KR20170089276A - Device for Manufacturing Battery Cell Having One-Stop Folding Member - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원스톱 절곡 부재를 포함하는 전지셀 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell manufacturing apparatus including a one-stop bending member.
IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다. As information technology (IT) technology has developed remarkably, various portable information and communication devices have been spreading, so that the 21st century is being developed into a "ubiquitous society" capable of providing high quality information services regardless of time and place.
이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 리튬 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다. As a development base for such a ubiquitous society, a lithium secondary battery occupies an important position. Specifically, the rechargeable lithium secondary battery is widely used as an energy source for wireless mobile devices, and is proposed as a solution for air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels And also as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like.
상기와 같이, 리튬 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다. As described above, as the devices to which the lithium secondary battery is applied are diversified, the lithium secondary battery has been diversified to provide an appropriate output and capacity for the applied device. In addition, miniaturization is strongly demanded.
상기한 리튬 이차전지는, 그것의 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 구분할 수 있다. 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 저렴하고 변형이 용이한 파우치형 전지셀이 많은 관심을 모으고 있다.The lithium secondary battery may be classified into a cylindrical battery cell, a prismatic battery cell, and a pouch-shaped battery cell depending on its shape. Among them, a pouch-type battery cell which can be stacked with a high degree of integration, has a high energy density per unit weight, and is inexpensive and easy to deform is attracting much attention.
도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 이차전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a general structure of a representative secondary battery including a stacked electrode assembly.
도 1을 참조하면, 이차전지(10)는, 파우치형의 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)이 두 개의 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 전지케이스(20)의 외부로 노출되도록 실링(밀봉)되어 있는 구조로 이루어져 있다.1, the
전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일측이 연결되어 있는 덮개(22)로 이루어져 있다.The
이차전지(10)에 사용되는 전극조립체(30)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조 또는 스택/폴딩형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 있다.The
이와 같은 구조의 파우치형 이차전지는 전지케이스 내부의 전해액이 누출되지 않도록 전지케이스의 외주변을 실링하고, 전지케이스의 양측변에 형성된 실링부를 두 번 절곡하여 밀봉성을 향상시킨다.The pouch-shaped secondary battery having the above-described structure seals the outer periphery of the battery case so as not to leak the electrolyte inside the battery case, and improves the sealing property by bending the sealing part formed at both sides of the battery case twice.
종래에는, 전지케이스의 실링부를 두 번 절곡하기 위하여 두 개의 절곡 부재가 사용되었다. 먼저, 하나의 절곡 부재에 의해 전지케이스의 실링부를 일차 절곡하고, 그 다음에 나머지 하나의 절곡 부재에 의해 전지케이스의 실링부를 이차 절곡하였다.Conventionally, two bending members have been used to bend the sealing portion of the battery case twice. First, the sealing portion of the battery case was first bent by a single bending member, and then the sealing portion of the battery case was bent by the remaining one bending member.
