特許 7495068 二次電池の加圧装置および加圧方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】二次電池の加圧装置および加圧方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20240528BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20240528BHJP

   H01M 50/202 20210101ALI20240528BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M10/058

H01M50/202 501P

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022527873

(86)(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-18

(86)【国際出願番号】 KR2021001568

(87)【国際公開番号】W WO2021162361

(87)【国際公開日】2021-08-19

【審査請求日】2022-05-16

(31)【優先権主張番号】10-2020-0017844

(32)【優先日】2020-02-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リー、ジュン ピル

(72)【発明者】

【氏名】キム、イエ エウン

(72)【発明者】

【氏名】リー、ジェオン ベオム

【審査官】小川 進

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０５２０９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－００６２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１１２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７９５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２９７７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／００４３４３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極組立体およびパウチを含む二次電池が配置される配置部材と、
前記配置部材に配置された二次電池を加圧する加圧部材とを含み、
前記加圧部材は、
前記配置部材に配置された前記二次電池のパウチ中の前記電極組立体が収容された前記パウチの収容部を加圧する収容部加圧ジグと、
前記配置部材に配置された前記二次電池のパウチ中の前記収容部の周面に沿って形成されたシール部を加圧するシール部加圧ジグとを含み、
前記シール部加圧ジグは、前記シール部と対応する前記収容部加圧ジグの表面に結合され、前記収容部加圧ジグから伝達される加圧力により前記シール部を加圧し、
前記シール部加圧ジグは、複数の加圧ブロックが組み立てられて形成され、
前記シール部加圧ジグは、電極リードが引き出された前記二次電池に備えられた前記パウチの一面を除いた３面を同時に加圧する「コ」字形状を有するか、又は、前記電極リードが引き出された前記二次電池に備えられたパウチの一面を含んだ４面を同時に加圧する「□」形状を有する、二次電池加圧装置。

【請求項2】

前記複数の加圧ブロックは、前記収容部加圧ジグに結合される第１加圧ブロック、前記シール部を加圧する第２加圧ブロック、および前記第１加圧ブロックと前記第２加圧ブロックとの間に配置される１つ以上の第３加圧ブロックを含む、請求項１に記載の二次電池加圧装置。

【請求項3】

前記第１および第２加圧ブロックは、前記第３加圧ブロックよりも大きい剛性を有する、請求項２に記載の二次電池加圧装置。

【請求項4】

前記第３加圧ブロックは、弾性復原力を有する素材からなる、請求項３に記載の二次電池加圧装置。

【請求項5】

前記シール部を加圧する前記第２加圧ブロックの加圧面は、前記シール部を多段に加圧するように複数の加圧突起が形成される、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の二次電池加圧装置。

【請求項6】

前記シール部加圧ジグは、前記収容部加圧ジグに着脱可能に結合される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の二次電池加圧装置。

【請求項7】

前記シール部加圧ジグは、前記収容部加圧ジグの中心に向かう方向または反対方向に位置調節可能に結合される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の二次電池加圧装置。

【請求項8】

前記パウチの収容部を加圧する収容部加圧ジグの加圧面には、前記パウチの収容部を弾力的に加圧する弾性部材を含む、請求項２に記載の二次電池加圧装置。

【請求項9】

電極組立体およびパウチを含む二次電池を配置部材に配置する配置ステップと、
前記配置部材に配置された二次電池を加圧部材により加圧する加圧ステップとを含み、
前記加圧ステップは、
前記配置部材に配置された二次電池のパウチ中の前記電極組立体が収容された前記パウチの収容部を前記加圧部材の収容部加圧ジグにより加圧する第１加圧工程と、
前記配置部材に配置された二次電池のパウチ中の前記収容部の周面に沿って形成されたシール部を前記加圧部材のシール部加圧ジグにより加圧する第２加圧工程とを含み、
前記シール部加圧ジグは、前記シール部と対応する前記収容部加圧ジグに結合され、前記収容部加圧ジグから伝達される加圧力により前記シール部を加圧し、
前記配置ステップと前記加圧ステップとの間には、複数の加圧ブロックを順次組み立てて前記シール部加圧ジグを組み立てる組み立てステップをさらに含み、
前記シール部加圧ジグは、電極リードが引き出された前記二次電池に備えられた前記パウチの一面を除いた３面を同時に加圧する「コ」字形状を有するか、又は、前記電極リードが引き出された前記二次電池に備えられたパウチの一面を含んだ４面を同時に加圧する「□」形状を有する、二次電池加圧方法。

