KR20210059552A - Method and apparatus for manufacturing of secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공정의 단순화를 높일 수 있는 이차전지 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery manufacturing apparatus and manufacturing method that can increase the simplification of the process.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, a secondary battery refers to a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery that cannot be charged, and such a secondary battery is widely used in the field of advanced electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.
상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류된다. The secondary batteries are classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch.
상기 캔형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 전극조립체와 전해액을 수용하는 캔, 및 캔의 개구부에 실장되는 캡 조립체를 포함하며, 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다.The can-type secondary battery includes an electrode assembly, an electrolyte, a can for accommodating the electrode assembly and the electrolyte, and a cap assembly mounted on the opening of the can, and the pouch-type secondary battery includes an electrode assembly, an electrolyte, and the electrode assembly and the electrolyte. Includes a pouch.
그러나 상기한 이차전지는 제조과정에서 전해액을 주입하는 주액공정과 가스를 배출시키는 배출공정을 수행함에 따라 제조 효율성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.However, the secondary battery has a problem that the manufacturing efficiency is greatly deteriorated as the injection process of injecting the electrolyte solution and the discharge process of discharging gas are performed during the manufacturing process.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 전해액 주액 과정을 제거하여 제조의 효율성을 높일 수 있고, 가스 배출이 용이하여 이차전지 성능을 높일 수 있는 이차전지 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above problems, and the present invention is a secondary battery manufacturing apparatus and manufacturing apparatus capable of increasing manufacturing efficiency by eliminating an electrolyte injection process, and increasing secondary battery performance by easily discharging gas. It aims to provide a method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 제조방법은 상면에 하나 이상의 수용홈이 형성된 트레이를 준비하고, 상기 수용홈에 제1 전해액을 주입하는 준비단계(S10); 상기 트레이의 수용홈에 전극조립체를 수용하여 상기 제1 전해액을 상기 전극조립체에 함침시키는 1차 함침단계(S20); 상기 트레이의 상부에 마감부재를 결합하여 상기 수용홈을 밀폐하는 밀폐단계(S30); 상기 트레이에 수용된 상기 전극조립체에 전원을 공급하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전공정을 구비한 충방전단계(S40); 및 트레이에서 인출된 상기 전극조립체를 전지케이스에 수용하고, 상기 전지케이스에 제2 전해액을 주입하여 상기 전극조립체에 함침시키는 제2 함침단계(S50)를 포함할 수 있다.A method for manufacturing a secondary battery of the present invention for achieving the above object comprises: a preparation step (S10) of preparing a tray having one or more receiving grooves formed on the upper surface and injecting a first electrolyte into the receiving groove; A first impregnation step (S20) of impregnating the electrode assembly with the first electrolyte by accommodating the electrode assembly in the receiving groove of the tray; A sealing step (S30) of sealing the receiving groove by coupling a closing member to the upper portion of the tray; A charging/discharging step (S40) including a charging/discharging process of charging and discharging the electrode assembly by supplying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And a second impregnation step (S50) of accommodating the electrode assembly taken out from the tray in a battery case, and injecting a second electrolyte into the battery case to impregnate the electrode assembly.
상기 제1 전해액과 상기 제2 전해액은 서로 다른 전해액일 수 있다.The first electrolyte and the second electrolyte may be different electrolytes.
상기 준비단계에서 트레이는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조될 수 있다.In the preparation step, the tray may be made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE).
상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전공정 전에, 상기 트레이에 수용된 전극조립체의 표면을 설정시간 가압한 후 가압력을 해제하는 제1 가압공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step (S40) may further include a first pressing process of releasing the pressing force after pressing the surface of the electrode assembly accommodated in the tray for a set time before the charging/discharging process.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전 공정시 상기 전극조립체의 표면을 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생하는 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 제2 가압공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step (S40) may further include a second pressing process of pressing the surface of the electrode assembly during the charging/discharging process to discharge gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 전극조립체의 충방전시 상기 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 배출공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step S40 may further include a discharging process of sucking gas generated in the receiving groove during charging/discharging of the electrode assembly and discharging it to the outside of the tray.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 트레이의 수용홈에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step S40 may further include a heating process of heating the first electrolyte solution accommodated in the receiving groove of the tray to increase the temperature to a set temperature.
상기 설정온도는 40℃~50℃일 수 있다.The set temperature may be 40°C to 50°C.
상기 충방전단계(S40)와 상기 제2 함침단계(S50) 사이에는 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 코팅층을 형성하여 상기 전극조립체의 강도를 보강하는 코팅단계(S45)를 더 포함할 수 있다.Between the charging and discharging step (S40) and the second impregnation step (S50), a coating step (S45) of reinforcing the strength of the electrode assembly by forming a coating layer on the outer surface of the electrode assembly on which charging and discharging is completed may be further included. .
상기 코팅단계(S45)는, 상기 전극조립체의 외면에 경화제를 분사하는 분사공정과, 상기 전극조립체에 분사된 경화제에 경화시켜서 코팅층을 형성하는 경화공정을 포함할 수 있다.The coating step (S45) may include a spraying process of spraying a curing agent onto the outer surface of the electrode assembly, and a curing process of forming a coating layer by curing the curing agent sprayed onto the electrode assembly.