그러나, 이와 같은 절곡 장치는, 전지케이스의 실링부를 밀봉하기 위해 두 번의 절곡 공정을 거쳐야 하므로, 공정 시간을 증가시키는 문제가 있다.However, such a bending device requires two bending processes in order to seal the sealing portion of the battery case, and thus has a problem of increasing the process time.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 전지셀의 실링 잉여부를 절곡하는 공정에서, 하나의 절곡 부재에 의해 실링 잉여부를 원스톱으로 두 번 절곡함으로써 공정 시간을 단축할 수 있는 전지셀 제조 장치를 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to provide a battery cell manufacturing apparatus capable of shortening a process time by bending a sealing surplus portion twice in one step by a single bending member in a process of bending a sealing surplus portion of the battery cell will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 제조 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a battery cell,
전극조립체 수납부의 외주변에 실링 잉여부가 형성되어 있는 전지셀에서 실링 잉여부를 전극조립체 수납부의 방향으로 절곡하는 장치로서,An apparatus for bending a sealing surplus portion in a direction of an electrode assembly receiving portion in a battery cell having a sealing surplus portion formed on an outer periphery of an electrode assembly receiving portion,
상기 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 지그의 외변을 넘어 돌출된 상태로 전지셀이 장착되는 셀 고정 지그;A cell fixing jig in which an outer end portion of the sealing surplus portion is protruded beyond an outer side of the jig to which the battery cell is mounted;
상기 실링 잉여부의 전극조립체 수납부와 접하는 내측 단부 부위를 지면에 대해 수직인 제 1 방향으로 하향 가압하여 절곡점을 형성하는 가이드 부재; 및A guide member that presses the inner end portion in contact with the electrode assembly receiving portion of the sealing surplus portion downward in a first direction perpendicular to the paper surface to form a bending point; And
상기 절곡점을 기준으로 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 제 1 방향에 대향하는 제 2 방향으로 절곡되도록, 제 2 방향으로 이동하면서 실링 잉여부의 외측 단부 부위를 상향 가압하는 절곡 부재;A bending member for upwardly pressing the outer end portion of the sealing surplus portion while moving in the second direction so that the outer end portion of the sealing surplus portion is bent in the second direction opposite to the first direction on the basis of the bending point;
를 포함하고 있을 수 있고,, ≪ / RTI >
상기 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 제 2 방향으로 절곡된 상태에서, 상기 가이드 부재는 가압 전 위치로 복귀하고, 상기 절곡 부재는 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하는 제 3 방향으로 회전하여 실링 잉여부의 외측 단부 부위를 제 3 방향으로 추가 절곡하도록 작동하는 구조일 수 있다.The guide member returns to the pre-pressing position in a state where the outer end portion of the sealing surplus portion is bent in the second direction, and the bending member rotates in the third direction orthogonal to the first direction and the second direction, And to further bend the outer lateral end portion in the third direction.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀 제조 장치는, 전지셀의 실링 잉여부를 먼저 상향 가압하여 일차 절곡하고, 추가로 회전하여 이차 절곡하는 절곡 부재를 포함함으로써, 전지셀의 실링 잉여부를 절곡하는 공정에서, 하나의 절곡 부재에 의해 실링 잉여부를 원스톱으로 두 번 절곡하여 공정 시간을 단축할 수 있다.Therefore, the battery cell manufacturing apparatus according to the present invention includes a folding member which first pressurizes the sealing surplus portion of the battery cell first and then bends and further rotates to thereby bend the secondary sealing member, whereby in the step of bending the sealing surplus portion of the battery cell, It is possible to shorten the processing time by folding the sealing surplus portion twice with one bending member by one bending member.
상기 제 1 방향은 지면에 대해 수직이고 지면으로 향하는 방향을 의미할 수 있고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대향하고 지면으로부터 멀어지는 방향을 의미할 수 있으며, 상기 제 3 방향은 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하고 지면에 대해 평행한 방향을 의미할 수 있다. The first direction may be a direction perpendicular to the paper surface and a direction toward the paper surface, the second direction may be a direction opposite to the first direction and a direction away from the paper surface, and the third direction may be a direction And a direction orthogonal to the second direction and parallel to the ground.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 가이드 부재는 전극조립체 수납부의 외측면에 밀착된 상태로 실링 잉여부의 내측 단부 부위를 하향 가압하는 구조일 수 있다. 따라서, 상기 가이드 부재의 수직 단면 상 폭은 상기 두 번 절곡된 실링 잉여부의 폭에 대응하는 크기로 이루어져 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the guide member may be a structure for pressing downward the inner end portion of the sealing surplus portion in tight contact with the outer surface of the electrode assembly receiving portion. Therefore, the width of the guide member in the vertical section may be of a size corresponding to the width of the double folded sealing surplus portion.
