KR20210059552A - Method and apparatus for manufacturing of secondary battery - Google Patents

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KR20210059552A KR1020190147147A KR20190147147A KR20210059552A KR 20210059552 A KR20210059552 A KR 20210059552A KR 1020190147147 A KR1020190147147 A KR 1020190147147A KR 20190147147 A KR20190147147 A KR 20190147147A KR 20210059552 A KR20210059552 A KR 20210059552A
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강경원
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Abstract

The present invention provides an apparatus and method for manufacturing a secondary battery capable of increasing secondary battery performance. The method for manufacturing a secondary battery includes a preparation step (S10) of preparing a tray having one or more accommodating grooves formed on an upper surface, and injecting a first electrolyte into the accommodating grooves; a first impregnation step (S20) of accommodating an electrode assembly in the accommodating groove of the tray and impregnating the electrode assembly with the first electrolyte; a sealing step (S30) of sealing the accommodating grooves by coupling a finishing member to an upper portion of the tray; a charging/discharging step (S40) including a charging/discharging process for charging and discharging the electrode assembly by supplying power to the electrode assembly accommodated in the tray; and a second impregnation step (S50) of accommodating the electrode assembly drawn out from the tray in a battery case, and impregnating the electrode assembly by injecting a second electrolyte into the battery case.

Description

이차전지 제조장치 및 제조방법{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING OF SECONDARY BATTERY}Secondary battery manufacturing apparatus and manufacturing method {METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING OF SECONDARY BATTERY}

본 발명은 공정의 단순화를 높일 수 있는 이차전지 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery manufacturing apparatus and manufacturing method that can increase the simplification of the process.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, a secondary battery refers to a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery that cannot be charged, and such a secondary battery is widely used in the field of advanced electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.

상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류된다. The secondary batteries are classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch.

상기 캔형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 전극조립체와 전해액을 수용하는 캔, 및 캔의 개구부에 실장되는 캡 조립체를 포함하며, 파우치형 이차전지는 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다.The can-type secondary battery includes an electrode assembly, an electrolyte, a can for accommodating the electrode assembly and the electrolyte, and a cap assembly mounted on the opening of the can, and the pouch-type secondary battery includes an electrode assembly, an electrolyte, and the electrode assembly and the electrolyte. Includes a pouch.

그러나 상기한 이차전지는 제조과정에서 전해액을 주입하는 주액공정과 가스를 배출시키는 배출공정을 수행함에 따라 제조 효율성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.However, the secondary battery has a problem that the manufacturing efficiency is greatly deteriorated as the injection process of injecting the electrolyte solution and the discharge process of discharging gas are performed during the manufacturing process.

특허등록번호 제10-0958649호Patent registration number 10-0958649

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 전해액 주액 과정을 제거하여 제조의 효율성을 높일 수 있고, 가스 배출이 용이하여 이차전지 성능을 높일 수 있는 이차전지 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above problems, and the present invention is a secondary battery manufacturing apparatus and manufacturing apparatus capable of increasing manufacturing efficiency by eliminating an electrolyte injection process, and increasing secondary battery performance by easily discharging gas. It aims to provide a method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 제조방법은 상면에 하나 이상의 수용홈이 형성된 트레이를 준비하고, 상기 수용홈에 제1 전해액을 주입하는 준비단계(S10); 상기 트레이의 수용홈에 전극조립체를 수용하여 상기 제1 전해액을 상기 전극조립체에 함침시키는 1차 함침단계(S20); 상기 트레이의 상부에 마감부재를 결합하여 상기 수용홈을 밀폐하는 밀폐단계(S30); 상기 트레이에 수용된 상기 전극조립체에 전원을 공급하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전공정을 구비한 충방전단계(S40); 및 트레이에서 인출된 상기 전극조립체를 전지케이스에 수용하고, 상기 전지케이스에 제2 전해액을 주입하여 상기 전극조립체에 함침시키는 제2 함침단계(S50)를 포함할 수 있다.A method for manufacturing a secondary battery of the present invention for achieving the above object comprises: a preparation step (S10) of preparing a tray having one or more receiving grooves formed on the upper surface and injecting a first electrolyte into the receiving groove; A first impregnation step (S20) of impregnating the electrode assembly with the first electrolyte by accommodating the electrode assembly in the receiving groove of the tray; A sealing step (S30) of sealing the receiving groove by coupling a closing member to the upper portion of the tray; A charging/discharging step (S40) including a charging/discharging process of charging and discharging the electrode assembly by supplying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And a second impregnation step (S50) of accommodating the electrode assembly taken out from the tray in a battery case, and injecting a second electrolyte into the battery case to impregnate the electrode assembly.

상기 제1 전해액과 상기 제2 전해액은 서로 다른 전해액일 수 있다.The first electrolyte and the second electrolyte may be different electrolytes.

상기 준비단계에서 트레이는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조될 수 있다.In the preparation step, the tray may be made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE).

상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전공정 전에, 상기 트레이에 수용된 전극조립체의 표면을 설정시간 가압한 후 가압력을 해제하는 제1 가압공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step (S40) may further include a first pressing process of releasing the pressing force after pressing the surface of the electrode assembly accommodated in the tray for a set time before the charging/discharging process.

상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전 공정시 상기 전극조립체의 표면을 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생하는 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 제2 가압공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step (S40) may further include a second pressing process of pressing the surface of the electrode assembly during the charging/discharging process to discharge gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly.

상기 충방전단계(S40)는, 상기 전극조립체의 충방전시 상기 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 배출공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step S40 may further include a discharging process of sucking gas generated in the receiving groove during charging/discharging of the electrode assembly and discharging it to the outside of the tray.

상기 충방전단계(S40)는, 상기 트레이의 수용홈에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열공정을 더 포함할 수 있다.The charging/discharging step S40 may further include a heating process of heating the first electrolyte solution accommodated in the receiving groove of the tray to increase the temperature to a set temperature.

상기 설정온도는 40℃~50℃일 수 있다.The set temperature may be 40°C to 50°C.

상기 충방전단계(S40)와 상기 제2 함침단계(S50) 사이에는 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 코팅층을 형성하여 상기 전극조립체의 강도를 보강하는 코팅단계(S45)를 더 포함할 수 있다.Between the charging and discharging step (S40) and the second impregnation step (S50), a coating step (S45) of reinforcing the strength of the electrode assembly by forming a coating layer on the outer surface of the electrode assembly on which charging and discharging is completed may be further included. .

상기 코팅단계(S45)는, 상기 전극조립체의 외면에 경화제를 분사하는 분사공정과, 상기 전극조립체에 분사된 경화제에 경화시켜서 코팅층을 형성하는 경화공정을 포함할 수 있다.The coating step (S45) may include a spraying process of spraying a curing agent onto the outer surface of the electrode assembly, and a curing process of forming a coating layer by curing the curing agent sprayed onto the electrode assembly.

상기 경화제는 UV경화가 가능한 소재로 마련될 수 있다.The curing agent may be provided with a material capable of UV curing.

