KR20200059392A - Pouch side processing apparatus and method of pouch type battery cell - Google Patents
Pouch side processing apparatus and method of pouch type battery cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200059392A KR20200059392A KR1020180144049A KR20180144049A KR20200059392A KR 20200059392 A KR20200059392 A KR 20200059392A KR 1020180144049 A KR1020180144049 A KR 1020180144049A KR 20180144049 A KR20180144049 A KR 20180144049A KR 20200059392 A KR20200059392 A KR 20200059392A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pouch
- battery cell
- protective tape
- type battery
- sealing
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 188
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 150
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 54
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 17
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 abstract 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 29
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011356 non-aqueous organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N trimethyl orthoformate Chemical compound COC(OC)OC PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoroethene Chemical compound FC=C(F)F MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABADUMLIAZCWJD-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxole Chemical compound C1OC=CO1 ABADUMLIAZCWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 2-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCCS1(=O)=O PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIBWGGKDGCBPTA-UHFFFAOYSA-N C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 HIBWGGKDGCBPTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007969 Li-Co-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012722 Li3N-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012716 Li3N-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012734 Li3N—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013043 Li3PO4-Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013035 Li3PO4-Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012810 Li3PO4—Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012797 Li3PO4—Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012047 Li4SiO4-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012075 Li4SiO4-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012057 Li4SiO4—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010238 LiAlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015044 LiB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013528 LiN(SO2 CF3)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012573 LiSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012346 LiSiO4-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012345 LiSiO4-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012348 LiSiO4—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006555 Li—Co—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 229910016486 Ni0.4Mn0.4Co0.2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015207 Ni1/3Co1/3Mn1/3O Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical class C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N [Li].BCl Chemical compound [Li].BCl BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002388 carbon-based active material Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical compound FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N germanium monoxide Inorganic materials [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000010220 ion permeability Effects 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N itaconic acid Chemical class OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N lithium nickel Chemical compound [Li].[Ni] RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021437 lithium-transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)nickel Chemical compound [Li+].[O-][Ni]=O VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido-oxo-(oxomanganiooxy)manganese Chemical group [Li+].[O-][Mn](=O)O[Mn]=O VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000005181 nitrobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920006284 nylon film Polymers 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000012985 polymerization agent Substances 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001008 quinone-imine dye Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000754 repressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005608 sulfonated EPDM Polymers 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphite Chemical compound CCOP(OCC)OCC BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015041 whisky Nutrition 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/40—Applying molten plastics, e.g. hot melt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- H01M2/0275—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/10—Batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치 및 가공방법에 관한 것으로, 구체적으로 파우치형 전지셀의 사이드에 보호 테이프를 부착시킴과 동시에 상기 사이드를 절곡할 수 있는 파우치 사이드 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-side processing device and a processing method for a pouch-type battery cell, specifically to a pouch-side processing device and a processing method that can bend the side while attaching a protective tape to the side of the pouch-type battery cell. It is about.
화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경오염에 대한 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있고, 특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다.As the price of energy sources increases due to the exhaustion of fossil fuels, and interest in environmental pollution is amplified, the demand for eco-friendly alternative energy sources is becoming an indispensable factor for future life, and in particular, technology development for mobile devices Demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing as the demand for electricity increases.
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 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, the shape of the battery has a high demand for prismatic secondary batteries and pouch-type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness, and in terms of materials, lithium ion batteries with high energy density, discharge voltage, and output stability, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion polymer batteries.
일반적으로, 이차전지는 집전체의 표면에 전극활물질을 포함하는 전극 합제를 도포하여 양극과 음극을 구성하고 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착하고, 상기 전극조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 함침시키거나 고체 전해질을 사용하여 제조된다.In general, a secondary battery is applied to an electrode mixture containing an electrode active material on the surface of a current collector to constitute an anode and a cathode, and an electrode assembly is formed by interposing a separator therebetween, followed by a cylindrical or square metal can or aluminum laminate sheet. It is mounted inside the pouch-shaped case, and is mainly prepared by injecting or impregnating a liquid electrolyte into the electrode assembly or using a solid electrolyte.
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 분리막 시트로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.In addition, the secondary battery is classified according to the structure of the electrode assembly of the anode / separator / cathode structure, and typically, a jelly having a structure in which the anodes and cathodes of a long sheet type are wound in a state where a separator is interposed. Roll (winding type) electrode assembly, a stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive and negative electrodes cut in units of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and a positive electrode and a negative electrode in a predetermined unit are provided with a separator. And stacked / folded electrode assemblies having a structure in which bi-cells or full cells stacked in a state are wound with a separator sheet.
한편, 전극은 이온의 교환을 통해서 전류를 발생시키는데, 전극을 이루는 양극 및 음극은 금속으로 이루어진 전극 집전체에 전극 활물질이 도포된 구조로 이루어진다.On the other hand, the electrode generates a current through the exchange of ions, and the positive electrode and the negative electrode constituting the electrode are made of a structure in which an electrode active material is applied to an electrode current collector made of metal.
일반적으로 음극은 구리 또는 알루미늄 등으로 이루어진 전극판에 탄소계 활물질이 도포된 구조로 이루어지고, 양극은 알루미늄 등으로 이루어진 전극판에 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2 등으로 이루어진 활물질이 코팅된 구조로 이루어진다.In general, the negative electrode has a structure in which a carbon-based active material is applied to an electrode plate made of copper or aluminum, and the positive electrode has a structure in which an active material made of LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 is coated on an electrode plate made of aluminum or the like. Is done.
이렇게 양극 또는 음극을 제조하기 위해 한쪽 방향으로 긴 금속시트로 이루어진 전극 집전체에 전극 활물질을 포함하는 전극 합제를 도포한다.In order to produce the positive electrode or the negative electrode, an electrode mixture containing an electrode active material is applied to an electrode current collector made of a metal sheet long in one direction.
분리막은 전지의 양극과 음극 사이에 위치하여 절연을 시키며, 전해액을 유지시켜 이온전도의 통로를 제공한다.The separator is located between the positive electrode and the negative electrode of the battery to insulate, and maintains the electrolyte to provide a passage for ion conduction.
한편 상술한 바와 같이 전극조립체는 여러가지 형태의 케이스 내부에 장착된 후 케이스가 밀봉될 수 있으며, 특히 파우치형 전지셀의 경우, 상하부 파우치가 서로 접하는 양측면과 상단부 및 하단부에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 융착시켜 실링부를 형성함으로써 전지케이스가 접착된다.On the other hand, as described above, the electrode assembly may be sealed after being mounted inside various types of cases, and in particular, in the case of a pouch-type battery cell, heat and pressure are applied to both sides and upper and lower portions of the upper and lower pouches contacting each other to apply a resin layer. The battery case is adhered by fusion bonding to form a sealing portion.
그러나 이러한 파우치형 전지셀은 충방전 과정에서 전극조립체가 팽창 및 수축을 반복하므로 양측면의 융착된 부위가 분리되기 쉽다. 또한 파우치형 전지셀은 전지케이스인 라미네이트 시트의 단부에서 금속층이 노출됨으로 인해 절연 파괴 현상이 초래될 수 있고 융착된 부위를 통해 수분 등이 침투할 수 있는 가능성이 존재한다. 따라서 일반적으로 전지셀의 외주변에 있는 실링부에 보호 테이프를 부착하여 절연과 함께 밀봉성을 향상시킨다.However, in such a pouch-type battery cell, the electrode assembly repeatedly expands and contracts during charging and discharging, so that the fused portions on both sides are easily separated. In addition, the pouch-type battery cell is exposed to the metal layer at the end of the laminate sheet, which is a battery case, and may cause insulation breakdown, and there is a possibility that moisture or the like can penetrate through the fused portion. Therefore, in general, a sealing tape is attached to the sealing portion around the outer periphery of the battery cell to improve insulation and sealing properties.
아울러 상기 실링부는 전지 용량이나 수용기능과 직접 관계가 없으므로, 상대적으로 전지의 크기를 줄이면서도 전지 성능을 향상시키기 위해 이러한 실링부를 점차 줄이도록 하는 요구가 발생하고 있다.In addition, since the sealing portion is not directly related to the battery capacity or accommodating function, there is a need to gradually reduce the sealing portion in order to improve the battery performance while relatively reducing the size of the battery.
그러나 실링부 폭을 줄이게 되면 실링 면적이 줄어들면서 밀봉 신뢰성이 감소하고, 전지의 안정성이 감소하는 문제점이 있다. 이에 최근에는 실링부의 폭을 줄이지 않고 양측 실링부를 절곡하여 부피를 줄이는 기술을 개시하고 있다.However, when the width of the sealing portion is reduced, the sealing area decreases, sealing reliability decreases, and battery stability decreases. Accordingly, recently, a technique of reducing the volume by bending both sides of the sealing portion without reducing the width of the sealing portion has been disclosed.
다만 기존에는 상기 테이프를 부착하는 공정 및 실링부를 절곡하는 공정이 별도로 진행되었다.However, in the past, the process of attaching the tape and the process of bending the sealing part were separately performed.
한국공개특허 10-2013-0100701에는 파우치형 전지셀의 날개부(실링부)에 테이프를 부착하는 단계 및 날개부를 접는 단계가 개시되어 있다. 그러나 상기 문헌에서는 날개부에 테이프 부재를 부착하고, 날개부에 테이프가 부착된 이후에 비로소 날개부가 접히는 단계가 개시되어 있다. 이러한 경우 전지셀을 테이프 부착하는 장치 및 날개부를 접는 장치가 별도로 구비되어야 했다. 상기와 같이 별도 공정이 진행될 경우 두 공정 불량을 동시에 제어해야 하므로 과다한 시간과 비용이 소모되고 불량이 발생할 확률도 높아지게 된다. 또한 폴딩 과정에서 실링부에 부착된 테이프가 손상될 가능성이 발생할 수 있다.Korean Patent Publication No. 10-2013-0100701 discloses a step of attaching a tape to a wing portion (sealing portion) of a pouch type battery cell and a step of folding the wing portion. However, in the above document, the step of attaching the tape member to the wing portion and only after the tape is attached to the wing portion is disclosed. In this case, a device for attaching the battery cell to the tape and a device for folding the wings had to be provided separately. When separate processes are performed as described above, since both process defects must be controlled at the same time, excessive time and cost are consumed, and the probability of defects increases. Also, during the folding process, there is a possibility that the tape attached to the sealing portion is damaged.
따라서 상기와 같은 문제의 해결을 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a technology for solving the above problems.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 파우치형 전지셀의 사이드에 형성되는 실링부에 테이프를 부착하는 장치와 상기 실링부를 절곡하는 장치를 통합하여, 테이프 부착과 실링부 절곡을 동시에 실시함으로써 전지셀 제조 공정에 소요되는 시간과 비용을 감소시키고 제조 설비의 크기를 감소시킬 수 있으며, 폴딩으로 인한 불량을 감소시키는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치 및 가공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and integrates a device for attaching a tape to a sealing portion formed on a side of a pouch-type battery cell and a device for bending the sealing portion, to tape attachment and bending of the sealing portion. At the same time, it is possible to reduce the time and cost of the battery cell manufacturing process and reduce the size of the manufacturing equipment, and to provide a pouch side processing device and a processing method of a pouch type battery cell that reduces defects due to folding. There is a purpose.