상기 경화제는 UV경화가 가능한 소재로 마련될 수 있다.The curing agent may be provided with a material capable of UV curing.
한편, 본 발명의 이차전지 제조장치는 제1 전해액이 수용되는 수용홈이 형성되고 상기 수용홈에 전극조립체가 수용되면서 상기 전극조립체에 제1 전해액을 1차로 함침시키는 트레이; 상기 트레이의 상부에 결합되고, 상기 수용홈을 밀폐하는 마감부재; 상기 트레이에 수용된 전극조립체에 전원을 인가하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전부재; 및 상기 전극조립체가 수용된 전지케이스의 내부에 제2 전해액을 주입하여 전극조립체에 2차로 함침시키는 주입부재를 포함할 수 있다.On the other hand, the secondary battery manufacturing apparatus of the present invention includes a tray in which a receiving groove in which a first electrolyte is accommodated is formed and an electrode assembly is accommodated in the receiving groove, and the first electrolyte is first impregnated with the electrode assembly; A closing member coupled to the upper portion of the tray and sealing the receiving groove; A charging/discharging member for charging and discharging the electrode assembly by applying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And an injection member for injecting a second electrolyte into the battery case in which the electrode assembly is accommodated, and secondly impregnating the electrode assembly.
상기 트레이에 수용된 전극조립체를 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생한 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 가압지그; 및 상기 트레이에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열부재를 더 포함하며, 상기 설정온도는 40℃~50℃일 수 있다.A pressing jig for pressing the electrode assembly accommodated in the tray to discharge gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly; And a heating member for heating the first electrolyte contained in the tray to increase the temperature to a set temperature, and the set temperature may be 40°C to 50°C.
상기 트레이의 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 흡입부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a suction member for sucking the gas generated in the receiving groove of the tray and discharging it out of the tray.
상기 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 강도 보강을 위한 코팅층을 형성하는 코팅부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a coating member for forming a coating layer for reinforcing strength on the outer surface of the electrode assembly in which the charging and discharging has been completed.
본 발명의 이차전지 제조방법은 트레이를 이용하여 전극조립체에 제1 전해액을 함침시키는 제1 함침단계를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체를 전지 케이스에 수용할 필요가 없고 전해액 주액 과정을 생략할 수 있기 때문에 공정의 단순화를 높일 수 있고, 전극조립체의 제1 전해액 함침력을 크게 높일 수 있으며, 복수개의 전극조립체에 제1 전해액을 동시에 함침시킬 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있다. 특히 복수개의 전극조립체를 동일한 전해액으로 함침시킬 수도 있고, 서로 다른 전해액으로 함침시킬 수 있어 공정의 다양화를 높일 수 있다. The method for manufacturing a secondary battery of the present invention is characterized in that it includes a first impregnation step of impregnating the electrode assembly with a first electrolyte using a tray. Due to such characteristics, it is not necessary to accommodate the electrode assembly in the battery case, and since the electrolyte injection process can be omitted, the process can be simplified, and the impregnation power of the first electrolyte solution of the electrode assembly can be greatly increased. The assembly can be impregnated with the first electrolyte at the same time, thereby increasing the efficiency of work. In particular, a plurality of electrode assemblies may be impregnated with the same electrolyte solution or may be impregnated with different electrolyte solutions, thereby increasing the diversification of processes.
또한, 본 발명의 이차전지 제조방법은 트레이에 수용된 전극조립체를 1차 가압하는 제1 가압공정, 트레이에 수용된 전극조립체를 충방전하여 활성화하는 충방전공정, 전극조립체의 충방전시 가압하는 제2 가압공정, 트레이 내에 발생한 가스를 배출시키는 배출공정, 트레이에 수용된 전해액을 가열하는 가열공정을 수행하는 충방전단계를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 충방전 효율성을 크게 높일 수 있고, 특히 트레이 내에서 수행되기 때문에 공정의 단순화를 높일 수 있고, 전극조립체의 충방전시 발생하는 가스를 바로 배출할 수 있어 충방전 효율성을 크게 높일 수 있다.In addition, the secondary battery manufacturing method of the present invention includes a first pressurization process of first pressing the electrode assembly accommodated in the tray, a charge/discharge process of charging and discharging the electrode assembly accommodated in the tray to activate, and the second pressing during charging and discharging of the electrode assembly. It is characterized in that it includes a charging and discharging step of performing a pressurization process, a discharge process of discharging the gas generated in the tray, and a heating process of heating the electrolyte contained in the tray. Due to these characteristics, the charging/discharging efficiency of the electrode assembly can be greatly improved.In particular, since it is performed in the tray, the process can be simplified, and the gas generated during charging and discharging of the electrode assembly can be immediately discharged, so charging/discharging efficiency. Can be greatly increased.