한편, 본 발명의 이차전지 제조장치는 제1 전해액이 수용되는 수용홈이 형성되고 상기 수용홈에 전극조립체가 수용되면서 상기 전극조립체에 제1 전해액을 1차로 함침시키는 트레이; 상기 트레이의 상부에 결합되고, 상기 수용홈을 밀폐하는 마감부재; 상기 트레이에 수용된 전극조립체에 전원을 인가하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전부재; 및 상기 전극조립체가 수용된 전지케이스의 내부에 제2 전해액을 주입하여 전극조립체에 2차로 함침시키는 주입부재를 포함할 수 있다.On the other hand, the secondary battery manufacturing apparatus of the present invention includes a tray in which a receiving groove in which a first electrolyte is accommodated is formed and an electrode assembly is accommodated in the receiving groove, and the first electrolyte is first impregnated with the electrode assembly; A closing member coupled to the upper portion of the tray and sealing the receiving groove; A charging/discharging member for charging and discharging the electrode assembly by applying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And an injection member for injecting a second electrolyte into the battery case in which the electrode assembly is accommodated, and secondly impregnating the electrode assembly.

상기 트레이에 수용된 전극조립체를 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생한 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 가압지그; 및 상기 트레이에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열부재를 더 포함하며, 상기 설정온도는 40℃~50℃일 수 있다.A pressing jig for pressing the electrode assembly accommodated in the tray to discharge gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly; And a heating member for heating the first electrolyte contained in the tray to increase the temperature to a set temperature, and the set temperature may be 40°C to 50°C.

상기 트레이의 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 흡입부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a suction member for sucking the gas generated in the receiving groove of the tray and discharging it out of the tray.

상기 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 강도 보강을 위한 코팅층을 형성하는 코팅부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a coating member for forming a coating layer for reinforcing strength on the outer surface of the electrode assembly in which the charging and discharging has been completed.

본 발명의 이차전지 제조방법은 트레이를 이용하여 전극조립체에 제1 전해액을 함침시키는 제1 함침단계를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체를 전지 케이스에 수용할 필요가 없고 전해액 주액 과정을 생략할 수 있기 때문에 공정의 단순화를 높일 수 있고, 전극조립체의 제1 전해액 함침력을 크게 높일 수 있으며, 복수개의 전극조립체에 제1 전해액을 동시에 함침시킬 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있다. 특히 복수개의 전극조립체를 동일한 전해액으로 함침시킬 수도 있고, 서로 다른 전해액으로 함침시킬 수 있어 공정의 다양화를 높일 수 있다. The method for manufacturing a secondary battery of the present invention is characterized in that it includes a first impregnation step of impregnating the electrode assembly with a first electrolyte using a tray. Due to such characteristics, it is not necessary to accommodate the electrode assembly in the battery case, and since the electrolyte injection process can be omitted, the process can be simplified, and the impregnation power of the first electrolyte solution of the electrode assembly can be greatly increased. The assembly can be impregnated with the first electrolyte at the same time, thereby increasing the efficiency of work. In particular, a plurality of electrode assemblies may be impregnated with the same electrolyte solution or may be impregnated with different electrolyte solutions, thereby increasing the diversification of processes.

또한, 본 발명의 이차전지 제조방법은 트레이에 수용된 전극조립체를 1차 가압하는 제1 가압공정, 트레이에 수용된 전극조립체를 충방전하여 활성화하는 충방전공정, 전극조립체의 충방전시 가압하는 제2 가압공정, 트레이 내에 발생한 가스를 배출시키는 배출공정, 트레이에 수용된 전해액을 가열하는 가열공정을 수행하는 충방전단계를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 충방전 효율성을 크게 높일 수 있고, 특히 트레이 내에서 수행되기 때문에 공정의 단순화를 높일 수 있고, 전극조립체의 충방전시 발생하는 가스를 바로 배출할 수 있어 충방전 효율성을 크게 높일 수 있다.In addition, the secondary battery manufacturing method of the present invention includes a first pressurization process of first pressing the electrode assembly accommodated in the tray, a charge/discharge process of charging and discharging the electrode assembly accommodated in the tray to activate, and the second pressing during charging and discharging of the electrode assembly. It is characterized in that it includes a charging and discharging step of performing a pressurization process, a discharge process of discharging the gas generated in the tray, and a heating process of heating the electrolyte contained in the tray. Due to these characteristics, the charging/discharging efficiency of the electrode assembly can be greatly improved.In particular, since it is performed in the tray, the process can be simplified, and the gas generated during charging and discharging of the electrode assembly can be immediately discharged, so charging/discharging efficiency. Can be greatly increased.

즉, 제1 가압공정은 전극조립체 제조시 전극조립체의 내부에 발생한 가스를 전극조립체 밖으로 배출시키거나, 또는 전극과 분리막의 밀착력을 높이며, 이에 따라 충방전 효율성을 높일 수 있다. 충방전공정은 트레이에 수용된 전극조립체를 충방전함으로써 공정의 단순화를 높일 수 있고, 제2 가압공정은 충방전시 전극조립체 내부에 발새한 가스를 외부로 배출시킬 수 있으며, 배출공정은 트레이 내에 발생한 가스를 신속하고 바로 외부로 배출시킬 수 있고, 가열공정은 제1 전해액의 함침력을 높일 수 있다.That is, the first pressurization process discharges gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly when manufacturing the electrode assembly, or increases the adhesion between the electrode and the separator, thereby increasing charging/discharging efficiency. The charging and discharging process can increase the simplification of the process by charging and discharging the electrode assembly accommodated in the tray, and the second pressurization process can discharge the gas emitted inside the electrode assembly to the outside during charging and discharging, and the discharge process can be performed in the tray. The gas can be quickly and immediately discharged to the outside, and the heating process can increase the impregnation power of the first electrolyte.

또한, 본 발명의 이차전지 제조방법은 충방전이 완료된 전극조립체와 제2 전해액을 전지케이스에 수용하여 이차전지를 제조하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 활성화 공정 후, 물리적 특성이 우수한 제2 전해액을 전극조립체에 함침시킬 수 있고, 그 결과 전지성능을 크게 높일 수 있다.In addition, the method of manufacturing a secondary battery of the present invention is characterized in manufacturing a secondary battery by accommodating the electrode assembly and the second electrolyte, which have been charged and discharged, in a battery case. Due to such characteristics, after the activation process, the second electrolyte solution having excellent physical properties can be impregnated into the electrode assembly, and as a result, battery performance can be greatly improved.

또한, 본 발명의 이차전지 제조방법에서 트레이는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조되는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 강도가 높은 트레이를 제조할 수 있고, 그 결과 반영구적으로 사용할 수 있다.In addition, in the secondary battery manufacturing method of the present invention, the tray is made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE). It is characterized by being manufactured with. Due to this feature, a tray having high strength can be manufactured, and as a result, it can be used semi-permanently.

