(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デッドスペースを含む電池セルに対してフォーメーション（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）過程を進めて前記電池セルの内部にガスを発生させる段階と、
ガス除去装置のピアシング（ｐｉｅｒｃｉｎｇ）ツールを閉じて前記デッドスペースに貫通口を形成し、前記ピアシングツールを介して前記電池セル内のガスを排出させる段階と、
ガス排出後にガス除去装置のシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）ツールを閉じて前記電池セル内の電極組立体と隣接した前記デッドスペースの内側部を融着させる段階と、
前記シーリングツールが閉じられた状態で前記ピアシングツールを開放し、前記ピアシングツールの開放時に飛散する電解液が前記電池セルに付くことを前記シーリングツールが遮断するようにする段階と、
前記ピアシングツールが開放された後、前記シーリングツールを開放する段階と
を含む二次電池の製造方法。
【請求項２】
前記融着されたデッドスペース部分を切断し、残りのデッドスペース部分を除去する段階をさらに含む請求項１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項３】
前記ガスを排出させる段階は、
前記貫通口に真空を印加して前記電池セルの内部と外部の圧力差を用いる請求項１または２に記載の二次電池の製造方法。
【請求項４】
前記ガスを排出させる段階は、
前記真空を印加しながら、前記デッドスペースの上面と下面をそれぞれ上下に引っ張る請求項３に記載の二次電池の製造方法。
【請求項５】
前記ガスを排出させる段階は、
前記電池セルに圧力を印加する請求項１から４のいずれか１項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項６】
前記圧力を印加することは、
前記電池セルの一面または両面に圧力を印加する請求項５に記載の二次電池の製造方法。
【請求項７】
前記デッドスペースの内側部を融着させる段階は、
前記シーリングツールで前記デッドスペースを熱融着させる請求項１から６のいずれか１項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記デッドスペースの内側部を融着させる段階は、
前記ピアシングツールが閉じられた状態で前記シーリングツールを閉じる請求項１から７のいずれか１項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記貫通口を形成する段階は、
前記ピアシングツールを用いて前記デッドスペースの上面及び下面に穿孔する請求項１から８のいずれか１項に記載の二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の二次電池の製造方法に関し、より詳しくはデギャッシング（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）工程を改善して電解液の飛散を防止することによって、電解液飛散による製品の汚染を防止することができる二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、充放電が可能で、軽いながらもエネルギー密度及び出力密度の高いリチウム二次電池がワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として幅広く用いられている。また、ガソリン車両、ディーゼル車両など化石燃料を用いる既存の内燃機関自動車の大気汚染及び温室ガス問題を解決するための代替方案として、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、バッテリー電気自動車（ＢＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）などが提示されているものの、リチウム二次電池はこのような内燃機関代替自動車の動力源としても注目されている。
【０００３】
このようなリチウム二次電池においては、その特性上、初サイクル時に正極活物質の活性化のためのフォーメーション（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）過程が必須的に先行されなければならないが、このようなフォーメーション過程によって電池セルの内部に多量のガスが発生するようになる。この後、発生したガスは開封されるか、切開された排出口を介して除去され、ガス排出部位は再び熱融着されて密封される。このように電池セルの内部のガスを排出させ、その排出通路を熱融着させる工程を一般にデギャッシング（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）工程と言う。
【０００４】
ところで、従来のデギャッシング工程では、真空排気の影響によって器具に付いていた電解液が飛散する現象が発生し、飛散した電解液が製品に付いて製品を汚染する問題が起きている。
【０００５】
