KR101942443B1 - Manufacturing Method of secondary battery and Wetting process equipment for secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지 제조 방법은, 전극 조립체를 일측이 개방된 파우치 포장재 내부에 수납하고 파우치 포장재의 개방부가 연직 상방향을 향하도록 상기 파우치 포장재를 세워서 배치하는 단계(S10); 파우치 포장재 내부에 진공을 조성하는 단계(S20); 파우치 포장재 내부에 전해액을 주입하는 단계(S30); 및 파우치 포장재 내부에 진공이 유지되는 상태에서 전극 조립체의 적어도 일측 상단 코너 영역이 전해액의 수위 위로 노출되도록 파우치 포장재를 미리 설정된 각도로 기울여 배치시키는 단계(S40)를 포함한다. A method of manufacturing a secondary battery according to an aspect of the present invention includes the steps of: (S10) placing an electrode assembly in a pouch packaging material having one opened side and vertically orienting the opening portion of the pouch packaging material; Forming a vacuum inside the pouch packing material (S20); Injecting an electrolyte into the pouch packing material (S30); And arranging the pouch packing material at a predetermined angle so that at least one upper-side corner area of the electrode assembly is exposed above the water level of the electrolyte while the vacuum is maintained inside the pouch packing material (S40).

Description

이차 전지 제조 방법 및 이차 전지의 젖음 공정 장치{Manufacturing Method of secondary battery and Wetting process equipment for secondary battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery manufacturing method and a wetting process apparatus for a secondary battery,

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극의 전해액 젖음성을 향상시킬 수 있는 이차 전지 제조 방법 및 이차 전지의 젖음 공정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery manufacturing method capable of improving the electrolyte wettability of an electrode and a wetting process apparatus for the secondary battery.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 그리고, 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 그 적용분야가 확대되면서, 에너지 저장 기술에 대한 연구와 개발의 노력이 점점 구체화되고 있다. 전지는 이러한 측면에서 가장 주목 받고 있는 분야이며, 그 중에서도 충방전이 가능한 2차 전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. Recently, interest in energy storage technology is increasing. In addition, as the application fields of mobile phones, camcorders, notebook PCs, and electric vehicles are expanded, efforts for research and development of energy storage technologies are becoming more and more specified. Batteries are the most sought-after field in this respect, and development of rechargeable secondary batteries is of particular interest.

현재 적용되고 있는 2차 전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이온 전지는 수용액 전해질을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점이 있어 각광을 받고 있다. Among the currently applied rechargeable batteries, lithium-ion batteries developed in the early 1990s have higher operating voltages and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte It has a lot of merit because it has advantages.

일반적인 리튬 이온 전지의 조립은 다공성의 양극 및 음극과 분리막(separator)를 서로 번갈아 가며 겹친 후, 일정 크기 및 모양의 캔(can) 혹은 파우치(pouch)에 삽입한 후, 최종적으로 전해액을 주입함으로써 이루어진다. 이때, 나중에 주입된 전해액은 모세관 힘(capillary force)에 의해 양극, 음극 및 세퍼레이터 사이로 스며들게 된다. A typical lithium ion battery is assembled by alternately stacking the porous positive and negative electrodes and the separator with each other, inserting them into a can or pouch of a predetermined size and shape, and finally injecting the electrolyte solution . At this time, the electrolyte injected later is impregnated between the positive electrode, the negative electrode and the separator by a capillary force.

그러나, 재료의 특성상, 양극, 음극 및 세퍼레이터 모두 소수성(hydrophobicity)이 큰 물질인 반면, 전해액은 친수성(hydrophilicity) 물질이기 때문에, 전해액의 전극 및 세퍼레이터에 대한 젖음(wetting)은 상당한 시간 및 까다로운 공정 조건이 요구된다. However, due to the nature of the material, the anodes, the cathodes and the separators are both hydrophobic substances, whereas the electrolytes are hydrophilic materials, so wetting of the electrodes and separators of the electrolytes may take a considerable amount of time, .

종래의 전해액 주입 공정으로는, 상압(常壓) 주입법, 원심 주입법, 진공 주입법이 있다. 최근에는 이들 중 전해액 주입 공정 시간이 가장 짧은 진공 주입법이 많이 사용되고 있다. 진공 주입법은 양극, 음극 및 분리막을 셀 포장재에 수납하고, 셀 포장재 내부를 진공 분위기로 조성한 다음, 셀 포장재 내외의 압력차에 의해 전해액을 주입하는 방법이다. Conventional electrolyte injection processes include a normal pressure injection process, a centrifugal injection process, and a vacuum injection process. In recent years, the vacuum injection method, which has the shortest time for injecting the electrolyte solution, is widely used. Vacuum injection is a method in which an anode, a cathode and a separator are housed in a cell packaging material, a cell packaging material is formed in a vacuum atmosphere, and then an electrolyte is injected by a pressure difference between the inside and the outside of the cell packaging material.

한편, 양극, 음극 및 분리막의 배치 형태에 따라 전극 조립체는 스택 형태, 와인딩 형태 및 스택-앤-폴딩 형태로 나뉘어질 수 있다. 이들 중 스택-앤-폴딩 형태의 전극 조립체는 하나의 분리막 위에 단위 스택형 전극 조립체를 복수 개 배열한 다음, 이들을 분리막 필름으로 감싸는 방식으로 제작될 수 있다. Meanwhile, the electrode assembly may be divided into a stack shape, a winding shape, and a stack-and-fold shape depending on the arrangement of the anode, the cathode, and the separator. Among them, the stacked-and-folded electrode assembly can be manufactured by arranging a plurality of unit stacked electrode assemblies on one separator and then wrapping them in a separator film.

그런데, 이러한 스택-앤-폴딩 형태의 전극 조립체는, 측면이 분리막으로 감싸여진 구조여서 진공 조성시 전극 속에 갖혀 있던 공기가 전극 리드 노출 방향으로는 빠져나올 수 있으나, 분리막으로 둘러싸인 측면 방향으로는 빠져나오기 어렵다. 와인딩 형태의 전극 조립체 역시, 스택-앤-폴딩 형태의 전극 조립체와 같은 이유로 진공 조성시 공기의 이동이 제한될 수 있다.However, since the structure of the stack-and-fold type electrode assembly is such that the side surface is surrounded by the separator, the air trapped in the electrode during the vacuum composition may escape from the electrode lead exposure direction, It is difficult to get out. Winding-type electrode assemblies may also have limited air movement during vacuum preparation for the same reasons as stack-and-fold type electrode assemblies.