또한, 본 발명의 이차전지 제조방법는 전극조립체의 외면에 코팅층을 형성하는 코팅단계를 포함하는 것에 특징을 가진다. 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 변형을 방지할 수 있고, 그 결과 상품성을 높일 수 있다.In addition, the method for manufacturing a secondary battery of the present invention is characterized in that it includes a coating step of forming a coating layer on the outer surface of the electrode assembly. Due to such characteristics, deformation of the electrode assembly can be prevented, and as a result, the marketability can be improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 트레이, 마감부재, 충방전부재, 가압지그, 가열부재, 및 흡입부재를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 트레이를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 코팅부재를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치의 주입부재를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 7 및 도 8는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조장치를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예 따른 이차전지 제조장치를 도시한 사시도.1 is a cross-sectional view showing a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a tray, a closing member, a charging/discharging member, a pressing jig, a heating member, and a suction member of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a tray of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a coating member of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing an injection member of the secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing a method of manufacturing a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
7 and 8 are perspective views showing an apparatus for manufacturing a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing an apparatus for manufacturing a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지][Secondary battery according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(1)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10), 전극조립체(10)가 수용되는 전지케이스(30), 전극조립체(10)에 함침되는 전해액을 포함하며, 상기 전해액은 충방전을 위해 전극조립체(10)에 1차로 함침되는 제1 전해액(20)과, 충방전 후 전지성능을 위해 전극조립체(10)에 2차로 함침되는 제2 전해액(40)을 포함한다. 즉 제2 전해액(40)은 전극조립체(10)와 함께 전지케이스(30)에 수용되면서 전극조립체(10)에 함침된다.Secondary battery 1 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the electrode assembly 10, the electrode assembly 10 is accommodated in the battery case 30, the electrode assembly 10 It includes an electrolytic solution to be impregnated, and the electrolytic solution includes a first electrolyte solution 20 that is first impregnated into the electrode assembly 10 for charging and discharging, and a material that is secondly impregnated in the electrode assembly 10 for battery performance after charging and discharging. It contains 2 electrolyte solution (40). That is, the second electrolyte solution 40 is impregnated into the electrode assembly 10 while being accommodated in the battery case 30 together with the electrode assembly 10.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(1)는 이차전지 제조장치(100)에 의해 제조된다.The secondary battery 1 according to the first embodiment of the present invention having such a configuration is manufactured by the secondary battery manufacturing apparatus 100.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치][Secondary battery manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 도 2 내지 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10)과 제1 전해액(20)이 수용된 트레이(110), 트레이(110)를 밀폐하는 마감부재(120), 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)를 충방전하는 충방전부재(130), 트레이(110)에 수용된 제1 전해액(20)의 온도를 상승시키는 가열부재(140), 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)를 가압하는 가압지그(150), 트레이(110)에 발생한 가스를 배출시키는 흡입부재(160), 전극조립체(10)의 표면에 코팅층(50)을 형성하는 코팅부재(170) 및 전지케이스(30)에 수용된 전극조립체(10)에 제2 전해액(40)을 2차로 함침시키는 주입부재(180)를 포함한다.Secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 2 to 5, the electrode assembly 10 and the first electrolyte 20 are accommodated in the tray 110, the tray ( The finishing member 120 sealing 110, the charging/discharging member 130 for charging and discharging the electrode assembly 10 accommodated in the tray 110, and increasing the temperature of the first electrolyte 20 accommodated in the tray 110 On the surface of the heating member 140, the pressure jig 150 for pressing the electrode assembly 10 accommodated in the tray 110, the suction member 160 for discharging the gas generated in the tray 110, and the electrode assembly 10 A coating member 170 forming the coating layer 50 and an injection member 180 secondarily impregnating the second electrolyte 40 into the electrode assembly 10 accommodated in the battery case 30 are included.

트레이tray

트레이(110)는 제1 전해액을 전극조립체에 1차로 함침시킨 다음, 전극조립체를 충방전하기 위한 것으로, 상면에 제1 전해액(20)이 저장되는 수용홈(111)이 형성된다. The tray 110 is for charging and discharging the electrode assembly after first impregnating the first electrolyte solution into the electrode assembly, and a receiving groove 111 in which the first electrolyte solution 20 is stored is formed on an upper surface.

즉, 트레이(110)는 제1 전해액(20)이 저장된 수용홈(111)에 전극조립체(10)를 수용하면, 제1 전해액(20)이 상기 전극조립체(10)에 침투되면서 1차로 함침된다.That is, when the tray 110 accommodates the electrode assembly 10 in the receiving groove 111 in which the first electrolyte solution 20 is stored, the first electrolyte solution 20 penetrates the electrode assembly 10 and is first impregnated. .

한편, 상기 트레이(110)는 복수개의 수용홈(111)이 형성되며, 상기 복수개의 수용홈(111)을 통해 복수개의 전극조립체(10)를 동일한 조건으로 동시에 제1 전해액(20)을 함침시킬 수 있다. 물론 복수개의 수용홈(111)은 서로 다른 전해액이 저장될 수 있고, 이에 따라 복수개의 전극조립체(10)에 서로 다른 전해액을 함침시킬 수도 있다. On the other hand, the tray 110 has a plurality of receiving grooves 111, and the plurality of electrode assemblies 10 are simultaneously impregnated with the first electrolyte 20 under the same conditions through the plurality of receiving grooves 111. I can. Of course, different electrolyte solutions may be stored in the plurality of receiving grooves 111, and thus different electrolyte solutions may be impregnated in the plurality of electrode assemblies 10.

한편, 복수개의 수용홈(111)은 서로 다른 크기 또는 서로 다른 깊이를 가질 수 있다. 또한, 복수개의 수용홈(111)은 일부는 동일한 크기 또는 동일한 깊이를 가지고, 나머지는 서로 다른 크기 또는 서로 다른 깊이를 가질 수 있다. 이에 따라 다양한 크기의 전극조립체를 동일한 조건으로 동시에 제1 전해액(20)을 함침시킬 수 있다.Meanwhile, the plurality of receiving grooves 111 may have different sizes or different depths. In addition, some of the receiving grooves 111 may have the same size or depth, and others may have different sizes or different depths. Accordingly, electrode assemblies of various sizes may be simultaneously impregnated with the first electrolyte solution 20 under the same conditions.

한편, 복수개의 수용홈(111)은 사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 다각형의 형태를 가지며, 바람직하게는 사각형태를 가진다. Meanwhile, the plurality of receiving grooves 111 have a shape of a square, a triangle, a circle, an oval, and a polygon, and preferably have a rectangular shape.

한편, 상기 트레이(110)는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 형성되며, 이에 따라 강도가 높은 트레이를 제조할 수 있고, 그 결과 반영구적으로 사용할 수 있다.Meanwhile, the tray 110 is formed of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE), Accordingly, a tray having high strength can be manufactured, and as a result, it can be used semi-permanently.