【請求項10】

前記組み立てステップは、前記シール部と対応する面積を有する複数の加圧ブロックを準備し、前記複数の加圧ブロックは、第１加圧ブロック、第２加圧ブロック、および１つ以上の第３加圧ブロックを含む、請求項９に記載の二次電池加圧方法。

【請求項11】

前記組み立てステップは、前記第１加圧ブロックを前記収容部加圧ジグに結合し、前記シール部を加圧する前記第２加圧ブロックを前記第１加圧ブロックの外側に配置した後、前記第１および第２加圧ブロックの間に１つ以上の第３加圧ブロックを配置してシール部加圧ジグを組み立てる、請求項１０に記載の二次電池加圧方法。

【請求項12】

前記第１および第２加圧ブロックは、前記第３加圧ブロックよりも大きい剛性を有する素材から製造され、
前記第３加圧ブロックは、弾性復原力を有する素材から製造される、請求項１１に記載の二次電池加圧方法。

【請求項13】

前記組み立てステップと前記加圧ステップとの間には、前記シール部加圧ジグを前記収容部加圧ジグに結合する結合ステップをさらに含み、
前記結合ステップは、前記配置部材に配置されたパウチのシール部と対応する収容部加圧ジグの表面にシール部加圧ジグを配置した後、ボルトを前記シール部加圧ジグの表面に形成された長孔を貫通させシール部加圧ジグに結合して、シール部加圧ジグを収容部加圧ジグに結合し、前記長孔内で前記ボルトを移動させて前記シール部加圧ジグの位置を調節する、請求項１２に記載の二次電池加圧方法。

【請求項14】

前記加圧ステップは、前記パウチの収容部を加圧する前記収容部加圧ジグの加圧面に、前記パウチの収容部を弾力的に加圧する弾性部材を結合する工程をさらに含む、請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の二次電池加圧方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２０年０２月１３日付けの韓国特許出願第１０－２０２０－００１７８４４号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、二次電池を加圧する二次電池の加圧装置および加圧方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池をいい、かかる二次電池は、フォン（Ｐｈｏｎｅ）、ノートブックコンピュータ、およびカムコーダなどの先端電子機器分野で広く用いられている。

【0003】

前記二次電池は、缶型二次電池と、パウチ型二次電池に分類され、前記パウチ型二次電池は、電極組立体、電解液、および電極組立体と電解液を収容するパウチを含む。そして、前記電極組立体は、電極とセパレータが交互に積層される構造を有する。そして、パウチは、電極組立体を収容する収容部と、収容部をシールするシール部とを含む。

【0004】

一方、前記二次電池は、性能の向上と寿命の延長のために均一な圧力で加圧されるが、この際、前記二次電池は、前記パウチの内部に発生したガス圧によりパウチのシール部がベント（ｖｅｎｔ）されるという問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記のような問題を解決するために発明されたものであり、本発明は、二次電池を加圧する際、パウチに含まれたシール部をともに加圧することで、パウチに含まれた収容部に発生したガス圧により前記シール部がベントされるのを防止することができ、これにより、二次電池を安定的に加圧して性能の向上および寿命を延長させることができる、二次電池の加圧装置および加圧方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記のような目的を達成するための本発明の二次電池加圧装置は、電極組立体およびパウチを含む二次電池が配置される配置部材と、前記配置部材に配置された二次電池を加圧する加圧部材とを含み、前記加圧部材は、前記配置部材に配置された前記二次電池のパウチ中の前記電極組立体が収容された前記パウチの収容部を加圧する収容部加圧ジグと、前記配置部材に配置された前記二次電池のパウチ中の前記収容部の周面に沿って形成されたシール部を加圧するシール部加圧ジグとを含み、前記シール部加圧ジグは、前記シール部と対応する前記収容部加圧ジグの表面に結合され、前記収容部加圧ジグから伝達される加圧力により前記シール部を加圧してもよい。