본 발명의 일 실시예에 의하면,According to an embodiment of the present invention,
상부 파우치 및 하부 파우치 사이에 형성되는 수납부에 전극 조립체가 수납되는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드를 가공하기 위한 장치는,An apparatus for processing a pouch side of a pouch type battery cell in which an electrode assembly is stored in a storage portion formed between an upper pouch and a lower pouch,
전지셀을 고정할 수 있는 거치대;A cradle capable of fixing the battery cell;
상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 수납부 외주변 사이드 부분을 열융착하여 실링부를 형성하는 실링부 형성 유닛;A sealing unit forming unit that heat-seals the outer peripheral side portions of the upper and lower pouches to form a sealing unit;
보호 테이프의 일부를 상부 파우치의 원하는 위치에 위치시킬 수 있는 보호 테이프 공급 유닛;A protective tape supply unit capable of placing a portion of the protective tape in a desired position in the upper pouch;
상기 상부 파우치 및 하부 파우치에 보호 테이프를 부착함과 동시에 상기 실링부를 절곡시키는 실링부 가공 유닛; 을 포함하고,A sealing unit processing unit which attaches a protective tape to the upper pouch and the lower pouch and simultaneously bends the sealing unit; Including,
상기 실링부 가공 유닛은 롤 형태로서, 상부 파우치 및 하부 파우치 표면을 따라 이동할 수 있는 제 1 롤러를 포함할 수 있다.The sealing unit processing unit may have a roll shape, and may include a first roller that can move along the upper pouch and the lower pouch surface.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 파우치형 전지셀은 길이 40cm 이상, 폭 15cm 이상, 두께 1cm 이상인 중대형 셀일 수 있다.Further, in the pouch-side processing device of the pouch-type battery cell according to the present invention, the pouch-type battery cell may be a medium- or large-sized cell having a length of 40 cm or more, a width of 15 cm or more, and a thickness of 1 cm or more.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 실링부 형성 유닛은 한 쌍의 파우치 실링 블록을 포함하고, 상기 파우치 실링 블록의 폭은 파우치 사이드에 형성되는 상기 실링부의 폭이 상기 파우치형 전지셀의 두께와 일치하도록 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이드를 열융착하도록, 상기 파우치형 전지셀의 두께와 대응하는 것일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the sealing unit forming unit includes a pair of pouch sealing blocks, and the width of the pouch sealing block is the width of the sealing portion formed on the pouch side. In order to heat-seal the side of the upper pouch and the lower pouch to match the thickness of the pouch-type battery cell, it may be to correspond to the thickness of the pouch-type battery cell.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 보호 테이프 공급 유닛은, 실링부를 밀봉할 보호 테이프를 상기 보호 테이프의 일부분이 상기 수납부의 일부 및 상기 실링부를 덮어 접착 영역을 형성시키고, 나머지 미접착 영역은 상기 실링부의 바깥쪽으로 인출되도록 위치시키는 것일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the protective tape supply unit covers a portion of the storage tape and a portion of the storage portion with a protective tape to seal the sealing portion to form an adhesive region. The remaining unadhesive area may be positioned to be drawn out of the sealing portion.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 수납부의 일부에 부착된 보호 테이프의 길이는 수납부의 길이 대비 15 내지 30%일 수 있다.In addition, in the pouch side processing device of the pouch type battery cell according to the present invention, the length of the protective tape attached to a part of the storage portion may be 15 to 30% of the length of the storage portion.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 상기 제 1 롤러는, 상기 수납부에 위치한 보호테이프의 끝단에서 연직 하강하여 상기 보호 테이프에 접촉하고, 이어서 상부 파우치의 표면을 따라 수납부에서 실링부 방향으로 이동하여 상기 수납부에 위치한 보호 테이프를 순차적으로 가압하는 구조일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the first roller descends vertically from the end of the protective tape located in the storage portion to contact the protective tape, and then the storage portion along the surface of the upper pouch It may be a structure that moves in the direction of the sealing portion to sequentially press the protective tape located in the storage portion.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 상기 제 1 롤러는, 상기 파우치형 전지셀의 두께 방향으로 연직 하강하여 상기 실링부를 절곡시키면서, 동시에 실링부에 위치한 보호 테이프를 가압하여 부착시키는 것일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the first roller is vertically lowered in the thickness direction of the pouch-type battery cell, bending the sealing portion, and simultaneously attaching by pressing the protective tape located on the sealing portion It may be.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 상기 제 1 롤러는, 상기 수납부와 상기 실링부의 연결 부위에서 상기 파우치형 전지셀의 두께 방향으로 연직 하강하여 상기 실링부를 절곡시키면서, 동시에 실링부에 위치한 보호 테이프를 가압하여 부착시키는 것일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the first roller is vertically lowered in the thickness direction of the pouch-type battery cell at the connection portion of the storage portion and the sealing portion, while bending the sealing portion at the same time. It may be to press and attach the protective tape located on the sealing portion.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 제 1 롤러가 상기 하부 파우치의 표면을 따라 상기 실링부에서 상기 수납부 방향으로 이동하면서, 상기 보호테이프의 미접착 영역을 하부 파우치에 부착시키는 것일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the first roller moves along the surface of the lower pouch from the sealing portion toward the storage portion, while the unadhered area of the protective tape is the lower pouch. It may be attached to.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 실링부 가공 유닛은 제 2 롤러를 더 포함하고, 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러는 상기 파우치형 전지셀의 두께에 대응하는 간격으로 이격되어 있을 수 있다.In addition, in the pouch-type battery cell pouch side processing apparatus according to the present invention, the sealing unit processing unit further includes a second roller, and the first roller and the second roller are spaced to correspond to the thickness of the pouch-type battery cell. May be spaced apart.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러는 상기 파우치형 전지셀의 두께 방향으로 평행하게 배열된 형태일 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the first roller and the second roller may be arranged in parallel in the thickness direction of the pouch-type battery cell.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 제 1 롤러 또는 제 2 롤러의 직경은 5mm 내지 30mm일 수 있다.In addition, in the pouch side processing apparatus of the pouch type battery cell according to the present invention, the diameter of the first roller or the second roller may be 5 mm to 30 mm.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서,In addition, in the pouch side processing apparatus of the pouch type battery cell according to the present invention,
상기 제 2롤러는 상기 제 1 롤러가 보호 테이프를 하부 파우치에 부착시킴과 동시에 상부 파우치의 표면 상에서 이동하면서 상기 상부 파우치에 부착된 보호 테이프를 재가압할 수 있다.The second roller may repress the protective tape attached to the upper pouch while the first roller attaches the protective tape to the lower pouch and moves on the surface of the upper pouch.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 하부 파우치에 부착되는 보호 테이프의 면적은 상기 상부 파우치에 부착되는 보호 테이프의 면적과 동일할 수 있다.In addition, in the pouch-side processing apparatus of the pouch-type battery cell according to the present invention, the area of the protective tape attached to the lower pouch may be the same as the area of the protective tape attached to the upper pouch.
또한 본 발명은 상부 파우치 및 하부 파우치 사이에 형성되는 수납부에 전극 조립체가 수납되는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공방법을 제공하는바, 상기 가공방법은,In addition, the present invention provides a pouch-side processing method of a pouch-type battery cell in which an electrode assembly is stored in a storage portion formed between an upper pouch and a lower pouch.
전극 리드가 결합된 전극조립체를 상기 수납부에 삽입하는 가공 전 준비 단계(S10);Preparation step (S10) before processing to insert the electrode assembly to which the electrode lead is coupled to the storage unit;
상기 상부 파우치와 하부 파우치의 외주면을 접착하여 실링부를 형성하는 실링부 형성 단계(S20);A sealing portion forming step of bonding the outer circumferential surfaces of the upper pouch and the lower pouch to form a sealing portion (S20);
실링부를 밀봉할 보호 테이프를,A protective tape to seal the sealing portion,
상기 보호 테이프의 일부분이 상기 수납부의 일부 및 상기 실링부를 덮어 접착 영역을 형성시키고, 나머지 미접착 영역은 상기 실링부의 바깥쪽으로 인출되도록 위치시키는 보호 테이프 공급 단계(S30);A protective tape supply step (S30) in which a portion of the protective tape covers a portion of the storage portion and the sealing portion to form an adhesive region, and the remaining non-adhesive region is positioned to be pulled out of the sealing portion;
상기 실링부 가공 유닛을 이동시켜 상부 파우치 및 하부 파우치에 보호 테이프를 부착시킴과 동시에 상기 실링부를 절곡시키는 가공 단계(S40); 를 포함하며,A processing step of moving the sealing unit processing unit to attach the protective tape to the upper pouch and the lower pouch, and simultaneously bending the sealing unit (S40); It includes,
상기 실링부 가공 유닛은 The sealing unit processing unit
롤 형태이며, 파우치형 전지셀의 표면을 따라 이동할 수 있는 제 1 롤러 및 상기 제 1 롤러에 대해 파우치형 전지셀의 두께만큼 이격된 제 2 롤러를 포함할 수 있다.In the form of a roll, a first roller that can move along the surface of the pouch-shaped battery cell and a second roller spaced apart by the thickness of the pouch-shaped battery cell with respect to the first roller may be included.
본 발명에 의하면, 파우치형 전지셀의 보호 테이프 부착 장치와 실링부 절곡 장치를 통합하여, 보호 테이프 부착 및 실링부 절곡을 동시에 실시함으로써 전지셀 제조 공정에 소요되는 시간과 비용을 감소시키고 제조 설비의 크기를 감소시킬 수 있으며, 폴딩으로 인한 불량을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, by integrating the protective tape attachment device and the sealing portion bending device of the pouch type battery cell, by simultaneously performing the protective tape attachment and the sealing portion bending, reducing the time and cost required for the battery cell manufacturing process and the manufacturing equipment The size can be reduced, and defects due to folding can be reduced.
도 1은 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공방법의 각 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3는 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 거치대의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 실링부 형성 유닛의 작동을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 테이프 공급 유닛의 작동을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 6은 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 보호 테이프가 전지셀에 공급된 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부 가공 유닛의 작동 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실링부 가공 유닛의 작동 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명에서 사용되는 파우치형 전지셀의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드가 가공된 모습을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view schematically showing a pouch side processing apparatus of a pouch type battery cell according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing each step of the pouch side processing method of the pouch-type battery cell according to the present invention.
3 is a schematic view schematically showing the structure of a cradle in a pouch side processing apparatus of a pouch type battery cell according to the present invention.
4 is a schematic view schematically showing the operation of the sealing unit forming unit in the pouch side processing apparatus of the pouch type battery cell according to the present invention.
5 is a schematic view schematically showing the operation of the tape supply unit in the pouch side processing apparatus of the pouch type battery cell according to the present invention.
6 is a schematic diagram schematically showing a state in which a protective tape is supplied to a battery cell in a pouch side processing device of a pouch type battery cell.
7 is a schematic view schematically showing the operation of the sealing unit processing unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic view schematically showing an operation state of a sealing unit processing unit according to another embodiment of the present invention.
9 is a schematic view showing the structure of a pouch type battery cell used in the present invention.
10 is a schematic view showing a state in which the pouch side of the pouch type battery cell according to the present invention is processed.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시양태에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 및 변형예가 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments described herein is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application And it should be understood that there may be variations.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 「연결」되어 있다고 할 때, 이는 「직접적으로 연결되어 있는 경우」뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 「전기적으로 연결」되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. .
본원 명세서 전체에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.Throughout this specification, the terms “include” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, one or more other. It should be understood that features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case of being "directly above" the other part but also another part in the middle. Conversely, when a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “under” another portion, this includes not only the case “underneath” another portion, but also another portion in the middle. In addition, in the present application, being referred to as being "on" may include the case of being disposed on the lower portion as well as the upper portion.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 「약」, 「실질적으로」 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로서 사용되고 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. The terms "about", "substantially", and the like used throughout this specification are used in or as close to the numerical values when manufacturing and material tolerances unique to the stated meaning are used, and are used to help understand the present application. Or, an absolute value is used to prevent unscrupulous use of the disclosed content by unscrupulous intruders.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 「이들의 조합(들)」의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the term "combination (s)" included in the expression of the marki form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of components described in the expression of the marki form, It means to include one or more selected from the group consisting of the above components.
또한 본원 명세서에서 사용되는 「상부」, 「하부」는 대상의 상대적인 위치를 가리키는 것으로서, 일반적으로 중력이 작용하는 방향을 기준으로 아래쪽을 하부, 위쪽을 상부로 칭한다.In addition, the "upper part" and "lower part" used in the present specification refer to a relative position of the object, and generally refer to the lower portion to the lower portion and the upper portion to the upper portion based on the direction in which gravity acts.