이와 같은 구성을 가진 본 발명은 트레이(110)는 제1 전해액(20)을 전극조립체(10)에 효과적으로 함침시킬 수 있으며, 전극조립체(10)와 제1 전해액(20)을 전지케이스에 수용할 필요가 없기 때문에 공정의 단순화를 높일 수 있다. 특히 제1 전해액(20)을 전극조립체(10)에 충분히 함침시킬 수 있으며, 전극조립체(10)의 함침력도 쉽게 확인할 수 있어 불량 발생을 크게 줄일 수 있다.In the present invention having such a configuration, the tray 110 can effectively impregnate the first electrolyte solution 20 into the electrode assembly 10, and accommodate the electrode assembly 10 and the first electrolyte solution 20 in the battery case. Since there is no need, the simplification of the process can be increased. In particular, the first electrolyte solution 20 can be sufficiently impregnated into the electrode assembly 10, and the impregnation power of the electrode assembly 10 can be easily confirmed, thereby greatly reducing the occurrence of defects.

마감부재Finishing member

마감부재(120)는 트레이의 수용홈을 밀폐시키기 위한 것으로, 트레이(110)의 상부에 구비되고 상기 트레이(110)의 상면에 밀착되면서 수용홈(111)을 밀폐하는 마감편(121)과, 상기 마감편(121)을 상기 트레이(110)를 향해 하강시키거나 또는 원위치시키는 실린더(122)를 포함한다.The finishing member 120 is for sealing the receiving groove of the tray, a finishing piece 121 provided on the upper portion of the tray 110 and sealing the receiving groove 111 while being in close contact with the upper surface of the tray 110, It includes a cylinder 122 for lowering the finish piece 121 toward the tray 110 or to its original position.

한편, 상기 마감부재(120)의 마감편(121)은 상기 트레이(110)와 동일한 소재로 형성될 수 있다. 또한 상기 마감편(121)과 상기 트레이(110)의 밀착면에는 밀폐력을 높이기 위한 밀폐부가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the finishing piece 121 of the closing member 120 may be formed of the same material as the tray 110. In addition, a sealing portion for increasing the sealing force may be further included on the contact surface between the finishing piece 121 and the tray 110.

한편, 마감편(121)의 저면에는 상기 수용홈(111)에 삽입되는 삽입돌기(121a)가 포함되며, 상기 삽입돌기(121a)가 수용홈(111)에 삽입되면서 상기 마감편(120)과 상기 트레이(110) 사이의 밀폐력을 높일 수 있다.On the other hand, the bottom surface of the finishing piece 121 includes an insertion protrusion 121a inserted into the receiving groove 111, and the insertion protrusion 121a is inserted into the receiving groove 111 while the finishing piece 120 and The sealing force between the trays 110 may be increased.

이와 같은 구성을 가진 마감부재(120)는 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 외부 유출을 방지할 수 있고, 그에 따라 트레이에 수용된 전극조립체의 충방전시 효율성을 높일 수 있다.The closing member 120 having such a configuration can prevent the first electrolyte solution 20 stored in the receiving groove 111 from leaking to the outside, thereby increasing the efficiency during charging and discharging of the electrode assembly accommodated in the tray.

충방전부재Charge/discharge member

충방전부재(130)는 트레이에 수용된 전극조립체를 충방전하여 활성화 시키기 위한 것으로, 트레이(110)의 수용홈(111)에 수용된 전극조립체(10)에 전원을 공급하여 충방전하며, 이에 따라 전극조립체(10)를 활성화할 수 있다. The charging/discharging member 130 is for charging and discharging the electrode assembly accommodated in the tray to activate it, and supplies power to the electrode assembly 10 accommodated in the receiving groove 111 of the tray 110 to charge and discharge the electrode assembly. The assembly 10 can be activated.

이와 같은 구성을 가진 충방전부재(130)는 트레이 내에서 전극조립체(10)를 충방전함으로써 공정의 단순화를 높일 수 있다.The charging/discharging member 130 having such a configuration can increase the simplification of the process by charging and discharging the electrode assembly 10 in the tray.

가열부재Heating element

가열부재(140)는 트레이(110)에 저장된 제1 전해액(20)의 온도를 상승시켜서 제1 전해액의 함침력을 높이기 위한 것으로, 제1 전해액(20)이 저장된 수용홈(111) 내부에 구비되고 전원 인가시 발생되는 열을 통해 제1 전해액(20)을 설정 온도로 상승시킨다. The heating member 140 is for increasing the impregnation power of the first electrolyte by increasing the temperature of the first electrolyte 20 stored in the tray 110, and is provided in the receiving groove 111 in which the first electrolyte 20 is stored. Then, the first electrolyte solution 20 is raised to a set temperature through heat generated when power is applied.

여기서 상기 설정온도는 40°~50°로 설정된다. 즉 가열부재(140)는 제1 전해액(20)을 40°이하로 가열하는 것은 상온의 온도와 차이가 별로 없기 때문에 제1 전해액(20)의 함침력을 높이는데 효과가 없고, 제1 전해액(20)을 50°이상으로 가열하면, 트레이(110)에 수용된 전극조립체(110)의 변형이 발생할 수 있다. 이에 따라 가열부재(140)는 제1 전해액(20)을 40°~50°로 가열하며, 이에 따라 제1 전해액(20)을 전극조립체(10)에 효과적으로 함침시킬 수 있다.Here, the set temperature is set to 40° to 50°. That is, the heating member 140 is not effective in increasing the impregnation power of the first electrolyte solution 20 because heating the first electrolyte solution 20 to 40° or less has little difference from the temperature at room temperature. When 20) is heated to 50° or more, deformation of the electrode assembly 110 accommodated in the tray 110 may occur. Accordingly, the heating member 140 heats the first electrolyte solution 20 to 40° to 50°, thereby effectively impregnating the first electrolyte solution 20 into the electrode assembly 10.

가압지그Pressurization jig

가압지그(150)는 전극조립체의 충방전시 전극조립체의 표면을 가압하기 위한 것으로, 전극조립체(10)의 외면과 대응하는 수용홈(111)의 내벽에 각각 구비되고 전극조립체(10)를 설정된 압력으로 가압하는 가압판(151)과, 상기 가압판(151)을 상기 전극조립체(10)를 향하게 이동시키거나 원위치시키는 가압실린더(152)를 포함한다. The pressing jig 150 is for pressing the surface of the electrode assembly during charging and discharging of the electrode assembly, and is provided on the outer surface of the electrode assembly 10 and the inner wall of the receiving groove 111 corresponding to each of the electrode assembly 10. It includes a pressurizing plate 151 to pressurize with pressure, and a pressurizing cylinder 152 for moving the pressurizing plate 151 toward the electrode assembly 10 or to its original position.

한편, 상기 가압판(151)은 트레이(110)와 동일한 소재로 형성되며, 이에 따라 제조의 용이성을 높일 수 있다.On the other hand, the pressing plate 151 is formed of the same material as the tray 110, thereby increasing the ease of manufacture.