즉, 제1 가압공정은 전극조립체 제조시 전극조립체의 내부에 발생한 가스를 전극조립체 밖으로 배출시키거나, 또는 전극과 분리막의 밀착력을 높이며, 이에 따라 충방전 효율성을 높일 수 있다. 충방전공정은 트레이에 수용된 전극조립체를 충방전함으로써 공정의 단순화를 높일 수 있고, 제2 가압공정은 충방전시 전극조립체 내부에 발새한 가스를 외부로 배출시킬 수 있으며, 배출공정은 트레이 내에 발생한 가스를 신속하고 바로 외부로 배출시킬 수 있고, 가열공정은 제1 전해액의 함침력을 높일 수 있다.That is, the first pressurization process discharges gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly when manufacturing the electrode assembly, or increases the adhesion between the electrode and the separator, thereby increasing charging/discharging efficiency. The charging and discharging process can increase the simplification of the process by charging and discharging the electrode assembly accommodated in the tray, and the second pressurization process can discharge the gas emitted inside the electrode assembly to the outside during charging and discharging, and the discharge process can be performed in the tray. The gas can be quickly and immediately discharged to the outside, and the heating process can increase the impregnation power of the first electrolyte.
또한, 본 발명의 이차전지 제조방법은 충방전이 완료된 전극조립체와 제2 전해액을 전지케이스에 수용하여 이차전지를 제조하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 활성화 공정 후, 물리적 특성이 우수한 제2 전해액을 전극조립체에 함침시킬 수 있고, 그 결과 전지성능을 크게 높일 수 있다.In addition, the method of manufacturing a secondary battery of the present invention is characterized in manufacturing a secondary battery by accommodating the electrode assembly and the second electrolyte, which have been charged and discharged, in a battery case. Due to such characteristics, after the activation process, the second electrolyte solution having excellent physical properties can be impregnated into the electrode assembly, and as a result, battery performance can be greatly improved.
또한, 본 발명의 이차전지 제조방법에서 트레이는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조되는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 강도가 높은 트레이를 제조할 수 있고, 그 결과 반영구적으로 사용할 수 있다.In addition, in the secondary battery manufacturing method of the present invention, the tray is made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE). It is characterized by being manufactured with. Due to this feature, a tray having high strength can be manufactured, and as a result, it can be used semi-permanently.
또한, 본 발명의 이차전지 제조방법는 전극조립체의 외면에 코팅층을 형성하는 코팅단계를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 변형을 방지할 수 있고, 그 결과 상품성을 높일 수 있다.In addition, the method for manufacturing a secondary battery of the present invention is characterized in that it includes a coating step of forming a coating layer on the outer surface of the electrode assembly. Due to such characteristics, deformation of the electrode assembly can be prevented, and as a result, the marketability can be improved.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 트레이, 마감부재, 충방전부재, 가압지그, 가열부재, 및 흡입부재를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 트레이를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 코팅부재를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 주입부재를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 7 및 도 8는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조장치를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예 따른 이차전지 제조장치를 도시한 사시도.1 is a cross-sectional view showing a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a tray, a closing member, a charging/discharging member, a pressing jig, a heating member, and a suction member of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a tray of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a coating member of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing an injection member of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing a method of manufacturing a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
7 and 8 are perspective views showing an apparatus for manufacturing a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing an apparatus for manufacturing a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지][Secondary battery according to the first embodiment of the present invention]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(1)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10), 전극조립체(10)가 수용되는 전지케이스(30), 전극조립체(10)에 함침되는 전해액을 포함하며, 상기 전해액은 충방전을 위해 전극조립체(10)에 1차로 함침되는 제1 전해액(20)과, 충방전 후 전지성능을 위해 전극조립체(10)에 2차로 함침되는 제2 전해액(40)을 포함한다. 즉 제2 전해액(40)은 전극조립체(10)와 함께 전지케이스(30)에 수용되면서 전극조립체(10)에 함침된다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(1)는 이차전지 제조장치(100)에 의해 제조된다.The
