KR20130005892A - Method for manufacturing secondary battery and secondary battery manufactured thereby - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a secondary battery is provided to increase the uniformity of a thermosetting resin layer by heat-treating a thermoset end part, thereby being capable of increasing insulating resistance properties of a secondary battery. CONSTITUTION: A secondary battery comprises a positive electrode/separator/negative electrode assembly and an electrolyte which are mounted in the battery case of a laminate sheet comprising a resin layer and a metal layer. A manufacturing method of the secondary battery comprises: a step of thermosetting the other parts of the outer circumference of the battery case except for one side end part in state the electrode assembly is mounted to a battery case; a step of injecting electrolyte through the unsealed end part and thermosetting the end part; and a step of heat-treating the thermoset end part.

Description

이차전지 제조방법 및 이를 이용하여 생산되는 이차전지 {Method for Manufacturing Secondary Battery and Secondary Battery Manufactured thereby}Secondary battery manufacturing method and secondary battery produced using the same {Method for Manufacturing Secondary Battery and Secondary Battery Manufactured As}

본 발명은 이차전지 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체 및 전해액이 내장되어 있는 이차전지의 제조방법으로서, (a) 전지케이스에 전극조립체를 장착한 상태에서 전지케이스의 외주면 중 일측 단부(A)를 제외한 나머지 부위들을 열융착시켜 실링하는 과정, (b) 미실링 상태의 상기 단부(A)를 통해 전해액을 주입한 후 단부(A)를 열융착하는 과정, 및 (c) 열융착 수지층의 균일화를 위해, 열융착된 단부(A)에 대해 열처리를 수행하는 과정을 포함하는 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery, and more particularly, to a method of manufacturing a secondary battery in which an electrode assembly of an anode / separator / cathode and an electrolyte are embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. a) heat-sealing the portions of the outer circumferential surface of the battery case except for one end A while the electrode assembly is mounted on the battery case; and (b) an electrolyte solution through the end A of the unsealed state. A method of manufacturing a secondary battery comprising the step of thermally fusion end (A) after injection, and (c) performing a heat treatment on the heat-sealed end (A) to homogenize the heat-sealed resin layer will be.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries capable of meeting various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of the shape of a battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery which can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

또한, 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.In addition, secondary batteries are classified according to the structure of the electrode assembly having a cathode / separation membrane / cathode structure. Representatively, a jelly having a structure in which long sheet-shaped anodes and cathodes are wound with a separator interposed therebetween -Roll (electrode) electrode assembly, a stack (stacked type) electrode assembly in which a plurality of positive and negative electrodes cut in units of a predetermined size are sequentially stacked with a separator, and the positive and negative electrodes of a predetermined unit are interposed through a separator And a stacked / folding electrode assembly having a structure in which a bi-cell or full cells stacked in a state are wound.

최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다. Recently, a pouch-type battery having a structure in which a stack type or a stack / fold type electrode assembly is incorporated into a pouch type battery case of an aluminum laminate sheet has attracted much attention due to its low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation. Its usage is also gradually increasing.

도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.1, the general structure of the conventional typical pouch type battery is shown typically as an exploded perspective view.

도 1을 참조하면, 파우치형 전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(40, 50), 전극 탭들(40, 50)에 용접되어 있는 전극리드(60, 70), 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, the pouch-type battery 10 includes an electrode assembly 30, electrode tabs 40 and 50 extending from the electrode assembly 30, and electrode leads welded to the electrode tabs 40 and 50. And a battery case 20 accommodating the electrodes 60 and 70 and the electrode assembly 30.

전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(40, 50)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드(60, 70)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(40, 50)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(20)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 또한, 전극리드(60, 70)의 상하면 일부에는 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(80)이 부착되어 있다.The electrode assembly 30 is a power generation element in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separation membrane interposed therebetween. The electrode assembly 30 has a stacked or stacked / folded structure. The electrode tabs 40 and 50 extend from each electrode plate 30 of the electrode assembly 30 and the electrode leads 60 and 70 are connected to a plurality of electrode tabs 40 and 50 extending from each electrode plate, Respectively, and a part of the battery case 20 is exposed to the outside. An insulating film 80 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 60 and 70 in order to increase the degree of sealing with the battery case 20 and at the same time to ensure an electrically insulated state.