이와 같은 구성을 가진 가압지그(150)는 상기 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)를 효과적으로 가압할 수 있고, 특히 전극조립체 충방전시 전극조립체(10) 내부에 발생한 가스를 상기 전극조립체(10) 밖으로 배출시킬 수 있어 충방전 효율성을 높일 수 있다.The pressing jig 150 having such a configuration can effectively press the electrode assembly 10 accommodated in the tray 110, and in particular, the gas generated inside the electrode assembly 10 when charging and discharging the electrode assembly is discharged from the electrode assembly ( 10) As it can be discharged to the outside, charging/discharging efficiency can be improved.

흡입부재Suction member

흡입부재(160)는 전극조립체의 충방전시 발생한 가스가 트레이의 수용홈에 저장되는데, 이 수용홈에 저장되는 가스를 외부로 배출시키기 위한 것으로, 마감부재(120)의 상부에 구비되고 수용홈(111)에 저장된 가스를 흡입하여 트레이(110) 밖으로 배출시킨다. 특히 흡입부재(160)는 전극조립체(10)의 충방전시 발생한 가스를 바로 트레이(110) 밖으로 배출하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 충방전 효율성을 높일 수 있다.The suction member 160 stores gas generated during charging and discharging of the electrode assembly in the receiving groove of the tray, and is for discharging the gas stored in the receiving groove to the outside, and is provided on the top of the closing member 120 and is provided with the receiving groove. The gas stored in (111) is sucked and discharged out of the tray (110). In particular, the suction member 160 directly discharges gas generated during charging and discharging of the electrode assembly 10 out of the tray 110, thereby increasing the charging/discharging efficiency of the electrode assembly 10.

상기와 같은 구성을 가진 흡입부재는 전극조립체를 전지케이스에 수용한 상태로 충방전을 하지 않기 때문에 디가스공정을 생략할 수 있고, 이에 따라 공정의 단순화를 높일 수 있다.Since the suction member having the above configuration does not charge and discharge while the electrode assembly is accommodated in the battery case, the degassing process can be omitted, thereby increasing the simplification of the process.

코팅부재Coating member

코팅부재(170)는 전극조립체(10)의 외면에 코팅층(11)을 형성하여 전극조립체(10)의 강도를 보강하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 변형을 방지할 수 있다.The coating member 170 reinforces the strength of the electrode assembly 10 by forming the coating layer 11 on the outer surface of the electrode assembly 10, thereby preventing the electrode assembly 10 from being deformed.

즉, 코팅부재(170)는 상기 전극조립체(10)의 외면에 경화제를 분사하는 분사부(171)와, 상기 전극조립체(10)에 분사된 경화제에 경화시켜서 코팅층(50)을 형성하는 경화부(172)를 포함한다.That is, the coating member 170 is a spraying unit 171 for spraying a curing agent on the outer surface of the electrode assembly 10, and a curing unit for forming the coating layer 50 by curing the curing agent sprayed on the electrode assembly 10 Includes (172).

여기서 상기 코팅층은 UV경화가 가능한 소재로 마련될 수 있다. Here, the coating layer may be formed of a material capable of UV curing.

예로 코팅층(11)은 PVdF-HFP(poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)), Trimethylpropane triacrylate, 1,4-butandiol diacrylate, 2- Ethyltexyl acrylate, 2- hydroxyprolyl acrylate, pentaerythritol tetra acrylate, pentaerythritol triacryalte, glycidyl acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate 중 어느 하나를 통해 형성된다.For example, the coating layer 11 is PVdF-HFP (poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)), Trimethylpropane triacrylate, 1,4-butandiol diacrylate, 2-Ethyltexyl acrylate, 2-hydroxyprolyl acrylate, pentaerythritol tetra acrylate, pentaerythritol triacryalte, glycidyl acrylate. , tetrahydrofurfuryl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,6-hexanediol diacrylate.

이와 같은 구성을 가진 코팅부재(170)는 충방전이 완료된 전극조립체(10)의 외면에 코팅층(50)을 형성함으로써 전극조립체(10)의 변형을 방지할 수 있다.The coating member 170 having such a configuration may prevent deformation of the electrode assembly 10 by forming the coating layer 50 on the outer surface of the electrode assembly 10 on which charging and discharging is completed.

주입부재Injection member

주입부재(180)는 충방전이 완료된 전극조립체에 제2 전해액을 함침시켜서 이차전지를 제조하기 위한 것으로, 충방전이 완료된 전극조립체(10)가 수용된 전지케이스(30)의 내부에 제2 전해액(40)을 주입한다. 그러면 전극조립체(10)에 제2 전해액(40)을 함침시킬 수 있다. 그리고 전지케이스(30)의 개구부를 실링하여 이차전지(1)를 완성한다.The injection member 180 is for manufacturing a secondary battery by impregnating a second electrolyte in the electrode assembly completed with charging and discharging, and a second electrolyte solution ( 40) is injected. Then, the electrode assembly 10 may be impregnated with the second electrolyte solution 40. Then, the secondary battery 1 is completed by sealing the opening of the battery case 30.

여기서 제2 전해액(40)은 제1 전해액(20)과 다른 물리적 특성을 가진다. 즉, 제1 전해액(20)은 전극조립체(10)의 충방전 효율성을 높이는 물리적 특성을 가지고, 제2 전해액(40)은 전극조립체(10)의 성능을 높이는 물리적 특성을 가진다.Here, the second electrolyte solution 40 has different physical properties than the first electrolyte solution 20. That is, the first electrolyte solution 20 has physical properties that increase the charging/discharging efficiency of the electrode assembly 10, and the second electrolyte solution 40 has physical properties that increase the performance of the electrode assembly 10.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 트레이(110)이 내에서 전극조립체(10)에 제1 전해액(20)을 함침하고, 전극조립체(10)를 충방전하며, 전극조립체의 충방전시 트레이에 발생한 가스를 외부로 배출시킴으로써 복수개의 전극조립체를 동시에 작업할 수 있어 작업의 효율성을 크게 높일 수 있고, 공정의 단순화를 높일 수 있다.Therefore, the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention impregnates the electrode assembly 10 with the first electrolyte 20 within the tray 110, and charges and discharges the electrode assembly 10. , When the electrode assembly is charged and discharged, a plurality of electrode assemblies can be simultaneously operated by discharging the gas generated in the tray to the outside, so that the efficiency of the operation can be greatly increased, and the simplification of the process can be increased.

아하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)를 이용한 제조방법을 설명한다.Ah, a manufacturing method using the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조방법][Method of manufacturing secondary battery according to the first embodiment of the present invention]

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 도 1내지 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 준비단계(S10), 1차 함침단계(S20), 밀폐단계(S30), 충방전단계(S40), 코팅단계(45), 및 제2 함침단계(S50)를 포함한다.The secondary battery manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 1 to 6, the preparation step (S10), the first impregnation step (S20), the sealing step (S30), the charging and discharging step ( S40), a coating step 45, and a second impregnation step (S50).

준비단계Preparation stage

준비단계(S10)는 상면에 하나 이상의 수용홈(111)이 형성된 트레이(110)를 준비한 다음, 상기 수용홈(111)에 제1 전해액(20)을 주입한다.In the preparation step (S10), a tray 110 having one or more receiving grooves 111 formed on the upper surface thereof is prepared, and then the first electrolyte solution 20 is injected into the receiving groove 111.