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치][Secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 도 2 내지 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10)과 제1 전해액(20)이 수용된 트레이(110), 트레이(110)를 밀폐하는 마감부재(120), 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)를 충방전하는 충방전부재(130), 트레이(110)에 수용된 제1 전해액(20)의 온도를 상승시키는 가열부재(140), 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)를 가압하는 가압지그(150), 트레이(110)에 발생한 가스를 배출시키는 흡입부재(160), 전극조립체(10)의 표면에 코팅층(50)을 형성하는 코팅부재(170) 및 전지케이스(30)에 수용된 전극조립체(10)에 제2 전해액(40)을 2차로 함침시키는 주입부재(180)를 포함한다.Secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 2 to 5, the
트레이tray
트레이(110)는 제1 전해액을 전극조립체에 1차로 함침시킨 다음, 전극조립체를 충방전하기 위한 것으로, 상면에 제1 전해액(20)이 저장되는 수용홈(111)이 형성된다. The
즉, 트레이(110)는 제1 전해액(20)이 저장된 수용홈(111)에 전극조립체(10)를 수용하면, 제1 전해액(20)이 상기 전극조립체(10)에 침투되면서 1차로 함침된다.That is, when the
한편, 상기 트레이(110)는 복수개의 수용홈(111)이 형성되며, 상기 복수개의 수용홈(111)을 통해 복수개의 전극조립체(10)를 동일한 조건으로 동시에 제1 전해액(20)을 함침시킬 수 있다. 물론 복수개의 수용홈(111)은 서로 다른 전해액이 저장될 수 있고, 이에 따라 복수개의 전극조립체(10)에 서로 다른 전해액을 함침시킬 수도 있다. On the other hand, the
한편, 복수개의 수용홈(111)은 서로 다른 크기 또는 서로 다른 깊이를 가질 수 있다. 또한, 복수개의 수용홈(111)은 일부는 동일한 크기 또는 동일한 깊이를 가지고, 나머지는 서로 다른 크기 또는 서로 다른 깊이를 가질 수 있다. 이에 따라 다양한 크기의 전극조립체를 동일한 조건으로 동시에 제1 전해액(20)을 함침시킬 수 있다.Meanwhile, the plurality of receiving
한편, 복수개의 수용홈(111)은 사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 다각형의 형태를 가지며, 바람직하게는 사각형태를 가진다. Meanwhile, the plurality of receiving
한편, 상기 트레이(110)는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 형성되며, 이에 따라 강도가 높은 트레이를 제조할 수 있고, 그 결과 반영구적으로 사용할 수 있다.Meanwhile, the
이와 같은 구성을 가진 본 발명은 트레이(110)는 제1 전해액(20)을 전극조립체(10)에 효과적으로 함침시킬 수 있으며, 전극조립체(10)와 제1 전해액(20)을 전지케이스에 수용할 필요가 없기 때문에 공정의 단순화를 높일 수 있다. 특히 제1 전해액(20)을 전극조립체(10)에 충분히 함침시킬 수 있으며, 전극조립체(10)의 함침력도 쉽게 확인할 수 있어 불량 발생을 크게 줄일 수 있다.In the present invention having such a configuration, the
마감부재Finishing member
마감부재(120)는 트레이의 수용홈을 밀폐시키기 위한 것으로, 트레이(110)의 상부에 구비되고 상기 트레이(110)의 상면에 밀착되면서 수용홈(111)을 밀폐하는 마감편(121)과, 상기 마감편(121)을 상기 트레이(110)를 향해 하강시키거나 또는 원위치시키는 실린더(122)를 포함한다.The finishing
한편, 상기 마감부재(120)의 마감편(121)은 상기 트레이(110)와 동일한 소재로 형성될 수 있다. 또한 상기 마감편(121)과 상기 트레이(110)의 밀착면에는 밀폐력을 높이기 위한 밀폐부가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the finishing
한편, 마감편(121)의 저면에는 상기 수용홈(111)에 삽입되는 삽입돌기(121a)가 포함되며, 상기 삽입돌기(121a)가 수용홈(111)에 삽입되면서 상기 마감편(120)과 상기 트레이(110) 사이의 밀폐력을 높일 수 있다.On the other hand, the bottom surface of the
이와 같은 구성을 가진 마감부재(120)는 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 외부 유출을 방지할 수 있고, 그에 따라 트레이에 수용된 전극조립체의 충방전시 효율성을 높일 수 있다.The closing
충방전부재Charge/discharge member
충방전부재(130)는 트레이에 수용된 전극조립체를 충방전하여 활성화 시키기 위한 것으로, 트레이(110)의 수용홈(111)에 수용된 전극조립체(10)에 전원을 공급하여 충방전하며, 이에 따라 전극조립체(10)를 활성화할 수 있다. The charging/discharging
이와 같은 구성을 가진 충방전부재(130)는 트레이 내에서 전극조립체(10)를 충방전함으로써 공정의 단순화를 높일 수 있다.The charging/discharging
가열부재Heating element
가열부재(140)는 트레이(110)에 저장된 제1 전해액(20)의 온도를 상승시켜서 제1 전해액의 함침력을 높이기 위한 것으로, 제1 전해액(20)이 저장된 수용홈(111) 내부에 구비되고 전원 인가시 발생되는 열을 통해 제1 전해액(20)을 설정 온도로 상승시킨다. The
여기서 상기 설정온도는 40°~50°로 설정된다. 즉 가열부재(140)는 제1 전해액(20)을 40°이하로 가열하는 것은 상온의 온도와 차이가 별로 없기 때문에 제1 전해액(20)의 함침력을 높이는데 효과가 없고, 제1 전해액(20)을 50°이상으로 가열하면, 트레이(110)에 수용된 전극조립체(110)의 변형이 발생할 수 있다. 이에 따라 가열부재(140)는 제1 전해액(20)을 40°~50°로 가열하며, 이에 따라 제1 전해액(20)을 전극조립체(10)에 효과적으로 함침시킬 수 있다.Here, the set temperature is set to 40° to 50°. That is, the
가압지그Pressurization jig
가압지그(150)는 전극조립체의 충방전시 전극조립체의 표면을 가압하기 위한 것으로, 전극조립체(10)의 외면과 대응하는 수용홈(111)의 내벽에 각각 구비되고 전극조립체(10)를 설정된 압력으로 가압하는 가압판(151)과, 상기 가압판(151)을 상기 전극조립체(10)를 향하게 이동시키거나 원위치시키는 가압실린더(152)를 포함한다. The
한편, 상기 가압판(151)은 트레이(110)와 동일한 소재로 형성되며, 이에 따라 제조의 용이성을 높일 수 있다.On the other hand, the
이와 같은 구성을 가진 가압지그(150)는 상기 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)를 효과적으로 가압할 수 있고, 특히 전극조립체 충방전시 전극조립체(10) 내부에 발생한 가스를 상기 전극조립체(10) 밖으로 배출시킬 수 있어 충방전 효율성을 높일 수 있다.The
흡입부재Suction member
흡입부재(160)는 전극조립체의 충방전시 발생한 가스가 트레이의 수용홈에 저장되는데, 이 수용홈에 저장되는 가스를 외부로 배출시키기 위한 것으로, 마감부재(120)의 상부에 구비되고 수용홈(111)에 저장된 가스를 흡입하여 트레이(110) 밖으로 배출시킨다. 특히 흡입부재(160)는 전극조립체(10)의 충방전시 발생한 가스를 바로 트레이(110) 밖으로 배출하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 충방전 효율성을 높일 수 있다.The
상기와 같은 구성을 가진 흡입부재는 전극조립체를 전지케이스에 수용한 상태로 충방전을 하지 않기 때문에 디가스공정을 생략할 수 있고, 이에 따라 공정의 단순화를 높일 수 있다.Since the suction member having the above configuration does not charge and discharge while the electrode assembly is accommodated in the battery case, the degassing process can be omitted, thereby increasing the simplification of the process.