따라서 이들 이차 전지셀들의 경우, 진공 조성에도 불구하고 전극 조립체의 측면 방향으로 공기 흐름이 원활하지 못해 공기가 전해액 속에 트랩(Trap)되기 쉽고, 이로 인해 전해액의 젖음도가 현저히 떨어질 수 있다. 전해액 젖음도가 낮아지면, 이차 전지셀은 양극 또는 음극의 미반응 영역이 증가하게 되어 출력 저하, 용량 감소, 저항 증가, 사이클 효율 감소 및 제품 수명 신뢰성이 떨어지는 등 심각한 결함을 갖게된다. Therefore, in the case of these secondary battery cells, the air flow is not smooth smoothly in the lateral direction of the electrode assembly despite the vacuum composition, so that air is easily trapped in the electrolyte solution, and the wettability of the electrolyte solution may be significantly decreased. When the electrolyte wettability is lowered, the unreacted regions of the positive electrode or the negative electrode are increased in the secondary battery cell, resulting in serious defects such as lowering the output, decreasing the capacity, increasing the resistance, decreasing the cycle efficiency and decreasing the reliability of the product life.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 양극 및 음극을 분리막으로 감싼 폴딩형 전극 조립체에 대한 전해액 젖음도를 향상시킬 수 있는 이차 전지셀 제조 방법 및 젖음 공정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a secondary battery cell and a wetting process apparatus, which can improve the wettability of an electrolyte solution on a folding type electrode assembly wrapped with a separator between an anode and a cathode It has its purpose.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 조립체를 파우치 포장재 내부에 수납하고 상기 파우치 포장재를 수직으로 기립 배치시키는 단계(S10); 상기 파우치 포장재 내부에 진공을 조성하는 단계(S20); 상기 파우치 포장재 내부에 전해액을 주입하는 단계(S30); 및 상기 파우치 포장재 내부에 진공이 유지되는 상태에서 상기 전극 조립체의 적어도 일측 상단 코너 영역이 상기 전해액의 수위 위로 노출되도록 상기 파우치 포장재를 미리 설정된 각도로 기울여 배치시키는 단계(S40)를 포함하는 이차 전지 제조 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode assembly, the method comprising: (S10) housing an electrode assembly inside a pouch package and vertically standing the pouch package; Forming a vacuum inside the pouch packing material (S20); Injecting an electrolyte into the pouch packing material (S30); And arranging the pouch packaging material at a predetermined angle so that at least one upper corner area of the electrode assembly is exposed above the level of the electrolyte in a state where vacuum is maintained inside the pouch packaging material (S40). A method can be provided.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 진공 상태에서의 기울임 배치 단계(S40)는, 상기 파우치 포장재를 좌,우 방향으로 반복적으로 기울여 배치시키는 공정을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the tilting arrangement step S40 in the vacuum state may include a step of repeatedly tilting the pouch packaging material in left and right directions.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 진공 상태에서의 기울임 배치 단계(S40) 이후에, 상기 파우치 포장재 내부에 진공을 파기하고 상기 파우치 포장재를 수직으로 기립 배치시키는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the method may further include, after the tilting step S40 in the vacuum state, breaking the vacuum inside the pouch packing material and placing the pouch packing material vertically upright (S50) have.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 진공 상태에서의 기울임 배치 단계(S40)와 상기 진공 파기 및 기립 배치 단계(S50)를 적어도 2회 이상 반복 수행하는 공정을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to include the step of arranging the tilting in the vacuum state (S40), and the step of repeating the vacuum digging and standing up step (S50) at least twice.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전극 조립체는, 양극판, 분리막 및 음극판이 와인딩(winding) 형태 또는 스택-앤-폴딩(stack and folding) 형태로 마련될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the electrode assembly may be provided in a winding form or a stack and folding form in the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 진공 상태에서의 기울임 배치(S40) 단계에서, 상기 파우치 포장재는, 상기 파우치 포장재의 하부에 위치하고 상하 방향으로 승하강 가능하게 마련되는 업다운 로드에 의해 상기 파우치 포장재의 밑면 중 적어도 일 부분이 밀어올려질 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the tilting arrangement in the vacuum state (S40), the pouch packing material is pushed upward by an up-down rod located at a lower portion of the pouch packing material and vertically movable up and down, At least a portion of the bottom surface of the base member can be pushed up.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 업다운 로드는, 상기 파우치 포장재의 하부에서 소정 간격 이격된 위치에 2개가 마련되어, 상기 파우치 포장재의 밑면 중 양쪽 가장자리 부분을 교대로 밀어올려질 수 있다.According to another aspect of the present invention, the up-down rod is provided at two positions spaced apart from the lower portion of the pouch packing material by a predetermined distance, so that both side edges of the bottom surface of the pouch packing material can be pushed up alternately.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 전극 조립체에 전해액을 함침시키기 위한 이차 전지셀의 젖음 공정 장치에 있어서, 일측이 개방된 상태로 전극 조립체를 수용한 파우치 포장재 내부에 전해액을 주입하는 전해액 주액유닛; 상기 파우치 포장재의 내부에 진공을 조성하거나 조성된 진공을 파기하는 압력조절유닛; 및 상기 파우치 포장재가 세워지도록 상기 파우치 포장재를 지지하는 셀 홀딩유닛을 포함하고, 상기 셀 홀딩유닛은, 상기 압력조절유닛에 의해 상기 파우치 포장재에 진공이 조성될 때, 상기 파우치 포장재를 미리 설정된 각도로 경사지게 하는 업다운 로드를 구비하는 이차 전지셀의 젖음 공정 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for wetting a secondary battery cell for impregnating an electrode assembly with an electrolyte, the apparatus comprising: an electrolyte solution injecting unit for injecting an electrolyte solution into a pouch packing member accommodating an electrode assembly with one side opened; A pressure regulating unit for evacuating the vacuum created inside the pouch packing material; And a cell holding unit for supporting the pouch packaging material so that the pouch packaging material is lifted up, wherein the cell holding unit is configured such that when the vacuum is formed in the pouch packaging material by the pressure regulation unit, A wetting process apparatus for a secondary battery cell having an up-down rod for tilting can be provided.