이때 상기 트레이(110)는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조하고, 특히 폴리클로트로플루오로에틸렌로 제조된다. At this time, the tray 110 is made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE), and in particular It is made of polychlorofluoroethylene.

한편, 상기 폴리클로트로플루오로에틸렌은 PTFE에 비해 결정성 저하로 성형이 쉽고, PTFE에 비해 융점이 낮으며, 내열성과 내충격성이 높고, 투명성(반투명 외관), 전기성(낮은 유전율 및 유전탄젠트), 기계성(압축력이 뛰어남)을 가진다. On the other hand, the polychlorofluoroethylene is easier to mold due to lower crystallinity than PTFE, has a lower melting point than PTFE, has high heat resistance and impact resistance, has high transparency (translucent appearance), and electrical properties (low dielectric constant and dielectric tangent). ), mechanical properties (excellent compressive force).

한편, 수용홈(111)은 트레이(110)의 상면에 규칙적으로 배열되게 형성되고, 모서리와 꼭지점은 라운딩, 즉 곡면으로 형성하여 크랙 발생 및 세척의 효율성을 높인다.On the other hand, the receiving groove 111 is formed to be regularly arranged on the upper surface of the tray 110, and the corners and vertices are rounded, that is, formed in a curved surface to increase the efficiency of crack generation and cleaning.

1차 함침단계1st impregnation step

1차 함침단계(S20)는 상기 트레이(110)의 수용홈(111)에 전극조립체(10)를 수용한다. 그러면 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)이 전극조립체(10) 내부로 침투되며, 이에 따라 제1 전해액(20)을 상기 전극조립체(10)에 함침시킬 수 있다.The first impregnation step (S20) accommodates the electrode assembly 10 in the receiving groove 111 of the tray 110. Then, the first electrolyte solution 20 stored in the receiving groove 111 penetrates into the electrode assembly 10, so that the first electrolyte solution 20 may be impregnated into the electrode assembly 10.

이때 제1 전해액(20)은 전극조립체의 충방전 효율성을 높일 수 있는 물리적 특성을 가진 전해액일 수 있다.At this time, the first electrolyte solution 20 may be an electrolyte solution having physical properties that can increase the charging/discharging efficiency of the electrode assembly.

한편, 1차 함침단계(S20)는 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 수위를 수위조절기(112)를 통해 조절하는 조절공정을 더 포함한다.On the other hand, the first impregnation step (S20) further includes a control step of adjusting the water level of the first electrolyte solution 20 stored in the receiving groove 111 through the water level controller 112.

상기 수위조절기(112)는 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 수위를 체크하는 수위계(112a)와, 수용홈(111)에 제1 전해액(20)을 추가로 주입하거나 배출하여 수위를 조절하는 조절부(112b)를 포함한다.The water level controller 112 additionally injects or discharges the first electrolyte solution 20 into the receiving groove 111 and a water level gauge 112a that checks the level of the first electrolyte solution 20 stored in the receiving groove 111 It includes an adjustment unit (112b) for adjusting the water level.

이에 따라 1차 함침단계(S20)는 조절공정을 통해 수용홈(111)에 저장된 제1 전해액(20)의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있다.Accordingly, in the first impregnation step (S20), the water level of the first electrolyte solution 20 stored in the receiving groove 111 may be kept constant through a control process.

밀폐단계Sealing stage

밀폐단계(S30)는 트레이(110)의 상면에 마감부재(120)를 결합하여 상기 수용홈(111)을 밀폐한다. 즉, 전극조립체(10)가 수용된 트레이(110)의 수용홈(111)을 마감부재(120)를 통해 밀폐한다. 한편 마감부재(120)는 버클 또는 클립을 통해 트레이(110)에 결합될 수 있다.In the sealing step (S30), the receiving groove 111 is sealed by coupling the finishing member 120 to the upper surface of the tray 110. That is, the receiving groove 111 of the tray 110 in which the electrode assembly 10 is accommodated is sealed through the closing member 120. Meanwhile, the closing member 120 may be coupled to the tray 110 through a buckle or a clip.

충방전단계Charging/discharging stage

충방전단계(S40)는 제1 가압공정, 가열공정, 충방전공정, 제2 가압공정 배출공정을 포함한다.The charging and discharging step S40 includes a first pressing process, a heating process, a charging/discharging process, and a second pressing process and discharging process.

제1 가압공정은 전극조립체를 충방전하기 전에 상기 트레이(110)에 수용된 전극조립체(10)의 표면을 가압지그(150)를 이용하여 설정시간 가압한 후 가압력을 해제한다. 즉, 제1 가압공정은 1차 함침단계에서 전극조립체(10)에 포함된 전극과 분리막의 밀착력 약화를 보강하고, 전극과 분리막 사이에 발생한 가스를 전극조립체 밖으로 배출시킨다. 한편, 상기 설정시간은 10분~1시간으로 설정된다.In the first pressing process, before charging and discharging the electrode assembly, the surface of the electrode assembly 10 accommodated in the tray 110 is pressed for a set time using a pressing jig 150 and then the pressing force is released. That is, the first pressurization process reinforces weakening of the adhesion between the electrode and the separator included in the electrode assembly 10 in the first impregnation step, and discharges the gas generated between the electrode and the separator to the outside of the electrode assembly. On the other hand, the setting time is set to 10 minutes to 1 hour.

가열공정은 가열부재(130)를 이용하여 전극조립체가 수용된 수용홈(111)의 제1 전해액(20)을 가열하여 설정온도까지 상승시킨다. 이에 따라 제1 전해액(20)의 전극조립체(10) 함침력을 높일 수 있다. 한편, 설정온도는 40°~50°일 수 있다.In the heating process, the first electrolyte solution 20 in the receiving groove 111 in which the electrode assembly is accommodated is heated by using the heating member 130 to increase to a set temperature. Accordingly, the impregnation power of the electrode assembly 10 of the first electrolyte solution 20 may be increased. Meanwhile, the set temperature may be 40° to 50°.

충방전공정은 충방전부재(140)를 이용하여 수용홈(111)에 수용된 전극조립체(10)를 충방전하여 활성화한다. 여기서 전극조립체(10) 충방전시 가스가 발생하며, 상기 가스는 수용홈(111)에 저장되면서 압력이 점차 상승한다.The charging/discharging process is activated by charging and discharging the electrode assembly 10 accommodated in the receiving groove 111 using the charging/discharging member 140. Here, gas is generated when the electrode assembly 10 is charged and discharged, and the pressure gradually increases as the gas is stored in the receiving groove 111.

제2 가압공정은 가압지그(150)를 이용하여 상기 전극조립체의 충방전 공정시 상기 전극조립체(10)의 표면을 가압하여 상기 전극조립체(10) 내부에 발생하는 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시킨다.In the second pressurization process, gas generated inside the electrode assembly 10 is discharged out of the electrode assembly by pressing the surface of the electrode assembly 10 during the charging and discharging process of the electrode assembly using a pressing jig 150. .

