KR20170094669A - Method and apparatus for manufacturing of prismatic secondary battery - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for manufacturing a prismatic secondary battery. According to the present invention, the method for manufacturing a prismatic secondary battery comprises the following steps: installing jigs on both sides in the thickness direction of the prismatic secondary battery and pressurizing the jigs; injecting an electrolyte to the prismatic secondary battery, applying current and performing charging; and installing a gas removing device to an electrolyte inlet of the prismatic secondary battery and removing gas. By preventing a swelling phenomenon, performance of a battery can be improved.

Description

각형 이차전지의 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING OF PRISMATIC SECONDARY BATTERY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a prismatic secondary battery,

본 발명은 각형 이차전지의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 각형 이차전지의 제조 공정 중 1차 공정에서 발생할 수 있는 전지 내부의 가스 제거 및 스웰링 억제를 위한 각형 이차전지의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a prismatic secondary cell, and more particularly, to a prismatic secondary cell for eliminating gas inside the cell and suppressing swelling, And a manufacturing method thereof.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has been rapidly increased, and electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, and satellites have been developed in earnest. Are being studied actively.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이러한 이차전지는 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 셀을 수십 개 연결한 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a non-rechargeable primary battery. Such a secondary battery is used in a portable electronic device such as a mobile phone, a notebook computer, and a camcorder in the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packed, and in the case of a large-capacity battery in a battery pack unit in which several battery cells are connected, And is widely used as a power source for driving a motor such as a hybrid electric vehicle.

현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.

이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing member sealingly accommodates the electrode assembly together with the electrolyte solution.

한편, 리튬 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 이차전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다. 이러한 각형 또는 원통형 이차전지의 외장재는 개방단이 형성된 케이스, 즉 전지캔 및 전지캔의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체를 구비한다.Meanwhile, the lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. The can-type secondary battery can be classified into a cylindrical battery and a prismatic battery depending on the shape of the metal can. The casing of such a rectangular or cylindrical secondary battery has a cap assembly which is hermetically sealed to the case having an open end, that is, the battery can and the open end of the battery can.

이 중에서 각형 이차전지는, 주로 직육면체의 형상을 가지며, 수개의 이차전지를 적층하는 것이 용이하다는 등 다양한 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.Among these, the prismatic secondary battery has a shape of a rectangular parallelepiped, has a variety of advantages such that it is easy to laminate a plurality of secondary batteries, and is widely used.

도 1은 종래기술에 따른 각형 이차전지를 개략적으로 나타낸 도면, 도 2는 스웰링 현상이 발생한 각형 이차전지의 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view of a prismatic secondary battery according to the prior art, and FIG. 2 is a sectional view of a prismatic secondary cell in which a swelling phenomenon occurs.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 각형 이차전지(1)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체를 수용하는 전지 케이스(20) 및 상기 전지 케이스의 상부를 덮는 캡 조립체(10)를 포함한다. 이때, 상기 전지 케이스(20)는 2개의 장변부(l)와 2개의 단변부(s)로 형성될 수 있다. 한편, 상기 캡 조립체(10)의 일 측면에는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(11)가 형성될 수 있다.1, the prismatic secondary battery 1 according to the related art includes a battery case 20 for accommodating an electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, and a cap assembly 10 covering the top of the battery case. . At this time, the battery case 20 may be formed of two long side portions 1 and two short side portions s. On one side of the cap assembly 10, an electrolyte injection port 11 for injecting an electrolyte may be formed.