상기 가이드 부재의 구체적인 예로서, 상기 가이드 부재의 일면에는 전극조립체 수납부의 상면과 외측면에 대응하는 형상의 만입부가 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 가이드 부재는 전극조립체 수납부의 상면과 외측면에 밀착된 상태로 실링 잉여부의 내측 단부 부위를 하향 가압할 수 있다. 구체적으로, 상기 만입부는 수직 단면 상에서 'ㄱ'자 형상으로 이루어져 있을 수 있다.As a specific example of the guide member, a depressed portion having a shape corresponding to an upper surface and an outer surface of the electrode assembly receiving portion may be formed on one surface of the guide member. Therefore, the guide member can press down the inner end portion of the sealing surplus portion in a state of being in close contact with the upper and outer surfaces of the electrode assembly receiving portion. Specifically, the depressed portion may be formed in a '?' Shape on a vertical cross section.
상기 절곡 부재의 구체적인 예로서, 상기 절곡 부재는 바(bar) 형상으로 이루어져 있을 수 있다.As a specific example of the bending member, the bending member may have a bar shape.
더욱 구체적으로, 상기 절곡 부재는, More specifically, the bending member may include:
실링 잉여부의 외측 단부 부위에 접하도록 바의 일면이 만입된 형상으로 이루어진 접촉부; 및A contact portion having a shape in which one side of the bar is recessed so as to abut the outer end portion of the sealing surplus portion; And
상기 바의 길이 방향에서의 양측 단부들에 형성되어 있고, 동력 장치에 연결되어 절곡 부재의 제 2 방향으로의 수직 이동 및 제 3 방향으로의 회전 이동을 유도하는 축부;A shaft portion formed at both side ends in the longitudinal direction of the bar and connected to the power unit to induce vertical movement of the bending member in the second direction and rotational movement in the third direction;
를 포함하고 있을 수 있다.As shown in FIG.
하나의 실시예에서, 상기 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 제 2 방향으로 절곡된 상태에서, 상기 절곡 부재는 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하는 제 3 방향으로 90도로 회전하여 실링 잉여부의 외측 단부 부위를 제 3 방향으로 추가 절곡하도록 작동할 수 있다.In one embodiment, in a state where the outer end portion of the sealing surplus portion is bent in the second direction, the bending member is rotated 90 degrees in the first direction and the third direction orthogonal to the second direction, To further flex the region in the third direction.
또 하나의 실시예에서, 상기 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 제 2 방향으로 절곡된 상태에서, 상기 절곡 부재는 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하는 제 3 방향으로 180도로 회전하여 실링 잉여부의 외측 단부 부위를 제 3 방향으로 추가 절곡하도록 작동할 수 있다.In another embodiment, in a state where the outer end portion of the sealing surplus portion is bent in the second direction, the bending member is rotated 180 degrees in the first direction and the third direction orthogonal to the second direction, And to further bend the end portion in the third direction.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 고정 지그는 가이드 부재가 실링 잉여부의 내측 단부 부위를 가압하는 위치까지 연장되어 형성되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fixing jig may be formed to extend to a position where the guide member presses the inner end portion of the sealing surplus portion.
상기 내측 단부 부위는 실링 잉여부의 전체 폭을 기준으로 내측 단부로부터 30% 내지 50%의 길이에 대응하는 부위일 수 있다. 상기 내측 단부 부위가 실링 잉여부의 전체 폭을 기준으로 내측 단부로부터 30% 미만일 경우에는, 상기 실링 잉여부를 절곡할 수 있는 공간이 충분히 확보될 수 없다. 반면에, 상기 내측 단부 부위가 실링 잉여부의 전체 폭을 기준으로 내측 단부로부터 50%를 초과하는 경우에는, 상기 실링 잉여부가 절곡된 후에도 전지셀 외측으로 돌출되어 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성할 수 없다.The inner end portion may be a portion corresponding to a length of 30% to 50% from the inner end based on the entire width of the sealing surplus portion. If the inner end portion is less than 30% from the inner end with respect to the entire width of the sealing surplus portion, a sufficient space for bending the sealing surplus portion can not be secured. On the other hand, if the inside end portion exceeds 50% from the inside end portion with respect to the entire width of the sealing surplus portion, the sealing surplus portion may protrude outwardly of the battery cell even after being folded to form a battery cell having a compact structure none.