전지케이스(20)는 전극조립체(30)를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다. 도 1에서와 같은 적층형 전극조립체(30)의 경우, 다수의 양극 탭들(40)과 다수의 음극 탭들(50)이 전극리드(60, 70)에 함께 결합될 수 있도록, 전지케이스(20) 내부 상단은 전극조립체(30)로부터 이격되어 있다. The battery case 20 provides a space for accommodating the electrode assembly 30 and has a pouch shape as a whole. 1, a plurality of positive electrode taps 40 and a plurality of negative electrode tabs 50 may be coupled to the electrode leads 60 and 70. In the stacked electrode assembly 30, The upper end is spaced from the electrode assembly 30.

이러한 파우치형 전지를 포함한 대부분의 이차전지들은 전극조립체가 파우치 내부에 장착되어 열융착을 통해 밀봉하는 과정을 거치는 바, 파우치의 수지층이 손상되어 금속층이 외부로 노출되는 경우 절연이 파괴되어 안전성 문제가 발생한다.Most secondary batteries, including such pouch-type batteries, have an electrode assembly mounted inside the pouch and sealed through thermal fusion. If the resin layer of the pouch is damaged and the metal layer is exposed to the outside, the insulation is destroyed, resulting in safety problems. Occurs.

절연이 파괴되는 경우는 다음의 두 가지 상황을 예를 들 수 있다.If insulation breaks down, there are two situations.

첫째, 전극조립체의 분리막이 파우치의 수지층에 접하거나, 둘째, 파우치의 수지층이 용융되어 부분적으로 금속층이 외부로 노출되는 경우이다. First, the separator of the electrode assembly is in contact with the resin layer of the pouch, or second, the resin layer of the pouch is melted to partially expose the metal layer to the outside.

구체적으로, 전자는 분리막과 파우치 내의 금속층이 닿아 금속층이 전해액에 직접 노출되는 경우이고, 후자는 파우치 내의 수지층 두께가 충분히 두껍지 않아 금속층이 전해액에 직접 노출되는 경우이다.Specifically, the former is a case where the metal layer in the pouch is in contact with the separator and the metal layer is directly exposed to the electrolyte, the latter is a case where the thickness of the resin layer in the pouch is not thick enough to expose the metal layer directly to the electrolyte.

전자의 경우는 분리막을 포함하는 폴딩셀로부터 열융착부의 간격을 넓혀 해결할 수 있으나, 후자의 경우는 파우치 내 수지층의 두께를 충분히 크게 하지 않은 이상 절연이 파괴되는 것을 방지하기 어렵다. 더욱이, 전해액 주입후 최종 융착을 진행하는 면의 절연 특성이 취약한 바, 열융착 직후 진공파괴가 실시되는 과정에서 고온 용융된 수지층이 전지셀의 내부로 급격히 유입되면서 국부적으로 수지층이 없는 부분이 발생할 수 있다.In the former case, it is possible to solve the problem by widening the gap between the heat-sealed portions from the folding cell including the separator, but in the latter case, it is difficult to prevent insulation from being broken unless the thickness of the resin layer in the pouch is sufficiently large. In addition, since the insulating property of the surface undergoing final fusion after the injection of electrolyte solution is weak, the hot melted resin layer rapidly enters the inside of the battery cell during the vacuum destruction process immediately after thermal fusion. May occur.

상기와 같이, 파우치의 열융착시 발생하는 절연 파괴 현상을 방지하기 위하여, 한국 특허공개번호 제2008-0038465호에서는 보형부재 등을 사용하여 절연 특성을 향상시키는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술은 보형부재의 선택이 곤란하고, 보형부재에 따른 별도의 추가 비용이 발생될 뿐만 아니라, 보형부재를 적용하는 것이 공정상 구현이 용이하지 않다는 문제점이 있다.As described above, in order to prevent the dielectric breakdown phenomenon that occurs during thermal fusion of the pouch, Korean Patent Publication No. 2008-0038465 discloses a technique for improving insulation characteristics using a prosthetic member or the like. However, the above technique is difficult to select the prosthetic member, there is a separate additional cost according to the prosthetic member, there is a problem that the application of the prosthetic member is not easy to implement in the process.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 전지케이스의 외주면 중 열융착된 단부(A)를 열처리함으로써 열융착 수지층의 균일화를 증가시키고, 이를 통해 이차전지의 절연 저항 특성을 크게 향상시킬 수 있는 이차전지 제조방법을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to increase the uniformity of the heat-sealed resin layer by heat-treating the heat-sealed end portion A of the outer circumferential surface of the battery case, thereby greatly improving the insulation resistance characteristics of the secondary battery. It is to provide a manufacturing method.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 열융착된 단부(A)의 열처리 공정이 윙폴딩 과정과 동시에 수행됨으로써, 별도의 추가공정을 필요로 하지 않아 공정상의 제조비용을 절감시킬 수 있는 이차전지 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to perform a heat treatment process of the heat-sealed end (A) at the same time as the wing folding process, a secondary battery manufacturing method that can reduce the manufacturing cost in the process does not require a separate additional process To provide.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, Secondary battery manufacturing method according to the present invention for achieving this object,