이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view schematically showing a pouch side processing apparatus of a pouch type battery cell according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀(150)은 전극 조립체(미도시)와 전지 케이스를 포함하며, 전지 케이스는 상부 파우치(151)와 하부 파우치(152)의 열융착에 의해서 형성된다. 전극 조립체는 상기 상부 파우치와 하부치 사이에 형성되는 수납부(153)에 수납될 수 있다.Referring to FIG. 1, the pouch-shaped battery cell 150 according to the present invention includes an electrode assembly (not shown) and a battery case, and the battery case is thermally fused to the upper pouch 151 and the lower pouch 152. Is formed. The electrode assembly may be accommodated in a storage portion 153 formed between the upper pouch and the lower tooth.
또한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치는,In addition, the pouch side processing device of the pouch type battery cell according to the present invention,
전지셀을 고정할 수 있는 거치대(110);A cradle 110 capable of fixing the battery cell;
상기 상부 파우치(151) 및 하부 파우치(152)의 수납부 외주변 사이드 부분을 열융착하여 실링부(162)를 형성하는 실링부 형성 유닛(120);A sealing unit forming unit 120 which heat-seals the outer peripheral side portion of the storage portion of the upper pouch 151 and the lower pouch 152 to form a sealing portion 162;
보호 테이프(131)의 일부를 상부 파우치(151)의 원하는 위치에 위치시킬 수 있는 보호 테이프 공급 유닛(130),A protective tape supply unit 130 capable of positioning a portion of the protective tape 131 at a desired position in the upper pouch 151,
상기 상부 파우치(151) 및 하부 파우치(152)에 보호 테이프(131)를 부착함과 동시에 상기 실링부(164)를 절곡시키는 실링부 가공 유닛(140)을 포함할 수 있다.A sealing unit processing unit 140 may be attached to the upper pouch 151 and the lower pouch 152 while bending the sealing portion 164 while attaching a protective tape 131.
특히 실링부 가공 유닛은(140) 롤 형태로서, 파우치형 전지셀의 가장자리 표면을 따라 이동할 수 있는 제 1 롤러(141)를 포함할 수 있다.In particular, the sealing unit processing unit 140 may be in the form of a roll, and may include a first roller 141 that can move along the edge surface of the pouch-shaped battery cell.
상기와 같이 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치(100)는 보호 테이프 부착 및 실링부 절곡을 동시에 실시할 수 있는 실링부 가공 유닛(140)을 포함함으로써 전지셀 제조 공정에 소요되는 시간과 비용을 감소시키고 제조 설비의 크기를 감소시킬 수 있으며, 폴딩으로 인한 불량을 감소시킬 수 있다.As described above, the pouch-side processing apparatus 100 of the pouch-type battery cell according to the present invention includes a sealing unit processing unit 140 capable of simultaneously attaching a protective tape and bending the sealing unit, which is required for the battery cell manufacturing process. It can reduce time and cost, reduce the size of manufacturing equipment, and reduce defects due to folding.
구체적으로 상기 거치대(110)는 상기 파우치형 전지셀(150)을 안착시키고, 가공 공정 중에 파우치형 전지셀이 이동하여 보호 테이프(131)의 위치가 어긋나거나, 실링부(164)의 절곡 형태가 불규칙하게 되지 않도록 하여 전지의 외관 및 품질을 향상시키는 역할을 한다.Specifically, the cradle 110 seats the pouch-shaped battery cell 150, the pouch-shaped battery cell is moved during the processing process, the position of the protective tape 131 is shifted, or the bending shape of the sealing portion 164 is It serves to improve the appearance and quality of the battery by preventing irregularities.
또한 실링부 형성 유닛(120)은 후술하는 바와 같이 상기 파우치형 전지셀(150)의 사이드에 적절한 크기의 실링부를 형성함으로써 보호 테이프 부착 이후에도 우수한 외관 및 기계적 안정성을 가지는 파우치형 전지셀을 제조할 수 있도록 하며, 보호 테이프 공급 유닛(130)은 원하는 위치에 보호 테이프를 위치시켜 보호테이프가 어긋나게 부착되는 것을 방지한다.In addition, the sealing unit forming unit 120 can manufacture a pouch-type battery cell having excellent appearance and mechanical stability even after the protective tape is attached by forming a sealing portion of an appropriate size on the side of the pouch-type battery cell 150 as described later. The protective tape supply unit 130 positions the protective tape at a desired position to prevent the protective tape from being misaligned.
이하, 상기 파우치 사이드 가공장치(100)의 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the components of the pouch side processing apparatus 100 will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치(100)에서 거치대(110)의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.3 is a schematic view schematically showing the structure of the cradle 110 in the pouch side processing apparatus 100 of the pouch type battery cell according to the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 거치대는 실링부 형성 유닛(120), 보호 테이프 공급 유닛(130), 및 실링부 가공 유닛(140)이 접근하여 공정을 수행할 수 있도록 파우치형 전지셀의 외주변을 노출시키기 위하여, 그 폭은 파우치형 전지셀보다 작다.Referring to Figure 3, the holder is the sealing portion forming unit 120, the protective tape supply unit 130, and the sealing portion processing unit 140 to access the outer periphery of the pouch type battery cell to perform the process To expose, the width is smaller than the pouch-shaped battery cell.
상기 거치대(110)는 전지셀의 외면의 형상에 대응하도록 만입되어 있는 구조일 수 있다. 즉 상기 만입된 부분의 단면은 전지셀의 단면의 형상과 일치할 수 있다. 추가적으로, 상기 거치대(110)의 만입된 부분은 다양한 구조의 전지셀의 외면 형상에 대응하도록 계단 형상의 단차가 형성될 수 있다.The cradle 110 may be a structure that is embedded to correspond to the shape of the outer surface of the battery cell. That is, the cross-section of the indented portion may match the shape of the cross-section of the battery cell. Additionally, the indented portion of the cradle 110 may be formed with step-shaped steps to correspond to the outer shape of the battery cells of various structures.
상기 계단 형상의 단차는 상기 거치대(110)의 만입 방향으로 형성될 수 있다. 이 때 상기 단차는 예를 들어 전지셀의 하부와 접촉되는 면의 중심 또는 그 꼭지점, 또는 일측변 모서리를 기준으로 다양하게 형성이 가능하며, 단차의 폭과 높이를 조합하여 다양한 형태의 전지셀을 가공할 수 있게 한다. 또한 전지셀의 모서리가 곡면으로 형성되어 있는 경우 이에 대응하여 단차의 모서리 또한 곡면으로 형성할 수도 있다.The step-shaped step may be formed in the indentation direction of the cradle 110. In this case, the step may be variously formed based on, for example, a center of a surface contacting the bottom of the battery cell or its vertex, or one side edge, and combine various widths and heights of the stepped battery cells. Allows processing. In addition, when the edge of the battery cell is formed as a curved surface, the edge of the step may also be formed as a curved surface.
또한 도 3과 같이, 상기 거치대(110)에서 전지셀의 일 방향(A-A')은 실링부 가공 유닛의 이동 공간을 확보하기 위하여 벽이 형성되기 않는 것이 바람직하다.In addition, as shown in Figure 3, one direction (A-A ') of the battery cell in the cradle 110 is preferably a wall is not formed in order to secure the moving space of the sealing unit processing unit.
나아가 도 3에서는 거치대(110)가 상기 파우치형 전지셀(150)의 하부에 위치하는 것만 도시하였으나, 상기 거치대(110)는 전지셀의 형상 및 실링부의 크기 등 다양한 조건에 대응하여, 상기 파우치형 전지셀의 측면부에서 전지셀의 상부와 하부를 고정하는 형태 등 다양한 형상으로 변형 가능하다.Furthermore, in FIG. 3, only the cradle 110 is positioned below the pouch-shaped battery cell 150, but the cradle 110 corresponds to various conditions such as the shape of the battery cell and the size of the sealing portion, and the pouch type It can be modified into various shapes such as a form of fixing the upper and lower parts of the battery cell at the side of the battery cell.
다음으로, 도 4는 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서 실링부 형성 유닛(120)의 작동을 개략적으로 나타낸 모식도이다.Next, FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the operation of the sealing unit forming unit 120 in the pouch side processing apparatus of the pouch type battery cell according to the present invention.
상기 실링부 형성 유닛(120)은 파우치 사이드의 상부 및 하부에 승강 수단(123)에 의해 승강 가능하도록 위치한 한 쌍의 실링 블록(121, 122)을 포함한다. 이 때 상기 실링 블록(121, 122)은 바(bar) 형태일 수 있으며 승강 수단(123)은 일반적으로 널리 사용되는 실린더 등의 수단을 사용할 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.The sealing unit forming unit 120 includes a pair of sealing blocks 121 and 122 located at upper and lower portions of the pouch side so as to be elevated by the lifting means 123. At this time, the sealing blocks 121 and 122 may be in the form of a bar, and the elevating means 123 may use means such as a cylinder that is generally widely used, but is not limited thereto.
상기 실링 블록(121, 122)은 내장된 가열 수단(미도시)에 의해 열을 발생시켜 파우치형 전지셀(150)의 파우치 사이드에 열과 압력을 가하게 된다. 즉 외부에서 가해지는 열에 의해 파우치 케이스의 내부면을 이루는 열융착층이 녹아 상부 파우치(151) 및 하부 파우치(152)가 서로 맞닿은 부분이 서로 접착된다. 구체적으로, 필름 박막 형태로 존재하는 파우치 외주면 층(주로 PP층)이 열에 의해 용융 상태가 되어 유동 자유도가 증가한 후 적절한 식힘 과정에 의해 경화된다. The sealing blocks 121 and 122 generate heat by a built-in heating means (not shown) to apply heat and pressure to the pouch side of the pouch type battery cell 150. That is, the heat-sealed layer constituting the inner surface of the pouch case is melted by heat applied from the outside so that the portions where the upper pouch 151 and the lower pouch 152 contact each other are adhered to each other. Specifically, the pouch outer circumferential surface layer (mainly the PP layer) existing in the form of a thin film film is melted by heat to increase the flow degree of freedom and then cured by an appropriate cooling process.
본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치에서, 상기 실링부 형성 유닛(120)은 상기 수납부(153)에 전극조립체가 수납되면, 파우치의 외주면에서 연직 상승 또는 하강하여 파우치 사이드를 열융착하여 실링부를 형성한다. 이 때 상기 실링 블록(121, 122)의 길이는 파우치형 전지셀(150)의 사이드의 길이에 대응하고, 상기 실링 블록(121, 122)의 폭은 파우치 사이드에 형성될 실링부의 폭이 파우치형 전지셀(150)의 두께와 일치하도록 상기 파우치형 전지셀(150)의 두께와 대응하는 것이 바람직하다.In the pouch side processing apparatus of the pouch type battery cell according to the present invention, when the electrode assembly is accommodated in the storage unit 153, the sealing unit forming unit 120 vertically rises or falls on the outer peripheral surface of the pouch to open the pouch side. The sealing part is formed by welding. At this time, the length of the sealing block (121, 122) corresponds to the length of the side of the pouch-shaped battery cell 150, the width of the sealing block (121, 122) is the width of the sealing portion to be formed on the side of the pouch pouch type It is preferable to correspond to the thickness of the pouch-shaped battery cell 150 to match the thickness of the battery cell 150.
상기 실링 블록(121, 122)의 폭이 지나치게 짧으면 이후 형성될 실링부의 폭이 좁아져 밀봉성이 감소하여 전지셀의 기계적 안정성이 감소하고, 실링 블록(121, 122)의 폭이 파우치형 전지셀의 두께보다 크면 실링부의 절곡 이후 상기 실링부가 파우치형 전지셀(150)의 외부로 노출되므로 보호 테이프 부착이 불량해질 수 있으며 전지의 외관이 불량해진다. 또한 상기 노출된 실링부 끝단이 보호 테이프를 파괴 또는 손상시킬 수 있다.If the width of the sealing blocks 121 and 122 is too short, the width of the sealing portion to be formed is narrowed to decrease the sealing property, thereby reducing the mechanical stability of the battery cell, and the width of the sealing blocks 121 and 122 is a pouch type battery cell If the thickness is greater than the thickness of the sealing portion after the bending of the sealing portion is exposed to the outside of the pouch-shaped battery cell 150, the adhesive tape may be poor and the appearance of the battery is poor. In addition, the exposed sealing end may damage or damage the protective tape.