상기 외측 단부 부위는 실링 잉여부의 전체 폭을 기준으로 외측 단부로부터 20% 내지 50%의 길이에 대응하는 부위일 수 있다. 상기 외측 단부 부위가 실링 잉여부의 전체 폭을 기준으로 외측 단부로부터 20% 미만일 경우에는, 상기 실링 잉여부가 절곡된 후에도 전지셀 외측으로 돌출되어 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성할 수 없다. 반면에, 상기 외측 단부 부위가 실링 잉여부의 전체 폭을 기준으로 외측 단부로부터 50%를 초과하는 경우에는, 상기 실링 잉여부를 절곡할 수 있는 공간이 충분하지 않을 수 있다.The outer end portion may be a portion corresponding to a length of 20% to 50% from the outer end based on the entire width of the sealing surplus portion. When the outer end portion is less than 20% from the outer end with respect to the entire width of the sealing surplus portion, the sealing surplus portion protrudes outwardly of the battery cell even after bending, so that the battery cell having a compact structure can not be formed. On the other hand, when the outer end portion exceeds 50% from the outer end with respect to the entire width of the sealing surplus portion, the space for bending the sealing surplus portion may not be sufficient.
본 발명은 또한 상기 전지셀 제조 장치에 의해 밀봉 잉여부가 절곡되어 있는 구조로 이루어져 있는 전지셀을 제공한다.The present invention also provides a battery cell having a structure in which a sealing surplus portion is bent by the battery cell manufacturing apparatus.
상기 전지셀은 파우치형 전지일 수 있다.The battery cell may be a pouch-type battery.
구체적으로, 상기 전지셀은 양극, 분리막, 음극 적층 구조의 전극조립체가 전극조립체 전극조립체 수납부가 형성되어 있는 전지케이스에 전해액과 함께 내장되어 있고, 상기 전극조립체 수납부의 외주변에는 열융착에 의해 실링 잉여부가 형성되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Specifically, the battery cell includes an electrode assembly having a positive electrode, a separator, and a negative electrode laminated structure, which is embedded in a battery case having an electrode assembly electrode assembly storage portion formed therein together with an electrolyte solution. The outer periphery of the electrode assembly storage portion is heat- A sealing surplus portion may be formed.
상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조로 이루어져 있을 수 있다.The electrode assembly may have a folding structure, a stacking structure, or a stacking / folding structure, or a lamination / stacking structure.
상기 폴딩형, 스택형, 스택/폴딩형, 및 라미네이션/스택형의 전극 구조에 대해 상술하면 다음과 같다.The electrode structures of the folding type, the stacking type, the stacking / folding type, and the lamination / stacking type will be described in detail as follows.
우선, 폴딩형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다. First, a unit cell of a folding structure can be produced by coating a mixture containing an electrode active material on each metal current collector, placing the separator sheet between a cathode and an anode in the form of a sheet dried and pressed, and winding .
스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱한 후 소정의 크기로 절취한 양극판과 음극판 사이에 상기 양극판과 음극판에 대응하는 소정의 크기로 절취한 분리막을 개재시킨 후 적층함으로써 제조할 수 있다.The unit cells of the stacked structure are formed by coating each electrode collector with an electrode mixture, drying and pressing the separator, and separating the positive and negative plates with a predetermined size corresponding to the positive and negative plates, And then laminating them.