【0007】

前記シール部加圧ジグは、前記シール部と対応する面積を有する複数の加圧ブロックが組み立てられて形成されてもよい。
前記複数の加圧ブロックは、前記収容部加圧ジグに結合される第１加圧ブロック、前記シール部を加圧する第２加圧ブロック、および前記第１加圧ブロックと前記第２加圧ブロックとの間に配置される１つ以上の第３加圧ブロックを含んでもよい。

【0008】

前記第１および第２加圧ブロックは、前記第３加圧ブロックよりも大きい剛性を有してもよい。
前記第３加圧ブロックは、弾性復原力を有する素材からなってもよい。

【0009】

前記シール部を加圧する前記第２加圧ブロックの加圧面は、前記シール部を多段に加圧するように複数の加圧突起が形成されてもよい。
前記シール部加圧ジグは、前記収容部加圧ジグに着脱可能に結合されてもよい。

【0010】

前記シール部加圧ジグは、前記収容部加圧ジグの中心に向かう方向または反対方向に位置調節可能に結合されてもよい。
前記パウチの収容部を加圧する収容部加圧ジグの加圧面には、前記パウチの収容部を弾力的に加圧する弾性部材を含んでもよい。

【0011】

一方、本発明の二次電池加圧方法は、電極組立体およびパウチを含む二次電池を配置部材に配置する配置ステップ（Ｓ１０）と、前記配置部材に配置された二次電池を加圧部材により加圧する加圧ステップ（Ｓ２０）とを含み、前記加圧ステップ（Ｓ２０）は、前記配置部材に配置された二次電池のパウチ中の前記電極組立体が収容された前記パウチの収容部を前記加圧部材の収容部加圧ジグにより加圧する第１加圧工程と、前記配置部材に配置された二次電池のパウチ中の前記収容部の周面に沿って形成されたシール部を前記加圧部材のシール部加圧ジグにより加圧する第２加圧工程とを含み、前記シール部加圧ジグは、前記シール部と対応する前記収容部加圧ジグに結合され、前記収容部加圧ジグから伝達される加圧力により前記シール部を加圧してもよい。

【0012】

前記配置ステップ（Ｓ１０）と前記加圧ステップ（Ｓ２０）との間には、前記シール部加圧ジグを組み立てる組み立てステップ（Ｓ１５）をさらに含み、前記組み立てステップ（Ｓ１５）は、前記シール部と対応する面積を有する複数の加圧ブロックを準備し、前記複数の加圧ブロックは、第１加圧ブロック、第２加圧ブロック、および１つ以上の第３加圧ブロックを含んでもよい。

【0013】

前記組み立てステップ（Ｓ１５）は、前記第１加圧ブロックを前記収容部加圧ジグに結合し、前記シール部を加圧する前記第２加圧ブロックを前記第１加圧ブロックの外側に配置した後、前記第１および第２加圧ブロックの間に１つ以上の第３加圧ブロックを配置してシール部加圧ジグを組み立ててもよい。

【0014】

前記第１および第２加圧ブロックは、前記第３加圧ブロックよりも大きい剛性を有する素材から製造され、前記第３加圧ブロックは、弾性復原力を有する素材から製造されてもよい。

【0015】

前記組み立てステップ（Ｓ１５）と前記加圧ステップ（Ｓ２０）との間には、前記シール部加圧ジグを前記収容部加圧ジグに結合する結合ステップ（Ｓ１７）をさらに含み、前記結合ステップ（Ｓ１７）は、前記配置部材に配置されたパウチのシール部と対応する収容部加圧ジグの表面にシール部加圧ジグを配置した後、ボルトを前記シール部加圧ジグの表面に形成された長孔を貫通させシール部加圧ジグに結合して、シール部加圧ジグを収容部加圧ジグに結合し、前記長孔内で前記ボルトを移動させて前記シール部加圧ジグの位置を調節してもよい。