코팅부재Coating member
코팅부재(170)는 전극조립체(10)의 외면에 코팅층(11)을 형성하여 전극조립체(10)의 강도를 보강하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 변형을 방지할 수 있다.The
즉, 코팅부재(170)는 상기 전극조립체(10)의 외면에 경화제를 분사하는 분사부(171)와, 상기 전극조립체(10)에 분사된 경화제에 경화시켜서 코팅층(50)을 형성하는 경화부(172)를 포함한다.That is, the
여기서 상기 코팅층은 UV경화가 가능한 소재로 마련될 수 있다. Here, the coating layer may be formed of a material capable of UV curing.
예로 코팅층(11)은 PVdF-HFP(poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)), Trimethylpropane triacrylate, 1,4-butandiol diacrylate, 2- Ethyltexyl acrylate, 2- hydroxyprolyl acrylate, pentaerythritol tetra acrylate, pentaerythritol triacryalte, glycidyl acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate 중 어느 하나를 통해 형성된다.For example, the coating layer 11 is PVdF-HFP (poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)), Trimethylpropane triacrylate, 1,4-butandiol diacrylate, 2-Ethyltexyl acrylate, 2-hydroxyprolyl acrylate, pentaerythritol tetra acrylate, pentaerythritol triacryalte, glycidyl acrylate. , tetrahydrofurfuryl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,6-hexanediol diacrylate.
이와 같은 구성을 가진 코팅부재(170)는 충방전이 완료된 전극조립체(10)의 외면에 코팅층(50)을 형성함으로써 전극조립체(10)의 변형을 방지할 수 있다.The
주입부재Injection member
주입부재(180)는 충방전이 완료된 전극조립체에 제2 전해액을 함침시켜서 이차전지를 제조하기 위한 것으로, 충방전이 완료된 전극조립체(10)가 수용된 전지케이스(30)의 내부에 제2 전해액(40)을 주입한다. 그러면 전극조립체(10)에 제2 전해액(40)을 함침시킬 수 있다. 그리고 전지케이스(30)의 개구부를 실링하여 이차전지(1)를 완성한다.The
여기서 제2 전해액(40)은 제1 전해액(20)과 다른 물리적 특성을 가진다. 즉, 제1 전해액(20)은 전극조립체(10)의 충방전 효율성을 높이는 물리적 특성을 가지고, 제2 전해액(40)은 전극조립체(10)의 성능을 높이는 물리적 특성을 가진다.Here, the
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 트레이(110)이 내에서 전극조립체(10)에 제1 전해액(20)을 함침하고, 전극조립체(10)를 충방전하며, 전극조립체의 충방전시 트레이에 발생한 가스를 외부로 배출시킴으로써 복수개의 전극조립체를 동시에 작업할 수 있어 작업의 효율성을 크게 높일 수 있고, 공정의 단순화를 높일 수 있다.Therefore, the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention impregnates the
아하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)를 이용한 제조방법을 설명한다.Ah, a manufacturing method using the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조방법][Method of manufacturing secondary battery according to the first embodiment of the present invention]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 도 1내지 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 준비단계(S10), 1차 함침단계(S20), 밀폐단계(S30), 충방전단계(S40), 코팅단계(45), 및 제2 함침단계(S50)를 포함한다.The secondary battery manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 1 to 6, the preparation step (S10), the first impregnation step (S20), the sealing step (S30), the charging and discharging step ( S40), a coating step 45, and a second impregnation step (S50).