또한 상기 실링 블록(121, 122)은 열융착시 상부 파우치(151) 및 하부 파우치(152)에 충격이 가해지지 않도록 탄성을 가진 재질로 구성함이 바람직하다.In addition, the sealing block (121, 122) is preferably composed of a material having elasticity so that the impact is not applied to the upper pouch 151 and the lower pouch 152 during heat fusion.
상기 실링부 형성시 실링 블록(121, 122)에 의해 가해지는 압력은 전지셀의 밀봉성 측면에서 0.1 내지 5MPa일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1 내지 4MPa일 수 있다. 상기 압력이 0.1MPa 미만일 경우 실링부의 밀봉성이 감소하며, 5MPa를 초과할 경우 파우치(151, 152)가 손상될 수 있다.When forming the sealing portion, the pressure applied by the sealing blocks 121 and 122 may be 0.1 to 5 MPa in terms of sealing properties of the battery cell, and more preferably 1 to 4 MPa. When the pressure is less than 0.1 MPa, the sealing property of the sealing portion decreases, and when it exceeds 5 MPa, the pouch 151 and 152 may be damaged.
또한 파우치형 전지셀의 파우치 사이드에 가해지는 온도는 25 내지 500℃가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100℃ 내지 300℃일 수 있다. 상기 온도가 25℃ 미만일 경우 전지셀의 밀봉성이 감소할 수 있으며, 500℃를 초과할 경우 파우치 자체가 열에 의해 손상될 수 있어서 바람직하지 않다.In addition, the temperature applied to the pouch side of the pouch-type battery cell is preferably 25 to 500 ° C, more preferably 100 ° C to 300 ° C. When the temperature is less than 25 ° C, the sealability of the battery cell may decrease, and if it exceeds 500 ° C, the pouch itself may be damaged by heat, which is not preferable.
상기 실링부 형성이 완료되면 상기 실링 블록(121, 122)은 파우치형 전지셀 근처에서 이탈하여 보호 테이프 공급 유닛(130) 및 실링부 가공 유닛(140)이 전지셀에 접근할 수 있는 공간을 제공한다.When formation of the sealing portion is completed, the sealing blocks 121 and 122 detach from the pouch type battery cell to provide a space for the protective tape supply unit 130 and the sealing portion processing unit 140 to access the battery cell. do.
다음으로 보호 테이프 공급 유닛(130)에 대하여, 도 5는 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치(100)에서 보호 테이프 공급 유닛(130)의 작동을 개략적으로 나타낸 모식도이며, 도 6은 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치(100)에서 보호 테이프(131)가 전지셀에 공급된 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.Next, with respect to the protective tape supply unit 130, FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the operation of the protective tape supply unit 130 in the pouch side processing apparatus 100 of the pouch-type battery cell according to the present invention. Is a schematic diagram schematically showing a state in which the protective tape 131 is supplied to the battery cell in the pouch side processing device 100 of the pouch type battery cell.
도 5를 참조하면, 상기 보호 테이프 공급 유닛(130)은 테이프 공급부(132), 테이프 홀더(133), 테이프 커터(135) 및 커터 스토퍼(134)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the protective tape supply unit 130 may include a tape supply unit 132, a tape holder 133, a tape cutter 135 and a cutter stopper 134.
상기 테이프 공급부(132)는 롤 형태로서 보호 테이프(131)가 권취되어 있으며, 이로부터 보호 테이프(131)가 권출된다. 상기 테이프 홀더(133)는 상기 테이프 공급부(132)로부터 공급된 보호 테이프(131)가 구부러지지 않도록 보호 테이프(131)의 일면에서 상기 보호 테이프(131)를 지지하며, 보호 테이프(131)를 전지셀에 위치시킬 수 있도록 보호 테이프(131)의 위치를 정렬한다. 테이프 커터(135)는 상기 테이프 공급부(132)에서 원하는 크기만큼 보호 테이프(131)가 공급될 경우 보호 테이프(131)를 절단하며, 커터 스토퍼(134)는 상기 테이프 커터(135)가 위치한 보호 테이프(131) 반대면에서 보호 테이프(131)를 지지하여 테이프 커터(135)가 보호 테이프(131)를 절단하는 것을 보조한다.The tape supply unit 132 has a protective tape 131 wound in a roll form, from which the protective tape 131 is unwound. The tape holder 133 supports the protection tape 131 on one surface of the protection tape 131 so that the protection tape 131 supplied from the tape supply unit 132 is not bent, and the protection tape 131 is a battery. Align the position of the protective tape 131 so that it can be placed in the cell. The tape cutter 135 cuts the protective tape 131 when the protective tape 131 is supplied in a desired size from the tape supply unit 132, and the cutter stopper 134 is the protective tape on which the tape cutter 135 is located. (131) By supporting the protective tape 131 on the opposite side, the tape cutter 135 assists in cutting the protective tape 131.
더욱 구체적으로, 테이프 공급부(132)에서 보호 테이프(131)가 권출되면서 보호 테이프(131)의 끝단에서 보호 테이프(131)를 지지하는 테이프 홀더(133)가 상부 파우치(151)의 원하는 위치까지 이동하여 부착될 보호 테이프(131)의 크기를 조절한다. 이후 상기 보호 테이프 공급 유닛(130)이 하강하여 보호 테이프(131)를 상부 파우치(151)의 표면 상에 위치시키며, 이후 테이프 커터(135)가 보호 테이프(131)가 있는 방향으로 운동하고, 커터 스토퍼(134)가 그 대향 방향으로 운동하여 보호 테이프(131)를 절단한다. 테이프 커터(135)와 커터 스토퍼(134)는 서로 맞물려서 보호 테이프(131)를 절단하게 된다.More specifically, as the protective tape 131 is unwound from the tape supply unit 132, the tape holder 133 supporting the protective tape 131 at the end of the protective tape 131 moves to a desired position of the upper pouch 151 By adjusting the size of the protective tape 131 to be attached. Then, the protective tape supply unit 130 descends to place the protective tape 131 on the surface of the upper pouch 151, and then the tape cutter 135 moves in the direction in which the protective tape 131 is located, and the cutter The stopper 134 moves in the opposite direction to cut the protective tape 131. The tape cutter 135 and the cutter stopper 134 are engaged with each other to cut the protective tape 131.
또한 보호 테이프 공급 유닛(130)이 상기와 같이 직접 상부 파우치(151) 쪽으로 하강할 수도 있으나, 보호 테이프(131)에 접착제가 형성되지 않은 부분에 스트립퍼(미도시)를 구비하여 상기 스트립퍼가 상하 운동을 통해 보호 테이프(131)를 상부 파우치(151)에 위치시킬 수도 있다. 이 때 보호 테이프(131)를 위치시킨다는 것은 보호 테이프(131)를 상부 파우치(151)의 표면 상에 가볍게 올려놓아 보호 테이프(131)와 상부 파우치(151) 간에 약한 정도의 접착력이 형성되도록 하는 것을 의미한다.In addition, the protective tape supply unit 130 may be lowered directly toward the upper pouch 151 as described above, but the stripper (not shown) is provided on the portion where the adhesive is not formed on the protective tape 131 to move the stripper up and down. Through the protective tape 131 may be located in the upper pouch 151. At this time, the position of the protective tape 131 is to place the protective tape 131 lightly on the surface of the upper pouch 151 so that a weak adhesive strength is formed between the protective tape 131 and the upper pouch 151. it means.
또한 상기 보호 테이프 공급 유닛(130)은 별도의 보호 테이프 부착 마감처리 장치(미도시)를 구비하여, 실링부 가공 유닛(140)이 보호 테이프(131)를 가압하기 전에 미리 후술할 접착 영역의 테이프를 상부 파우치(151)에 확실하게 부착시킬 수도 있다.In addition, the protective tape supply unit 130 is provided with a separate protective tape attachment finishing device (not shown), the sealing area processing unit 140 before the pressure of the protective tape 131 before the tape of the adhesive area to be described later It may be reliably attached to the upper pouch (151).
그 후 보호 테이프 공급 유닛(130)은 그 자리를 이탈하여 실링부 가공 유닛(140)이 전지셀에 접근할 수 있는 공간을 제공한다. Thereafter, the protective tape supply unit 130 leaves the seat to provide a space for the sealing unit processing unit 140 to access the battery cell.
이 때, 도 6을 참조하면, 상기 보호 테이프 공급 유닛(130)은 보호 테이프(131)의 일부분이 상기 수납부의 일부(161) 및 상기 실링부(162)를 덮어 접착 영역(163)을 형성시키고, 나머지 미접착 영역(164)은 실링부(162)의 바깥쪽으로 인출되도록 위치시킬 수 있다. 상기 미접착 영역(164)의 길이는 상부 파우치(151)의 수납부(153) 부분에 부착된 보호 테이프(131)의 길이와 동일하며(실링부(162) 절곡시 하부 파우치(152)에 접하게 되는 실링부(162)의 두께 부분의 길이를 포함한다.), 상기 미접착 영역(164)은 후술하는 바와 같이 반대편의 하부 파우치(152)에 부착된다.6, a portion of the protective tape 131 covers the portion 161 of the storage portion and the sealing portion 162 to form an adhesive region 163. The remaining non-adhesive area 164 may be positioned to be drawn out of the sealing portion 162. The length of the non-adhesive area 164 is the same as the length of the protective tape 131 attached to the storage portion 153 of the upper pouch 151 (when the sealing portion 162 is bent, it comes into contact with the lower pouch 152) It includes the length of the thickness portion of the sealing portion 162.), the non-adhesive area 164 is attached to the lower pouch 152 of the opposite side, as will be described later.
상기 수납부의 일부(161)에 부착되는 보호 테이프(131)의 길이는 수납부(153)의 길이 대비 15 내지 30%일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 25%일 수 있다. 상기 보호 테이프(131)의 길이가 수납부(153)의 길이 대비 15% 미만일 경우 보호테이프(131)가 부착되어 있는 면적이 좁아져 보호 테이프(131)가 상부 파우치(151)로부터 쉽게 박리될 수 있다. 반대로 상기 보호 테이프(131)길이가 수납부(153)의 길이 대비 30%를 초과할 경우 전지셀의 외관이 불량해지며, 지나치게 많은 테이프가 사용될 수 있어 바람직하지 않다.The length of the protective tape 131 attached to the portion 161 of the storage unit may be 15 to 30% of the length of the storage unit 153, and preferably 20 to 25%. When the length of the protective tape 131 is less than 15% of the length of the storage portion 153, the area where the protective tape 131 is attached becomes narrow, so that the protective tape 131 can be easily peeled off the upper pouch 151. have. Conversely, when the length of the protective tape 131 exceeds 30% of the length of the storage unit 153, the appearance of the battery cell becomes poor, and too many tapes may be used, which is not preferable.
상기 보호 테이프(131)는 접착층 및 절연층으로 구성된 것일 수 있다. 상기 절연층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌에서 선택되는 1 이상의 고분자를 포함할 수 있다.The protective tape 131 may be composed of an adhesive layer and an insulating layer. The insulating layer may include one or more polymers selected from polyethylene terephthalate, nylon, polyethylene, and polypropylene.
또한 상기 보호 테이프(131)는 전지셀에 대한 외부 충격으로부터 전지셀을 보호하거나, 전지셀 자체의 강도를 향상시키는 역할도 할 수 있는 바, 일정한 두께 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 보호 테이프의 두께는 10㎛ 내지 300㎛일 수 있고, 상세하게는 30㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 보호 테이프의 두께가 10㎛ 미만인 경우 보호 테이프가 외부의 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있으며 보강 부재의 역할을 수행하는 데 적절하지 않고, 300㎛를 초과할 경우 테이프 가공 및 부착이 어려울 수 있고 전지셀의 크기가 커질 수 있어 바람직하지 않다.In addition, the protective tape 131 may protect the battery cell from external impact to the battery cell, or may also serve to improve the strength of the battery cell itself, and is preferably made of a certain thickness or more. Specifically, the thickness of the protective tape may be 10 μm to 300 μm, and specifically, 30 μm to 100 μm. If the thickness of the protective tape is less than 10 µm, the protective tape may be easily damaged by external impact and is not suitable for performing the role of a reinforcing member. If it exceeds 300 µm, tape processing and attachment may be difficult and the battery cell It is not preferable because the size of can be increased.