【0016】

前記加圧ステップ（Ｓ２０）は、前記パウチの収容部を加圧する前記収容部加圧ジグの加圧面に、前記パウチの収容部を弾力的に加圧する弾性部材を結合する工程をさらに含んでもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明の二次電池加圧装置は、配置部材および加圧部材を含み、この際、前記加圧部材は、収容部加圧ジグおよびシール部加圧ジグを含むことに特徴を有する。かかる特徴により、パウチの収容部およびシール部を同時に加圧することができ、それにより、収容部に発生したガス圧によりシール部がベントされるのを防止することができる。その結果、二次電池の性能および寿命を安定的に向上させることができる。

【0018】

また、本発明の二次電池加圧装置において、シール部加圧ジグは、複数の加圧ブロックが組み立てられて形成されることに特徴を有する。かかる特徴により、パウチのシール部の高さと同一にシール部加圧ジグを組み立てることができ、それにより、互換性を高めることができる。

【0019】

また、本発明の二次電池加圧装置において、複数の加圧ブロックは、第１および第２加圧ブロックと、それらの間に配置される第３加圧ブロックとを含み、この際、前記第１および第２加圧ブロックは、第３加圧ブロックよりも大きい剛性を有することに特徴を有する。かかる特徴により、シール部を加圧するシール部加圧ジグの加圧面が変形されるのを防止することができ、それにより、パウチのシール部を安定的に加圧することができる。

【0020】

また、本発明の二次電池加圧装置において、第３加圧ブロックは、弾性復原力を有する素材からなることに特徴を有する。かかる特徴により、パウチのシール部を弾力的に加圧することができ、その結果、シール部が毀損されるのを防止することができる。

【0021】

また、本発明の二次電池加圧装置において、シール部を加圧する第２加圧ブロックの加圧面には、複数の加圧突起が形成されることに特徴を有する。かかる特徴により、パウチのシール部を多段に加圧することができ、その結果、シール部のベントを顕著に防止することができる。

【0022】

また、本発明の二次電池加圧装置において、シール部加圧ジグは、収容部加圧ジグに着脱可能に結合されることに特徴を有する。かかる特徴により、メンテナンスの容易性を高めることができ、多様な大きさおよび面積を有するシール部加圧ジグを取り替えることができるため互換性を高めることができる。

【0023】

また、本発明の二次電池加圧装置において、パウチの収容部を加圧する収容部加圧ジグの加圧面には、弾性部材が備えられることに特徴を有する。かかる特徴により、前記パウチの収容部を弾力的に加圧することができ、特に収容部の毀損および跡の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置を示した分離斜視図である。

【図2】図１の断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置のシール部加圧ジグを示した分離斜視図である。

【図4】図３の断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置の収容部加圧ジグとシール部加圧ジグの結合構造を示した斜視図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧方法を示すフローチャートである。

【図7】本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧方法における弾性部材を示した断面図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る二次電池加圧装置を示した断面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る二次電池加圧装置を示した断面図である。

【図10】本発明の第３実施形態に係る二次電池加圧装置の他の実施形態を示した断面図である。

【図11】本発明の第４実施形態に係る二次電池加圧装置を示した斜視図である。

【図12】本発明の第５実施形態に係る二次電池加圧装置を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、本発明は、種々の他の形態で実現されてもよく、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面上、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体をわたって類似した部分に対しては類似した図面符号を付した。

【0026】

［本発明の二次電池］
本発明の二次電池１０は、図１に示されているように、電極組立体１１、前記電極組立体１１を収容するパウチ１２、および前記電極組立体１１に連結され、先端が前記パウチの外に引き出される電極リード１３を含む。