수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체 및 전해액이 내장되어 있는 이차전지의 제조방법으로서,A method for manufacturing a secondary battery in which an electrode assembly of an anode / separation membrane / cathode and an electrolyte are embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer,

(a) 전지케이스에 전극조립체를 장착한 상태에서 전지케이스의 외주면 중 일측 단부(A)를 제외한 나머지 부위들을 열융착시켜 실링하는 과정;(A) heat-sealing the remaining parts of the outer peripheral surface of the battery case except for one end (A) in the state of mounting the electrode assembly to the battery case;

(b) 미실링 상태의 상기 단부(A)를 통해 전해액을 주입한 후 단부(A)를 열융착하는 과정; 및(b) injecting an electrolyte solution through the end portion A in an unsealed state and then heat-sealing the end portion A; And

(c) 열융착 수지층의 균일화를 위해, 열융착된 단부(A)에 대해 열처리를 수행하는 과정;을 포함하고 있다.(c) performing heat treatment on the heat-sealed end portion A in order to homogenize the heat-sealed resin layer.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 상기와 같은 열처리 수행 과정에 의해 열융착 수지층의 균일화를 증가시킴으로써, 종래의 이차전지제조방법과 비교하여, 열융착 과정에서 발생되는 열융착 수지층 손상에 의해 이차전지의 절연이 파괴되는 현상을 미연을 방지할 수 있다.Therefore, the secondary battery manufacturing method according to the present invention, by increasing the uniformity of the thermal fusion resin layer by the heat treatment process as described above, compared with the conventional secondary battery manufacturing method, the thermal fusion resin layer generated in the thermal fusion process It is possible to prevent the phenomenon that the insulation of the secondary battery is broken by the damage.

또한, 상기 이차전지 제조방법은 단부(A)를 열융착하는 과정시 발생하는 수지층의 불균일 분포 현상을 과정(c)에서 열처리함으로써 수지층을 균일하게 분포시켜 단부(A)의 절연 특성을 향상시킬 수 있다. In addition, in the secondary battery manufacturing method, the resin layer is uniformly distributed by heat-treating the non-uniform distribution phenomenon of the resin layer generated during the process of heat fusion of the end A in the process (c), thereby improving the insulation characteristics of the end A. You can.

하나의 바람직한 예에서, 상기 과정(b)는, 전해액의 주입 후, 충전과 방전을 수행하여 전지셀을 활성화시켜 발생 가스를 제거한 뒤 열융착하는 과정으로 이루어질 수 있다.In one preferred example, the process (b) may be performed after the injection of the electrolyte, the charging and discharging to activate the battery cell to remove the generated gas and then heat-sealed.

상기 과정에서, 발생 가스의 제거는 진공 챔버에서 수행하고, 열융착 후 챔버 내압을 상압으로 전환시키는 과정을 포함할 수 있다.In the above process, removal of the generated gas may be performed in a vacuum chamber, and may include converting the chamber internal pressure to atmospheric pressure after thermal fusion.

구체적인 예로서, 상기 전지셀 활성화 과정에서 발생하는 가스 제거 과정을 진공상태에서 수행하고, 열융착 후 챔버 내압을 상압으로 유지시키는 과정을 통해 열융착 수지층의 균일화를 향상시킬 수 있다.As a specific example, it is possible to improve the uniformity of the heat-sealed resin layer by performing a gas removal process generated in the battery cell activation process in a vacuum state, and maintaining the internal pressure of the chamber at normal pressure after heat fusion.

바람직한 하나의 예에서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정의 온도는 90 내지 200℃의 범위로 이루어 질 수 있다. In one preferred example, the temperature of the heat treatment process in the process (c) may be made in the range of 90 to 200 ℃.