준비단계Preparation stage
준비단계(S10)는 상면에 하나 이상의 수용홈(111)이 형성된 트레이(110)를 준비한 다음, 상기 수용홈(111)에 제1 전해액(20)을 주입한다.In the preparation step (S10), a
이때 상기 트레이(110)는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조하고, 특히 폴리클로트로플루오로에틸렌로 제조된다. At this time, the
한편, 상기 폴리클로트로플루오로에틸렌은 PTFE에 비해 결정성 저하로 성형이 쉽고, PTFE에 비해 융점이 낮으며, 내열성과 내충격성이 높고, 투명성(반투명 외관), 전기성(낮은 유전율 및 유전탄젠트), 기계성(압축력이 뛰어남)을 가진다. On the other hand, the polychlorofluoroethylene is easier to mold due to lower crystallinity than PTFE, has a lower melting point than PTFE, has high heat resistance and impact resistance, has high transparency (translucent appearance), and electrical properties (low dielectric constant and dielectric tangent). ), mechanical properties (excellent compressive force).
한편, 수용홈(111)은 트레이(110)의 상면에 규칙적으로 배열되게 형성되고, 모서리와 꼭지점은 라운딩, 즉 곡면으로 형성하여 크랙 발생 및 세척의 효율성을 높인다.On the other hand, the receiving
1차 함침단계1st impregnation step
1차 함침단계(S20)는 상기 트레이(110)의 수용홈(111)에 전극조립체(10)를 수용한다. 그러면 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)이 전극조립체(10) 내부로 침투되며, 이에 따라 제1 전해액(20)을 상기 전극조립체(10)에 함침시킬 수 있다.The first impregnation step (S20) accommodates the
이때 제1 전해액(20)은 전극조립체의 충방전 효율성을 높일 수 있는 물리적 특성을 가진 전해액일 수 있다.At this time, the
한편, 1차 함침단계(S20)는 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 수위를 수위조절기(112)를 통해 조절하는 조절공정을 더 포함한다.On the other hand, the first impregnation step (S20) further includes a control step of adjusting the water level of the
상기 수위조절기(112)는 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 수위를 체크하는 수위계(112a)와, 수용홈(111)에 제1 전해액(20)을 추가로 주입하거나 배출하여 수위를 조절하는 조절부(112b)를 포함한다.The
이에 따라 1차 함침단계(S20)는 조절공정을 통해 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있다.Accordingly, in the first impregnation step (S20), the water level of the
밀폐단계Sealing stage
밀폐단계(S30)는 트레이(110)의 상면에 마감부재(120)를 결합하여 상기 수용홈(111)을 밀폐한다. 즉, 전극조립체(10)가 수용된 트레이(110)의 수용홈(111)을 마감부재(120)를 통해 밀폐한다. 한편 마감부재(120)는 버클 또는 클립을 통해 트레이(110)에 결합될 수 있다.In the sealing step (S30), the receiving
충방전단계Charging/discharging stage
충방전단계(S40)는 제1 가압공정, 가열공정, 충방전공정, 제2 가압공정 배출공정을 포함한다.The charging and discharging step S40 includes a first pressing process, a heating process, a charging/discharging process, and a second pressing process and discharging process.
제1 가압공정은 전극조립체를 충방전하기 전에 상기 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)의 표면을 가압지그(150)를 이용하여 설정시간 가압한 후 가압력을 해제한다. 즉, 제1 가압공정은 1차 함침단계에서 전극조립체(10)에 포함된 전극과 분리막의 밀착력 약화를 보강하고, 전극과 분리막 사이에 발생한 가스를 전극조립체 밖으로 배출시킨다. 한편, 상기 설정시간은 10분~1시간으로 설정된다.In the first pressing process, before charging and discharging the electrode assembly, the surface of the
가열공정은 가열부재(130)를 이용하여 전극조립체가 수용된 수용홈(111)의 제1 전해액(20)을 가열하여 설정온도까지 상승시킨다. 이에 따라 제1 전해액(20)의 전극조립체(10) 함침력을 높일 수 있다. 한편, 설정온도는 40°~50°일 수 있다.In the heating process, the
충방전공정은 충방전부재(140)를 이용하여 수용홈(111)에 수용된 전극조립체(10)를 충방전하여 활성화한다. 여기서 전극조립체(10) 충방전시 가스가 발생하며, 상기 가스는 수용홈(111)에 저장되면서 압력이 점차 상승한다.The charging/discharging process is activated by charging and discharging the
제2 가압공정은 가압지그(150)를 이용하여 상기 전극조립체의 충방전 공정시 상기 전극조립체(10)의 표면을 가압하여 상기 전극조립체(10) 내부에 발생하는 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시킨다.In the second pressurization process, gas generated inside the
배출공정은 충방전 공정시 수용홈(111)에 발생한 가스를 흡입부재(160)로 흡입한 후 트레이(110) 밖으로 배출시킨다. In the discharge process, the gas generated in the receiving
이와 같은 공정이 완료되면 전극조립체의 활성화가 완료된다.When such a process is completed, activation of the electrode assembly is completed.
코팅단계Coating step
코팅단계(S45)는 트레이에서 인출된 전극조립체의 변형을 방지하기 위한 것으로, 트레이(110)에서 전극조립체(10)를 인출한 다음, 전극조립체(10)의 외면에 코팅부재(170)의 분사부(171)를 통해 경화제를 분사하는 분사공정과, 상기 전극조립체(10)에 분사된 경화제에 코팅부재(170)의 경화부(172)를 통해 경화시켜서 코팅층(50)을 형성하는 경화공정을 포함한다.The coating step (S45) is to prevent deformation of the electrode assembly pulled out from the tray. After the
이와 같은 과정을 통해 전극조립체의 외면에 강도 보강을 위한 코팅층을 형성할 수 있다. 한편, 상기 경화제는 UV경화가 가능한 소재를 사용한다.Through this process, a coating layer for reinforcing strength may be formed on the outer surface of the electrode assembly. Meanwhile, the curing agent uses a material capable of UV curing.
제2 함침단계Second impregnation step
제2 함침단계(S50)는 코팅층이 형성된 전극조립체를 인출한 다음, 상기 전극조립체(10)를 전지케이스(30)에 수용한다. 다음으로 주입부재(180)를 이용하여 상기 전지케이스(30)에 제2 전해액(40)을 주입한다. 여기서 제2 전해액(40)은 제1 전해액(20)과 다른 전해액이다. 그러면 전지케이스(30)에 주입된 제2 전해액(40)이 상기 전극조립체(10)에 침투하면서 2차로 함침된다. 다음으로 전지케이스(30)의 개구부를 실링한다. 그러면 완제품 이차전지(1)를 제조할 수 있다.In the second impregnation step (S50), after the electrode assembly on which the coating layer is formed is withdrawn, the
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing another embodiment of the present invention, the same component numerals are used for components having the same functions as those of the above-described embodiment, and redundant descriptions will be omitted.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조장치][Secondary battery manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention]
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)에서 가압지그(150)는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 가압판(151)과 가압실린더(152)를 포함한다.In the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention, the
여기서 가압실린더(152)는 수용홈(111)의 내벽에 좌우방향으로 위치조절 가능하게 설치된다. 즉, 가압실린더(152)는 수용홈(111)의 내벽에 좌우방향으로 형성된 제1 슬라이드부(111a)에 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 결합되며, 이에 따라 가압실린더(152)에 결합된 가압판(151)을 좌우방향으로 이동시킬 수 있다.Here, the
한편, 상기 가압판(151)은 상기 가압실린더(152)에 상하방향으로 위치 조절 가능하게 설치된다. 즉, 가압판(151)은 상기 가압실린더(152)의 피스톤에 형성된 제2 슬라이드부(152a)에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 결합되며, 이에 따라 가압판(151)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.On the other hand, the
따라서 가압지그(150)는 전극조립체의 위치에 따라 상하좌우로 이동할 수 있으며, 이에 따라 전극조립체를 안정적으로 가압할 수 있다.Therefore, the
[본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 제조장치][Secondary battery manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention]
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)에서 트레이(110)는 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 복수개의 수용부(110a)를 포함하고, 상기 수용부(110a)의 상면에는 수용홈(111)이 형성된다. In the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the third embodiment of the present invention, the
여기서 복수개의 수용부(110a)는 상호 착탈 가능하게 결합되는 구조를 가진다.Here, the plurality of receiving
즉, 복수개의 수용부(110a)는 상호 대응하는 대응면에 각각 형성된 결함홈(114)과 결합돌기(113)를 통해 착탈 가능하게 결합된다.That is, the plurality of receiving
따라서 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 필요한 개수만큼 수용부를 결합하여 트레이를 구성할 수 있다.Accordingly, the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the third embodiment of the present invention may constitute a tray by combining the receiving portions as many as necessary.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are possible.
110: 트레이
120: 마감부재
130: 충방전부재
140: 가열부재
150: 가압지그
160: 흡입부재
170: 코팅부재
180: 주입부재110: tray
120: finishing member
130: charge/discharge member
140: heating member
150: pressure jig
160: suction member
170: coating member
180: injection member
Claims (15)
상기 트레이의 수용홈에 전극조립체를 수용하여 상기 제1 전해액을 상기 전극조립체에 함침시키는 1차 함침단계(S20);
상기 트레이의 상부에 마감부재를 결합하여 상기 수용홈을 밀폐하는 밀폐단계(S30);
상기 트레이에 수용된 상기 전극조립체에 전원을 공급하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전공정을 구비한 충방전단계(S40); 및
트레이에서 인출된 상기 전극조립체를 전지케이스에 수용하고, 상기 전지케이스에 제2 전해액을 주입하여 상기 전극조립체에 함침시키는 제2 함침단계(S50)를 포함하는 이차전지 제조방법.A preparation step (S10) of preparing a tray having one or more receiving grooves formed on an upper surface thereof and injecting a first electrolyte into the receiving groove;
A first impregnation step (S20) of impregnating the electrode assembly with the first electrolyte by accommodating the electrode assembly in the receiving groove of the tray;
A sealing step (S30) of sealing the receiving groove by coupling a closing member to the upper portion of the tray;
A charging/discharging step (S40) including a charging/discharging process of charging and discharging the electrode assembly by supplying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And
A method for manufacturing a secondary battery comprising a second impregnation step (S50) of accommodating the electrode assembly drawn out from the tray in a battery case, and impregnating the electrode assembly by injecting a second electrolyte into the battery case.
상기 제1 전해액과 상기 제2 전해액은 서로 다른 전해액인 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery in which the first electrolyte and the second electrolyte are different electrolytes.
상기 준비단계에서 트레이는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조되는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
In the preparation step, the tray is made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE). Way.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전공정 전에, 상기 트레이에 수용된 전극조립체의 표면을 설정시간 가압한 후 가압력을 해제하는 제1 가압공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
The charging/discharging step (S40) further comprises a first pressing step of releasing the pressing force after pressing the surface of the electrode assembly accommodated in the tray for a set time before the charging/discharging step.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전 공정시 상기 전극조립체의 표면을 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생하는 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 제2 가압공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 4,
The charging/discharging step (S40) further comprises a second pressing step of discharging the gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly by pressing the surface of the electrode assembly during the charging/discharging process.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 전극조립체의 충방전시 상기 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 배출공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 5,
The charging/discharging step (S40) further includes a discharge step of sucking gas generated in the receiving groove during charging and discharging of the electrode assembly and discharging the gas to the outside of the tray.
상기 충방전단계(S40)는, 상기 트레이의 수용홈에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 6,
The charging/discharging step (S40) further includes a heating step of heating the first electrolyte solution accommodated in the receiving groove of the tray to increase the temperature to a set temperature.
상기 설정온도는 40℃~50℃인 이차전지 제조방법.The method of claim 7,
The set temperature is 40 ℃ ~ 50 ℃ secondary battery manufacturing method.
상기 충방전단계(S40)와 상기 제2 함침단계(S50) 사이에는 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 코팅층을 형성하여 상기 전극조립체의 강도를 보강하는 코팅단계(S45)를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
A secondary battery further comprising a coating step (S45) of reinforcing the strength of the electrode assembly by forming a coating layer on the outer surface of the electrode assembly on which charging and discharging is completed between the charging/discharging step (S40) and the second impregnation step (S50). Manufacturing method.
상기 코팅단계(S45)는, 상기 전극조립체의 외면에 경화제를 분사하는 분사공정과, 상기 전극조립체에 분사된 경화제에 경화시켜서 코팅층을 형성하는 경화공정을 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 9,
The coating step (S45) includes a spraying process of spraying a curing agent onto an outer surface of the electrode assembly, and a curing process of forming a coating layer by curing the curing agent sprayed onto the electrode assembly.
상기 경화제는 UV경화가 가능한 소재로 마련되는 이차전지 제조방법.The method of claim 10,
The curing agent is a secondary battery manufacturing method provided with a material capable of UV curing.
상기 트레이의 상부에 결합되고, 상기 수용홈을 밀폐하는 마감부재;
상기 트레이에 수용된 전극조립체에 전원을 인가하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전부재; 및
상기 전극조립체가 수용된 전지케이스의 내부에 제2 전해액을 주입하여 전극조립체에 2차로 함침시키는 주입부재를 포함하는 이차전지 제조장치.A tray in which a receiving groove in which a first electrolyte is accommodated is formed, an electrode assembly is received in the receiving groove, and the first electrolyte is first impregnated with the electrode assembly;
A closing member coupled to the upper portion of the tray and sealing the receiving groove;
A charging/discharging member for charging and discharging the electrode assembly by applying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And
A secondary battery manufacturing apparatus comprising an injection member for injecting a second electrolyte into the battery case in which the electrode assembly is accommodated and secondly impregnating the electrode assembly.
상기 트레이에 수용된 전극조립체를 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생한 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 가압지그; 및 상기 트레이에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열부재를 더 포함하며,
상기 설정온도는 40℃~50℃인 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
A pressing jig for pressing the electrode assembly accommodated in the tray to discharge gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly; And a heating member for heating the first electrolyte contained in the tray to increase the temperature to a set temperature,
The set temperature is 40 ℃ ~ 50 ℃ secondary battery manufacturing apparatus.
상기 트레이의 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 흡입부재를 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
Secondary battery manufacturing apparatus further comprising a suction member for sucking the gas generated in the receiving groove of the tray and discharging it out of the tray.
상기 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 강도 보강을 위한 코팅층을 형성하는 코팅부재를 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
Secondary battery manufacturing apparatus further comprising a coating member for forming a coating layer for reinforcing strength on an outer surface of the electrode assembly on which the charging and discharging has been completed.
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KR1020190147147A KR20210059552A (en) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Method and apparatus for manufacturing of secondary battery |
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WO2023033589A1 (en) * | 2021-09-03 | 2023-03-09 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Activation tray for battery cell, and system for charging/discharging battery cell, comprising same |
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---|---|---|---|---|
KR100958649B1 (en) | 2002-12-27 | 2010-05-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery unit and the winding method thereof and lithum secondary battery using the same |
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2019
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023033589A1 (en) * | 2021-09-03 | 2023-03-09 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Activation tray for battery cell, and system for charging/discharging battery cell, comprising same |
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