【0027】

前記電極組立体１１は、電極とセパレータが交互に積層される構造を有し、前記パウチ１２は、前記電極組立体１１を収容する収容部１２ａと、前記収容部１２ａの周面に沿って備えられ、前記収容部１２ａを密封するシール部１２ｂとを含む。

【0028】

一方、上記のような構造を有する二次電池１０は、電池の性能および寿命の延長のために均一な圧力で加圧されるが、この際、本出願の第１実施形態に係る加圧装置を用いる。特に、本出願の第１実施形態に係る加圧装置は、パウチ１２の収容部１２ａおよびシール部１２ｂをともに加圧し、これにより、二次電池の加圧時にシール部１２ｂがベントされるのを防止することができる。その結果、二次電池１０を均一に加圧して電池の性能および寿命を向上させることができる。

【0029】

以下、本出願の第１実施形態に係る二次電池加圧装置を詳しく説明する。
［本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置］
本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置１００は、図１～図５に示されているように、電極組立体１１およびパウチ１２を含む二次電池１０が配置される配置部材１１０と、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０に向かって移動可能に備えられ、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０を加圧する加圧部材１２０とを含む。

【0030】

ここで、前記加圧部材１２０は、パウチ１２の収容部１２ａおよびシール部１２ｂをともに加圧し、これにより、収容部１２ａに発生したガス圧によりシール部１２ｂがベント（ｖｅｎｔ）されるのを防止することができる。すなわち、加圧部材１２０は、シール部１２ｂを加圧してシール部１２ｂのシール力を増大させ、これにより、収容部１２ａに発生したガス圧によりシール部１２ｂがベント（ｖｅｎｔ）されるのを防止することができる。

【0031】

一例として、前記加圧部材１２０は、前記配置部材１１０に配置された前記二次電池１０のパウチ１２中の前記電極組立体１１が収容された前記パウチ１２の収容部１２ａを加圧する収容部加圧ジグ１２１と、前記配置部材１１０に配置された前記二次電池１０のパウチ１２中の前記収容部１２ａの周面に沿って形成されたシール部１２ｂを加圧するシール部加圧ジグ１２２とを含む。

【0032】

これにより、前記加圧部材１２０は、収容部加圧ジグ１２１およびシール部加圧ジグ１２２を介して、パウチ１２の収容部１２ａおよびシール部１２ｂをともに加圧することができる。その結果、シール部１２ｂのシール力を増大させ、収容部１２ａに発生したガス圧によりシール部１２ｂがベントされるのを防止することができる。

【0033】

一方、前記シール部加圧ジグ１２２は、前記シール部１２ｂと対応する前記収容部加圧ジグ１２１の表面に結合される。これにより、前記シール部加圧ジグ１２２は、前記収容部加圧ジグ１２１から伝達される加圧力により、前記シール部１２ｂを加圧することができる。

【0034】

一方、前記シール部加圧ジグ１２２は、前記シール部１２ｂと対応する面積を有する複数の加圧ブロックが組み立てられて形成される。すなわち、複数の加圧ブロックは、図３で見た際、上下方向に結合され、シール部加圧ジグ１２２として組み立てられる。これにより、毀損または変形が発生した加圧ブロックのみを取り替えて再使用することができ、特にシール部１２ｂの高さに合わせてシール部加圧ジグ１２２の高さを調節することができるため互換性を高めることができる。すなわち、複数の加圧ブロックは、シール部１２ｂと同じ高さに調節してもよく、シール部１２ｂよりも小さい高さに調節してもよく、シール部１２ｂよりも大きい高さに調節してもよい。

【0035】

一方、複数の加圧ブロックは、互いに結合される溝および突起を有するレゴブロック形態を有し、これにより、組み立ておよび分解の便宜性を高めることができる。すなわち、互いに結合される１つの加圧ブロックの結合面に結合溝が形成され、他の１つの加圧ブロックの結合面に、前記結合溝に結合される結合突起が形成される。ここで、組み立てられた複数の加圧ブロックは、容易に分離しないように接着剤１２３により接着されてもよい。