다음으로, 보호 테이프 공급 유닛(130)에 의해 보호 테이프(131)가 전지셀의 상부 파우치(151)에 위치하게 되면 실링부 가공 유닛(140)이 이동하여 테이프 부착 및 실링부 절곡을 수행한다.Next, when the protective tape 131 is located in the upper pouch 151 of the battery cell by the protective tape supply unit 130, the sealing unit processing unit 140 moves to perform tape attachment and bending of the sealing unit.
이에 대하여 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부 가공 유닛(140)의 작동 모습을 개략적으로 도시되어 있다.On the other hand, FIG. 7 schematically shows an operation state of the sealing unit processing unit 140 according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면 상기 실링부 가공 유닛(140)은 롤 형태로서, 상부 파우치(151) 및 하부 파우치(152)의 표면을 따라 이동하면서 공정을 수행하는 제 1 롤러(141)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the sealing unit processing unit 140 is in the form of a roll, and includes a first roller 141 performing a process while moving along the surfaces of the upper pouch 151 and the lower pouch 152.
보호 테이프 공급 유닛(130)이 이탈하면, 먼저 상기 제 1 롤러(141)가 상부 파우치(151)의 수납부(153)에 위치한 절연테이프(131)의 끝단 위로 이동한다. 그 후 상기 제 1 롤러(141)는 보호 테이프(131)의 끝단 부분에서 연직 방향으로 하강하여 상기 보호 테이프(131)에 접촉한다. 이어서 상기 제 1 롤러(141)는 상기 상부 파우치(151)의 표면을 따라 수납부(153)에서 실링부(162) 방향으로 이동하여 상기 보호 테이프(131)를 순차적으로 가압한다. 이 과정에서 상부 파우치(151)와 약한 강도로 부착되어 있던 보호 테이프(131)가 상기 상부 파우치(151)에 완전히 부착된다.When the protective tape supply unit 130 is detached, the first roller 141 first moves over the end of the insulating tape 131 located in the storage portion 153 of the upper pouch 151. Thereafter, the first roller 141 descends in the vertical direction from the end portion of the protective tape 131 to contact the protective tape 131. Subsequently, the first roller 141 moves in the direction of the sealing portion 162 from the receiving portion 153 along the surface of the upper pouch 151 to sequentially press the protective tape 131. In this process, the upper pouch 151 and the protective tape 131 attached to the weak strength are completely attached to the upper pouch 151.
상기 제 1 롤러(141)는 수납부(153)와 실링부(162)의 연결 부위(상부 파우치와 하부 파우치가 접촉하는 부분)에 도달하여, 실링부(162)에 위치할 때까지 이동한다. 이어서 상기 제 1 롤러(141)는 상기 연결 부위에서 전지셀의 두께 방향으로 연직 하강하여 상기 실링부(162)를 수납부 방향으로 상부 파우치(151)와 수직하게 절곡시키면서 동시에 실링부(162)에 위치한 보호 테이프(131)를 가압하여 부착시킨다. 마찬가지로 실링부(162)와 약한 강도로 부착되어 있던 보호 테이프(131)가 상기 실링부(162)에 완전히 부착된다.The first roller 141 reaches the connecting portion (the portion where the upper pouch and the lower pouch contact) of the storage portion 153 and the sealing portion 162, and moves until it is located in the sealing portion 162. Subsequently, the first roller 141 vertically descends in the thickness direction of the battery cell at the connection portion to bend the sealing portion 162 vertically with the upper pouch 151 in the direction of the storage portion, and simultaneously to the sealing portion 162. The protective tape 131 located is pressed and attached. Likewise, the sealing portion 162 and the protective tape 131 attached to the weak strength are completely attached to the sealing portion 162.
마지막으로 제 1 롤러(141)는 하부 파우치(152)의 표면을 따라 실링부(162)에서 수납부(153) 방향으로 이동하여, 보호 테이프(131)의 미접착 영역(164)을 하부 파우치(152)에 부착시킨다. Finally, the first roller 141 moves from the sealing portion 162 to the receiving portion 153 along the surface of the lower pouch 152 to move the unadhesive area 164 of the protective tape 131 to the lower pouch ( 152).
아울러, 전술한 바와 같이, 절연 테이프 공급 유닛(130)에 스트립퍼 또는 보호 테이프 부착 마감처리 장치 구비되어 있어 실링부 가공 유닛(140) 작동 전에 보호 테이프(131)가 상부 파우치(151)에 확실하게 부착되어 있는 경우 상기 제 1 롤러는 상기 수납부의 일부(161)에 부착된 보호 테이프(131) 가압을 생략하고 바로 실링부 절곡 공정에 돌입하기 위해 수납부(153)와 실링부(162)의 연결 부위에서 바로 전지셀의 두께 방향으로 하강할 수 있다.In addition, as described above, the insulating tape supply unit 130 is provided with a stripper or a protective tape attachment finishing device so that the protective tape 131 is securely attached to the upper pouch 151 before the sealing unit processing unit 140 is operated. If the first roller is connected to the storage portion 153 and the sealing portion 162 to bypass the pressing of the protective tape 131 attached to a portion 161 of the storage portion and immediately enter the sealing portion bending process It can descend in the thickness direction of the battery cell directly from the site.
즉 상기와 같이 실링부 절곡 및 보호 테이프 부착을 동시에 수행하여 좀 더 효율적인 공정을 수행할 수 있게 된다.That is, it is possible to perform a more efficient process by simultaneously bending the sealing portion and attaching the protective tape as described above.
또한 상기 실링부 가공 유닛(140)은 제 2 롤러(142)를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여 도 8에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실링부 가공 유닛(140)의 작동 모습을 개략적으로 도시되어 있다.In addition, the sealing unit processing unit 140 may further include a second roller (142). In this regard, FIG. 8 schematically shows an operation state of the sealing unit processing unit 140 according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)는 상기 파우치형 전지셀(150)의 두께 방향(연직 방향)으로 평행하게 배열된 형태이며, 상기 파우치형 전지셀(150)의 두께(h)에 대응하는 간격(d)으로 이격된 상태로 존재한다. 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러가 파우치형 전지셀의 두께(h)에 대응하는 간격으로 전지셀의 두께 방향에 평행하게 배열됨에 따라, 후술하는 바와 같이 상부 파우치(151)와 하부 파우치(152)에 부착된 보호 테이프(131)를 동시에 가압할 수 있다. 또한 상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)는 같은 방향 및 속도로 움직이도록 서로 연결되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 8, the first roller 141 and the second roller 142 are arranged in parallel in the thickness direction (vertical direction) of the pouch type battery cell 150, and the pouch type battery cell ( It is spaced apart at an interval d corresponding to the thickness h of 150). As the first roller and the second roller are arranged in parallel to the thickness direction of the battery cell at intervals corresponding to the thickness (h) of the pouch-type battery cell, the upper pouch 151 and the lower pouch 152 as described later The protective tape 131 attached to the can be pressed at the same time. In addition, the first roller 141 and the second roller 142 may be connected to each other to move in the same direction and speed.
상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)가 전지셀의 두께 방향(연직 방향)으로 평행하게 배열되어 있지 않을 경우 제 1 롤러(141)와 제 2 롤러(142)의 위치가 어긋나서, 상부 파우치(151)와 하부 파우치(152)에 위치한 보호 테이프(131)의 가압이 제대로 수행되지 않을 수 있다.When the first roller 141 and the second roller 142 are not arranged in parallel in the thickness direction (vertical direction) of the battery cell, the positions of the first roller 141 and the second roller 142 are shifted, , Pressurization of the protective tape 131 located on the upper pouch 151 and the lower pouch 152 may not be performed properly.
또한 상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)의 간격이 지나치게 좁은 경우 전지셀이 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142) 사이의 이격 공간으로 들어가기 어려우며, 보호 테이프(131) 가압 부착 과정에서 전지셀이 파괴될 수 있다. 반대로 제 1 롤러(141)와 제 2 롤러(142)의 간격이 지나치게 넓은 경우 보호 테이프(131)의 동시 가압 부착이 어려우므로 바람직하지 않다.In addition, when the interval between the first roller 141 and the second roller 142 is too narrow, it is difficult for the battery cell to enter the space between the first roller 141 and the second roller 142, and the protective tape 131 is provided. The battery cell may be destroyed during the pressure attachment process. On the contrary, when the distance between the first roller 141 and the second roller 142 is too wide, it is not preferable because it is difficult to simultaneously pressurize the protective tape 131.
구체적으로 상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)를 포함하는 실링부 가공 유닛(140)의 작동 방식을 살펴보면, 먼저 상술한 바와 같이 제 1 롤러가 상부 파우치(151)의 보호 테이프(131)에 접촉한 후 실링부(162) 방향으로 이동한다. 그리고 수납부(153)와 실링부(162)의 연결 부위에서 연직 하강하여 실링부(162)를 절곡함과 동시에 보호 테이프(131)를 가압하여 실링부(162)에 부착시킨다. 이어서 상기 제 1 롤러(141)는 하부 파우치(152)의 표면을 따라 실링부(162)에서 수납부(153) 방향으로 이동하면서 미접착된 보호 테이프(131)를 하부 파우치(152)에 부착시킨다.Specifically, looking at the operating method of the sealing unit processing unit 140 including the first roller 141 and the second roller 142, first, as described above, the first roller is a protective tape of the upper pouch 151 ( 131) and then moves in the direction of the sealing portion 162. Then, vertically descending from the connecting portion of the storage portion 153 and the sealing portion 162 to bend the sealing portion 162 and simultaneously press the protective tape 131 to attach it to the sealing portion 162. Subsequently, the first roller 141 moves the sealing portion 162 along the surface of the lower pouch 152 in the direction of the storage portion 153 to attach the unadhesive protective tape 131 to the lower pouch 152. .
이 때 상기 제 2 롤러(142)는 제 1 롤러(141)와 같은 방향 및 속도로 움직이므로, 상기 제 1 롤러(141)가 하부 파우치(152) 표면에 도달했을 때 제 2 롤러(142)는 상부 파우치(151)에 도달하고, 제 1 롤러(141)가 하부 파우치(152) 표면을 따라 수납부(153) 방향으로 이동하면 제 2 롤러(142)는 상부 파우치(151) 표면 상에서 실링부(162)에서 수납부(153) 방향으로 이동하면서 상기 상부 파우치(151)에 부착된 보호 테이프(131)를 재가압하게 된다.At this time, since the second roller 142 moves in the same direction and speed as the first roller 141, when the first roller 141 reaches the surface of the lower pouch 152, the second roller 142 When the upper pouch 151 is reached, and the first roller 141 moves in the direction of the storage 153 along the surface of the lower pouch 152, the second roller 142 seals on the surface of the upper pouch 151 ( The protective tape 131 attached to the upper pouch 151 is repressurized while moving in the direction of the storage unit 153 in 162).
즉 상기 제 2 롤러(142)를 더 구비함으로써 상기 실링부 형성 유닛(140)은 재가압 과정을 통해 보호 테이프(131)를 더욱 강한 강도로 상부 파우치(151) 및 하부 파우치(152)에 부착시킬 수 있다.That is, by further providing the second roller 142, the sealing unit forming unit 140 may attach the protective tape 131 to the upper pouch 151 and the lower pouch 152 with a stronger strength through a repressurization process. Can be.
상기 제 1 롤러(141)와 제 2 롤러(142)는 크기 또한 동일하며, 그 직경은 가압 및 절곡의 효율을 고려하여 5mm 내지 30mm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10mm 내지 20mm일 수 있다.The first roller 141 and the second roller 142 have the same size, and the diameter may be 5 mm to 30 mm in consideration of the efficiency of pressurization and bending, and more preferably 10 mm to 20 mm.