したがって、このような問題点等を根本的に解決することができる技術が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、デギャッシング（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）工程時に電解液が電池に飛散して、電池に電解液が付くことを防止することにより、電解液飛散による製品の汚染を防止することができる二次電池の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態による二次電池の製造方法は、デッドスペースを含む電池セルに対してフォーメーション（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）過程を進めて電池セルの内部にガスを発生させる段階、ガス除去装置のピアシング（ｐｉｅｒｃｉｎｇ）ツールを閉じて前記デッドスペースに貫通口を形成し、前記ピアシングツールを介して前記電池セル内のガスを排出させる段階、ガス排出後にガス除去装置のシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）ツールを閉じて前記電池セル内の電極組立体と隣接した前記デッドスペースの内側部を融着させる段階、前記シーリングツールが閉じられた状態で前記ピアシングツールを開放する段階、及び前記ピアシングツールが開放された後、前記シーリングツールを開放する段階を含むことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、デギャッシング（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）工程時に電解液が電池に飛散して、電池に電解液が付くことを防止することにより、電解液飛散によって製品が汚染することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例による二次電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２−７】二次電池の製造過程を概略的に示した図である。
【図８−１１】デギャッシング過程時におけるガス除去装置の各構成の動作を説明するための図である。
【図１２】電池セルに圧力を印加する他の実施例をみせる図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明の好ましい実施例をより詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的且つ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適宜定義することができるとの原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されなければならない。したがって、本明細書に記載された実施例と図に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎないだけであり、本発明の技術的思想を全て代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替し得る多様な均等物と変形例等があり得ることを理解しなければならない。
【００１１】
図１は、本発明の実施例による二次電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。また、図２から図７は、二次電池の製造過程を概略的に示した図であり、図８から図１１はデギャッシング過程時にガス除去装置の各構成の動作を説明するための図である。
【００１２】
先ず、図２でのように電極端子１１２、１１４が連結されている電極組立体１１０を電池ケース１３０の収納部１２０に取り付けた後、電池ケース１３０を半分に折る。このとき、電池ケース１３０は、後続のフォーメーション（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）過程で発生するガスを捕集した後、切断するための空間（デッドスペース）が含まれるので、一側（図では右側）が他の側より遥かに大きく形成される（Ｓ１１０）。
【００１３】
次に、図３でのように電池ケース１３０の収納部１２０に電極組立体１１０を取り付けた状態で、電池ケース１３０の外周面のうち一側端部１５０を除いた残りの部位等１４０を熱融着させてシーリングする。次いで、非シーリング部位（以下、デッドスペースという）１５０を介して電解液を注入した後、図４のようにデッドスペース１５０の一側角の端部１５２を熱融着して、充電と放電を行って電池セル１００を活性化させるフォーメーション（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）過程を進める（Ｓ１２０）。
【００１４】
例えば、０．２Ｃの電流で満充電した後、エイジング（ａｇｉｎｇ）をしながら開路電圧（ＯＣＶ、ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｖｏｌｔａｇｅ）不良を検出し、この後再び満放電して放電容量を測定した後、出荷のために容量の５０％に充電する方式でフォーメーションが進められ得る。しかし、本実施例ではこれに限定されず、公知の多様な形態のフォーメーション工程を採択することができる。
【００１５】
このようなフォーメーション過程中に電池セルの内部にはガスが発生することとなり、発生したガスと余剰電解液はデッドスペース１５０に集まって捕集される。
【００１６】
次に、デッドスペース１５０に捕集されたガス及び余剰電解液を除去するためのデギャッシング（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）工程を行う（Ｓ１３０）。
【００１７】
このため、図８でのようにガス除去装置のピアシングツール（ｐｉｅｒｃｉｎｇ  ｔｏｏｌ）２１０を閉じてデッドスペース１５０の上面と下面に穿孔することにより、図５でのように電池ケース１３０の内部と通じる貫通口１５４を形成する。次いで、ピアシングツール２１０で貫通口１５４に真空を印加しながら、デッドスペース１５０の上面と下面をそれぞれ上下に引っ張ることにより、フォーメーション工程で発生したガスと余剰電解液を貫通口１５４を介して吸入・除去する。すなわち、電池セル１００の内部と外部の圧力差により、ガスと余剰電解液が貫通口１５４及びピアシングツール２１０を介して真空室（図示せず）に排出されるようにする。
【００１８】
このとき、セルプレス２２０を下降させて電池セル１００の上部を均一に押さえることにより、電池セル１００に圧力を印加する。すなわち、圧力差に起因したガスの自然的な排出だけではガスを排出するのに限界があるため、電池セル１００に人為的に圧力を加えることによって、より効果的にガスを排出させることができる。電池セル１００に印加される圧力は５〜１５ｋｇｆ／程度にする。必要に応じて、真空は印加せずにセルプレス２２０を用いて電池セル１００に圧力のみを印加し、ガスを排出させることもできる。
【００１９】
このようなガス排出過程で余剰電解液が排出されながら、一部の電解液がピアシングツール２１０に付いてしまうこととなる。
【００２０】
ガス及び余剰電解液の排出が完了すると、ピアシングツール２１０が閉じられた状態（電池セルの内部が真空の状態）でシーリングツール（ｓｅａｌｉｎｇ  ｔｏｏｌ）２３０を閉じて電極組立体１１０と隣接したデッドスペース１５０の内側部１５６を熱融着してシーリングすることにより、電池セル１１０を密閉させる（Ｓ１４０）。
【００２１】
次に、図１０でのようにシーリングツール２３０が閉じられた状態でピアシングツール２１０を先に開放する（Ｓ１５０）。
【００２２】
このとき、デギャッシング過程でガスとともに排出された余剰電解液がピアシングツール２３０に付いている場合、ピアシングツール２３０が開放される際にその電解液が周辺に飛散し得る。特に、電解液が電池セル１００側に飛んで電池セル１００に付くと、電池セル１００の汚染を誘発するようになる。
【００２３】
しかし、本実施例では図１０に示したように、電池セル１００とピアシングツール２１０との間にあるシーリングツール２３０が閉じられている状態で、ピアシングツール２１０を先に開放することによって、電解液が飛散しても飛散した電解液が電池セル１００を汚染することを防止することができる。さらに、セルプレス２２０も、ピアシングツール２１０が開放される際に電池セル１００を覆っている状態なので、飛散した電解液が電池セル１００を汚染することをさらに防止することができる。
【００２４】
ピアシングツール２１０の開放が完了すると、図１１でのようにシーリングツール２３０を開放し（Ｓ１６０）、セルプレス２２０を上昇させて電池セル１００に加えられる圧力を解除させる（Ｓ１６０）。
【００２５】
次に、図７でのように段階Ｓ１４０で熱融着された部分１５６を切断し、残りのデッドスペース１５０部分を除去する。
【００２６】
この後の工程等は、従来と同一に行われ得るので、これに対する詳細な説明は略する。
【００２７】
前述した本発明の好ましい実施例は例示の目的のためのものであって、当業者であれば特許請求の範囲の技術的思想と範囲を介して多様な修正、変更、代替及び付加が可能なはずであり、このような修正・変更などは特許請求の範囲に属するものとみなければならないはずである。
【００２８】
例えば、前述した実施例では電池セルを固定された指示体においた後、セルプレス２２０を下降させることにより、電池セル１００の一側面だけに圧力を加えたが、図１２でのように電池セル１００の上下または左右にプレート（ｐｌａｔｅ）形態のトレイ（ｔｒａｙ）２４０を位置させた状態で、電池セル１００に上下または左右の両面に圧力を印加することもできる。これにより均一に電池セル１００に圧力を印加することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、デギャッシング（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）工程時に電解液が飛散することを防止することにより、電解液飛散によって製品が汚染されることを防止することができる。
【図１】
0006003007.tif 000002
【図２】
0006003007.tif 000003
【図３】
0006003007.tif 000004
【図４】
0006003007.tif 000005
【図５】
0006003007.tif 000006
【図６】
0006003007.tif 000007
【図７】
0006003007.tif 000008
【図８】
0006003007.tif 000009
【図９】
0006003007.tif 000010
【図１０】
0006003007.tif 000011
【図１１】
0006003007.tif 000012
【図１２】
0006003007.tif 000013