이때, 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같은 각형 이차전지의 제조는 1차와 2차 공정으로 나누어 진행할 수 있다. 즉, 상기 1차 공정은 전해액을 1차로 각형 이차전지의 내부에 주입하고 전류를 인가하여 충전을 진행하는 것(PPF(Prismatic Pre-Formation) 공정)이고, 2차 공정은 상기 1차 공정 후, 전해액을 2차로 주입한 뒤 전해액 주입구(11)를 막아 각형 이차전지(1)를 제조하는 것이다. 이때, 상기 1차 공정을 진행함에 있어서, 충전을 진행할 경우, 각형 이차전지(1)의 내부에 전해액 주입구(11)를 통해 전해액을 주입한 상태로 1시간 이상을 대기한 후 전류를 인가하여 충전을 진행하게 되는데, 상기 충전 시 상기 각형 이차전지(1)의 내부에는 가스가 발생할 수 있다. 상기 각형 이차전지(1)는 상술한 바와 같이 발생한 가스가 충분히 제거되지 못해 두께가 증가하는 스웰링(swelling) 현상이 발생한다. 보다 자세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이 전지 케이스(20)의 장변부(l)가 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생한다.Generally, the prismatic secondary battery as shown in FIG. 1 can be divided into a primary process and a secondary process. That is, the primary process is a prismatic pre-formation (PPF) process in which an electrolyte is first injected into a prismatic secondary cell and charging is performed by applying an electric current. In the secondary process, after the primary process, The secondary battery 1 is manufactured by injecting the electrolytic solution in the second order and then blocking the electrolyte injection opening 11. At this time, when proceeding with the primary process, when the charging is proceeded, the electrolyte is injected into the prismatic secondary battery 1 through the electrolyte injection port 11, waiting for 1 hour or more, Gas may be generated in the prismatic rechargeable battery 1 during charging. In the prismatic secondary battery 1, as described above, the generated gas can not be sufficiently removed, and a swelling phenomenon occurs in which the thickness increases. More specifically, a swelling phenomenon occurs in which the long side portion 1 of the battery case 20 bulges as shown in Fig.

일본공개특허 제2007-005069호(2007.01.11 공개)Japanese Patent Laid-Open No. 2007-005069 (published on January 11, 2007)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 충전을 진행함에 있어서 각형 이차전지의 스웰링 현상을 방지하고, 충전시 발생하는 가스를 제거하는 각형 이차전지의 제조 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a method and an apparatus for manufacturing a prismatic secondary cell that prevents swelling of a prismatic secondary cell and removes gas generated during charging in progressing charging. It has its purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 각형 이차전지의 제조 방법은, 각형 이차전지의 두께 방향 양측에 지그를 설치하고 가압하는 단계; 상기 각형 이차전지에 전해액을 주입하고 전류를 인가하여 충전을 수행하는 단계; 및 상기 각형 이차전지의 전해액 주입구에 가스 제거 장치를 설치하여 가스를 제거하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a prismatic secondary battery, the method comprising: installing and pressing a jig on both sides in a thickness direction of the prismatic secondary battery; Injecting an electrolyte into the prismatic secondary cell and applying a current to perform charging; And removing a gas by providing a gas removing device at an electrolyte injection port of the prismatic secondary battery.

상기 가스를 제거하는 단계는, 흡입 공정과 벤트 공정을 번갈아 실시한다.The step of removing the gas alternates between a suction process and a vent process.

상기 가스 제거 장치는, 노즐 형상 또는 깔대기 형상 중 어느 하나이다.The gas removing device is either a nozzle shape or a funnel shape.

상기 가스를 제거하는 단계는, 상기 가스 제거 장치와 상기 전해액 주입구의 경계 부분에 전해액 배출 방지 장치를 설치하여 가스는 통과시키고 상기 전해액은 통과시키지 않는다.In the step of removing the gas, an electrolytic solution discharge preventing device is provided at a boundary portion between the gas removing device and the electrolyte injection port so that gas is passed through and the electrolyte solution is not passed through.

상기 전해액 배출 방지 장치는, 필터일 수 있다.The electrolyte discharge prevention device may be a filter.

각형 이차전지는 상술한 방법 중 어느 하나에 따라 제조될 수 있다.A prismatic secondary cell may be manufactured according to any of the methods described above.

배터리 팩은 상술한 방법 중 어느 하나에 따라 제조된 각형 이차전지를 포함할 수 있다.The battery pack may include a prismatic secondary battery manufactured according to any one of the above-described methods.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 각형 이차전지의 제조 장치는, 일면에 전해액 주입구를 구비하는 각형 이차전지; 및 상기 각형 이차전지의 두께 방향 양측에 설치되어 가입하는 지그;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a prismatic secondary battery, the prismatic secondary battery including an electrolyte injection port on one surface thereof. And a jig installed on both sides of the prismatic battery in the thickness direction.

상기 각형 이차전지의 상기 전해액 주입구에 설치되어 상기 각형 이차전지 내부의 가스를 제거하는 가스 제거 장치를 더 포함한다.And a gas removing device installed in the electrolyte injection port of the prismatic secondary cell to remove gas inside the prismatic secondary cell.