상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)의 직경이 5mm 미만일 경우 롤러(141, 142)의 둘레가 감소하여 보호 테이프(131)의 부착이 비효율적이며, 롤러(141, 142)가 실링부(162)를 절곡하기 위하여 힘을 가할 때 국소적인 면적에 대하여만 힘을 가하여 충분한 힘을 전달 못하고 힘을 받은 부분이 변형될 수 있다. 반대로 상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)의 직경이 30mm를 초과할 경우 롤러(141, 142)의 둘레가 지나치게 증가하여 모서리 부분의 테이프 접착이 불충분하게 될 수 있다.When the diameters of the first roller 141 and the second roller 142 are less than 5 mm, the circumference of the rollers 141 and 142 is reduced, so that the attachment of the protective tape 131 is inefficient, and the rollers 141 and 142 are sealed. When a force is applied to bend the portion 162, a force is applied only to a local area, and sufficient force cannot be transmitted, and the portion that receives the force may be deformed. Conversely, when the diameters of the first roller 141 and the second roller 142 exceed 30 mm, the circumferences of the rollers 141 and 142 may be excessively increased, and thus tape adhesion of the corner portion may be insufficient.
상기 제 1 롤러(141) 및 제 2 롤러(142)는 전기모터 등의 동력원을 이용해서 이동할 수 있으나, 상기 이동 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.The first roller 141 and the second roller 142 may be moved using a power source such as an electric motor, but the moving method is not particularly limited.
즉, 상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치(100)는 각 유닛들이 유기적으로 작동하여, 하나의 설비 내에서 파우치 사이드의 실링부 절곡 및 보호 테이프 부착을 달성할 수 있다.That is, as described above, the pouch side processing apparatus 100 of the pouch-type battery cell according to the present invention, each unit operates organically, to achieve bending of the sealing portion of the pouch side and attachment of the protective tape within one facility can do.
또한 본 발명은 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for processing a pouch side of a pouch type battery cell.
상기 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공방법은,The pouch side processing method of the pouch type battery cell,
전극 리드가 결합된 전극조립체를 상기 수납부에 삽입하는 가공 전 준비 단계(S10);Preparation step (S10) before processing to insert the electrode assembly to which the electrode lead is coupled to the storage unit;
상기 상부 파우치와 하부 파우치의 외주면을 접착하여 실링부를 형성하는 실링부 형성 단계(S20);A sealing portion forming step of bonding the outer circumferential surfaces of the upper pouch and the lower pouch to form a sealing portion (S20);
실링부를 밀봉할 보호 테이프를,A protective tape to seal the sealing portion,
상기 보호 테이프의 일부분이 상기 수납부의 일부 및 상기 실링부를 덮어 접착 영역을 형성시키고, 나머지 미접착 영역은 상기 실링부의 바깥쪽으로 인출되도록 위치시키는 보호 테이프 공급 단계(S30);A protective tape supply step (S30) in which a portion of the protective tape covers a portion of the storage portion and the sealing portion to form an adhesive region, and the remaining non-adhesive region is positioned to be pulled out of the sealing portion;
상기 실링부 가공 유닛을 이동시켜 상부 파우치 및 하부 파우치에 보호 테이프를 부착시킴과 동시에 상기 실링부를 절곡시키는 가공 단계(S40); 를 포함한다.A processing step of moving the sealing unit processing unit to attach the protective tape to the upper pouch and the lower pouch, and simultaneously bending the sealing unit (S40); It includes.
상기 가공방법에 있어서, 가공 전 준비 단계는 일반적인 파우치형 전지의 제조방법을 사용할 수 있다. 즉 상기 가공 전 단계(S10)는 음극과 양극, 음극과 양극 사이에 개재된 분리막을 적층하여 전극 조립체를 제조하는 단계; 상기 전극 조립체에 전극 탭 및 전극 리드를 결합시키는 단계; 및 파우치 밖으로 전극리드를 인출시키면서 으로 전극조립체를 파우치에 수납하는 단계를 포함할 수 있다.In the above-described processing method, the preparation step before processing may use a general pouch-type battery manufacturing method. That is, the pre-processing step (S10) comprises the steps of laminating a separator interposed between a cathode and an anode and a cathode and an anode to manufacture an electrode assembly; Coupling an electrode tab and an electrode lead to the electrode assembly; And receiving the electrode assembly in the pouch while drawing the electrode lead out of the pouch.
상기 실링부 형성 단계(S20)는 실링 블록을 포함하는 실링부 형성 유닛을 파우치 외주변에 접근 시키는 단계; 및 상기 파우치 외주변을 열융착하여 실링부를 형성하는 단계; 를 포함하며, 실링 방법 및 실링 조건은 전술한 바와 같다.The sealing part forming step (S20) includes the steps of approaching the sealing part forming unit including the sealing block to the outer periphery of the pouch; And forming a sealing portion by heat-sealing the outer circumference of the pouch. Including, the sealing method and sealing conditions are as described above.
상기 보호 테이프 공급 단계(S30)는 보호 테이프 공급부를 통해 보호 테이프를 필요한 면적만큼 권출하는 단계; 보호 테이프를 테이프 커터를 사용하여 잘라내어 보호 테이프 공급부로부터 분리하는 단계; 및 잘라낸 보호 테이프를 상부 파우치에 위치시키는 단계; 를 포함한다.The protective tape supply step (S30) is a step of unwinding the protective tape to the required area through the protective tape supply unit; Cutting the protective tape using a tape cutter to separate it from the protective tape supply; And placing the cut protective tape on the upper pouch. It includes.
상기 가공 단계(S40)는 제 1 롤러와 제 2 롤러가 전지셀의 두께만큼 이격된 상태로 평행하게 배열된 실링부 가공 유닛을 사용하며, 구체적으로 제 1 롤러를 상부 파우치에 위치한 보호 테이프에 접촉시키는 단계; 상기 제 1 롤러를 상부 파우치의 표면을 따라 실링부 방향으로 이동시키면서 보호 테이프를 가압 및 부착하는 단계; 제 1 롤러를 전지셀의 두께 방향으로 이동시켜 실링부를 수직 절곡시키면서 실링부에 위치한 보호 테이프를 가압 및 부착하는 단계; 제 1 롤러를 하부 파우치의 표면을 따라 이동시키면서 하부 파우치에 보호 테이프를 부착함과 동시에 제 2 롤러로 상부 파우치에 부착된 보호 테이프를 재가압하는 단계; 를 포함한다.The processing step (S40) uses a sealing unit processing unit arranged in parallel with the first roller and the second roller spaced apart by the thickness of the battery cell, specifically contacting the first roller with the protective tape located in the upper pouch Letting; Pressing and attaching the protective tape while moving the first roller along the surface of the upper pouch toward the sealing portion; Pressing and attaching the protective tape located on the sealing portion while vertically bending the sealing portion by moving the first roller in the thickness direction of the battery cell; Attaching the protective tape to the lower pouch while moving the first roller along the surface of the lower pouch, and repressing the protective tape attached to the upper pouch with the second roller; It includes.
상기와 같이 실링부 절곡과 보호 테이프 부착을 동시에 수행함으로써 전지셀 제조 공정에 소요되는 시간과 비용을 감소시키고 제조 설비의 크기를 감소시킬 수 있으며, 폴딩으로 인한 불량을 감소시킬 수 있다.By simultaneously performing the bending of the sealing portion and the attachment of the protective tape as described above, it is possible to reduce the time and cost required for the battery cell manufacturing process, reduce the size of the manufacturing equipment, and reduce defects due to folding.
다음으로 본 발명의 가공장치에 사용되는 전지셀에 대하여 설명한다.Next, a battery cell used in the processing apparatus of the present invention will be described.
도 9는 본 발명에서 사용되는 파우치형 전지셀(150)의 구조를 나타낸 모식도이다.9 is a schematic view showing the structure of a pouch-type battery cell 150 used in the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 사용되는 전지셀은 파우치형 전지셀(150)로서, 그 중에서도 길이 40cm 이상, 폭 15cm 이상, 두께 1cm 이상인 중대형 셀일 수 있다.As described above, the battery cell used in the present invention is a pouch-type battery cell 150, and among them, may be a medium- or large-sized cell having a length of 40 cm or more, a width of 15 cm or more, and a thickness of 1 cm or more.
도 9를 참조하면, 구체적으로 파우치형 이차 전지(150)는 그리드에 전극 활물질을 충전시킨 상태의 양극판 및 음극판을 포함하는 전극, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 전해액이 함침되어 있는 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체(154)를 구비하며, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 이때, 상기 양극판의 일측에는 양극탭(155)이 형성되고, 상기 음극판의 일측에는 음극 탭(156)이 형성되며, 상기 양극 탭(155) 및 음극 탭(156)은 일정한 간격을 두고 나란하게 배치된다. 상기 탭들은 각각 양극 리드(157)와 음극 리드(158)에 용접 등에 의해 전기적으로 연결됨으로써 외부 회로와 접속된다. 상기 전극조립체(154) 및 양극 리드(157)와 음극 리드(158)는 커버가 형성된 절연성 전지케이스에 의해 밀봉된다. 이때, 상기 전극조립체(154)의 외부와의 전기적인 연결을 위하여 양극 리드(157)와 음극 리드(158)의 일부는 외부로 노출된 상태에서 전지케이스에 의해 밀봉된다. 또한 양극 리드와 음극 리드의 상하면 일부에는 파우치(151, 152)와의 밀봉도를 높이고 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(159)이 부착될 수 있다.Referring to FIG. 9, specifically, the pouch type secondary battery 150 alternately includes an electrode including a positive electrode plate and a negative electrode plate in a state in which an electrode active material is charged in a grid, and a separator in which an electrolyte interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate is impregnated. It has a stacked electrode assembly 154, and is made of a stacked or stacked / folded structure. At this time, the positive electrode tab 155 is formed on one side of the positive electrode plate, the negative electrode tab 156 is formed on one side of the negative electrode plate, and the positive electrode tab 155 and the negative electrode tab 156 are arranged side by side at regular intervals. do. The tabs are respectively connected to the positive lead 157 and the negative lead 158 by welding or the like to be connected to an external circuit. The electrode assembly 154, the positive electrode lead 157, and the negative electrode lead 158 are sealed by an insulating battery case in which a cover is formed. At this time, a part of the positive electrode lead 157 and the negative electrode lead 158 is sealed by the battery case in an exposed state for electrical connection to the outside of the electrode assembly 154. In addition, an insulating film 159 may be attached to a portion of the upper and lower surfaces of the positive electrode lead and the negative electrode lead to increase the sealing degree with the pouches 151 and 152 and secure an electrical insulation state.
상기 전지케이스는 통상적으로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체를 수용할 수 있는 공간(수납부, 153)을 제공하며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다. 파우치형 이차전지는 전지케이스의 수납부에 전극조립체를 내장하고 전해액을 주입한 후 전지케이스의 상부 파우치(151)와 하부 파우치(152)가 접하는 외주면을 열융착시키는 과정을 통해 제조된다.The battery case is usually made of an aluminum laminate sheet, and provides a space (storage part, 153) for accommodating the electrode assembly, and has a pouch shape as a whole. The pouch-type secondary battery is manufactured through a process of heat-sealing the outer circumferential surface of the battery case, in which the electrode assembly is embedded in the storage portion of the battery case, the electrolyte is injected, and the upper pouch 151 and the lower pouch 152 of the battery case are in contact.
상기 전지케이스에서 수납부(153)는 상부 파우치(151), 하부 파우치(152) 중 어느 하나 또는 상부 파우치(151)와 하부 파우치(152) 모두에 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 본체인 하부 파우치(152)에 수납부(153)가 구비되고, 상기 하부 파우치(152)와 연결되어 상기 수납부(153)를 덮는 커버 형식인 상부 파우치(151)를 포함하는 구조일 수 있다.In the battery case, the storage unit 153 may be formed on any one of the upper pouch 151, the lower pouch 152, or both the upper pouch 151 and the lower pouch 152, and more specifically, the lower portion of the main body. The pouch 152 is provided with a storage unit 153, and may be of a structure including an upper pouch 151 in a cover form connected to the lower pouch 152 and covering the storage unit 153.