스택/폴딩형 구조의 단위셀은, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 둘 이상의 극판들이 적층되어 있는 유닛셀들을 둘 이상 포함하고, 중첩되지 않은 형태로 하나 이상의 분리필름으로 유닛셀들을 권취하거나, 또는 유닛셀의 크기로 분리필름을 절곡하여 유닛셀들 사이에 개재함으로써 제조될 수 있다.The unit cell of the stack / folding type structure includes two or more unit cells in which the anode and the cathode face each other and in which two or more electrode plates are stacked, and the unit cells are wound with at least one separating film in a non- Or by bending the separation film to a size of the unit cell and interposing it between the unit cells.
경우에 따라서는, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 임의의 유닛셀들 사이 및/또는 최외측 유니셀의 외면에 하나 이상의 단일 극판이 추가로 포함될 수도 있다.In some cases, the positive electrode and the negative electrode face each other, and one or more single electrode plates may be further included between any unit cells and / or an outer surface of the outermost unicell.
상기 유닛셀은 양측 최외곽의 극판들이 동일한 전극을 가진 S형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 반대 전극을 가진 D형 유닛셀일 수 있다.The unit cell may be an S-type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides have the same electrode, and a D-type unit cell in which the outermost electrode plates on opposite sides have opposite electrodes.
상기 S형 유닛셀은, 양측 최외곽의 극판들이 양극인 SC형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 음극인 SA형 유닛셀일 수 있다.The S type unit cell may be an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the anode, and an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the cathodes.
라미네이션/스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱하고 소정의 크기로 절취한 후, 하부로부터 순차적으로 음극, 음극의 상부에 분리막, 그리고 양극, 그리고 그 상부에 분리막을 적층하여 제조할 수 있다.The unit cells of the lamination / stacked structure are obtained by coating each metal current collector with an electrode mixture, drying, pressing and cutting to a predetermined size, sequentially forming a negative electrode from the bottom, a separator, And a separator is laminated thereon.
상기 전지케이스의 하나의 구체적인 예로서, 상기 전지케이스는 우수한 내구성의 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 상기 수지 실란트층이 상호 열융착되는 것일 수 있다.As a specific example of the battery case, the battery case is made of a laminate sheet including a resin outer layer of excellent durability, a metal layer of barrier property, and a heat-fusible resin sealant layer, and the resin sealant layers are heat- .
상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.Since the resin outer layer must have excellent resistance from the external environment, it is necessary to have a tensile strength and weather resistance higher than a predetermined level. In this respect, polyethylene terephthalate (PET) and stretched nylon film can be preferably used as the polymer resin of the outer resin layer.
상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.The barrier metal layer may preferably be made of aluminum so as to exhibit a function of improving the strength of the battery case, in addition to a function of preventing foreign matter such as gas or moisture from leaking or leaking.
상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.The resin sealant layer may preferably be a polyolefin resin having low heat absorbability (thermal adhesiveness), low hygroscopicity to suppress penetration of an electrolyte solution, and not being swollen or eroded by an electrolytic solution, Preferably, lead-free polypropylene (CPP) can be used.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.In one specific example, the type of the battery cell is not particularly limited, but specific examples thereof include a lithium ion battery having advantages such as a high energy density, a discharge voltage, and an output stability, a lithium secondary battery such as a lithium ion polymer battery, Battery.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.
상기 음극 활물질로는, 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, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite 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' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x < Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; 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, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.
상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 130 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane and the separation film are interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m, and the thickness is generally 5 to 130 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.Further, in one specific example, in order to improve the safety of the battery, the separation membrane and / or the separation film may be an organic / inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) separation membrane.
상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer on the polyolefin-based separator substrate as an active layer component. In addition to the pore structure contained in the separator substrate itself, the SRS separator is formed by interstitial volume between inorganic particles And has a uniform pore structure.
이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. The use of such an organic / inorganic composite porous separator has the advantage of suppressing an increase in thickness of the cell due to swelling at the time of chemical conversion compared with the case of using a conventional separator, When a gelable polymer is used when liquid electrolyte is impregnated, it can also be used as an electrolyte.