배출공정은 충방전 공정시 수용홈(111)에 발생한 가스를 흡입부재(160)로 흡입한 후 트레이(110) 밖으로 배출시킨다. In the discharge process, the gas generated in the receiving groove 111 is sucked through the suction member 160 during the charging/discharging process and then discharged out of the tray 110.

이와 같은 공정이 완료되면 전극조립체의 활성화가 완료된다.When such a process is completed, activation of the electrode assembly is completed.

코팅단계Coating step

코팅단계(S45)는 트레이에서 인출된 전극조립체의 변형을 방지하기 위한 것으로, 트레이(110)에서 전극조립체(10)를 인출한 다음, 전극조립체(10)의 외면에 코팅부재(170)의 분사부(171)를 통해 경화제를 분사하는 분사공정과, 상기 전극조립체(10)에 분사된 경화제에 코팅부재(170)의 경화부(172)를 통해 경화시켜서 코팅층(50)을 형성하는 경화공정을 포함한다.The coating step (S45) is to prevent deformation of the electrode assembly pulled out from the tray. After the electrode assembly 10 is pulled out from the tray 110, the coating member 170 is divided on the outer surface of the electrode assembly 10. The spraying process of spraying the curing agent through the thread part 171 and the curing process of forming the coating layer 50 by curing the curing agent sprayed on the electrode assembly 10 through the curing part 172 of the coating member 170 Includes.

이와 같은 과정을 통해 전극조립체의 외면에 강도 보강을 위한 코팅층을 형성할 수 있다. 한편, 상기 경화제는 UV경화가 가능한 소재를 사용한다.Through this process, a coating layer for reinforcing strength may be formed on the outer surface of the electrode assembly. Meanwhile, the curing agent uses a material capable of UV curing.

제2 함침단계Second impregnation step

제2 함침단계(S50)는 코팅층이 형성된 전극조립체를 인출한 다음, 상기 전극조립체(10)를 전지케이스(30)에 수용한다. 다음으로 주입부재(180)를 이용하여 상기 전지케이스(30)에 제2 전해액(40)을 주입한다. 여기서 제2 전해액(40)은 제1 전해액(20)과 다른 전해액이다. 그러면 전지케이스(30)에 주입된 제2 전해액(40)이 상기 전극조립체(10)에 침투하면서 2차로 함침된다. 다음으로 전지케이스(30)의 개구부를 실링한다. 그러면 완제품 이차전지(1)를 제조할 수 있다.In the second impregnation step (S50), after the electrode assembly on which the coating layer is formed is withdrawn, the electrode assembly 10 is accommodated in the battery case 30. Next, the second electrolyte solution 40 is injected into the battery case 30 using the injection member 180. Here, the second electrolyte solution 40 is an electrolyte solution different from the first electrolyte solution 20. Then, the second electrolyte solution 40 injected into the battery case 30 penetrates into the electrode assembly 10 and is impregnated secondarily. Next, the opening of the battery case 30 is sealed. Then, the finished secondary battery 1 can be manufactured.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing another embodiment of the present invention, the same component numerals are used for components having the same functions as those of the above-described embodiment, and redundant descriptions will be omitted.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조장치][Secondary battery manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention]

본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)에서 가압지그(150)는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 가압판(151)과 가압실린더(152)를 포함한다.In the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention, the pressing jig 150 includes a pressing plate 151 and a pressing cylinder 152 as shown in FIGS. 7 and 8.

여기서 가압실린더(152)는 수용홈(111)의 내벽에 좌우방향으로 위치조절 가능하게 설치된다. 즉, 가압실린더(152)는 수용홈(111)의 내벽에 좌우방향으로 형성된 제1 슬라이드부(111a)에 좌우방향으로 슬라이드 가능하게 결합되며, 이에 따라 가압실린더(152)에 결합된 가압판(151)을 좌우방향으로 이동시킬 수 있다.Here, the pressure cylinder 152 is installed on the inner wall of the receiving groove 111 so that the position can be adjusted in the left and right directions. That is, the pressure cylinder 152 is slidably coupled to the first slide portion 111a formed in the left and right directions on the inner wall of the receiving groove 111 so as to be slidable in the left and right direction, and accordingly, the pressure plate 151 coupled to the pressure cylinder 152 ) Can be moved left and right.

한편, 상기 가압판(151)은 상기 가압실린더(152)에 상하방향으로 위치 조절 가능하게 설치된다. 즉, 가압판(151)은 상기 가압실린더(152)의 피스톤에 형성된 제2 슬라이드부(152a)에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 결합되며, 이에 따라 가압판(151)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.On the other hand, the pressure plate 151 is installed in the pressure cylinder 152 so as to be able to adjust its position in the vertical direction. That is, the pressure plate 151 is slidably coupled to the second slide portion 152a formed on the piston of the pressure cylinder 152 so as to be slidable in the vertical direction, and accordingly, the pressure plate 151 can be moved vertically.

따라서 가압지그(150)는 전극조립체의 위치에 따라 상하좌우로 이동할 수 있으며, 이에 따라 전극조립체를 안정적으로 가압할 수 있다.Therefore, the pressing jig 150 can move up, down, left and right according to the position of the electrode assembly, and accordingly, can stably press the electrode assembly.

[본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 제조장치][Secondary battery manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention]

본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)에서 트레이(110)는 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 복수개의 수용부(110a)를 포함하고, 상기 수용부(110a)의 상면에는 수용홈(111)이 형성된다. In the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the third embodiment of the present invention, the tray 110 includes a plurality of receiving portions 110a, as shown in FIG. 9, and the upper surface of the receiving portion 110a In the receiving groove 111 is formed.

여기서 복수개의 수용부(110a)는 상호 착탈 가능하게 결합되는 구조를 가진다.Here, the plurality of receiving portions 110a have a structure that is detachably coupled to each other.

즉, 복수개의 수용부(110a)는 상호 대응하는 대응면에 각각 형성된 결함홈(114)과 결합돌기(113)를 통해 착탈 가능하게 결합된다.That is, the plurality of receiving portions 110a are detachably coupled through the defect grooves 114 and the engaging protrusions 113 respectively formed on corresponding surfaces corresponding to each other.

따라서 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 제조장치(100)는 필요한 개수만큼 수용부를 결합하여 트레이를 구성할 수 있다.Accordingly, the secondary battery manufacturing apparatus 100 according to the third embodiment of the present invention may constitute a tray by combining the receiving portions as many as necessary.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are possible.