상기 가스 제거 장치와 상기 전해액 주입구의 경계 부분에는 가스는 통과시키고 상기 전해액은 통과시키지 않는 전해액 배출 방지 장치를 더 포함한다.And an electrolytic solution discharge preventing device for passing gas through the boundary portion between the gas removing device and the electrolyte injection hole and not passing the electrolytic solution therethrough.

상기 가스 제거 장치는, 노즐 형상 또는 깔대기 형상 중 어느 하나일 수 있다.The gas removing device may be any one of a nozzle shape and a funnel shape.

상기 전해액 배출 방지 장치는, 필터일 수 있다.The electrolyte discharge prevention device may be a filter.

본 발명의 일 측면에 따르면, 각형 이차전지의 두께 방향(예컨대, 장변부)의 양측에 지그를 설치함으로써 스웰링 현상을 방지함으로써 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to an aspect of the present invention, the jig is provided on both sides of the prismatic battery in the thickness direction (e.g., the long side), thereby preventing the swelling phenomenon and improving the performance of the battery.

또한, 각형 이차전지의 전해액 주입구에 가스 제거 장치를 설치함으로써 충전시 발생하는 가스 제거를 보다 용이하게 할 수 있다.Further, by providing a gas removing device at the electrolyte injection port of the prismatic secondary battery, it is possible to more easily remove the gas generated during charging.

또한, 전해액 주입구와 가스 제거 장치가 접하는 부위에 필터를 설치하여 가스 제거 공정시, 전해액이 전지의 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Further, a filter is provided at a portion where the electrolyte injection port and the gas removing device are in contact with each other to prevent the electrolyte from being discharged to the outside of the cell during the degassing process.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래기술에 따른 각형 이차전지를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 스웰링(swelling) 현상이 발생한 각형 이차전지의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지의 제조 장치 및 공정을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지 제조 장치의 가스 제거 공정을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지의 제조 방법에 따른 흐름도이다.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 schematic view of a prismatic secondary battery according to the prior art,
2 is a cross-sectional view of a prismatic secondary battery in which a swelling phenomenon occurs,
3 is a view schematically showing an apparatus and a process for manufacturing a prismatic secondary battery according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a schematic view illustrating a gas removing process of a prismatic secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a prismatic secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 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 are to be construed in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of a term can be properly defined in order to describe its own invention in the best way It must be interpreted as meaning and concept. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지의 제조 장치 및 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a schematic view illustrating an apparatus and process for manufacturing a prismatic secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 각형 이차전지(300)는 제조 공정에 있어서, 1 차 공정 진행시 내부에 전해액을 주액한 상태로 1시간 이상을 대기한 후, 충전을 진행한다.Referring to FIG. 3, in the manufacturing process of the prismatic secondary battery 300 according to the present embodiment, charging is performed after waiting for at least 1 hour in the state where the electrolyte is injected into the interior of the primary process.

이때, 상기 충전을 진행함에 앞서, 각형 이차전지(300)의 두께 방향, 보다 자세하게는, 전지 케이스의 장변부(l) 양측에 지그(200)를 설치한다. 상기 지그(200)는 각형 이차전지(300)의 충전시 발생하는 가스로 인해 상기 각형 전지가 부풀어 오르는 것(스웰링 현상)을 방지하기 위한 것이다. 한편, 상기 공정(스웰링 현상 방지 공정)을 진행함에 있어서, 상기 지그(200)를 전지 케이스의 장변부(l) 양측에 위치시켜 전지 케이스 방향으로 상기 전지 케이스의 두께만큼 가압할 수 있다. 또한, 상기 공정(스웰링 현상 방지 공정)을 진행함에 있어서, 전지 케이스의 두께에 맞춰 고정된 지그(200) 사이에 상기 전지 케이스를 삽입하고 충전을 진행할 수 있다.At this time, the jig 200 is provided on the both sides of the long side portion 1 of the battery case in the thickness direction of the prismatic secondary battery 300, more specifically, before proceeding with the charging. The jig 200 prevents swelling of the prismatic battery due to gas generated when charging the prismatic secondary battery 300 (swelling phenomenon). Meanwhile, the jig 200 may be positioned on both sides of the long side portion 1 of the battery case to push the jig 200 in the direction of the battery case by the thickness of the battery case. In addition, the battery case may be inserted between the jigs 200 fixed in accordance with the thickness of the battery case, and the charging process may proceed in the process (swelling phenomenon prevention process).

상술한 바와 같이, 각형 이차전지(300)는 스웰링 방지 공정(지그(200)를 통한 스웰링 방지)을 통해 전지 케이스가 부풀어 오르는 것을 방지할 수 있다. 이때, 충전을 진행함에 있어서 발생하는 각형 이차전지(300) 내부의 가스는, 전해액 주입구(111)를 통해 외부로 배출된다. 하지만, 본 실시 예에서는, 보다 효과적인 가스 배출을 위해 아래와 같이 가스 제거 장치(400)를 전해액 주입구(111)에 설치하여 가스를 제거한다.As described above, the prismatic secondary battery 300 can prevent the battery case from swelling through the swelling prevention process (prevention of swelling through the jig 200). At this time, the gas inside the prismatic rechargeable battery 300 which is generated when the charging is proceeded is discharged to the outside through the electrolyte injection port 111. However, in this embodiment, the gas removing device 400 is installed in the electrolyte injection port 111 to remove the gas as described below for more effective gas discharge.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지 제조 장치의 가스 제거 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a schematic view illustrating a process of removing a gas in a prismatic secondary battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 가스 제거 공정시, 각형 이차 전지의 전해액 주입구(111)에는 가스 제거 장치(400)를 설치할 수 있다.As shown in FIG. 4, in the gas removing process according to the present embodiment, the gas removing device 400 may be installed in the electrolyte injection port 111 of the prismatic secondary cell.

상기 가스 제거 장치(400)는 각형 이차전지(300)의 충전시 발생하는 가스를 보다 효율적으로 외부로 배출시켜, 상기 각형 이차전지(300) 내부의 가스를 제거하는 것을 목적으로 한다.The gas removing apparatus 400 is intended to more efficiently discharge the gas generated upon charging the prismatic secondary battery 300 to the outside, thereby removing the gas inside the prismatic secondary battery 300.

이때, 상기 가스 제거 장치(400)는 노즐 형상 또는 깔때기 형상일 수 있지만 이에 한하지 않으며, 각형 이차전지(300) 내부의 가스를 외부로 배출시킬 수 있으면 관계 없다.At this time, the gas removing device 400 may be in the shape of a nozzle or a funnel, but is not limited thereto, and it is irrelevant if the gas inside the prismatic rechargeable battery 300 can be discharged to the outside.

한편, 상기 가스 제거 장치(400)는 진공 펌프(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 진공 펌프를 동작시키는 흡입 공정을 통해 각형 이차전지(300) 내부의 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 흡입 공정은, 진공 펌프를 동작시켜 각형 이차전지(300)의 내부를 진공상태로 만들고 상기 각형 이차전지(300) 내부의 가스를 외부로 배출시키는 것으로, 절대진공의 90% 수준으로 3초씩 2회 실시할 수 있다. 한편, 상기 각형 이차전지(300)의 내부에는 가스뿐만 아니라 전해액이 존재하는데, 상술한 바와 같은 흡입 공정을 계속적으로 수행하게 되면, 각형 이차전지(300)의 내부의 가스뿐만 아니라 전해액도 외부로 배출(휘발)되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 방지하기 위해 흡입 공정과 벤트 공정을 번갈아 수행하여 전해액의 배출(휘발)을 최소화할 수 있다. 이때, 상기 벤트 공정은 흡입 공정과 반대되는 공정으로, 진공 펌프의 동작을 중지하여 상기 흡입 공정으로 형성된 각형 이차전지(300) 내부의 진공 상태를 일시적으로 풀어주는 것을 의미한다.Meanwhile, the gas removing device 400 may be connected to a vacuum pump (not shown), and the gas inside the prismatic secondary battery 300 may be discharged to the outside through a suction process for operating the vacuum pump. In the suction process, the interior of the prismatic secondary battery 300 is vacuumed by operating a vacuum pump, and the gas inside the prismatic secondary battery 300 is discharged to the outside. Can be carried out. Meanwhile, when the suction process as described above is continuously performed, not only the gas but also the electrolyte exists in the prismatic rechargeable battery 300. In addition to the gas inside the prismatic rechargeable battery 300, (Volatilization) may occur. Therefore, in order to prevent the above-described problems, it is possible to minimize the discharge (volatilization) of the electrolytic solution by alternately performing the suction process and the vent process. In this case, the venting process is a process opposite to the suction process, which means that the operation of the vacuum pump is stopped and the vacuum state inside the prismatic secondary battery 300 formed by the suction process is temporarily released.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 각형 이차전지(300)와 가스 제거 장치(400)가 만나는 경계 부분에 전해액 배출 방지 장치를 설치할 수 있다. 상기 전해액 배출 방지 장치는, 상기 흡입 공정시 발생할 수 있는 전해액의 외부 배출을 방지하기 위한 것일 수 있다. 이때, 상기 전해액 배출 방지 장치는 가스와 같은 기체만 통과 시키고 전해액과 같은 액체는 통과시키지 않는 필터일 수 있다. 또한, 상기 전해액 배출 방지 장치는 각형 이차전지(300)의 전해액 주입구(111)에 설치되거나 또는 가스 제거 장치(400)의 흡입부(예컨대, 각형 이차전지(300)의 전해액 주입구(111) 방향으로 형성된 가스 제거 장치(400)의 일측부)에 설치될 수 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, an electrolyte discharge preventing device can be installed at a boundary portion where the prismatic secondary battery 300 and the gas removing device 400 meet. The electrolyte discharge prevention device may be provided to prevent the discharge of the electrolyte, which may occur during the suction process. At this time, the electrolytic solution discharge preventing device may be a filter which passes only a gas such as a gas and does not pass a liquid such as an electrolytic solution. The electrolytic solution discharge preventing device may be installed in the electrolyte injection hole 111 of the prismatic secondary battery 300 or in the direction of the electrolyte injection hole 111 of the prismatic battery 300 (One side of the formed degasser 400).

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지의 제조 방법에 따른 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a prismatic secondary battery according to an embodiment of the present invention.

각형 이차전지(300)의 제조는 1차와 2차 공정으로 나누어 진행되며, 상기 1차 공정은 전해액을 1차로 각형 이차전지(300)의 내부에 주입하고 전류를 인가하여 충전을 진행하는 것이고, 2차 공정은 상기 1차 공정 후, 전해액을 2차로 주입한 뒤 전해액 주입구(111)를 막아 각형 이차전지(300)를 제조하는 것이다.The prismatic secondary cell 300 is divided into a primary process and a secondary process. In the primary process, the electrolyte is injected into the prismatic rechargeable battery 300, In the secondary process, after the primary process, the electrolyte is injected in a second order, and then the electrolyte injection hole 111 is closed to manufacture the prismatic secondary battery 300.

본 실시 예에서는 상기 1차 공정 진행시 발생할 수 있는 스웰링 현상 발생에 따른 각형 이차전지(300)의 변형 방지 및 가스 제거를 위한 것으로, 그 절차는 도 5에 도시된 바와 같다. In this embodiment, the prismatic secondary battery 300 is prevented from being deformed and degassed due to occurrence of a swelling phenomenon that may occur when the primary process proceeds, and the procedure is as shown in FIG.

먼저, 전해액이 삽입된 각형 이차전지(300)의 두께 방향 양측(예컨대, 전지 케이스의 장변부(l) 양측)에 지그(200)를 설치하고 각형 이차전지(300)의 내측 방향으로 가압한다(S510). 이때, 상기 지그(200)는 상기 각형 이차전지(300)의 두께만큼만 가압한다. 또한, 상기 각형 이차전지(300)의 두께에 맞춰 고정된 지그(200) 사이에 상기 각형 이차전지(300)를 삽입하고 충전을 진행할 수 있다. 상술한 바에 따라 충전을 진행함에 있어서 발생하는 각형 이차전지(300) 내부의 가스는, 전해액 주입구(111)를 통해 배출된다. 하지만, 본 실시 예에서는 보다 효과적인 가스 배출을 위해 가스 제거 장치(400)를 전해액 주입구(111)에 설치하여 가스를 제거한다.First, a jig 200 is provided on both sides in the thickness direction (for example, both sides of the long side portion 1 of the battery case) of the prismatic secondary battery 300 in which the electrolytic solution is inserted, and is pressed inward of the prismatic secondary battery 300 S510). At this time, the jig 200 presses only the thickness of the prismatic secondary battery 300. In addition, the prismatic secondary battery 300 may be inserted between the jigs 200 fixed according to the thickness of the prismatic secondary battery 300 and charged. The gas inside the prismatic secondary battery 300 generated when charging is progressed according to the above is discharged through the electrolyte injection port 111. However, in this embodiment, the gas removing device 400 is installed in the electrolyte injection port 111 to remove the gas for more effective gas discharge.