【0036】

一方、前記複数の加圧ブロックは、前記収容部加圧ジグ１２１に結合される第１加圧ブロック１２２ａ、前記シール部１２ｂを加圧する第２加圧ブロック１２２ｂ、および前記第１加圧ブロック１２２ａと前記第２加圧ブロック１２２ｂとの間に配置される１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃを含む。すなわち、前記複数の加圧ブロックは、図３を参照すると、第１加圧ブロック１２２ａ、１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃ、および第２加圧ブロック１２２ｂが上下方向に沿って順次結合される。

【0037】

ここで、前記第１加圧ブロック１２２ａおよび第２加圧ブロック１２２ｂは、前記第３加圧ブロック１２２ｃよりも大きい剛性を有する。これにより、前記第１加圧ブロック１２２ａを前記収容部加圧ジグ１２１に効果的に結合することができ、第２加圧ブロック１２２ｂを介してシール部１２ｂを効果的に加圧することができ、１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃを介して、第１加圧ブロック１２２ａまたは第２加圧ブロック１２２ｂから伝達される加圧力を効果的に吸収して均一な加圧力を維持させることができる。

【0038】

特に前記第３加圧ブロック１２２ｃは、弾性復原力を有する素材である合成樹脂からなる。これにより、第１加圧ブロック１２２ａまたは第２加圧ブロック１２２ｂから伝達される加圧力を効果的に吸収することができる。

【0039】

一方、前記シール部加圧ジグ１２２は、前記収容部加圧ジグ１２１に着脱可能に結合される。すなわち、前記収容部加圧ジグ１２１に形成された長孔１２１ａを貫通するボルト１２１ｂを前記シール部加圧ジグ１２２に結合すると、前記シール部加圧ジグ１２２と前記収容部加圧ジグ１２１を結合することができ、前記ボルト１２１ｂを外すと、前記シール部加圧ジグ１２２と前記収容部加圧ジグ１２１を分離することができる。

【0040】

一方、前記シール部加圧ジグ１２２は、前記収容部加圧ジグ１２１の中心に向かう方向または反対方向に位置調節可能に結合される。すなわち、前記収容部加圧ジグ１２１に形成された長孔１２１ａは前記収容部加圧ジグ１２１の中心に向かう方向に長く形成され、前記ボルト１２１ｂを前記長孔１２１ａ内で移動させると、前記ボルト１２１ｂと連動して前記シール部加圧ジグ１２２を前記収容部加圧ジグ１２１の中心に向かう方向または反対方向に移動させることができ、その結果、前記シール部加圧ジグ１２２の位置を調節することができる。

【0041】

かかる構造を有する前記シール部加圧ジグ１２２は、パウチのシール部を効果的に加圧することができ、使用便宜性を高めることができ、多様な大きさの二次電池に互換性があるように使用することができる。

【0042】

したがって、本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置１００は、配置部材１１０および加圧部材１２０を含むことで、二次電池１０に含まれたパウチ１２の収容部１２ａおよびシール部１２ｂをともに加圧することができる。これにより、シール部１２ｂのシール力を増大させ、収容部１２ａに発生したガス圧によりシール部１２ｂがベントされるのを防止することができる。

【0043】

以下、本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧装置を用いた加圧方法を説明する。
［本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧方法］
本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧方法は、図６に示されているように、電極組立体１１およびパウチ１２を含む二次電池１０を配置部材１１０に配置する配置ステップ（Ｓ１０）と、加圧部材１２０のシール部加圧ジグ１２２を組み立てる組み立てステップ（Ｓ１５）と、加圧部材１２０のシール部加圧ジグ１２２と収容部加圧ジグ１２１を結合する結合ステップ（Ｓ１７）と、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０を加圧部材１２０により加圧する加圧ステップ（Ｓ２０）とを含む。