110: 트레이
120: 마감부재
130: 충방전부재
140: 가열부재
150: 가압지그
160: 흡입부재
170: 코팅부재
180: 주입부재110: tray
120: finishing member
130: charge/discharge member
140: heating member
150: pressure jig
160: suction member
170: coating member
180: injection member

Claims (15)

상면에 하나 이상의 수용홈이 형성된 트레이를 준비하고, 상기 수용홈에 제1 전해액을 주입하는 준비단계(S10);
상기 트레이의 수용홈에 전극조립체를 수용하여 상기 제1 전해액을 상기 전극조립체에 함침시키는 1차 함침단계(S20);
상기 트레이의 상부에 마감부재를 결합하여 상기 수용홈을 밀폐하는 밀폐단계(S30);
상기 트레이에 수용된 상기 전극조립체에 전원을 공급하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전공정을 구비한 충방전단계(S40); 및
트레이에서 인출된 상기 전극조립체를 전지케이스에 수용하고, 상기 전지케이스에 제2 전해액을 주입하여 상기 전극조립체에 함침시키는 제2 함침단계(S50)를 포함하는 이차전지 제조방법.A preparation step (S10) of preparing a tray having one or more receiving grooves formed on an upper surface thereof and injecting a first electrolyte into the receiving groove;
A first impregnation step (S20) of impregnating the electrode assembly with the first electrolyte by accommodating the electrode assembly in the receiving groove of the tray;
A sealing step (S30) of sealing the receiving groove by coupling a closing member to the upper portion of the tray;
A charging/discharging step (S40) including a charging/discharging process of charging and discharging the electrode assembly by supplying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And
A method for manufacturing a secondary battery comprising a second impregnation step (S50) of accommodating the electrode assembly drawn out from the tray in a battery case, and impregnating the electrode assembly by injecting a second electrolyte into the battery case. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전해액과 상기 제2 전해액은 서로 다른 전해액인 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
The method of manufacturing a secondary battery in which the first electrolyte and the second electrolyte are different electrolytes. 청구항 1에 있어서,
상기 준비단계에서 트레이는 폴리클로트로플루오로에틸렌(PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: Polytetrafluorethylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene) 중 어느 하나의 소재로 제조되는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
In the preparation step, the tray is made of any one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polytetrafluorethylene (PTFE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE). Way. 청구항 1에 있어서,
상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전공정 전에, 상기 트레이에 수용된 전극조립체의 표면을 설정시간 가압한 후 가압력을 해제하는 제1 가압공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
The charging/discharging step (S40) further comprises a first pressing step of releasing the pressing force after pressing the surface of the electrode assembly accommodated in the tray for a set time before the charging/discharging step. 청구항 4에 있어서,
상기 충방전단계(S40)는, 상기 충방전 공정시 상기 전극조립체의 표면을 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생하는 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 제2 가압공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 4,
The charging/discharging step (S40) further comprises a second pressing step of discharging the gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly by pressing the surface of the electrode assembly during the charging/discharging process. 청구항 5에 있어서,
상기 충방전단계(S40)는, 상기 전극조립체의 충방전시 상기 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 배출공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 5,
The charging/discharging step (S40) further includes a discharge step of sucking gas generated in the receiving groove during charging and discharging of the electrode assembly and discharging the gas to the outside of the tray. 청구항 6에 있어서,
상기 충방전단계(S40)는, 상기 트레이의 수용홈에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열공정을 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 6,
The charging/discharging step (S40) further includes a heating step of heating the first electrolyte solution accommodated in the receiving groove of the tray to increase the temperature to a set temperature. 청구항 7에 있어서,
상기 설정온도는 40℃~50℃인 이차전지 제조방법.The method of claim 7,
The set temperature is 40 ℃ ~ 50 ℃ secondary battery manufacturing method. 청구항 1에 있어서,
상기 충방전단계(S40)와 상기 제2 함침단계(S50) 사이에는 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 코팅층을 형성하여 상기 전극조립체의 강도를 보강하는 코팅단계(S45)를 더 포함하는 이차전지 제조방법.The method according to claim 1,
A secondary battery further comprising a coating step (S45) of reinforcing the strength of the electrode assembly by forming a coating layer on the outer surface of the electrode assembly on which charging and discharging is completed between the charging/discharging step (S40) and the second impregnation step (S50). Manufacturing method. 청구항 9에 있어서,
상기 코팅단계(S45)는, 상기 전극조립체의 외면에 경화제를 분사하는 분사공정과, 상기 전극조립체에 분사된 경화제에 경화시켜서 코팅층을 형성하는 경화공정을 포함하는 이차전지 제조방법.The method of claim 9,
The coating step (S45) includes a spraying process of spraying a curing agent onto an outer surface of the electrode assembly, and a curing process of forming a coating layer by curing the curing agent sprayed onto the electrode assembly. 청구항 10에 있어서,
상기 경화제는 UV경화가 가능한 소재로 마련되는 이차전지 제조방법.The method of claim 10,
The curing agent is a secondary battery manufacturing method provided with a material capable of UV curing. 제1 전해액이 수용되는 수용홈이 형성되고 상기 수용홈에 전극조립체가 수용되면서 상기 전극조립체에 제1 전해액을 1차로 함침시키는 트레이;
상기 트레이의 상부에 결합되고, 상기 수용홈을 밀폐하는 마감부재;
상기 트레이에 수용된 전극조립체에 전원을 인가하여 상기 전극조립체를 충방전하는 충방전부재; 및
상기 전극조립체가 수용된 전지케이스의 내부에 제2 전해액을 주입하여 전극조립체에 2차로 함침시키는 주입부재를 포함하는 이차전지 제조장치.A tray in which a receiving groove in which a first electrolyte is accommodated is formed, an electrode assembly is received in the receiving groove, and the first electrolyte is first impregnated with the electrode assembly;
A closing member coupled to the upper portion of the tray and sealing the receiving groove;
A charging/discharging member for charging and discharging the electrode assembly by applying power to the electrode assembly accommodated in the tray; And
A secondary battery manufacturing apparatus comprising an injection member for injecting a second electrolyte into the battery case in which the electrode assembly is accommodated and secondly impregnating the electrode assembly. 청구항 12에 있어서,
상기 트레이에 수용된 전극조립체를 가압하여 상기 전극조립체 내부에 발생한 가스를 상기 전극조립체 밖으로 배출시키는 가압지그; 및 상기 트레이에 수용된 제1 전해액을 가열하여 설정온도까지 상승시키는 가열부재를 더 포함하며,
상기 설정온도는 40℃~50℃인 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
A pressing jig for pressing the electrode assembly accommodated in the tray to discharge gas generated inside the electrode assembly to the outside of the electrode assembly; And a heating member for heating the first electrolyte contained in the tray to increase the temperature to a set temperature,
The set temperature is 40 ℃ ~ 50 ℃ secondary battery manufacturing apparatus. 청구항 12에 있어서,
상기 트레이의 수용홈에 발생하는 가스를 흡입하여 상기 트레이 밖으로 배출시키는 흡입부재를 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
Secondary battery manufacturing apparatus further comprising a suction member for sucking the gas generated in the receiving groove of the tray and discharging it out of the tray. 청구항 12에 있어서,
상기 충방전이 완료된 전극조립체의 외면에 강도 보강을 위한 코팅층을 형성하는 코팅부재를 더 포함하는 이차전지 제조장치.The method of claim 12,
Secondary battery manufacturing apparatus further comprising a coating member for forming a coating layer for reinforcing strength on an outer surface of the electrode assembly on which the charging and discharging has been completed.
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