구체적으로, 상기 열처리 공정의 온도가 너무 낮으면 소망하는 열융착 수지층의 균일화를 달성하기 어렵고, 반대로 지나치게 높으면 열융착 수지층이 과용융되어 금속층이 외부로 노출될 수 있으므로 바람직하지 않다. Specifically, if the temperature of the heat treatment process is too low, it is difficult to achieve the homogenization of the desired heat-sealing resin layer. On the contrary, if the temperature is too high, the heat-fusion resin layer may be over-melted to expose the metal layer to the outside.

또 다른 바람직한 예에서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정의 시간은 0.1초 내지 5초의 범위로 이루어질 수 있다. In another preferred example, the time of the heat treatment process in the process (c) may be made in the range of 0.1 seconds to 5 seconds.

구체적으로, 상기 열처리 공정의 시간이 너무 짧으면 소망하는 열융착 수지층의 균일화를 달성할 수 없으며, 반대로 지나치게 길면 열융착 수지층의 과용융에 의해 금속층이 노출되어 열융착된 단부(A)의 절연성이 파괴될 수 있으므로 바람직하지 않다. Specifically, if the time of the heat treatment process is too short, it is not possible to achieve the homogenization of the desired heat-sealing resin layer, on the contrary, if it is too long, the insulation of the end portion (A) heat-sealed by exposing the metal layer by over-melting of the heat-sealing resin layer This is undesirable because it can be destroyed.

또 다른 예로서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정의 압력은 0.1 MPa 내지 5 Mpa의 범위일 수 있다. As another example, the pressure of the heat treatment process in the process (c) may be in the range of 0.1 MPa to 5 Mpa.

구체적으로, 열처리 공정의 압력이 너무 작거나 크면, 전지셀 내의 압력과 챔버 내의 압력의 차이에 의해 수지층의 불균일이 심화될 수 있으므로 바람직하지 않다. Specifically, if the pressure of the heat treatment process is too small or too large, it is not preferable because the unevenness of the resin layer may be deepened by the difference in the pressure in the battery cell and the pressure in the chamber.

한편, 상기 과정(c)에서 열처리 공정은 윙폴딩 공정과 동시에 진행되는 것이 바람직하다. On the other hand, the heat treatment process in the process (c) is preferably carried out at the same time as the wing folding process.

즉, 상기 열처리 공정은 윙폴딩 공정과 동시에 진행되므로, 윙폴딩 공정 이외의 별도의 공정을 필요로 하지 않으며, 이는 제조 비용을 크게 절감할 수 있다. That is, since the heat treatment process is performed at the same time as the wing folding process, it does not require a separate process other than the wing folding process, which can greatly reduce the manufacturing cost.

참고로, 윙폴딩 공정은 전지케이스에 장착되는 전극조립체의 부피를 감소시키기 위해 수행되고, 윙폴딩 공정이 수행되는 측면 실링부는 3.5 mm의 두께를 가질 수 있다.For reference, the wing folding process is performed to reduce the volume of the electrode assembly mounted on the battery case, and the side sealing portion on which the wing folding process is performed may have a thickness of 3.5 mm.

경우에 따라서는, 상기 과정(c)에서 열처리 범위는 윙폴딩 공정에 의해 형성되는 열융착부의 범위에 대응되는 부분일 수 있다.In some cases, the heat treatment range in the process (c) may be a portion corresponding to the range of the heat-sealed portion formed by the wing folding process.

본 발명은 또한, 상기의 방법으로 제조되는 이차전지를 제공한다. The present invention also provides a secondary battery produced by the above method.

하나의 바람직한 예에서, 상기 이차전지 중 열융착된 단부(A)에서 열융착 수지층의 두께는 열융착 수지층 평균 두께를 기준으로 각 부위의 편차가 30% 이하일 수 있다. In one preferred example, the thickness of the heat-sealed resin layer at the heat-sealed end portion A of the secondary battery may have a variation of 30% or less in each portion based on the average thickness of the heat-sealed resin layer.

또 다른 바람직한 예에서, 상기 이차전지 중 열융착된 단부(A)에서 금속층은 전지케이스 내부의 전해액과 비접촉 상태를 유지하는 구조로 이루어져 있어서, 금속층이 전해액에 노출되어 절연이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.In another preferred embodiment, the metal layer at the heat-sealed end (A) of the secondary battery has a structure that maintains a non-contact state with the electrolyte in the battery case, it is possible to prevent the metal layer is exposed to the electrolyte to break the insulation. have.

본 발명에 따른 이차전지는 다양한 전지셀의 구조를 가질 수 있다.The secondary battery according to the present invention may have a structure of various battery cells.

예를 들어, 전지셀이 평면 방향으로 단변 방향과 장변 방향을 가진 사각형 구조일 때, (i) 단변 방향으로 일측 단부에 양극 단자가 위치하고 타측 단부에 음극 단자가 위치하는 전지셀, (ii) 장변 방향에서 양극 단자와 음극 단자가 함께 위치하는 전지셀, (iii) 단변 방향으로 일측 단부에 양극 단자가 위치하고 타측 단부에 음극 단자가 위치하는 전지셀 등이 모두 가능하다. For example, when a battery cell has a rectangular structure having a short side direction and a long side direction in a planar direction, (i) a battery cell having a positive terminal at one end and a negative terminal at the other end in the short side, (ii) a long side The battery cell in which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located together in the direction, and (iii) the battery cell in which the positive terminal is positioned at one end and the negative terminal is positioned at the other end in the short side direction are all possible.

그러나, 전지셀의 구조가 상기 예들로 한정되지 않음은 물론이다. However, of course, the structure of the battery cell is not limited to the above examples.

본 발명은 또한, 상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈을 제공한다.The present invention also provides a battery module including the secondary battery as a unit cell.

본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하며, 이러한 디바이스는 고온 안전성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등을 가질 수 있다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source, and such a device may have high temperature safety, long cycle characteristics, high rate characteristics, and the like.

상기 디바이스의 바람직한 예로는 전기 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart), 또는 전력저장용 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferred examples of the device include a power tool moved by an electric motor; Electric vehicles including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; Electric motorcycles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); An electric golf cart, or a system for power storage, but are not limited thereto.

한편, 본 발명에서 상기 이차전지는 바람직하게는 리튬 이차전지일 수 있다. 상기 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막 및 리튬 함유 비수계 전해액으로 구성되어 있다.On the other hand, in the present invention, the secondary battery may be preferably a lithium secondary battery. The lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator and a lithium-containing non-aqueous electrolyte.

상기 양극은 예를 들어, 양극 합제를 NMP 등의 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 음극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 제조될 수 있다. The positive electrode may be prepared by, for example, applying a slurry made by mixing a positive electrode mixture with a solvent such as NMP onto a negative electrode current collector, followed by drying and rolling.

상기 양극 합제는 양극 활물질 이외에 선택적으로 도전재, 바인더, 충진제 등이 포함될 수 있다.The positive electrode mixture may optionally include a conductive material, a binder, a filler, etc. in addition to the positive electrode active material.