상기 라미네이트 시트 구조의 전지케이스에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 밀봉을 위한 내부 실란트층, 물질의 침투를 방지하는 금속층, 및 케이스의 최외곽을 이루는 외부 수지층으로 구성되어 있다. 이중, 내부 실란트층은 전극조립체(154)를 내장한 상태에서 인가된 열과 압력에 의해 상호 열융착되어 밀봉성을 제공하는 역할을 하며, 주로 CPP(무연신 폴리프로필렌 필름)로 이루어져 있다. 금속층은 공기, 습기 등이 전지의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하며, 주로 알루미늄(Al)이 사용되고 있다. 또한, 외부 수지층은 외부로부터 전지를 보호하는 역할을 하므로 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구되며, ONy(연신 나일론 필름)이 많이 사용되고 있다.Looking in more detail about the battery case of the laminate sheet structure, it is composed of an inner sealant layer for sealing, a metal layer for preventing the penetration of materials, and an outer resin layer forming the outermost portion of the case. Among them, the internal sealant layer is heat-sealed by heat and pressure applied in a state in which the electrode assembly 154 is embedded, and serves to provide sealing properties, and is mainly composed of CPP (non-stretched polypropylene film). The metal layer serves to prevent air, moisture, etc. from entering the inside of the battery, and aluminum (Al) is mainly used. In addition, since the outer resin layer serves to protect the battery from the outside, excellent tensile strength and weatherability, etc. are required compared to the thickness, and ONy (stretched nylon film) is frequently used.
또한 본 발명에서 상기 전극 조립체(154)는 전극 사이에 분리막이 개재된 채로 음극과 양극이 교대로 적층된 상태에서 리튬염 비수계 전해액에 함침되어 있는 구조이다. 상기 이차전지용 전극은 집전체 상에 전극 활물질을 포함하고 있는 전극 합제를 도포한 후 건조하여 제조될 수 있으며 상기 전극 합제에는 필요에 따라 바인더, 도전재, 충진재 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.In addition, in the present invention, the electrode assembly 154 is a structure in which a negative electrode and a positive electrode are alternately stacked and a lithium salt nonaqueous electrolyte is impregnated with a separator interposed between the electrodes. The electrode for a secondary battery may be manufactured by applying an electrode mixture containing an electrode active material on a current collector and drying it. The electrode mixture may optionally further include a binder, a conductive material, a filler, and the like, if necessary.
본 발명에서, 양극 집전체의 경우 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 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.In the present invention, the positive electrode current collector is generally made to a thickness of 3 to 500 μm. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel Surfaces of carbon, nickel, titanium, silver, etc. may be used on the surface of the. The current collector may also increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on its surface, and various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, foam, and nonwoven fabric are possible.
음극 집전체용 시트의 경우, 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 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.In the case of the negative electrode current collector sheet, it is generally made to a thickness of 3 to 500 μm. The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel surfaces The surface treatment with carbon, nickel, titanium, silver, etc., aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, as in the positive electrode current collector, it is also possible to form fine irregularities on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.
본 발명에서 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<1임, 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.In the present invention, the positive electrode active material, as a material capable of causing an electrochemical reaction, as a lithium transition metal oxide, includes two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2) substituted with one or more transition metals ), A layered compound such as lithium 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 contains one or more of the above elements, 0.01≤y≤0.7) Lithium nickel-based oxide represented by; 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 , such as 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 <1, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si or Y, and A = F, P or Cl) lithium nickel cobalt manganese composite oxide; Formula Li 1 + x M 1-y M ' y PO 4-z X z (where M = transition metal, preferably Fe, Mn, Co or Ni, M' = Al, Mg or Ti, X = F, S or N, and olivine-based lithium metal phosphate represented by -0.5≤x≤ + 0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1, and the like, but are not limited to these.
음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material includes, for example, carbon such as non-graphitized carbon and graphite-based carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen, metal composite oxides such as 0 <x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , Metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni based materials and the like can be used.
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 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the positive electrode active material. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change 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 fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may 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 셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding the active material and the conductive material and the like 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 positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, poly And propylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene styrene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.
상기 충진재는 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 filling material is selectively used as a component that suppresses the expansion of the electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. For example, olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.
점도 조절제, 접착 촉진제 등의 기타의 성분들이 선택적으로 또는 둘 이상의 조합으로서 더 포함될 수 있다. 점도 조절제는 전극 합제의 혼합 공정과 그것의 집전체 상의 도포 공정이 용이할 수 있도록 전극 합제의 점도를 조절하는 성분으로서, 음극 합제 전체 중량을 기준으로 30 중량%까지 첨가될 수 있다. 이러한 점도 조절제의 예로는, 카르복시 메틸셀룰로오즈, 폴리비닐리덴 플로라이드 등이 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 앞서 설명한 용매가 점도 조절제로서의 역할을 병행할 수 있다.Other ingredients, such as viscosity modifiers and adhesion promoters, can be further included, optionally or as a combination of two or more. The viscosity modifier is a component that adjusts the viscosity of the electrode mixture so that the mixing process of the electrode mixture and the coating process on the current collector can be easily performed, and may be added up to 30% by weight based on the total weight of the negative electrode mixture. Examples of such viscosity modifiers include carboxy methylcellulose, polyvinylidene fluoride, and the like, but are not limited to these. In some cases, the solvent described above may serve as a viscosity modifier.
상기 접착 촉진제는 집전체에 대한 활물질의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 보조성분으로서, 바인더 대비 10 중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 옥살산 (oxalic acid), 아디프산(adipic acid), 포름산(formic acid), 아크릴산(acrylic acid) 유도체, 이타콘산(itaconic acid) 유도체 등을 들 수 있다.The adhesion promoter is an auxiliary component added to improve the adhesion of the active material to the current collector, and may be added in an amount of 10% by weight or less compared to the binder, for example, oxalic acid, adipic acid, And formic acid, acrylic acid derivatives, and itaconic acid derivatives.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 극박이 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 separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin ultrathin foil having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 300 μm. Examples of the separation membrane include olefin-based polymers such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; Sheets or non-woven fabrics made of glass fiber or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.
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 non-aqueous electrolyte solution is composed of an electrolyte solution and a lithium salt, and a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte are used as the electrolyte solution.
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, and gamma. -Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorun, formamide, dimethylformamide, dioxol , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxy methane, dioxorun derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbohydrate Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyropionate and ethyl propionate 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 polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, poly agitation lysine, polyester sulfide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, A polymerization agent or the like containing an ionic dissociative group can 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.The inorganic solid electrolyte is, 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 , Li 4 nitrides such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , halides, sulfates, and the like can 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, (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 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 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.
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 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardance, etc., the electrolyte solution is, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, triamide hexaphosphate, nitro Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. may be added. . In some cases, in order to impart non-flammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, or carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics, and FEC (Fluoro-Ethylene) Carbonate), PRS (Propene sultone), and the like may be further included.
하나의 바람직한 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.In one preferred example, lithium salts such as LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 are formed of a cyclic carbonate of EC or PC as a highly dielectric solvent and DEC, DMC or EMC of a low viscosity solvent. A lithium salt-containing non-aqueous electrolyte may be prepared by adding it to a mixed solvent of linear carbonate.
도 10은 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 파우치 사이드가 가공된 모습을 나타낸 모식도이다.10 is a schematic view showing a state in which the pouch side of the pouch type battery cell according to the present invention is processed.
도 10을 참조하면, 상기 파우치형 전지셀은 전극조립체가 상부 파우치 및 하부 파우치 사이의 수납부에 수납되어 있는 형태로서, 전지셀의 일측에 전극 리드가 인출되어 있는 형태이다.Referring to FIG. 10, the pouch-shaped battery cell is a form in which an electrode assembly is stored in a storage portion between an upper pouch and a lower pouch, and an electrode lead is withdrawn from one side of the battery cell.
상기 파우치형 케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트 소재로 이루어져 있고, 파우치형 케이스의 외주변에 위치한 실링부(162)는 수납부 방향으로 수직 절곡되어 있다. 또한 상기 수직 절곡된 실링부(162)를 감싸는 형태로 보호 테이프(131)가 부착되어 있다.The pouch-shaped case is made of a laminate sheet material including a metal layer and a resin layer, and the sealing portion 162 located on the outer periphery of the pouch-shaped case is vertically bent toward the storage portion. In addition, a protective tape 131 is attached in a form surrounding the vertically bent sealing portion 162.
상기 보호 테이프(131)는 전지셀의 상부 파우치(151)와 하부 파우치(152)를 각각 일정 부분 감싸도록 부착되어 있는 형태이다. 이 때 상기 보호 테이프(131)는 전지셀의 앞면과 뒷면이 동일한 모양 및 면적을 가지도록, 즉 대칭되는 모양을 가지도록 부착될 수 있다.The protective tape 131 is a type that is attached to surround the upper pouch 151 and the lower pouch 152 of the battery cell, respectively. At this time, the protective tape 131 may be attached so that the front and back sides of the battery cell have the same shape and area, that is, a symmetrical shape.
또한 도 10에는 전지셀(150')의 양 측면 실링부(162)가 보호 테이프(131)가 부착되는 것을 도시하였으나, 전지의 구조 및 형태에 따라 전극 리드(157, 158)가 인출되지 않은 모든 면에 실링부(162)를 형성하고, 상기 실링부(162)를 절곡하며 그 위에 보호 테이프(131)를 부착할 수 있다. 아울러 상기 실링부(162)에서 보호 테이프(131)가 부착되지 않은 부분은 파우치 가공을 통해 제거할 수 있으며, 파우치 실링 전에 제거할 수도 있고, 파우치를 실링하여 실링부 형성 후에 제거할 수도 있다..Also, FIG. 10 shows that both side sealing portions 162 of the battery cell 150 'are attached with a protective tape 131, but all the electrode leads 157 and 158 are not withdrawn depending on the structure and shape of the battery. A sealing portion 162 may be formed on the surface, and the sealing portion 162 may be bent and a protective tape 131 may be attached thereon. In addition, the portion to which the protective tape 131 is not attached may be removed from the sealing portion 162 through pouch processing, or may be removed before sealing the pouch, or may be removed by sealing the pouch after forming the sealing portion.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the protection scope of the present invention, and should be interpreted by the following claims, all technologies within the equivalent range The idea should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 파우치 사이드 가공 장치
110: 거치대
120: 실링부 형성 유닛
121, 122: 실링 블록
123: 승강 수단
130: 보호 테이프 공급 유닛
131: 보호 테이프
132: 테이프 공급부
133: 테이프 홀더
134: 커터 스토퍼
135: 테이프 커터
140: 실링부 가공 유닛
141: 제 1 롤러
142: 제 2 롤러
150: 파우치형 전지셀
151: 상부 파우치
152: 하부 파우치
153: 수납부
161: 수납부의 일부
162: 실링부
163: 접착 영역
164: 미접착 영역
154: 전극 조립체
155: 양극 탭
156: 음극 탭100: pouch side processing device
110: cradle
120: sealing unit forming unit
121, 122: sealing block
123: means of elevating
130: protective tape supply unit
131: protective tape
132: tape supply
133: tape holder
134: cutter stopper
135: tape cutter
140: sealing unit processing unit
141 first roller
142: second roller
150: pouch type battery cell
151: upper pouch
152: lower pouch
153: storage
161: part of the storage
162: sealing portion
163: adhesion area
164: unadhesive area
154: electrode assembly
155: anode tab
156: cathode tab
Claims (14)
전지셀을 고정할 수 있는 거치대;
상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 수납부 외주변 사이드 부분을 열융착하여 실링부를 형성하는 실링부 형성 유닛;
보호 테이프의 일부를 상부 파우치의 원하는 위치에 위치시킬 수 있는 보호 테이프 공급 유닛;
상기 상부 파우치 및 하부 파우치에 보호 테이프를 부착함과 동시에 상기 실링부를 절곡시키는 실링부 가공 유닛; 을 포함하고,
상기 실링부 가공 유닛은 롤 형태로서, 상부 파우치 및 하부 파우치의 표면을 따라 이동할 수 있는 제 1 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
In the device for processing the pouch side of the pouch-type battery cell in which the electrode assembly is stored in the storage portion formed between the upper pouch and the lower pouch,
A cradle capable of fixing the battery cell;
A sealing unit forming unit that heat-seals the outer peripheral side portions of the upper and lower pouches to form a sealing unit;
A protective tape supply unit capable of placing a portion of the protective tape in a desired position in the upper pouch;
A sealing unit processing unit which attaches a protective tape to the upper pouch and the lower pouch and simultaneously bends the sealing unit; Including,
The sealing unit processing unit is a pouch side processing device of a pouch type battery cell, characterized in that it comprises a roll, a first roller that can move along the surface of the upper pouch and the lower pouch.
