체된다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와　파우치형 이차전지에 대한 수요가 높다.
재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
최근에는, 리튬 이차전지로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 금속(Al) 라미네이트 필름으로 이루어진　파우치 케이스에 내장한 구조의　파우치 이차전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
잘 알려진 바와 같이, 파우치 이차전지는 다음과 같은 제조 공정을 거쳐 제조된다. 먼저, 전극판과 다공질의 절연성 분리막을 적층시켜 전극 조립체를 형성한다. 분리막은 양극판과 음극판 사이에 개재된다.
양극판과 음극판에는 활물질이 코팅되어 있다. 양극 활물질 및 음극 활물질로는 대표적으로 리튬 금속 산화물 및 그라파이트(graphite)가 사용된다.
각 전극판은 돌출 연장된 전극 탭을 가지며, 전극 탭은 전극 리드와 연결된다. 전극 리드가 연결된 전극 조립체는, 2장의 금속 라미네이트 필름 사이에 놓여진다. 여기서, 2장의 금속 라미네이트 필름은 파우치 케이스를 구성한다. 금속 라미네이트 필름의 가장자리는 전해액 주입부를 남겨두고 실링 된다. 전해액은 전해액 주입부를 통해 주입되고, 전해액 주입부를 실링하여 전극 조립체를 파우치 케이스 내에 밀봉한다.
일반적인 전해액 주입 공정은, 파우치 케이스에 전해액을 주입하는 전(前) 공정과 주액된 파우치 케이스를 진공 챔버에 로딩한 후 전극 조립체 내에 존재하는 기체를 제거하는 후(後) 공정을 포함한다.
여기서, 기체는 전해액의 주입 시 파우치 케이스의 내부 공간과 전극 조립체에 존재하는 미세한 틈에 남아 있는 공기에서 기인한 것이다.
후 공정에서, 기체의 효과적인 제거를 위해서는 높은 진공도를 필요로 한다. 하지만, 처음부터 진공도를 높게 설정하면, 기체가 갑자기 빠져 나오면서 전해액이 전해액 주입부를 통해 외부로 토출될 수 있다.
전해액 토출은 파우치 케이스의 표면을 오염시킨다. 따라서, 후 공정의 진행 시에는 진공 챔버의 진공도를 단계적으로 높인다. 이 과정에서 공정의 택 타임(TACK TIME)이 증가한다.
한편, 후 공정만으로는 파우치 케이스 내부의 기체를 빠르게 제거하는데 한계가 있다. 따라서, 전해액의 주입 전에 진공 분위기 하에서 파우치 케이스 내부의 기체를 미리 제거하는 선진공 주액법이 사용되고 있다.
하지만, 선진공 주액법은 전해액의 주액 전에 진공 분위기를 형성하는데 시간이 소요되므로 공정 택 타임(TACK TIME)을 여전히 증가시킨다. 또한, 진공 분위기 하에서 파우치 케이스에 전해액을 주입하면 전해액이 휘발한다는 문제 또한 있다. 또한, 전해액 주액 장비 내에 진공 챔버와 감압 설비를 추가로 부가해야 하므로 주액 설비의 대폭적인 변경이 불가피하다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 파우치 이차전지의 주액 공정 시 택 타임을 감소시키면서도 파우치 케이스 내부로부터 기체의 제거가 용이한 전해액 주입 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법은, 파우치 케이스를 구성하는 제1 및 제2금속 라미네이트 필름 사이에 전극 조립체를 개재시키고 전해액 주입부만 남기고 각 필름의 가장자리를 실링하여 파우치 이차전지를 제조하는 제1단계; 지그 스탠드에 간격 조절이 가능하도록 설치되고 갭 공간을 형성하는 제1지그 및 제2지그 사이에 상기 전해액 주입부가 위를 향하도록 상기 파우치 이차전지를 장착하고 상기 전해액 주입부를 통해 전해액을 주입하는 제2단계; 상기 지그 스탠드를 진공 챔버에 로딩하는 제3단계; 상기 제1 및 제2지그의 이동에 의해 상기 갭 공간의 폭을 증가시켜 전해액이 차지하는 영역을 상기 파우치 케이스의 하부로 편중되게 만들고 진공 분위기를 형성하는 제4단계; 및 상기 진공 분위기를 유지하면서 상기 제1 및 제2지그의 이동에 의해 상기 갭 공간의 폭을 점진적으로 감소시켜 상기 전해액 액면을 상기 전극 조립체의 상단보다 높은 위치까지 서서히 상승시키는 제5단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제4단계에서 상기 전해액의 액면은 상기 전극 조립체의 높이 h를 기준으로 1/2h 이하에 위치시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전해액 주입 방법은, 상기 전해액 주입부를 실링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제4단계 및 상기 제5단계에 있어서, 상기 진공 분위기의 진공도는 동일할 수 있다.
바람직하게, 상기 제4단계 및 상기 제5단계에 있어서, 상기 진공 분위기의 진공도는 -93kPa 이하일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제4단계에서, 상기 제1지그 및 상기 제2지그는 상기 파우치 케이스의 외주면을 실질적으로 가압하지 않도록 간격이 증가된다.
다른 측면에 따르면, 상기 제5단계에서, 상기 갭 공간의 폭을 동일한 속도로 점진적으로 감소시킨다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제5단계에서, 상기 갭 공간의 폭을 점진적으로 감소시키되, 감소 속도를 시간에 따라 점점 증가시킨다.
선택적으로, 본 발명은 상기 제4단계에서 상기 전해액 주입부에 블로어를 삽입한 후 상기 파우치 케이스의 내부를 향해 가스를 분사하면서 상기 갭 공간의 폭을 증가시킬 수 있다.
이러한 경우, 상기 블로어는 상기 파우치 케이스의 측벽을 향해 가스를 분사하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제4단계에서, 상기 진공 분위기는 상기 블로어를 이용하여 가스를 분사한 이후에 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 파우치 이차전지의 주액 공정 시 택 타임의 지연을 일으키지 않으면서 파우치 케이스 내부로부터 기체를 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 택 타임의 감소를 통해 주액 공정의 생산성이 향상될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 전극 조립체가 전해액 주입부만 남기고 제1 및 제2금속 라미네이트 필름으로 포장됨으로써 파우치 이차전지가 제조되는 과정을 보여주는 공정도이다.
도 2는 도 1에 도시된 파우치 이차전지에 있어서 Ⅰ-Ⅰ' 선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 파우치 이차전지를 갭 조절 지그의 갭 공간에 위치시킨 후 파우치 케이스 내에 전해액을 주입하는 과정을 도시한 공정도이다.
도 4는 전해액이 주입된 파우치 이차전지를 진공 챔버에 로딩하고 갭 공간을 증가시켜 전해액의 액면을 최대한 낮춘 후 진공도를 높게 유지하면서 기체 제거 공정을 진행하는 과정을 도시한 공정도이다.
도 5는 진공도를 유지하면서 갭 공간을 서서히 줄여 전해액의 액면을 서서히 증가시키는 과정을 도시한 공정도이다.
도 6은 전해액의 액면이 전극 조립체의 상단 위쪽까지 최대한 상승하도록 갭 공간을 줄이는 과정을 도시한 공정도이다.
도 7은 기체 제거 공정을 완료한 후 전해액 주입부를 실링하는 과정을 도시한 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 금속 라미네이트 필름(10, 20) 사이에 전극 조립체(30)를 위치시킨다.
제1 및 제2 금속 라미네이트 필름(10, 20)은 파우치 케이스(P)를 구성한다. 제1 및 제2금속 라미네이트 필름(10, 20)은 얇은 금속 필름(예컨대, Al 필름)이 내수성이 있는 고분자 필름(나일론)과 열접착 고분자 필름(Casted Polypropylene) 사이에 라미네이팅된 구조를 가진다.
제1 및 제2금속 라미네이트 필름(10, 20)의 구조와 각 층을 구성하는 물질에 대해서는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
전극 조립체(30)는, 전극판과 분리막이 서로 교호로 적층된 구조를 포함한다. 전극 조립체(30)는 양극판/분리막/음극판을 포함하는 단위 셀을 복수개 포함한다.
각 전극판은 돌출된 전극 탭(31, 32)을 가진다. 전극 탭(31, 32)은 하나로 결집되고 전극 리드(33, 34)와 접합된다. 전극 탭(31, 32)과 전극 리드(33, 34)에 있어서, 하나는 양의 극성을, 다른 하나는 음의 극성을 가진다. 전극 탭(31, 32)과 전극 리드(33, 34)는 서로 대응되는 극성끼리 접합된다. 접합은 초음파 용접으로 이루어진다.