상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga 이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material is a material capable of causing an electrochemical reaction, and as a lithium transition metal oxide, containing two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium substituted with one or more transition metals, lithium Layered compounds such as nickel oxide (LiNiO 2 ); Lithium manganese oxide substituted with one or more transition metals; Formula LiNi 1-y M y O 2 ( where, M = Co, Mn, Al , Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn or Ga and Lim, 0.01≤y≤0.7 include one or more elements of the element) A lithium nickel-based oxide represented by the following formula: Li 1 + z Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , Li 1 + z Ni 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2, etc. Li 1 + z Ni b Mn c Co 1- (b + c + d ) M d O (2-e) A e (where -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b + c + d Lithium nickel cobalt manganese composite oxide represented by <1, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si or Y, and A = F, P or Cl; Formula Li 1 + x M 1-y M'y PO 4-z X z , wherein M = transition metal, preferably Fe, Mn, Co or Ni, M '= Al, Mg or Ti, X = Olivine-based lithium metal phosphate represented by F, S, or N, and represented by -0.5≤x≤ + 0.5, 0≤y≤0.5, and 0≤z≤0.1, etc., but is not limited thereto.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing any chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin-based polymerizers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change to the battery, and may be formed on the surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon or aluminum or stainless steel Carbon, nickel, titanium, silver, or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질을 포함하고 있는 음극 합제를 도포한 후 건조하여 제조되며, 상기 음극 합제에는, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등의 성분들이 포함될 수 있다.The negative electrode is prepared, for example, by applying a negative electrode mixture containing a negative electrode active material on a negative electrode collector and then drying the same. The negative electrode mixture may contain a conductive material, a binder, a filler, May be included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연재료; 리튬과 합금이 가능한 Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti 등의 금속 및 이러한 원소를 포함하는 화합물; 금속 및 그 화합물과 탄소 및 흑연재료의 복합물; 리튬 함유 질화물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 탄소계 활물질, 규소계 활물질, 주석계 활물질, 또는 규소-탄소계 활물질이 더욱 바람직하며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수도 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon and graphite materials such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene and activated carbon; Metals such as Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt and Ti which can be alloyed with lithium and compounds containing these elements; Complexes of metals and their compounds and carbon and graphite materials; Lithium-containing nitrides, and the like. Among them, a carbon-based active material, a silicon-based active material, a tin-based active material, or a silicon-carbon based active material is more preferable, and these may be used singly or in combination of two or more.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 리튬염 함유 비수계 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.The lithium salt-containing nonaqueous electrolyte solution is composed of an electrolyte solution and a lithium salt. As the electrolyte solution, a nonaqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte may be used.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.As the inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates, and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법은 전지케이스의 외주면 중 열융착된 단부(A)를 열처리하는 과정을 포함하고 있으므로, 열융착 수지층의 균일화를 증가시키고, 이를 통해 이차전지의 절연 저항 특성을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the manufacturing method of the secondary battery according to the present invention includes a process of heat-treating the heat-sealed end portion A of the outer circumferential surface of the battery case, thereby increasing the uniformity of the heat-sealed resin layer, thereby The insulation resistance characteristic of a battery can be improved significantly.

또한, 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법은 바람직하게는 열융착된 단부(A)의 열처리 공정이 윙폴딩 과정과 동시에 수행될 수 있으므로, 별도의 추가 공정을 필요로 하지 않아 공정상의 제조비용을 크게 절감시킬 수 있다.In addition, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention preferably heat treatment process of the heat-sealed end (A) can be performed at the same time as the wing folding process, does not require a separate additional process to reduce the manufacturing cost in the process You can save a lot.

도 1은 종래의 파우치형 전지의 일반적인 구조에 대한 분해 사시도이다;
도 2 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 순차적인 모식도들이다;
도 8은 본 발명에 따른 윙폴딩 공정시 히팅 블록에 의하여 열처리가 수행되는 이차전지의 수직 단면 모식도이다;
도 9는 본 발명의 제조방법에서 폴딩 과정의 모식도이다.1 is an exploded perspective view of a general structure of a conventional pouch type battery;
2 to 7 are sequential schematic views of a secondary battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention;
8 is a vertical cross-sectional schematic diagram of a secondary battery in which heat treatment is performed by a heating block during a wing folding process according to the present invention;
9 is a schematic diagram of the folding process in the manufacturing method of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 2 내지 도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지 제조방법의 모식도들이 순차적으로 도시되어 있다.2 to 7 are schematic views of the secondary battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention sequentially.

이들 도면을 참조하여 이차전지 제조방법을 설명하면 하기와 같다.A secondary battery manufacturing method will be described with reference to these drawings.

먼저 도 2와 같이, 전극조립체(110)를 전지케이스(130)의 수납부(120)에 장착한 후 전지케이스(130)를 반으로 접는다. First, as shown in FIG. 2, the electrode assembly 110 is mounted on the accommodating part 120 of the battery case 130, and then the battery case 130 is folded in half.

다음으로 도 3과 같이, 전지케이스(130)의 수납부(120)에 전극조립체(110)를 장착한 상태에서 전지케이스(130)의 외주면 중 일측 단부(150)를 제외한 나머지 부위들을 열융착시켜 실링한다.Next, as shown in FIG. 3, in the state in which the electrode assembly 110 is mounted on the accommodating part 120 of the battery case 130, the remaining portions except for one end 150 of the outer circumferential surface of the battery case 130 are heat-sealed. Seal it.

구체적으로, 전극단자들(112, 114)이 연결되어 있는 전극조립체(110)는 일측에 수납부(120)가 형성된 라미네이트 시트로 이루어진 전지케이스(130) 내에 장착되어 있다. 또한, 4변 중 전극단자들(112, 114)을 포함하는 상변을 포함하여 3개의 변에는 열압축에 의해 실링부(140)가 형성되어 있고, 나머지 변은 미실링 부위(150)의 상태로 남아 있다. 그러한 미실링 부위(150)를 통해 전해액을 주입한 후, 도 4와 같이 미실링 부위(150)인 일측 모서리의 끝단(162)을 열융착하고 충전과 방전을 수행하여 전지셀(100)을 활성화시킨다.Specifically, the electrode assembly 110 to which the electrode terminals 112 and 114 are connected is mounted in the battery case 130 made of a laminate sheet on which one side 120 is formed. In addition, three sides of the four sides including the upper side including the electrode terminals 112 and 114 are formed with a sealing portion 140 by thermal compression, and the other side is in the state of the unsealed portion 150. Remains. After injecting the electrolyte through such an unsealed portion 150, as shown in FIG. 4, the end 162 of one edge of the unsealed portion 150 is heat-sealed and charged and discharged to activate the battery cell 100. Let's do it.

다음으로, 도 5와 같이 전지케이스(130)의 내부와 통하는 관통구(163)를 단부 내측의 미실링 부위(150)에 천공한 후, 미실링 부위(150)에서 전지케이스(130)의 상면과 하면을 서로 대향 방향으로 잡아당겨 벌리면서 진공을 인가하여, 활성화 과정에서 발생한 가스와 잉여 전해액을 제거한다.Next, as shown in FIG. 5, after the through hole 163 communicating with the inside of the battery case 130 is drilled into the unsealed portion 150 inside the end portion, the top surface of the battery case 130 is disposed at the unsealed portion 150. The vacuum is applied while the upper and lower surfaces are pulled in opposite directions to remove the gas and the surplus electrolyte generated during the activation process.

마지막으로, 도 6 및 도 7과 같이 전극조립체(110)와 인접한 미실링 부위의 내측(164)을 열융착하여 실링한 후, 나머지 외측 부위를 절취하여 전지셀(100)을 완성한다.Finally, after sealing the inner side 164 of the unsealed portion adjacent to the electrode assembly 110 as shown in FIGS. 6 and 7, the remaining outer portion is cut off to complete the battery cell 100.

또한, 전지케이스(130)는 평면상으로 사각형 구조로 이루어져 있고, 일측 모서리(150)의 폭(W)은 나머지 모서리들의 폭(w)보다 200%가 크게 형성되어 있다.In addition, the battery case 130 has a planar rectangular structure, the width (W) of the one side edge 150 is formed 200% larger than the width (w) of the remaining corners.

도 8에는 본 발명에 따른 윙폴딩 공정시 히팅 블록에 의해 열처리가 수행되는 이차전지의 수직 단면 모식도가 도시되어 있고, 도 9는 본 발명의 제조방법에서 폴딩 과정의 모식도이다.8 is a vertical cross-sectional schematic diagram of a secondary battery in which heat treatment is performed by a heating block during a wing folding process according to the present invention, and FIG. 9 is a schematic diagram of a folding process in the manufacturing method of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 이차전지(100)는, 앞서 설명한 바와 같이, 도 7의 과정에서 전극조립체(110)와 인접한 미실링 부위의 내측(164)을 열융착하여 실링함으로써, 전지셀(100)의 일측에 측면 실링부(164)가 형성되어 있다.Referring to these drawings, as described above, the secondary battery 100 is heat-sealed and sealed to the inner side 164 of the unsealed portion adjacent to the electrode assembly 110 in the process of FIG. The side sealing portion 164 is formed at one side thereof.

측면 실링부(164)의 길이(L)는 밀봉에 대한 신뢰성을 높이기 위하여 약 7 mm이고, 윙폴딩 과정에서 약 3.5 mm의 높이로 절곡된다.The length L of the side sealing portion 164 is about 7 mm in order to increase the reliability of the sealing, and is bent to a height of about 3.5 mm during the wing folding process.

이러한 측면 실링부(164)에서 윙폴딩이 행해지는 부위에 고온의 히팅 블록(300)이 가해져서, 측면 실링부(164)와 히팅 블록이 맞닿는 부위에서 열처리에 의한 재융착부(210)가 형성된다. A high temperature heating block 300 is applied to a portion where wing folding is performed in the side sealing portion 164, so that the re-fusion portion 210 is formed by heat treatment at the portion where the side sealing portion 164 and the heating block come into contact with each other. do.