또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, the organic / inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion characteristics by controlling the contents of the inorganic particles and the binder polymer in the separator, so that the cell assembly process can be easily performed.
상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied battery (for example, 0 to 5 V based on Li / Li +). Particularly, when inorganic particles having an ion-transporting ability are used, the ion conductivity in the electrochemical device can be increased and the performance can be improved. Therefore, it is preferable that the ionic conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is difficult to disperse the particles at the time of coating, and there is a problem of an increase in weight during the production of the battery. In the case of an inorganic substance having a high dielectric constant, dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte also contributes to increase ionic conductivity of the electrolyte.
리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 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 nonaqueous liquid electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like 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.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 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, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4,
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
본 발명은 또한 상기 전지셀을 둘 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including at least two battery cells.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.
상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from a cell phone, a wearable electronic device, a portable computer, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The structure of these devices and their fabrication methods are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 제조 장치는, 전지셀의 실링 잉여부를 먼저 상향 가압하여 일차 절곡하고, 추가로 회전하여 이차 절곡하는 절곡 부재를 포함함으로써, 전지셀의 실링 잉여부 절곡 공정에서 하나의 절곡 부재에 의해 실링 잉여부를 원스톱으로 두 번 절곡하여 공정 시간을 단축할 수 있다.As described above, the battery cell manufacturing apparatus according to the present invention includes the folding member that first pressurizes the sealing surplus portion of the battery cell first and then further bends and rotates to thereby fold the battery cell, It is possible to shorten the processing time by bending the sealing surplus portion twice with one stop by the single bending member in the process.
도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 분해도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 제조 장치의 사시도이다;
도 3은 도 2의 전지셀의 실링 잉여부의 절곡 공정 단계별 전지셀 제조 장치의 수직 단면도이다.1 is an exploded view of a conventional pouch type secondary battery;
2 is a perspective view of a battery cell manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention;
3 is a vertical sectional view of the battery cell manufacturing apparatus according to the bending process steps of the sealing surplus portion of the battery cell of FIG.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 제조 장치의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 전지셀의 실링 잉여부의 절곡 공정 단계별 전지셀 제조 장치의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 2 is a perspective view of a battery cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a vertical sectional view of a battery cell manufacturing apparatus according to a bending process step of a sealing remainder of the battery cell of FIG. Respectively.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전지셀 제조 장치(100)는, 셀 고정 지그(200), 가이드 부재(300) 및 절곡 부재(400)로 이루어져 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the battery