본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지셀 젖음 공정 장치에 있어서, 상기 셀 홀딩유닛은, 상기 파우치 포장재의 밑면을 지지하는 베이스 플레이트와, 상기 파우치 포장재를 사이에 두고 상기 베이스 플레이트의 상면에 벽체를 형성하는 한 쌍의 수직 플레이트를 더 포함하고, 상기 업다운 로드는, 상기 베이스 플레이트를 관통하여 승하강 가능하게 마련되어, 상기 파우치 포장재의 밑면 중 적어도 일 부분을 밀어올리도록 구성될 수 있다.In another aspect of the present invention, the cell holding unit includes a base plate for supporting a bottom surface of the pouch packing material, and a wall formed on the top surface of the base plate with the pouch packing material interposed therebetween And the up-down rod may be configured to move up and down through the base plate so as to push up at least a part of the bottom surface of the pouch package.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 이차 전지셀 젖음 공정 장치에 있어서, 상기 업다운 로드는, 상기 파우치 포장재의 하부에서 소정 간격 이격된 위치에 2개가 마련되고, 상기 파우치 포장재의 밑면 중 양쪽 가장자리 부분을 교대로 밀어올리도록 구성될 수 있다.In the secondary battery cell wet processing apparatus according to another aspect of the present invention, the up-down rod may be provided at two positions spaced apart from the lower portion of the pouch packing material by a predetermined distance, . ≪ / RTI >

본 발명의 일 측면에 따르면, 기존의 폴딩형 또는 스택 앤 폴딩형 전극 조립체의 외관을 변경하지 않더라도 진공 공정 중 상기 전극 조립체 속에서 공기를 효과적으로 제거하고 전극의 전해액 젖음도를 높임으로서 이차 전지의 성능을 향상시킬 수 있다. According to an aspect of the present invention, even if the appearance of a conventional folding or stacking and folding type electrode assembly is not changed, air is effectively removed from the electrode assembly during a vacuum process and the electrolyte wettability of the electrode is increased, Can be improved.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전극 조립체 속의 공기를 보다 신속하게 제거함으로서 전극의 전해액 젖음 공정 시간을 단축할 수 있어 제품 생산성이 향상될 수 있다.According to another aspect of the present invention, since the air in the electrode assembly is removed more quickly, the process time of the electrolyte solution wetting of the electrode can be shortened, and productivity of the product can be improved.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라 이차 전지를 제조하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2 내지 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 스택 앤 폴딩 셀의 제조 과정 및 외관을 개략적으로 나타내는 참고도이다.
도 4 및 도 5는, 도 1의 S30 단계 전,후의 이차 전지를 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은, 도 1의 S40 단계의 이차 전지를 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 젖음 공정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 9는, 도 8의 셀 홀딩유닛의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10은, 도 9의 셀 홀딩유닛에 의해 기울임 배치된 이차 전지를 나타내는 사시도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 3 are schematic views showing a manufacturing process and appearance of a stacked and folded cell according to an embodiment of the present invention.
Figs. 4 and 5 are diagrams showing the secondary battery before and after step S30 in Fig. 1.
6 and 7 are diagrams illustrating the secondary battery of step S40 in Fig. 1.
8 is a schematic block diagram of an apparatus for wetting a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a perspective view schematically showing the configuration of the cell holding unit of Fig. 8. Fig.
10 is a perspective view showing a secondary battery tilted by the cell holding unit of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라 이차 전지를 제조하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지 제조 방법은, 전극 조립체(14)를 파우치 포장재(11)에 수납하고, 상기 파우치 포장재(11)를 수직으로 세워서 배치하는 단계(S10), 파우치 포장재(11) 내부에 진공을 조성하는 단계(S20), 파우치 포장재(11) 내부에 전해액(16)을 주입하는 단계(S30) 및 파우치 포장재(11) 내부에 진공이 유지되는 상태에서 전극 조립체(14)의 적어도 일측 상단 코너 영역이 전해액(16)의 수면 위로 노출되도록 파우치 포장재(11)를 미리 설정된 각도로 기울여 배치하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention includes the steps of (S10) housing an electrode assembly 14 in a pouch package 11, vertically arranging the pouch package 11, A step S30 of injecting the electrolyte solution 16 into the pouch package 11 and a step S30 of injecting the electrolyte solution 16 into the pouch package 11 in a vacuum state, (S40) of tilting the pouch package 11 at a predetermined angle so that at least one upper corner region of the pouch package 11 is exposed above the water surface of the electrolyte solution 16.

먼저, 도 1의 S10 단계를 수행하기 위해, 전극 조립체(14)와 파우치 포장재(11)를 준비한다. First, in order to carry out the step S10 of FIG. 1, the electrode assembly 14 and the pouch packaging material 11 are prepared.

전극 조립체(14)는 양극판(14a) 및 음극판(14b)이 서로 대향하도록 배치된 형태로 구성될 수 있다. 양극판(14a)과 음극판(14b)은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. The electrode assembly 14 may be configured such that the positive electrode plate 14a and the negative electrode plate 14b face each other. The positive electrode plate 14a and the negative electrode plate 14b are formed as a structure in which the active material slurry is applied to the current collector. The slurry is usually formed by stirring the granular active material, the auxiliary conductor, the binder, the plasticizer, have.

양극판(14a)과 음극판(14b)은 플레이트 형태로 구성되고 이들 사이에 분리막(14c)이 개재되어 서로 직접 접촉되지 않도록 한다. 분리막(14c)은 양극판(14c)과 음극판(14c)을 차단시켜 이들이 단락되지 않게 하지만 충전 또는 방전 시 전하의 이동이 가능하도록 다공성 구조로 마련될 수 있다.The positive electrode plate 14a and the negative electrode plate 14b are formed in a plate shape so that the separation membrane 14c is interposed therebetween so as not to come into direct contact with each other. The separation membrane 14c may be provided in a porous structure so as to block the positive electrode plate 14c and the negative electrode plate 14c so that they are not short-circuited, but charge can be transferred during charging or discharging.

도 2 내지 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 스택 앤 폴딩 형태의 전극 조립체(14)의 제조 과정 및 외관을 개략적으로 나타내는 참고도이다. FIGS. 2 to 3 are reference views schematically showing the manufacturing process and appearance of the stacked and folded electrode assembly 14 according to an embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전극 조립체(14)는 분리막(14c)의 양면 및/또는 일면에 양극판(14a), 음극판(14b)을 개재시킨 후 분리막(14c)을 감거나 접은 후 최종적으로 그 주위를 분리막(14c)으로 감는 스택-앤-폴딩 형태로 구성될 수 있다. 도시하지 않았으나, 전극 조립체(14)는, 본 실시예와 달리, 양극/분리막/음극을 감아서 누른 와인딩 형태로 구성될 수도 있다. As shown in these drawings, the electrode assembly 14 according to the present embodiment is formed by winding the separator 14c after separating the cathode plate 14a and the cathode plate 14b on both sides and / or one surface of the separator 14c And folded and finally wound around the separator 14c in a stack-and-fold manner. Although not shown, the electrode assembly 14 may be constituted by winding the positive electrode / separator / negative electrode in a winding manner unlike the present embodiment.

이하에서는, 스택 앤 폴딩 형태 및 와인딩 형태를 비롯하여 양극판 및 음극판을 분리막으로 권취시킨 형태를 모두 폴딩형 전극 조립체(14)라 지칭하기로 한다. 즉 상기 폴딩형 전극 조립체(14)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 둘레 방향을 따라 분리막이 겹겹이 감싸여 있는 형태의 전극 조립체(14)를 의미한다. 상기 폴딩형 전극 조립체(14)는 공기의 흐름이, 도 3의 화살표 방향으로는 원활한 데 비해, 분리막으로 중첩된 측면 방향으로는 원활하지 못한 특성을 가질 수 있다.Hereinafter, the form in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wrapped with the separator, including the stack and folding form and the winding form, will be referred to as a folding type electrode assembly 14. That is, the folding type electrode assembly 14 refers to an electrode assembly 14 having a plurality of separating films stacked in a circumferential direction, as shown in FIG. The folding type electrode assembly 14 may have a characteristic in which the air flow is smooth in the direction of the arrow in FIG. 3, but is not smooth in the side direction overlapping with the separation membrane.

한편, 본 발명에 따른 권리범위가 이러한 폴딩형 전극 조립체(14)에 반드시 한정되어야 하는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 이차 전지 제조시 양극/분리막/음극을 순차로 적층시킨 스택형 전극 조립체가 사용될 수도 있다. 다만 후술하겠으나, 특히 본 발명은, 폴딩형 전극 조립체(14)를 구비한 이차 전지의 제조 시에 더 바람직할 수 있다.On the other hand, the scope of right according to the present invention is not necessarily limited to such a folding type electrode assembly 14. That is, the stacked electrode assembly in which the positive electrode / separator / negative electrode are sequentially stacked in the manufacture of the secondary battery according to the present invention may be used. However, as will be described later, the present invention may be more preferable in manufacturing a secondary battery having the folding type electrode assembly 14.

파우치 포장재(11)는 내측 수지층, 금속층 및 외측 수지층이 적층된 라미네이트 시트 구조일 수 있다. 내측 수지층은 무연신 폴리프로필렌(CPP)로 구성되고, 리튬 함유 전해액(16)에 대해 내성을 가지며, 열융착에 의해 기본적인 밀봉성을 제공한다. 금속층은 공기를 포함한 가스, 습기 등을 차단하는 기능을 한다. 파우치 포장재(11)의 외면을 형성하는 외측 수지층은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 연신 나일론(Ony)으로 구성되고, 외부 환경에 대해 안정적으로 전극 조립체(14)를 보호할 수 있는 인장 강도와 내후성을 제공한다. The pouch packaging material 11 may be a laminated sheet structure in which an inner resin layer, a metal layer, and an outer resin layer are laminated. The inner resin layer is made of lead-free polypropylene (CPP), has resistance to the lithium-containing electrolyte 16, and provides a basic sealing property by heat fusion. The metal layer functions to block gas, moisture, etc., including air. The outer resin layer forming the outer surface of the pouch packaging material 11 is composed of polyethylene terephthalate (PET) or stretched nylon (Ony), and has a tensile strength capable of protecting the electrode assembly 14 stably against the external environment Weather resistance.

상기 파우치 포장재(11)에 폴딩형 전극 조립체(14)를 수납하고 파우치 포장재(11)를 기립 배치한다.A foldable electrode assembly (14) is received in the pouch package (11) and the pouch package (11) is placed upright.

구체적으로, 상기 파우치 포장재(11)는 파우치 2 장, 즉 상부 파우치와 하부 파우치로 구성될 수 있으며, 적어도 하나에는 오목한 형태의 내부 공간이 형성될 수 있다. 상부 파우치 또는 하부 파우치에 형성된 오목한 내부 공간에 전극 조립체(14)를 배치한 다음, 전극 리드(15a,15b)가 외부로 노출된 상태에서 상부 파우치와 하부 파우치의 테두리(12) 영역 중 3면을 열 융착시켜 전지셀(10) 반제품을 완성할 수 있다. 이때, 전극 리드(15a,15b)와 파우치 테두리(12) 사이에는 실링 테이프(13)가 더 개재될 수 있다. Specifically, the pouch packaging material 11 may be composed of two pouches, that is, an upper pouch and a lower pouch, and at least one of the pouches may have a concave inner space. The electrode assembly 14 is disposed in the concave internal space formed in the upper pouch or the lower pouch and then the upper surfaces of the electrode pouches 15a and 15b are exposed to the outside, The semi-finished product of the battery cell 10 can be completed. At this time, a sealing tape 13 may be further interposed between the electrode leads 15a and 15b and the pouch rim 12.

여기서 전극 리드(15a,15b)는 전극 조립체(14)의 양극 탭 및 음극 탭과 전기적으로 연결되는 부분으로, 다른 이차 전지나 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있는 전극 단자 역할을 한다. 그리고 실링 테이프(13)는 전극 리드(15a,15b)를 보호하고 수분 침투를 저지하고 역할을 한다.The electrode leads 15a and 15b are electrically connected to the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly 14 and serve as electrode terminals that can be electrically connected to other secondary batteries or external devices. The sealing tape 13 protects the electrode leads 15a and 15b and functions to prevent water infiltration.

이와 같이 전극 조립체(14)가 수납된 파우치 포장재(11)는 지그(jig) 또는 후술할 셀 홀딩유닛(300)에 의해 수직으로 세워지도록 배치될 수 있다. 즉, 파우치 포장재(11)의 개방부가 연직 상방향을 향하도록 배치될 수 있다. The pouch packaging material 11 in which the electrode assembly 14 is accommodated may be arranged to be vertically erected by a jig or a cell holding unit 300 to be described later. That is, the opening portion of the pouch package 11 may be arranged so as to face the vertical direction.

파우치 포장재(11) 내부에 진공을 조성하는 단계(S20)는 전해액(16)을 주입하기 전에 파우치 포장재(11) 및 전극 조립체(14)를 구성하는 적층된 양극판과 음극판으로부터 공기를 제거하기 위한 공정이다.  The step S20 of creating a vacuum inside the pouch package 11 is a step for removing air from the stacked positive and negative plates constituting the pouch package 11 and the electrode assembly 14 before injecting the electrolyte solution 16 to be.

부연하면, 전극 조립체(14) 특히, 양극판(14a)과 음극판(14b)은 미세 공극을 갖는다. 전해액 주입 전 파우치 포장재(11) 내부를 대기압 이하로 감압하여 전극 조립체(14) 속의 공기를 제거해 줌으로서 상기 미세 공극에도 전해액(16)이 잘 스며들 수 있는 환경을 조성하는 것이다. In other words, the electrode assembly 14, particularly, the positive electrode plate 14a and the negative electrode plate 14b have micropores. The interior of the pouch packaging material 11 is reduced to atmospheric pressure or less to remove air in the electrode assembly 14 before the electrolyte injection, thereby creating an environment in which the electrolyte 16 can penetrate well into the micropores.

파우치 포장재(11) 내부의 진공 조성은 감압 챔버 내지 진공 챔버(400)(도 8 참고)에서 수행될 수 있다. 즉, 진공 챔버(400) 속에 전지셀(10)을 두고, 진공 펌프를 구동하여 파우치 포장재(11) 내부에 진공을 조성할 수 있다. 이외에도 상기 진공 조성 공정은 본 발명의 출원 시점에서 공지된 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다.The vacuum composition inside the pouch package 11 may be performed in the decompression chamber to the vacuum chamber 400 (see FIG. 8). That is, the battery cell 10 is placed in the vacuum chamber 400, and the vacuum pump can be driven to create a vacuum inside the pouch package 11. In addition, the vacuum composition process may be performed by various methods known at the time of filing of the present invention.

도 4 및 도 5는, 도 1의 S30 단계 전,후의 이차 전지를 도식화하여 나타낸 도면이다. 이하 설명의 편의를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 기립 배치된 전지셀(10) 반제품을 기준으로, 상,하, 좌,우를 구분하도록 한다. Figs. 4 and 5 are diagrams showing the secondary battery before and after step S30 in Fig. 1. For convenience of explanation, as shown in Fig. 4, upper, lower, left, and right sections are distinguished based on the semi-finished product of the battery cell 10 standing up.

전해액 주입 단계(S30)는 진공 조성 단계 이후(S20)에 수행될 수 있다. 전해액(16)을 주입하기 위해서는 외부와 연결된 전해액 주입기(110)가 진공 챔버(400) 내부에 구비되도록 하여 진공 챔버(400) 내부에서 전해액(16) 주입이 가능하도록 할 수 있다.The electrolyte injection step S30 may be performed after the vacuum forming step S20. In order to inject the electrolyte solution 16, the electrolyte injector 110 connected to the outside may be provided in the vacuum chamber 400 so that the electrolyte 16 can be injected into the vacuum chamber 400.

전해액(16)은 전극 조립체(14)가 전해액(16) 속에 완전히 담지될 수 있을 정도로 주입될 수 있다. 한편, 전해액(16) 주입이 완료된 상태에서도 전극 조립체(14) 내부 특히, 양극판 및 음극판에서 기포(G)가 생성될 수 있다. 다시 말하면, 진공 공정시 양극판 및 음극판에서 미처 제거되지 못한 공기가 전해액(16) 속에서 기포(G)화될 수 있다.The electrolyte solution 16 can be injected to such an extent that the electrode assembly 14 can be completely supported in the electrolyte solution 16. On the other hand, bubbles G may be generated in the electrode assembly 14, particularly in the positive electrode plate and the negative electrode plate, even when the injection of the electrolyte solution 16 is completed. In other words, in the vacuum process, the air which has not been removed from the positive electrode plate and the negative electrode plate can be bubbled into the electrolyte solution 16.

이때 폴딩형 전극 조립체(14)는, 전술한 바와 같이, 양극판과 음극판이 분리막으로 겹겹이 감겨있는 형태이어서, 내부에서의 공기 흐름이 둘레 방향보다는 길이 방향으로 원활하다. At this time, as described above, the folding type electrode assembly 14 has a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wrapped in layers by a separator, so that the airflow inside is smooth in the longitudinal direction rather than in the circumferential direction.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 폴딩형 전극 조립체(14) 속에서 기포(G)는 전극 조립체(14)의 좌측면 또는 우측면(전극 리드 방향)으로는 빠져나갈 수 있으나, 분리막으로 둘러싸여 있는 상단면으로는 빠져나가기 매우 어렵다. 즉, 기포(G)는 폴딩형 전극 조립체(14)의 좌,우측 변과 파우치 포장재(11) 사이에 형성된 소정의 틈을 통해서만 전극 조립체(14) 밖으로 빠져나갈 수 있다. 5, the bubbles G can escape from the left side or the right side (electrode lead direction) of the electrode assembly 14 in the folding type electrode assembly 14, It is very difficult to escape from the enclosed top surface. That is, the bubble G can escape from the electrode assembly 14 only through a predetermined gap formed between the left and right sides of the folding type electrode assembly 14 and the pouch package 11.

따라서 전극 조립체(14) 속의 좌,우측면 부근에서 발생한 기포(G)는 상기 틈새로 빠져나갈 수 있지만, 그렇지 않은 곳에서 발생한 기포(G)는 상승하여 전극 조립체(14)의 상단면에 도달한 후 수평 방향으로 이동하지 못해 정체되고, 정체된 기포(G)는 다른 기포(G)와 병합되어 에어포켓(Air Poket,AP)을 형성할 수 있다. Therefore, the air bubbles G generated in the vicinity of the left and right sides of the electrode assembly 14 can escape through the gap, but the air bubbles G generated at the non-air bubbles G rise up to the upper end surface of the electrode assembly 14 The stagnant bubble G can be merged with another bubble G to form an air pocket (AP).

도 6 및 도 7은, 도 1의 S40 단계의 이차 전지를 도식화하여 나타낸 도면이다. 6 and 7 are diagrams illustrating the secondary battery of step S40 in Fig. 1.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지 제조 방법은, 진공 공정 중 전해액(16) 주입이 완료된 후, 전지셀(10)을 미리 설정된 각도로 기울여 주는 단계(S40)를 포함한다. Referring to these drawings, the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention includes a step (S40) of tilting the battery cell 10 at a preset angle after completion of injection of the electrolyte solution 16 in a vacuum process.

특히, 전지셀(10) 기울임 배치 단계(S40)에서, 전지셀(10)을 전극 조립체(14)의 적어도 일측 상단 코너 영역이 전해액(16)의 수위 위로 노출될 수 있도록 소정 각도 기울여 배치한다. 이러한 전지셀 기울임 배치(S40)에 의하면, 상기 에어포켓(AP) 및 전극 조립체(14) 속의 잔여 공기를 효과적으로 제거할 수 있다. The battery cell 10 is arranged at a predetermined angle so that at least one upper corner region of the electrode assembly 14 is exposed above the water level of the electrolytic solution 16 in the tilting arrangement step S40 of the battery cell 10. [ The battery cell tilting arrangement (S40) effectively removes residual air in the air pocket (AP) and the electrode assembly (14).

도 6 및 도 7을 참조하면, 파우치 포장재(11)는 파우치 포장재(11)의 하부에 위치하고 상하 방향으로 승하강 가능하게 마련되는 업다운 로드(310)에 의해 파우치 포장재(11)의 밑면 중 적어도 일 부분이 밀어 올려질 수 있다. 6 and 7, the pouch packing material 11 includes at least one of the bottom surface of the pouch packing material 11 by the up-down rod 310, which is positioned below the pouch packing material 11 and is vertically movable up and down. The portion can be pushed up.

예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 파우치 포장재(11)의 우측 모서리 부위가 업다운 로드(310b)에 의해 밀어 올려져, 전지셀(10)이 좌측으로 소정 각도 기울어질 수 있다. For example, as shown in Fig. 6, the right corner portion of the pouch package 11 is pushed up by the up-down rod 310b, so that the battery cell 10 can be tilted to the left by a predetermined angle.

이때, 파우치 포장재(11) 속의 전해액(16)의 수면은 수평을 유지하지만, 전극 조립체(14)는 양쪽 전극 리드(15a,15b) 부분이 파우치 포장재(11)의 테두리(12)에 융착되어 있으므로 파우치 포장재(11)와 같은 각도로 기울어진다. 따라서, 적어도 전극 조립체(14)의 상단 우측 코너 영역은 전해액(16)의 수면 위로 노출될 수 있다.At this time, the surface of the electrolytic solution 16 in the pouch packaging material 11 remains horizontal, but the electrode assembly 14 is fused to the rim 12 of the pouch packaging material 11 at both electrode leads 15a and 15b And is inclined at the same angle as the pouch packaging material 11. [ Therefore, at least the upper right corner area of the electrode assembly 14 can be exposed above the water surface of the electrolyte 16. [

이와 같이 전극 조립체(14)의 상단 일부가 전해액(16) 수면 위 즉, 진공 공간에 노출되면, 도 5의 에어 포켓(AP)이 제거될 수 있고, 공기의 흐름은 전극 조립체(14)의 우측면으로 유도될 수 있다.5 can be removed and the flow of air can be removed from the right side of the electrode assembly 14, that is, Lt; / RTI >

보다 자세히 설명하면, 전극 조립체(14)의 상단 일부가 전해액(16) 수면 위로 노출됨으로서 기존의 에어 포켓(AP)은 터져서 소멸하고, 하부에서 상승하는 기포(G)들은 전해액(16) 수면 위에서 바로 소멸한다. 그리고 기포(G) 속에 갖혀 있던 공기는,도 6에 나타낸 공기 흐름 표시선 P와 같이, 전극 조립체(14)의 상단 경사면을 따라 우측 상부 방향으로 이동함으로서, 전극 조립체(14)의 우측면과 파우치 포장재(11) 사이의 틈새를 통해 외부로 원활하게 빠져나갈 수 있다. The upper portion of the electrode assembly 14 is exposed on the water surface of the electrolytic solution 16 so that the existing air pocket AP bursts and disappears and the air bubbles G rising from the lower portion are directly above the water surface of the electrolyte 16. [ Disappear. The air held in the air bubbles G moves in the upper right direction along the upper inclined surface of the electrode assembly 14 like the air flow indication line P shown in Fig. 6, so that the air on the right side of the electrode assembly 14, 11). [0051] As shown in Fig.

상기 전지셀(10)은 소정의 시간 간격을 두고 좌, 우 방향으로 반복적으로 기울임 배치될 수 있다. 이를 위해, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 업다운 로드(310a,310b)가 파우치 포장재(11)의 하부에 소정 간격 이격 배치되고, 소정의 시간 각격을 두고 상호 간 상승 및 하강을 교대로 반복하도록 구성될 수 있다. The battery cell 10 may be repeatedly tilted in left and right directions at predetermined time intervals. 6 and 7, the two up-down rods 310a and 310b are disposed at a predetermined distance below the pouch packaging material 11, and the upward and downward movements It can be configured to repeat alternately.

이와 같이, 전지셀(10)을 좌,우측으로 교대로 기울임 배치함으로서 전극 조립체(14) 속의 기포(G)들을 균일하게 제거할 수 있다. In this manner, the bubbles G in the electrode assembly 14 can be uniformly removed by alternately tilting the battery cells 10 to the left and right.

상기 전지셀(10) 기울임 배치 단계 이후에는 파우치 포장재(11) 내부의 진공을 파기한다. 이때, 파우치 포장재(11)는 수직으로 바로 세워지도록 한다(S50). After the battery cell 10 is tilted, the vacuum inside the pouch package 11 is destroyed. At this time, the pouch packaging material 11 is vertically erected (S50).

진공을 파기 함으로서, 대기압의 작용에 의해 전극 조립체(14)에 대한 전해액(16) 젖음 속도를 높일 수 있고, 파우치 포장재(11)를 수직으로 바로 세워, 전극 조립체(14)가 전해액(16) 속에 완전히 담지되도록 함으로서 공기가 다시 전극 조립체(14) 속으로 침투하는 것을 막을 수 있다. It is possible to increase the wetting speed of the electrolyte solution 16 with respect to the electrode assembly 14 by the action of the atmospheric pressure so that the pouch packaging material 11 is vertically erected and the electrode assembly 14 is held in the electrolyte solution 16 So that the air can be prevented from penetrating into the electrode assembly 14 again.

한편, 본 발명에 따른 이차 전지 제조 방법에 있어서, 도 1을 참조하면, 전술한 진공 상태에서의 전지셀(10) 기울임 배치(S40)와 진공 파기 및 전지셀(10) 기립 배치(S50)는 적어도 2회 이상 반복 수행될 수 있다. 즉, 진공/파기/진공 공정이 순차로 반복될 수 있다. 바람직하게는 상기 진공/파기 반복 공정은 전극 조립체(14)에 대한 전해액(16) 젖음도에 따라 2~8회 수행될 수 있다. 1, the tilted arrangement S40 of the battery cell 10 and the standing arrangement S50 of the vacuum cleaner and the battery cell 10 in the above-described vacuum state are the same as in the first embodiment, And may be repeated at least twice. That is, the vacuum / digging / vacuum process can be repeated in sequence. Preferably, the vacuum / purging repeat process may be performed two to eight times, depending on the degree of wetting of the electrolyte solution 16 to the electrode assembly 14. [

이와 같이, 진공/파기 공정을 반복 수행함으로서, 전극 조립체(14) 속에 잔존하게 되는 공기의 양을 현저히 줄일 수 있고, 대기압에 의한 전해액(16) 침투 효과를 높일 수 있다. 따라서 전극 조립체(14)에 대한 전해액(16) 젖음 공정 속도 및 젖음도가 보다 향상될 수 있다. By repeatedly performing the vacuum / purging process, the amount of the air remaining in the electrode assembly 14 can be significantly reduced, and the penetration effect of the electrolytic solution 16 due to the atmospheric pressure can be enhanced. Therefore, the wetting process speed and wettability of the electrolyte solution 16 to the electrode assembly 14 can be further improved.

상기 진공/파기 공정이 소정 횟수 반복 후 파우치 포장재(11)의 개방부를 열 융착시킴으로서 전지셀(10)을 밀봉(S60)한다. 상기 전지셀(10) 밀봉(S60) 공정은 진공 상태에서 이루어지더라도 무방하다. After the vacuum / purging process is repeated a predetermined number of times, the open portion of the pouch package 11 is thermally fused to seal the battery cell 10 (S60). The step of sealing the battery cell 10 (S60) may be performed in a vacuum state.

상술한 바와 같이, 이차 전지의 조립이 완료되면, 숙성 공정(aging), 전지를 활성화시키기 위한 충방전 공정(Formation), 충방전 공정시 발생한 가스를 배출시키기 위한 디개싱(Degasing) 공정 및 디개싱을 위해 일부 개방한 파우치 포장재(11)를 재밀봉하는 밀봉 공정 등의 후속 공정이 더 수행될 수 있다. As described above, when the assembling of the secondary battery is completed, aging of the secondary battery, charge / discharge process for activating the battery, a degassing process for discharging the gas generated during the charging / discharging process, A subsequent process such as a sealing process for resealing the partially opened pouch packaging material 11 may be further performed.

이어서, 상술한 이차 전지 제조 방법에 적용될 수 있는 이차 전지의 젖음 공정 장치에 대해 설명하기로 한다. Next, a wetting process apparatus for a secondary battery applicable to the above-described secondary battery manufacturing method will be described.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 젖음 공정 장치의 개략적인 구성도이고, 도 9는, 도 8의 셀 홀딩유닛(300)의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 10은, 도 9의 셀 홀딩유닛(300)에 의해 기울임 배치된 이차 전지를 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view schematically showing the configuration of the cell holding unit 300 of FIG. 8, and FIG. 10 is a perspective view of the cell holding unit 300 of FIG. 9 is a perspective view showing a secondary battery tilted by the cell holding unit 300 of FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 젖음 공정 장치는, 도 8을 참조하면, 전해액 주액유닛(100), 압력조절유닛(200), 셀 홀딩유닛(300)을 포함한다.Referring to FIG. 8, an apparatus for wetting a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrolyte solution injecting unit 100, a pressure adjusting unit 200, and a cell holding unit 300.

전해액 주액유닛(100)은 주입 라인, 주입기(110) 및 주입 밸브(120)로 구성될 수 있다. 전해액(16) 주입은 진공 환경에서 수행될 수 있는데, 이를 위해 전지셀(10)은 진공 챔버(400) 속에 구비될 수 있다. 따라서 주입 라인은 진공 챔버(400)를 통과하도록 설치되고 주입기(110)는 전지셀(10)의 개방면에 전해액(16)을 주입하기 용이한 곳에 위치될 수 있다. 그리고 전해액(16)의 주입량은 주입 밸브(120)에 의해 적절히 조절될 수 있다. The electrolyte injection unit 100 may be composed of an injection line, an injector 110, and an injection valve 120. The electrolyte 16 may be injected in a vacuum environment, in which the battery cell 10 may be provided in the vacuum chamber 400. Therefore, the injection line is installed to pass through the vacuum chamber 400, and the injector 110 can be placed at a position where it is easy to inject the electrolyte 16 into the opening face of the battery cell 10. [ And the amount of the electrolyte 16 to be injected may be appropriately adjusted by the injection valve 120. [

압력조절유닛(200)은 진공 챔버(400) 내부에 진공 분위기를 조성하거나 진공을 파기하는 역할을 하는 구성이다. 압력조절유닛(200)은, 진공펌프(210), 진공밸브(220) 및 대기밸브(230)로 구성될 수 있다. The pressure regulating unit 200 serves to create a vacuum atmosphere inside the vacuum chamber 400 or to evacuate the vacuum. The pressure regulating unit 200 may be constituted by a vacuum pump 210, a vacuum valve 220 and an atmospheric valve 230.

진공펌프(210)의 구동 및 진공밸브(220)의 개방으로 진공 챔버(400) 내부의 압력을 대기압 이하로 감압시킬 수 있다. 그리고, 대기밸브(230)를 개방함으로서 진공 챔버(400) 내부 압력을 다시 대기압 수준으로 상승시킬 수 있다. The pressure inside the vacuum chamber 400 can be reduced to atmospheric pressure or less by driving the vacuum pump 210 and opening the vacuum valve 220. By opening the atmospheric valve 230, the internal pressure of the vacuum chamber 400 can be raised again to the atmospheric pressure level.

셀 홀딩유닛(300)은 전지셀(10)을 수직 또는 기울임 배치될 수 있도록 전지셀(10)을 지지하는 역할을 하는 구성이다. The cell holding unit 300 is configured to support the battery cell 10 so that the battery cell 10 can be vertically or tilted.

특히, 셀 홀딩유닛(300)은 업다운 로드(310a,310b)를 구비하여 전지셀(10)을 좌,우측 방향으로 소정 각도 기울일 수 있도록 구성된다.  In particular, the cell holding unit 300 is provided with up-down rods 310a and 310b so that the battery cell 10 can be tilted at a predetermined angle in left and right directions.

이러한 셀 홀딩유닛(300)은, 도 9 내지 도 10을 참조하면, 파우치 포장재(11)의 밑면을 지지하는 베이스 플레이트(320)와, 파우치 포장재(11)를 사이에 두고 베이스 플레이트(320)의 상면에 벽체를 형성하는 한 쌍의 수직 플레이트(330)를 포함한다. 9 to 10, the cell holding unit 300 includes a base plate 320 for supporting a bottom surface of the pouch packaging material 11, and a base plate 320 for supporting the bottom surface of the base plate 320 with the pouch packaging material 11 interposed therebetween. And a pair of vertical plates 330 forming a wall on the upper surface.

그리고 업다운 로드(310a,310b)는 베이스 플레이트(320)를 관통하여 승하강 가능하게 마련되어, 파우치 포장재(11)의 밑면 중 적어도 일 부분을 밀어올릴 수 있도록 구성될 수 있다. 특히, 업다운 로드(310a,310b)는 파우치 포장재(11)의 하부에서 소정 간격 이격된 위치에 2개가 마련되어, 파우치 포장재(11)의 밑면 중 양쪽 가장자리 부분을 교대로 밀어올리도록 구성될 수 있다. The up-down rods 310a and 310b can be raised and lowered through the base plate 320 so that at least one portion of the bottom surface of the pouch package 11 can be pushed up. In particular, the up-down rods 310a and 310b may be provided at two positions spaced from each other by a predetermined distance from the lower portion of the pouch packaging material 11 so as to push up the opposite side portions of the bottom surface of the pouch packaging material 11 alternately.

이러한 업다운 로드(310a,310b)는, 예컨대, 랙과 피니언 조합, 또는 보이스 코일 모터와 연결되어 수직 왕복 운동하도록 구성된 바(bar)로 구성될 수 있다. 즉, 업다운 로드(310)는 파우치 포장재(11)를 소정 각도로 기울임 배치시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 것이라도 무방하다. These up-down rods 310a, 310b may be configured, for example, of a rack and pinion combination or a bar configured to be reciprocated vertically in connection with the voice coil motor. That is, the up-down rod 310 may be any structure as long as the pouch packaging material 11 can be tilted at a predetermined angle.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.On the other hand, in the present specification. It is to be understood that the terminology such as up, down, left, right, etc., is used for convenience of explanation, but can be expressed differently depending on the viewing position of the observer or the position of the object. To be clear to.

10: 전지셀 11: 파우치 포장재
13: 실링 테이프 14: 전극 조립체
15a,15b: 전극 리드 16: 전해액
G: 기포 100: 주액 유닛
200: 압력조절유닛 300: 셀 홀딩유닛
310: 업다운 로드 320: 베이스 플레이트
330: 수직 플레이트 400: 진공 챔버10: battery cell 11: pouch packing material
13: sealing tape 14: electrode assembly
15a, 15b: electrode lead 16: electrolyte
G: Bubble 100: Injection unit
200: pressure regulating unit 300: cell holding unit
310: Up-down load 320: Base plate
330 vertical plate 400 vacuum chamber

Claims (10)

전극 조립체를 파우치 포장재 내부에 수납하고 상기 파우치 포장재를 수직으로 기립 배치시키는 단계(S10);
상기 파우치 포장재 내부에 진공을 조성하는 단계(S20);
상기 파우치 포장재 내부에 전해액을 주입하는 단계(S30); 및
상기 파우치 포장재 내부에 진공이 유지되는 상태에서 상기 전극 조립체의 적어도 일측 상단 코너 영역이 상기 전해액의 수면 위로 노출되도록 상기 파우치 포장재를 미리 설정된 각도로 기울여 배치시키는 단계(S40)를 포함하는 이차 전지 제조 방법.(S10) storing the electrode assembly in the pouch packaging material and vertically arranging the pouch packaging material;
Forming a vacuum inside the pouch packing material (S20);
Injecting an electrolyte into the pouch packing material (S30); And
A step (S40) of inclining the pouch packaging material at a predetermined angle so that at least one upper-side corner area of the electrode assembly is exposed above the water surface of the electrolyte while the vacuum is maintained in the pouch packaging material . 제1항에 있어서,
상기 진공 상태에서의 기울임 배치 단계(S40)는, 상기 파우치 포장재를 좌,우 방향으로 반복적으로 기울여 배치시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the tilting step S40 in the vacuum state repeatedly tilts and arranges the pouch packing material in left and right directions. 제1항에 있어서,
상기 진공 상태에서의 기울임 배치 단계(S40) 이후에,
상기 파우치 포장재 내부에 진공을 파기하고 상기 파우치 포장재를 수직으로 기립 배치시키는 단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
After the tilting step S40 in the vacuum state,
Further comprising a step (S50) of breaking the vacuum inside the pouch packing material and vertically arranging the pouch packing material. 제3항에 있어서,
상기 진공 상태에서의 기울임 배치 단계(S40)와 상기 진공 파기 및 기립 배치 단계(S50)를 적어도 2회 이상 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.The method of claim 3,
Wherein the tilting step S40 in the vacuum state and the evacuation step S50 are repeated at least twice. 제1항에 있어서,
상기 전극 조립체는, 양극판, 분리막 및 음극판이 와인딩(winding) 형태 또는 스택-앤-폴딩(stack and folding) 형태로 마련된 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are provided in a winding form or a stack and folding form. 제1항에 있어서,
상기 진공 상태에서의 기울임 배치(S40) 단계에서,
상기 파우치 포장재는, 상기 파우치 포장재의 하부에 위치하고 상하 방향으로 승하강 가능하게 마련되는 업다운 로드에 의해 상기 파우치 포장재의 밑면 중 적어도 일 부분이 밀어올려지는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법. The method according to claim 1,
In the tilted arrangement in the vacuum state (S40)
Wherein the pouch packing material is pushed up by at least a portion of a bottom surface of the pouch packing material by an up-down rod located at a lower portion of the pouch packing material and vertically upward and downward. 제6항에 있어서,
상기 업다운 로드는, 상기 파우치 포장재의 하부에서 소정 간격 이격된 위치에 2개가 마련되어, 상기 파우치 포장재의 밑면 중 양쪽 가장자리 부분을 교대로 밀어올리는 것을 특징으로 하는 이차 전지 제조 방법.The method according to claim 6,
Wherein the up-down rod is provided at two positions spaced apart from the bottom of the pouch packing material by a predetermined distance so that both edge portions of the bottom surface of the pouch packing material are alternately pushed up. 전극 조립체에 전해액을 함침시키기 위한 이차 전지의 젖음 공정 장치에 있어서,
일측이 개방된 상태로 전극 조립체를 수용한 파우치 포장재 내부에 전해액을 주입하는 전해액 주액유닛;
상기 파우치 포장재의 내부에 진공을 조성하거나 조성된 진공을 파기하는 압력조절유닛; 및
상기 파우치 포장재가 세워지도록 상기 파우치 포장재를 지지하는 셀 홀딩유닛을 포함하고,
상기 셀 홀딩유닛은,
상기 압력조절유닛에 의해 상기 파우치 포장재에 진공이 조성될 때, 상기 파우치 포장재를 미리 설정된 각도로 경사지게 하는 업다운 로드를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 젖음 공정 장치.A wetting process apparatus for a secondary battery for impregnating an electrode assembly with an electrolyte,
An electrolyte solution injecting unit for injecting an electrolyte solution into the pouch packing member accommodating the electrode assembly with one side opened;
A pressure regulating unit for evacuating the vacuum created inside the pouch packing material; And
And a cell holding unit for supporting the pouch packing material so that the pouch packing material is raised,
The cell holding unit includes:
And an up-down rod which tilts the pouch packing material at a preset angle when a vacuum is formed in the pouch packing material by the pressure regulating unit. 제8항에 있어서,
상기 셀 홀딩유닛은,
상기 파우치 포장재의 밑면을 지지하는 베이스 플레이트와, 상기 파우치 포장재를 사이에 두고 상기 베이스 플레이트의 상면에 벽체를 형성하는 한 쌍의 수직 플레이트를 더 포함하고,
상기 업다운 로드는, 상기 베이스 플레이트를 관통하여 승하강 가능하게 마련되어, 상기 파우치 포장재의 밑면 중 적어도 일 부분을 밀어올리는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 젖음 공정 장치. 9. The method of claim 8,
The cell holding unit includes:
A base plate for supporting a bottom surface of the pouch packing material; and a pair of vertical plates for forming a wall on the top surface of the base plate with the pouch packing material interposed therebetween,
Wherein the up-down rod is provided to be able to move up and down through the base plate to push up at least a part of the bottom surface of the pouch package. 제9항에 있어서,
상기 업다운 로드는, 상기 파우치 포장재의 하부에서 소정 간격 이격된 위치에 2개가 마련되고, 상기 파우치 포장재의 밑면 중 양쪽 가장자리 부분을 교대로 밀어올리는 것을 특징으로 이차 전지의 젖음 공정 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein the up-down rod is provided at two positions spaced apart from a lower portion of the pouch packing material, and the opposite side portions of the bottom face of the pouch packing material are alternately pushed up.
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