전극 리드(33, 34)는 중간 부분이 실링 테이프(35)에 의해 감싸여 있다. 실링 테이프(35)는 전극 리드(33, 34)와 제1 및 제2금속 라미네이트 필름(10, 20) 사이에 개재되어 밀봉성을 향상시킨다.
제1 및 제2금속 라미네이트 필름(10, 20)의 가장자리는 전해액 주입부(A)를 제외하고 열 융착에 의해 실링 된다. 도 1에 있어서, 해칭된 영역(S)은 실링이 이루어지는 영역을 나타낸다. 실링된 제1 및 제2금속 라미네이트 필름(10, 20)은 파우치 케이스(P)를 구성한다. 실링 과정에서 전극 리드(33, 34)의 단부를 제외한 전극 조립체(30)의 나머지 부분은 제1 및 제2 금속 라미네이트 필름(10, 20)에 의해 감싸여진다. 전해액이 주입되기 전에 파우치 이차전지가 가지는 형상은 도 1의 아래쪽에 도시되어 있다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 따른 단면도이다. 도 2를 참조하면, 전해액 주입부(A)는 실링이 되지 않았으므로 외기를 향해 개방된 상태를 가진다.
도 3 내지 도 7은 전해액 주입부(A)를 통해 파우치 케이스(P) 내부에 전해액을 주입한 후 진공 챔버에서 기체를 제거하고 전해액 주입부를 실링하는 공정을 나타낸 공정도들이다.
도 3을 참조하면, 먼저 간격 조절이 가능한 제1지그(41) 및 제2지그(42)를 구비하는 갭 조절 지그(40)의 갭 공간(G)에 파우치 이차전지(B)를 배치한다. 파우치 이차전지(B)는 전해액 주입부(A)가 위를 향하도록 배치된다. 갭 공간(G)은 제1지그(41) 및 제2지그(42) 사이에 형성되고, 그것의 폭은 제1지그(41) 및 제2지그(42)의 선형적 이동에 의해 조절될 수 있다. 제1지그(41) 및 제2지그(42)는 스테인레스 스틸과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.
제1지그(41) 및 제2지그(42)는 지그 스탠드(43) 상에 좌우로 이동 가능하도록 설치된다. 제1지그(41) 및 제2지그(42)의 이동에 의해 갭 공간(G)의 폭이 가변될 수 있다. 이를 위해, 지그 스탠드(43)의 내부에는 제1지그(41) 및 제2지그(42)를 좌우로 이동시킬 수 있는 구동 메커니즘(D)이 구비될 수 있다.
구동 메커니즘(D)으로는, 공지의 선형 이동 메커니즘이 사용될 수 있다. 일 예로서, 구동 메커니즘(D)은, 제1지그(41) 및 제2지그(42)의 하단부가 결합되는 이동 블록(51)과, 이동 블록(51)이 안착되고 이동 블록(51)의 좌우 선형적 이동을 가이드 하는 가이드 레일(52)과, 상기 이동 블록(51)에 결합되어 선형적 구동력을 제공하는 리니어 모터(M)를 포함할 수 있다.
갭 공간(G)의 하단에는 파우치 이차전지(B)의 하단부가 접촉되어 거치되는 지지대(50)가 구비된다. 지지대(50)가 파우치 이차전지(B)와 대향하는 부분은 파우치 이차전지(B)의 접촉면과 대응되는 형상을 가진다. 파우치 이차전지(B)는 지지대(50)의 상부면에 안착되어 지지된다. 지지대(50)는 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 파우치 이차전지(B)가 거치대(50)에 안착되면, 제1지그(41) 및 제2지그(42)를 파우치 이차전지(B)에 외주면과 최대한 근접시킨다. 그런 다음, 전해액(60)이 전해액 주입부(A)를 통해 주입된다. 전해액(60)은 전해질과 유기용매를 포함하고, 주입 용량은 파우치 이차전지(B)의 사양에 따라 미리 설정된다.
전해액(60)은 파우치 이차전지(B)의 종류에 따라 달라진다. 파우치 이차전지(B)가 리튬 이차 전지인 경우, 전해질은 A+B－와 같은 구조를 갖는 염일 수 있다.
여기서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함한다.
그리고 B－는 F－, Cl－, Br－, I－, NO3 －, N(CN)2 －, BF4 －, ClO4 －, AlO4 －, AlCl4 －, PF6 －, SbF6 －, AsF6 －, BF2C2O4 －, BC4O8 －, (CF3)2PF4 －, (CF3)3PF3 －, (CF3)4PF2 －, (CF3)5PF－, (CF3)6P－, CF3SO3 －, C4F9SO3 －, CF3CF2SO3 －, (CF3SO2)2N－, (FSO2)2N－ , CF3CF2(CF3)2CO－, (CF3SO2)2CH－, (SF5)3C－, (CF3SO2)3C－, CF3(CF2)7SO3 －, CF3CO2 －, CH3CO2 －, SCN－ 및 (CF3CF2SO2)2N－로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 음이온을 포함한다.
유기 용매는, 비제한적인 예시로서, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylenecarbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디프로필카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 디메틸설프옥사이드 (dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴 (acetonitrile), 디메톡시에탄 (dimethoxyethane), 디에톡시에탄 (diethoxyethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), N―메틸―2―피롤리돈 (N―methyl―2―pyrrolidone, NMP), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 감마 부티로락톤(γ―butyrolactone) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
전해액(60)의 주입이 완료되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 지그 스탠드(43)를 진공 챔버(70)의 내부로 이동시킨다. 그런 다음, 제1지그(41) 및 제2지그(42)를 이동시켜 갭 공간(G)의 폭을 증가시킨다. 갭 공간(G)이 증가되면, 전해액(60)이 중력에 의해 파우치 케이스(P)의 하부로 쏠리면서 전해액(60)의 액면이 낮아진다. 즉, 전해액(60)이 존재하는 영역이 파우치 케이스(P)의 하부로 편중된다. 또한, 전해액(60)의 하부 쏠림으로 파우치 케이스(P)의 하부도 약간 부풀어오른 형상으로 변형된다. 갭 공간(G)의 증가 정도는 전해액(60)의 하부 쏠림이 방해되지 않는 정도로 미리 설정한다. 예를 들어, 파우치 케이스(P)의 외주면과 접촉되지 않을 정도로 갭 공간(G)을 증가시키거나, 제1 및 제2지그(41, 42)가 파우치 케이스(P)와 접촉을 하더라도 실질적으로 압력을 인가하지 않도록 갭 공간(G)을 증가시킨다. 갭 공간(G)의 증가는 구동 메커니즘(D)이 제1지그(41) 및 제2지그(42)를 선형적으로 이동시키는 것에 의해 이루어진다.
전해액(60)의 액면은 전극 조립체(30)의 최초 주입 높이(h)를 기준으로 할 때 2/3h 이하, 바람직하게는 1/2h 이하로 낮아지는 것이 바람직하다. 여기서, 액면의 위치는 전극 조립체(30)가 존재하는 영역을 기준으로 조절한다. 만약, 액면이 1/2h에 위치한다면, 액면은 전극 조립체(30)의 중간에 위치한다. 전해액(60)의 액면이 최대한 낮아지는 것이 전극 조립체(30)의 내부에 존재하는 기체를 제거하는데 더욱 효과적이다.
한편, 전해액(60)의 액면을 빠르게 낮추기 위해, 제1지그(41) 및 제2지그(42)의 간격을 이격시켜 갭 공간(G)을 증가시키는 과정에서 블로어(80: blower)를 전해액 주입부(80)에 삽입한 후 불활성 가스(Ar) 또는 질소 가스(N2)를 파우치 케이스(P) 내부로 불어 넣을 수 있다. 바람직하게, 블로어(80)는 Y자형의 노즐 구조를 가지며, 파우치 케이스(P)의 측벽을 향해 가스를 분사한다. 이 때, 가스 분사량을 서서히 증가시켜 가스가 분사되는 초기 시점에 전해액(60)이 토출되는 것을 방지할 수 있다. 블로잉되는 가스는 전해액(60)이 하부로 유동하는 것과 상관 없이 파우치 케이스(P)의 형상을 도 4에 도시된 형태로 변형시키며, 그 결과 전해액(60)이 중력에 의해 하부로 이동할 수 있는 공간이 미리 확보되어 전해액(60)의 액면이 빠르게 낮아진다. 블로어(80)의 사용은 점도가 높은 전해액(60)이 사용될 때 특히 유용하다. 점도가 높은 전해액(60)은 파우치 케이스(P)의 하부로 유동하는데 걸리는 시간이 길기 때문이다. 블로어(80)가 사용될 경우, 진공 챔버(70)의 내부를 진공 분위기로 형성하기 위한 감압은 블로어(80)를 이용한 가스 분사가 완료된 이후에 개시되는 것이 바람직하다.