셀 고정 지그(200)는 가이드 부재(300)가 실링 잉여부(11)의 내측 단부 부위를 가압하는 위치까지 연장되어 형성되어 있다.The
가이드 부재(300)의 일면에는 전극조립체 수납부(12)의 상면과 외측면에 대응하는 형상의 만입부(310)가 형성되어 있다. 만입부(310)는 수직 단면 상 'ㄱ'자 형상으로 이루어져 있다.A
절곡 부재(400)는 바(bar) 형상으로 이루어져 있다. 구체적으로, 절곡 부재(400)는 접촉부(410) 및 축부(420)로 이루어져 있다. 접촉부(410)는 실링 잉여부(11)의 외측 단부 부위가 접하도록 바의 일면이 만입된 형상으로 이루어져 있고, 축부(420)는 바의 길이 방향에서의 양측 단부들에 형성되어 있고, 동력 장치(도시하지 않음)에 연결되어 절곡 부재의 수직 방향으로의 수직 이동 및 수평 방향으로의 회전 이동을 유도하는 구조로 이루어져 있다.The bending
절곡 공정 단계 (a)에서, 전지셀(10)은 실링 잉여부(11)의 외측 단부 부위가 지그(200)의 외변을 넘어 돌출된 상태로 장착되고, 가이드 부재(300)는 실링 잉여부(11)의 내측 단부 부위를 하향 가압하여 절곡점(13)을 형성한다.In the bending process step (a), the
절곡 공정 단계 (b)에서, 절곡 부재(400)는 절곡점(13)을 기준으로 실링 잉여부(11)의 외측 단부 부위가 상향 절곡되도록, 상향 이동하면서 실링 잉여부(11)의 외측 단부 부위를 가압한다.In the bending process step (b), the bending
절곡 공정 단계 (c)에서, 가이드 부재(300)는 가압 전 위치로 복귀하고 절곡 부재(400)는 수평 방향으로 90도로 회전하여 실링 잉여부(11)의 외측 단부 부위를 수평 방향으로 추가 절곡하도록 작동한다.In the bending process step (c), the
상기한 바와 같이, 전지셀 제조 장치(100)는 전지셀(10)의 실링 잉여부(11)를 먼저 상향 가압하여 일차 절곡하고, 추가로 회전하여 이차 절곡하는 절곡 부재(400)를 포함함으로써, 실링 잉여부(11)를 원스톱으로 두 번 절곡하여 공정 시간을 단축할 수 있다.As described above, the battery
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.
Claims (17)
상기 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 지그의 외변을 넘어 돌출된 상태로 전지셀이 장착되는 셀 고정 지그;
상기 실링 잉여부의 전극조립체 수납부와 접하는 내측 단부 부위를 지면에 대해 수직인 제 1 방향으로 하향 가압하여 절곡점을 형성하는 가이드 부재; 및
상기 절곡점을 기준으로 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 제 1 방향에 대향하는 제 2 방향으로 절곡되도록, 제 2 방향으로 이동하면서 실링 잉여부의 외측 단부 부위를 상향 가압하는 절곡 부재;
를 포함하고 있고,
상기 실링 잉여부의 외측 단부 부위가 제 2 방향으로 절곡된 상태에서, 상기 가이드 부재는 가압 전 위치로 복귀하고, 상기 절곡 부재는 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하는 제 3 방향으로 회전하여 실링 잉여부의 외측 단부 부위를 제 3 방향으로 추가 절곡하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 장치.An apparatus for bending a sealing surplus portion in a direction of an electrode assembly receiving portion in a battery cell having a sealing surplus portion formed on an outer periphery of an electrode assembly receiving portion,
A cell fixing jig in which an outer end portion of the sealing surplus portion is protruded beyond an outer side of the jig to which the battery cell is mounted;
A guide member that presses the inner end portion in contact with the electrode assembly receiving portion of the sealing surplus portion downward in a first direction perpendicular to the paper surface to form a bending point; And
A bending member for upwardly pressing the outer end portion of the sealing surplus portion while moving in the second direction so that an outer end portion of the sealing surplus portion is bent in a second direction opposite to the first direction on the basis of the bending point;
And,
The guide member returns to the pre-pressing position in a state where the outer end portion of the sealing surplus portion is bent in the second direction, and the bending member rotates in the third direction orthogonal to the first direction and the second direction, And to further bend the outer end portion of the portion in the third direction.
실링 잉여부의 외측 단부 부위에 접하도록 바의 일면이 만입된 형상으로 이루어진 접촉부; 및
상기 바의 길이 방향에서의 양측 단부들에 형성되어 있고, 동력 장치에 연결되어 절곡 부재의 제 2 방향으로의 수직 이동 및 제 3 방향으로의 회전 이동을 유도하는 축부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조 장치.5. The bending device according to claim 4,
A contact portion having a shape in which one side of the bar is recessed so as to abut the outer end portion of the sealing surplus portion; And
A shaft portion formed at both side ends in the longitudinal direction of the bar and connected to the power unit to induce vertical movement of the bending member in the second direction and rotational movement in the third direction;
The battery cell manufacturing apparatus comprising:
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