【0044】

配置ステップ
配置ステップ（Ｓ１０）は、配置部材１１０の上面に二次電池１０を配置する。
一方、二次電池１０は、電極組立体１１と、前記電極組立体１１を収容するパウチ１２とを含む。ここで、前記パウチ１２は、電極組立体１１を収容する収容空間が形成されたケースと、前記ケースに結合される蓋とを含む。かかる構造を有するパウチ１２は、電極組立体をケースの収容空間に収容した状態で蓋を結合する。すると、電極組立体を収容する収容部１２ａと、収容部１２ａをシールするシール部１２ｂとが形成されたパウチ１２を製造することができる。

【0045】

かかる二次電池１０を配置部材１１０の上面に配置するが、この際、前記蓋が配置部材１１０に支持されるように二次電池１０を配置する。

【0046】

組み立てステップ
組み立てステップ（Ｓ１５）は、前記シール部１２ｂと対応する面積を有する複数の加圧ブロックを準備した後、複数の加圧ブロックを順次組み立ててシール部加圧ジグ１２２を完成する。一例として、前記複数の加圧ブロックは、第１加圧ブロック１２２ａ、第２加圧ブロック１２２ｂ、および１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃを含む。このように準備された第１加圧ブロック１２２ａは、前記収容部加圧ジグ１２１に結合されるものとして最上端に配置し、第２加圧ブロック１２２ｂは、前記シール部１２ｂを加圧するためのものとして最下端に配置し、１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃは、第１加圧ブロック１２２ａと第２加圧ブロック１２２ｂとの間に配置する。

【0047】

ここで、前記第１および第２加圧ブロック１２２ａ、１２２ｂは、前記第３加圧ブロック１２２ｃよりも大きい剛性を有する素材から製造される。これにより、シール部加圧ジグ１２２を収容部加圧ジグ１２１に安定的に結合することができ、シール部１２ｂを安定的に加圧することができる。また、前記第３加圧ブロック１２２ｃは、弾性復原力を有する素材から製造される。これにより、シール部１２ｂを弾力的に加圧してシール部１２ｂの毀損を防止することができる。

【0048】

結合ステップ
結合ステップ（Ｓ１７）は、シール部加圧ジグ１２２を収容部加圧ジグ１２１に結合する。すなわち、前記結合ステップ（Ｓ１７）は、前記配置部材１１０に配置されたパウチ１２のシール部１２ｂと対応する収容部加圧ジグ１２１の表面にシール部加圧ジグ１２２を配置する。次に、ボルト１２１ｂを前記収容部加圧ジグ１２１の表面に形成された長孔１２１ａを貫通させた後、シール部加圧ジグ１２２に結合する。すると、シール部加圧ジグ１２２と収容部加圧ジグ１２１が結合されることで、加圧部材１２０が完成される。

【0049】

この際、前記長孔１２１ａ内で前記ボルト１２１ｂを移動させると、前記シール部加圧ジグ１２２の位置を調節することができる。

【0050】

加圧ステップ
前記加圧ステップ（Ｓ２０）は、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０に向かって加圧部材１２０を下降させ、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０を加圧する。すなわち、前記加圧ステップ（Ｓ２０）は、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０のパウチ１２中の前記電極組立体１１が収容された前記パウチ１２の収容部１２ａを前記加圧部材１２０の収容部加圧ジグ１２１により加圧する第１加圧工程と、前記配置部材１１０に配置された二次電池１０のパウチ１２中の前記収容部１２ａの周面に沿って形成されたシール部１２ｂを前記加圧部材１２０のシール部加圧ジグ１２２により加圧する第２加圧工程とを含む。

【0051】

一方、前記シール部加圧ジグ１２２は、前記シール部１２ｂと対応する前記収容部加圧ジグ１２１に結合されることで、前記収容部加圧ジグ１２１から伝達される加圧力により前記シール部１２ｂを加圧する。これにより、シール部１２ｂのシール力を大幅に向上させることができ、その結果、収容部１２ａ内に発生したガス圧によりシール部１２bがベントされるのを防止することができる。