즉, 각형 이차전지(300)의 전해액 주입구(111)에 가스 제거 장치(400)를 설치하고, 가스 제거 공정을 수행한다(S530). 이때, 상기 가스 제거 장치(400)는 노즐 형상 또는 깔때기 형상일 수 있지만 이에 한하지 않으며, 각형 이차전지(300) 내부의 가스를 외부로 배출시킬 수 있으면 관계 없다. 상기 가스 제거 장치(400)는 진공 펌프(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 진공 펌프를 동작시키는 흡입 공정을 통해 각형 이차전지(300) 내부의 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 흡입 공정은 절대진공의 90% 수준으로 3초씩 2회 실시할 수 있다.That is, the gas removing device 400 is installed in the electrolyte injection port 111 of the prismatic secondary battery 300, and the degassing process is performed (S530). At this time, the gas removing device 400 may be in the shape of a nozzle or a funnel, but is not limited thereto, and it is irrelevant if the gas inside the prismatic rechargeable battery 300 can be discharged to the outside. The gas removing device 400 may be connected to a vacuum pump (not shown), and the gas inside the prismatic rechargeable battery 300 may be discharged to the outside through an inhalation process for operating the vacuum pump. The inhalation process can be performed twice at three seconds every 90% of the absolute vacuum.

한편, 상기 각형 이차전지(300)의 내부에는 가스뿐만 아니라 전해액이 존재하는데, 상술한 바와 같은 흡입 공정을 계속적으로 수행하게 되면, 각형 이차전지(300)의 내부의 가스뿐만 아니라 전해액도 외부로 배출(휘발)되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 방지하기 위해 흡입 공정과 벤트 공정을 번갈아 수행하여 전해액의 배출(휘발)을 최소화할 수 있다. 이때, 상기 벤트 공정은 흡입 공정과 반대되는 공정으로, 진공 펌프의 동작을 중지하여 상기 흡입 공정으로 형성된 각형 이차전지(300) 내부의 진공 상태를 일시적으로 풀어주는 것을 의미한다.Meanwhile, when the suction process as described above is continuously performed, not only the gas but also the electrolyte exists in the prismatic rechargeable battery 300. In addition to the gas inside the prismatic rechargeable battery 300, (Volatilization) may occur. Therefore, in order to prevent the above-described problems, it is possible to minimize the discharge (volatilization) of the electrolytic solution by alternately performing the suction process and the vent process. In this case, the venting process is a process opposite to the suction process, which means that the operation of the vacuum pump is stopped and the vacuum state inside the prismatic secondary battery 300 formed by the suction process is temporarily released.

이때, 상기 가스 제거 장치(400)와 각형 이차전지(300)가 만나는 경계 부분에 전해액 배출 방지 장치를 설치하고, 가스 제거 공정을 수행할 수 있다. 상기 전해액 배출 방지 장치는, 흡입 공정시 발생할 수 있는 전해액의 외부 배출을 방지하기 위한 것일 수 있다. 이때, 상기 전해액 배출 방지 장치는 가스만 통과 시키고 전해액과 같은 액체는 통과시키지 않는 필터일 수 있다. 또한, 상기 전해액 배출 방지 장치는 각형 이차전지(300)의 전해액 주입구(111)에 설치되거나 또는 가스 제거 장치(400)의 흡입부(예컨대, 각형 이차전지(300)의 전해액 주입구(111) 방향으로 형성된 가스 제거 장치(400)의 일측부)에 설치될 수 있다.At this time, an electrolytic solution discharge preventing device may be installed at a boundary between the gas removing device 400 and the prismatic secondary cell 300, and the gas removing process may be performed. The electrolytic solution discharge preventing device may be one for preventing the discharge of the electrolytic solution which may occur during the suction process. At this time, the electrolytic solution discharge preventing device may be a filter which passes only gas but does not pass liquid such as electrolytic solution. The electrolytic solution discharge preventing device may be installed in the electrolyte injection hole 111 of the prismatic secondary battery 300 or in the direction of the electrolyte injection hole 111 of the prismatic battery 300 (One side of the formed degasser 400).

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스웰링 발생에 따른 각형 이차전지(300)의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 각형 이차전지(300)의 충전시 발생하는 가스를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the prismatic secondary battery 300 from being deformed due to swelling. In addition, there is an effect that the gas generated upon charging the prismatic secondary battery 300 can be removed more efficiently.

본 발명의 일 실시 예에 따른 각형 이차전지(300)는 상술한 방법을 통해 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩은 상기 상술한 방법을 통해 제조된 상기 각형 이차전지(300)를 포함한다.The prismatic secondary battery 300 according to an embodiment of the present invention can be manufactured through the above-described method. Also, the battery pack according to an embodiment of the present invention includes the prismatic secondary battery 300 manufactured through the above-described method.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been described with reference to the particular embodiments and drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is to be limited only by the person of ordinary skill in the art to which the invention pertains It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents.

l : 장변부
s : 단변부
10 : 캡 조립체
20 : 전지 케이스
11, 111 : 전해액 주입구
200 : 지그
300 : 각형 이차전지
400 : 가스 제거 장치l: long side
s: short side
10: cap assembly
20: Battery case
11, 111: electrolyte injection hole
200: jig
300: Rectangular secondary battery
400: Gas removal device

Claims (12)

각형 이차전지의 두께 방향 양측에 지그를 설치하고 가압하는 단계;
상기 각형 이차전지에 전해액을 주입하고 전류를 인가하여 충전을 수행하는 단계; 및
상기 각형 이차전지의 전해액 주입구에 가스 제거 장치를 설치하여 가스를 제거하는 단계;를 포함하는 각형 이차전지의 제조 방법.Installing and pressing a jig on both sides in the thickness direction of the prismatic secondary battery;
Injecting an electrolyte into the prismatic secondary cell and applying a current to perform charging; And
And removing the gas by providing a gas removing device at an electrolyte injection port of the prismatic secondary cell. 제 1 항에 있어서,
상기 가스를 제거하는 단계는,
흡입 공정과 벤트 공정을 번갈아 실시하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of removing the gas comprises:
Wherein the suction process and the vent process are alternately performed. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 제거 장치는,
노즐 형상 또는 깔대기 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 각형 이차전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
The gas-
A nozzle shape, or a funnel shape. 제 1 항에 있어서,
상기 가스를 제거하는 단계는,
상기 가스 제거 장치와 상기 전해액 주입구의 경계 부분에 전해액 배출 방지 장치를 설치하여 가스는 통과시키고 상기 전해액은 통과시키지 않는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of removing the gas comprises:
Wherein an electrolytic solution discharge preventing device is provided at a boundary portion between the gas removing device and the electrolyte injection port so as to allow gas to pass therethrough and not to allow the electrolytic solution to pass therethrough. 제 4 항에 있어서,
상기 전해액 배출 방지 장치는, 필터인 것을 특징으로 하는 각형 이차전지의 제조 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the electrolytic solution discharge preventing device is a filter. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 통해 제조되는 각형 이차전지.A prismatic secondary cell produced by the method according to any one of claims 1 to 5. 제 6 항에 따른 각형 이차전지를 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising the prismatic secondary battery according to claim 6. 각형 이차전지의 제조 장치에 있어서,
일면에 전해액 주입구를 구비하는 각형 이차전지; 및
상기 각형 이차전지의 두께 방향 양측에 설치되어 가입하는 지그;를 포함하는 제조 장치.In an apparatus for manufacturing a prismatic secondary battery,
A prismatic secondary cell having an electrolyte injection port on one surface thereof; And
And a jig installed on both sides in the thickness direction of the prismatic secondary battery. 제 8 항에 있어서,
상기 각형 이차전지의 상기 전해액 주입구에 설치되어 상기 각형 이차전지 내부의 가스를 제거하는 가스 제거 장치를 더 포함하는 제조 장치.9. The method of claim 8,
Further comprising a gas removing device installed in the electrolyte injection port of the prismatic secondary cell to remove gas inside the prismatic secondary cell. 제 8 항에 있어서,
상기 가스 제거 장치와 상기 전해액 주입구의 경계 부분에는 가스는 통과시키고 상기 전해액은 통과시키지 않는 전해액 배출 방지 장치를 더 포함하는 제조 장치.9. The method of claim 8,
And an electrolytic solution discharge preventing device for passing a gas through the boundary portion between the gas removing device and the electrolyte injection port and not passing the electrolytic solution. 제 10 항에 있어서,
상기 가스 제거 장치는,
노즐 형상 또는 깔대기 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제조 장치.11. The method of claim 10,
The gas-
A nozzle shape, or a funnel shape. 제 10 항에 있어서,
상기 전해액 배출 방지 장치는, 필터인 것을 특징으로 하는 제조 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the electrolytic solution discharge preventing device is a filter.
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