전해액(60)의 액면이 낮아지면, 진공 챔버(70)의 진공도를 낮춘다. 바람직한 진공도는, 파우치 케이스(P)의 내부와 전극 조립체(30)의 내부에 존재하는 기체를 효과적으로 제거할 수 있는 수준으로 조절한다. 구체적인 진공도의 수준은 시행 착오법(Trial & Error)을 통해 결정할 수 있다. 일 예로, 진공 챔버(70)의 진공도는 - 93kPa 이하로 설정한다. 즉, 진공도의 절대값은 93보다 크면서 음의 값을 가지도록 설정한다.
전해액(60)의 액면이 낮아진 상태에서 진공 챔버(70)의 진공도가 증가하면, 전해액(60)의 액면 상부에 노출된 전극 조립체(30)가 진공 분위기에 직접적으로 노출되므로 그 내부에 존재하는 기체가 매우 효과적으로 제거된다.
또한, 전해액(60)이 주입되는 과정에서 전해액(60)에 포획된 미소한 기포 등도 활발하게 제거된다. 이 때, 전해액(60)의 액면이 낮으므로 전해액(60)이 전해액 주입부(A)를 통해 외부로 토출되는 현상이 방지된다.
진공도의 유지 시간은 전해액(60)의 액면을 기준으로 상부에 노출된 전극 조립체(30)로부터 기체가 실질적으로 제거되는 것을 보장하도록 설정된다. 바람직하게, 진공도의 유지 시간은 5분 이상으로 설정한다.
계속해서, 도 5에 도시된 공정이 진행된다. 즉, 전해액(60)의 액면이 낮아진 상태에서 진공이 일정 시간 동안 유지된 후, 제1지그(41) 및 제2지그(42)를 이동시켜 다시 갭 공간(G)의 폭을 서서히 감소시킨다. 이 때, 최초 형성된 진공도의 크기는 실질적으로 동일하게 유지한다. 그러면, 제1지그(41) 및 제2지그(42)가 파우치 케이스(P)의 외주면을 서서히 가압한다. 이 때, 블로어(80)는 파우치 케이스(P)의 외부로 인출된 상태이다. 그 결과 전해액(60)의 액면이 서서히 상승한다. 또한, 제1지그(41) 및 제2지그(42)의 위치가 파우치 이차전지(B)의 설계 두께에 대응되는 위치까지 도달되면, 도 6에 도시된 바와 같이 전해액(60)의 액면은 전극 조립체(30)의 상단 위까지 상승한다.
전해액(60)의 액면이 서서히 증가하는 과정에서 최초 형성된 진공도가 계속 유지된다. 따라서, 전해액(60)의 액면을 기준으로 그 상부에 노출된 전극 조립체(30)는 진공 분위기에 노출된 상태가 유지되므로 그 내부에 존재하는 미량의 기체도 모두 제거되는 효과가 발생한다. 또한, 전해액(60)의 액면이 가장 낮은 위치에 있을 때 형성된 진공 분위기에 의해서 대부분의 기체는 제거되기 때문에 전해액(60)의 액면이 상승하는 동안 최초 형성된 진공도를 계속 유지하더라도 제거되는 기체의 량이 미량이므로 기체의 급격한 배출로 인해 생기는 전해액 토출 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
한편, 일 측면에 따르면, 상기 갭 공간(G)의 폭은 동일한 속도로 점진적으로 감소될 수 있다. 또한, 상기 갭 공간(G)의 폭은 점진적으로 감소시키되, 감소 속도를 점점 증가시킬 수 있다. 전해액(60)의 토출을 예방하는 차원에서는 후자의 경우가 보다 바람직하다.
전술한 공정을 거쳐 전극 조립체(30)로부터 기체 제거가 완료되면, 도 7에 도시된 바와 같이 전해액 주입부(A)에 해당하는 제1 및 제2금속 라미네이트 필름(10, 20)을 실링함으로써 전해액 주입 공정을 마무리한다.
전해액 주입부(A)의 실링은 진공 챔버(70)의 내부에서 진공 분위기를 상압 분위기로 변경한 상태에서 진행할 수도 있고, 진공 챔버(70)의 외부로 지그 스탠드(43)를 배출한 후 외기에서 전해액 주입부(A)의 실링을 진행하여도 무방하다.
상술한 본 발명에 따르면, 전해액(60)을 주입한 후 진행되는 기체 제거 공정에서 진공 챔버(70)의 진공도를 기존보다 증가시킬 수 있고 처음부터 높은 진공도를 유지할 수 있다. 대부분의 기체는 전해액(60)의 액면이 낮아진 상태에서 제거되는데, 전해액(60)의 액면이 낮은 이상 진공도가 높더라도 전해액(60)이 전해액 주입부(A)의 외부로까지 비산되거나 토출되지 않기 때문이다.
예를 들어, 종래에는 전해액(60)의 토출을 우려하여 진공 챔버(70)의 진공도를 -75kPa에서 5분, -80kPa에서 5분, -85kPa에서 5분, 및 -93kPa에서 5분씩 총 4단계로 점진적으로 증가시켰다.
하지만, 본 발명이 적용될 경우 전해액(60)의 토출 위험이 없으므로 처음부터 진공도를 -93kPa로 설정할 수 있으므로 진공 챔버(70)에서 이루어지는 공정의 택 타임을 종래보다 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전해액 주입 공정은 택 타임을 기존보다 감소시킬 수 있으면서도 전극 조립체(30) 내부에 존재하는 기체를 보다 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 그 결과, 불량율의 감소와 생산성의 향상이 모두 가능하다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따르면, 파우치 이차전지의 주액 공정 시 택 타임의 지연을 일으키지 않으면서 파우치 케이스 내부로부터 기체를 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 택 타임의 감소를 통해 주액 공정의 생산성이 향상될 수 있다.

Claims (11)

  1. 파우치 케이스를 구성하는 제1 및 제2금속 라미네이트 필름 사이에 전극 조립체를 개재시키고 전해액 주입부만 남기고 각 필름의 가장자리를 실링하여 파우치 이차전지를 제조하는 제1단계;
    지그 스탠드에 간격 조절이 가능하도록 설치되고 갭 공간을 형성하는 제1지그 및 제2지그 사이에 상기 전해액 주입부가 위를 향하도록 상기 파우치 이차전지를 장착하고 상기 전해액 주입부를 통해 전해액을 주입하는 제2단계;
    상기 지그 스탠드를 진공 챔버에 로딩하는 제3단계;
    상기 제1 및 제2지그의 이동에 의해 상기 갭 공간의 폭을 증가시켜 전해액이 차지하는 영역을 상기 파우치 케이스의 하부로 편중되게 만들고 진공 분위기를 형성하는 제4단계; 및
    상기 진공 분위기를 유지하면서 상기 제1 및 제2지그의 이동에 의해 상기 갭 공간의 폭을 점진적으로 감소시켜 상기 전해액 액면을 상기 전극 조립체의 상단보다 높은 위치까지 서서히 상승시키는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계에서 상기 전해액의 액면은 상기 전극 조립체의 높이 h를 기준으로 1/2h 이하에 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전해액 주입부를 실링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계 및 상기 제5단계에 있어서, 상기 진공 분위기의 진공도는 동일한 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계 및 상기 제5단계에 있어서, 상기 진공 분위기의 진공도는 -93kPa 이하인 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 제1지그 및 상기 제2지그는 상기 파우치 케이스의 외주면을 가압하지 않도록 간격이 증가되는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계에서, 상기 갭 공간의 폭을 동일한 속도로 점진적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계에서, 상기 갭 공간의 폭을 점진적으로 감소시키되, 감소 속도를 점점 증가시키는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 전해액 주입부에 블로어를 삽입한 후 상기 파우치 케이스의 내부를 향해 가스를 분사하면서 상기 갭 공간의 폭을 증가시키는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 블로어는 상기 파우치 케이스의 측벽을 향해 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 진공 분위기는 상기 블로어를 이용하여 가스를 분사한 이후에 형성하는 것을 특징으로 하는 파우치 이차전지의 전해액 주입 방법.
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