【0052】

一方、前記加圧ステップ（Ｓ２０）は、図７に示されているように、シール部１２ｂを加圧する前に、パウチ１２の収容部１２ａを加圧する前記収容部加圧ジグ１２１の加圧面に弾性力を有する弾性部材１３０を結合する。これにより、前記パウチの収容部１２ａを弾力的に加圧することができ、その結果、収容部１２ａの毀損および跡の発生を防止することができる。

【0053】

一方、前記加圧ステップ（Ｓ２０）は、弾性部材１３０をパウチの収容部またはシール部に付着してもよく、これにより、パウチの収容部およびシール部をより弾力的に加圧することができる、よって、本発明の第１実施形態に係る二次電池加圧方法は、二次電池の加圧時、パウチの収容部およびシール部をともに加圧することで、シール部のシール力を大幅に増大させることができ、その結果、シール部がベントされるのを防止することができる。

【0054】

以下、本発明の他の実施形態を説明するにおいて、前述した実施形態と同一の構成を有する構成符号に対しては同一の構成符号を用い、重複する説明は省略する。

【0055】

［本発明の第２実施形態に係る二次電池加圧装置］
本発明の第２実施形態に係る二次電池加圧装置１００は、図８に示されているように、シール部１２ｂを加圧するシール部加圧ジグ１２２を含み、この際、前記シール部加圧ジグ１２２は、第１加圧ブロック１２２ａ、第２加圧ブロック１２２ｂ、および１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃを含む。

【0056】

ここで、シール部１２ｂを加圧する第２加圧ブロックの加圧面には、前記シール部１２ｂを多段に加圧するように複数の加圧突起１２２ｂ－１が形成され、複数の加圧突起１２２ｂ－１によりシール部１２ｂを多段にシールすることができる。その結果、シール部１２ｂがベントされるのを大幅に防止することができる。

【0057】

［本発明の第３実施形態に係る二次電池加圧装置］
本発明の第３実施形態に係る二次電池加圧装置１００は、図９および図１０に示されているように、シール部加圧ジグ１２２'を備えた加圧部材１２０'を含み、この際、前記シール部加圧ジグ１２２'は、第１加圧ブロック１２２ａ、第２加圧ブロック１２２ｂ'、および１つ以上の第３加圧ブロック１２２ｃを含む。

【0058】

ここで、前記シール部１２ｂを加圧する第２加圧ブロック１２２ｂ'は、前記第１および第２加圧ブロック１２２ａ、１２２ｃよりも大きい幅を有するかまたは小さい幅を有する。これにより、シール部１２ｂの幅に応じて第２加圧ブロック１２２ｂ'のみを取り替えて用いることができる。その結果、シール部加圧ジグ１２２'全体を取り替える必要がないため、使用便宜性を高めることができる。

【0059】

［本発明の第４実施形態に係る二次電池加圧装置］
本発明の第４実施形態に係る二次電池加圧装置１００は、図１１に示されているように、収容部加圧ジグ１２１およびシール部加圧ジグ１２２Ａを備えた加圧部材１２０Ａを含み、この際、前記シール部加圧ジグ１２２Ａは、電極リード１３が引き出された二次電池１０に備えられたたパウチ１２の一面を除いた３面を同時に加圧するように「コ」字形状を有する。これにより、パウチのシール部を安定的に加圧することができる。

【0060】

［本発明の第５実施形態に係る二次電池加圧装置］
本発明の第５実施形態に係る二次電池加圧装置１００は、図１２に示されているように、収容部加圧ジグ１２１およびシール部加圧ジグ１２２Ｂを備えた加圧部材１２０Ｂを含み、この際、前記シール部加圧ジグ１２２Ｂは、電極リード１３が引き出された二次電池１０に備えられたパウチ１２の一面を含んだ４面を同時に加圧するように「□」形状を有する。これにより、パウチのシール部を安定的に加圧することができる。

【0061】

本発明の範囲は上記の詳細な説明よりは後述の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲そしてその均等概念から導き出される多様な実施形態が可能である。

【符号の説明】

【0062】

１００：二次電池加圧装置
１１０：配置部材
１２０：加圧部材
１２１：収容部加圧ジグ
１２２：シール部加圧ジグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】