즉, 히팅 블록(300)에는 재융착부(210)에 대응하여 가열부(310)가 형성되어 있어서, 폴딩라인(220)을 중심으로 화살표 방향으로 윙폴딩 공정이 수행되는 부위에서, 수지층의 균일화를 도포할 수 있다.
That is, the heating block 300 is formed in the heating unit 310 corresponding to the re-fusion section 210, the wing folding process in the direction of the arrow around the folding line 220, the portion of the resin layer Homogenization can be applied.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

Claims (15)

수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체 및 전해액이 내장되어 있는 이차전지의 제조방법으로서,
(a) 전지케이스에 전극조립체를 장착한 상태에서 전지케이스의 외주면 중 일측 단부(A)를 제외한 나머지 부위들을 열융착시켜 실링하는 과정;
(b) 미실링 상태의 상기 단부(A)를 통해 전해액을 주입한 후 단부(A)를 열융착하는 과정; 및
(c) 열융착 수지층의 균일화를 위해, 열융착된 단부(A)에 대해 열처리를 수행하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.A method for manufacturing a secondary battery in which an electrode assembly of an anode / separation membrane / cathode and an electrolyte are embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer,
(A) heat-sealing the remaining parts of the outer peripheral surface of the battery case except for one end (A) in the state of mounting the electrode assembly to the battery case;
(b) injecting an electrolyte solution through the end portion A in an unsealed state and then heat-sealing the end portion A; And
(c) performing heat treatment on the heat-sealed end portion A for the uniformity of the heat-sealed resin layer;
Secondary battery manufacturing method comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(b)는, 전해액의 주입 후, 충전과 방전을 수행하여 전지셀을 활성화시켜 발생 가스를 제거한 뒤 열융착하는 과정인 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 1, wherein the process (b) is a process of performing thermal fusion after removing the generated gas by activating the battery cell by performing charging and discharging after the injection of the electrolyte. 제 2 항에 있어서, 상기 발생 가스의 제거는 진공 챔버에서 수행하고, 열융착 후 챔버 내압을 상압으로 전환시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 2, wherein the removing of the generated gas is performed in a vacuum chamber and converting the internal pressure of the chamber into a normal pressure after thermal fusion. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정의 온도는 90 내지 200℃의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 1, wherein the temperature of the heat treatment step in the step (c) is a secondary battery manufacturing method, characterized in that the range of 90 to 200 ℃. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정의 시간은 0.1초 내지 5초의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 1, wherein the time of the heat treatment process in the step (c) is a secondary battery manufacturing method, characterized in that the range of 0.1 seconds to 5 seconds. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정의 압력은 0.1 MPa 내지 5 Mpa의 범위인 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 1, wherein the pressure of the heat treatment process in the step (c) is a secondary battery manufacturing method, characterized in that the range of 0.1 MPa to 5 Mpa. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(c)에서 열처리 공정은 윙폴딩 공정과 동시에 진행되는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment process in the step (c) is a secondary battery manufacturing method characterized in that the same as the wing folding process. 제 1 항에 있어서, 상기 과정(c)에서 열처리 범위는 윙폴딩 공정에 의해 형성되는 열융착부의 범위에 대응되는 부분인 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment range in the step (c) is a secondary battery manufacturing method, characterized in that the part corresponding to the range of the heat-sealed portion formed by the wing folding process. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나에 따른 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery, which is manufactured by the method according to any one of claims 1 to 8. 제 9 항에 있어서, 열융착된 단부(A)에서 열융착 수지층의 두께는 열융착 수지층 평균 두께를 기준으로 각 부위의 편차가 30% 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 9, wherein the thickness of the heat-sealed resin layer at the heat-sealed end portion (A) is 30% or less in variation of each part based on the average thickness of the heat-sealed resin layer. 제 9 항에 있어서, 열융착된 단부(A)에서 금속층은 전지케이스 내부의 전해액과 비접촉 상태를 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The secondary battery according to claim 9, wherein the metal layer is maintained in a non-contact state with the electrolyte solution inside the battery case at the heat-sealed end portion (A). 제 9 항에 따른 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.A battery module comprising the secondary battery according to claim 9 as a unit cell. 제 12 항에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to claim 12. 제 13 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 13 as a power source. 제 14 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart), 또는 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 디바이스.15. The device of claim 14, wherein the device comprises: a power tool moved by an electric motor; Electric vehicles including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; Electric motorcycles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); An electric golf cart, or a device for power storage.
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