상기 파우치형 전지셀은 길이 40cm 이상, 폭 15cm 이상, 두께 1cm 이상인 중대형 셀인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The pouch-type battery cell is a pouch-side processing device for a pouch-type battery cell, characterized in that it is a medium- or large-sized cell having a length of 40 cm or more, a width of 15 cm or more, and a thickness of 1 cm or more.
상기 실링부 형성 유닛은 한 쌍의 파우치 실링 블록을 포함하고,
상기 파우치 실링 블록의 폭은 파우치 사이드에 형성되는 상기 실링부의 폭이 상기 파우치형 전지셀의 두께와 일치하도록 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이드를 열융착하도록, 상기 파우치형 전지셀의 두께와 대응하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The sealing unit forming unit includes a pair of pouch sealing blocks,
The width of the pouch sealing block corresponds to the thickness of the pouch-type battery cell so that the width of the sealing portion formed on the pouch side coincides with the thickness of the pouch-type battery cell to heat-seal the side of the upper pouch and the lower pouch. Pouch side processing device of a pouch type battery cell characterized by.
상기 보호 테이프 공급 유닛은,
실링부를 밀봉할 보호 테이프를 상기 보호 테이프의 일부분이 상기 수납부의 일부 및 상기 실링부를 덮어 접착 영역을 형성시키고, 나머지 미접착 영역은 상기 실링부의 바깥쪽으로 인출되도록 위치시키는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The protective tape supply unit,
A pouch-type battery characterized in that a portion of the protective tape to seal the sealing portion covers a portion of the storage portion and the sealing portion to form an adhesive region, and the remaining non-adhesive region is positioned to be drawn out of the sealing portion. Cell pouch side processing device.
상기 수납부의 일부에 부착된 보호 테이프의 길이는 수납부의 길이 대비 15 내지 30%인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
The method of claim 4,
The length of the protective tape attached to a part of the storage portion is a pouch side processing device of a pouch type battery cell, characterized in that 15 to 30% of the length of the storage portion.
상기 제 1 롤러는,
상기 수납부에 위치한 보호테이프의 끝단에서 연직 하강하여 상기 보호 테이프에 접촉하고,
이어서 상부 파우치의 표면을 따라 수납부에서 실링부 방향으로 이동하여 상기 수납부에 위치한 보호 테이프를 순차적으로 가압하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The first roller,
Vertically descending from the end of the protective tape located in the storage part to contact the protective tape,
Subsequently, the pouch side processing device of the pouch type battery cell, characterized in that sequentially moving from the storage portion toward the sealing portion along the surface of the upper pouch and sequentially pressing the protective tape located in the storage portion.
상기 제 1 롤러는,
상기 수납부와 상기 실링부의 연결 부위에서 상기 파우치형 전지셀의 두께 방향으로 연직 하강하여 상기 실링부를 절곡시키면서, 동시에 실링부에 위치한 보호 테이프를 가압하여 부착시키는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
The method of claim 1 or 6,
The first roller,
A pouch of a pouch-type battery cell, characterized in that vertically descending in the thickness direction of the pouch-type battery cell at the connection portion of the storage portion and the sealing portion, bending the sealing portion, and simultaneously pressing and attaching a protective tape located on the sealing portion Side processing device.
상기 제 1 롤러는,
상기 하부 파우치의 표면을 따라 상기 실링부에서 상기 수납부 방향으로 이동하면서, 상기 보호테이프의 미접착 영역을 하부 파우치에 부착시키는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
The method of claim 7,
The first roller,
Pouch side processing device of a pouch type battery cell, characterized in that while moving from the sealing portion to the receiving portion along the surface of the lower pouch, the non-adhesive area of the protective tape is attached to the lower pouch.
상기 실링부 가공 유닛은 제 2 롤러를 더 포함하고,
상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러는 상기 파우치형 전지셀의 두께에 대응하는 간격으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The sealing unit processing unit further includes a second roller,
The first roller and the second roller is a pouch side processing device of a pouch type battery cell, characterized in that spaced apart at intervals corresponding to the thickness of the pouch type battery cell.
상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러는 상기 파우치형 전지셀의 두께 방향으로 평행하게 배열된 형태인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The first roller and the second roller are pouch side processing apparatus of a pouch type battery cell, characterized in that arranged in parallel in the thickness direction of the pouch type battery cell.
상기 제 1 롤러 또는 제 2 롤러의 직경은 5mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
The method of claim 9 or 10,
Pouch side processing device of a pouch type battery cell, characterized in that the diameter of the first roller or the second roller is 5mm to 30mm.
상기 제 2롤러는 상기 제 1 롤러가 보호 테이프를 하부 파우치에 부착시킴과 동시에 상부 파우치의 표면 상에서 이동하면서 상기 상부 파우치에 부착된 보호 테이프를 재가압하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
The method of claim 9 or 10,
The second roller is a pouch side of a pouch type battery cell characterized in that the first roller attaches the protective tape to the lower pouch and simultaneously represses the protective tape attached to the upper pouch while moving on the surface of the upper pouch. Processing equipment.
상기 하부 파우치에 부착되는 보호 테이프의 면적은 상기 상부 파우치에 부착되는 보호 테이프의 면적과 동일한 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공장치.
According to claim 1,
The area of the protective tape attached to the lower pouch is the same as the area of the protective tape attached to the upper pouch Pouch side processing device of a pouch type battery cell.
전극 리드가 결합된 전극조립체를 상기 수납부에 삽입하는 가공 전 준비 단계(S10);
상기 상부 파우치와 하부 파우치의 외주면을 접착하여 실링부를 형성하는 실링부 형성 단계(S20);
실링부를 밀봉할 보호 테이프를,
상기 보호 테이프의 일부분이 상기 수납부의 일부 및 상기 실링부를 덮어 접착 영역을 형성시키고, 나머지 미접착 영역은 상기 실링부의 바깥쪽으로 인출되도록 위치시키는 보호 테이프 공급 단계(S30);
상기 실링부 가공 유닛을 이동시켜 상부 파우치 및 하부 파우치에 보호 테이프를 부착시킴과 동시에 상기 실링부를 절곡시키는 가공 단계(S40); 를 포함하며,
상기 실링부 가공 유닛은
롤 형태이며, 파우치형 전지셀의 표면을 따라 이동할 수 있는 제 1 롤러 및 상기 제 1 롤러에 대해 파우치형 전지셀의 두께만큼 이격된 제 2 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 파우치 사이드 가공방법.
In the pouch side processing method of the pouch-type battery cell in which the electrode assembly is stored in the storage portion formed between the upper pouch and the lower pouch,
Preparation step (S10) before processing to insert the electrode assembly to which the electrode lead is coupled to the storage unit;
A sealing portion forming step of bonding the outer circumferential surfaces of the upper pouch and the lower pouch to form a sealing portion (S20);
A protective tape to seal the sealing portion,
A protective tape supply step (S30) in which a portion of the protective tape covers a portion of the storage portion and the sealing portion to form an adhesive region, and the remaining non-adhesive region is positioned to be pulled out of the sealing portion;
A processing step of moving the sealing unit processing unit to attach the protective tape to the upper pouch and the lower pouch, and simultaneously bending the sealing unit (S40); It includes,
The sealing unit processing unit
Pouch of a pouch-type battery cell, characterized in that it comprises a roll, a first roller that can move along the surface of the pouch-type battery cell, and a second roller spaced apart by the thickness of the pouch-type battery cell relative to the first roller. Side processing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180144049A KR20200059392A (en) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Pouch side processing apparatus and method of pouch type battery cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180144049A KR20200059392A (en) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Pouch side processing apparatus and method of pouch type battery cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200059392A true KR20200059392A (en) | 2020-05-29 |
Family
ID=70912080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180144049A KR20200059392A (en) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Pouch side processing apparatus and method of pouch type battery cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200059392A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022173207A3 (en) * | 2021-02-09 | 2022-10-06 | 주식회사 클레버 | Suction auxiliary apparatus for pouch-type secondary battery |
| WO2023022577A1 (en) * | 2021-08-20 | 2023-02-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Pouch-type battery cell, and apparatus for bending pouch wing of pouch-type battery cell |
| WO2023121252A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery case sealing device and battery case sealing method using same |
| WO2023149729A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Folding device and folding method for pouch-type secondary battery sealing portion |
| KR20240006096A (en) | 2022-07-05 | 2024-01-15 | 주식회사 지엔티코퍼레이션 | Roll folding and tape attach system |
-
2018
- 2018-11-21 KR KR1020180144049A patent/KR20200059392A/en active IP Right Grant
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022173207A3 (en) * | 2021-02-09 | 2022-10-06 | 주식회사 클레버 | Suction auxiliary apparatus for pouch-type secondary battery |
| WO2023022577A1 (en) * | 2021-08-20 | 2023-02-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Pouch-type battery cell, and apparatus for bending pouch wing of pouch-type battery cell |
| WO2023121252A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery case sealing device and battery case sealing method using same |
| WO2023149729A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Folding device and folding method for pouch-type secondary battery sealing portion |
| KR20240006096A (en) | 2022-07-05 | 2024-01-15 | 주식회사 지엔티코퍼레이션 | Roll folding and tape attach system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3163647B1 (en) | Prismatic battery cell comprising two or more case members | |
| CN107408659B (en) | Electrode assembly and method of manufacturing the same | |
| KR102157150B1 (en) | Battery Cell Comprising Inner Surface Coated with Electrical Insulating Material | |
| KR20200059392A (en) | Pouch side processing apparatus and method of pouch type battery cell | |
| KR101830286B1 (en) | Battery Cell Preparation Method Pressurizing Electrode Assembly During Vitalization Process | |
| KR20150035123A (en) | Folding Device for Battery Cell having Heating Member | |
| EP3220467A1 (en) | Pouch type secondary battery comprising safety member | |
| US10547090B2 (en) | Battery cell including electrode lead containing gas adsorbent | |
| EP2955771B1 (en) | Method for manufacturing pouch-type battery cell of which sealing part is insulated by curable material | |
| KR20170055113A (en) | Battery Cell Comprising Electrode Lead Having Protruding Extension Part and Tab Connection Part | |
| KR101519372B1 (en) | Manufacture Device of Battery Cell | |
| US10868285B2 (en) | Pouch type battery cell including electrode lead of bending structure | |
| EP3285317B1 (en) | Secondary battery binder including magnetic material | |
| KR20160074209A (en) | Can Type Curved Battery and Method for Manufacturing the Same | |
| KR101964190B1 (en) | Method of Manufacturing Irregular Battery Cell and Battery Cell Produced by the Same | |
| KR101879911B1 (en) | Method for Production of Curved-Shaped Battery Cell | |
| KR101811837B1 (en) | Pouch-Type Battery Cell Having Residue Sealing Portion | |
| KR102211573B1 (en) | Automated Finishing Process Apparatus for Battery Cell | |
| KR102120084B1 (en) | Method for Manufacturing Battery Cell by Pre-Heating Electrode Lead | |
| KR101750085B1 (en) | Apparatus for Manufacturing Battery Cell and Method for Preparation of Battery Cell Using The Same | |
| KR101725879B1 (en) | Process for Preparation of Pouch-typed Battery Cell Having Structure for Coating with Insulating Material on End of Sealing Part Bended | |
| KR20160066202A (en) | Battery Cell Having Fixing Member Installed on Outer Surface of Battery Case and Method for Manufacturing the Same | |
| KR20140006722A (en) | Method for preparing secondary battery, secondary battery prepared by the method and electrochemical cell containing the same | |
| KR20150075732A (en) | Battery Cell Having Structure for Coating with Electrical Insulating Material On End of Sealing Part Bended In A Horizontal Direction | |
| KR101653294B1 (en) | Multilayer Insulating Tape and Battery Cell Comprising the Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |