真空料斗预充电器的制作方法

1.本发明涉及一种真空料斗预充电器，更为具体地，涉及一种真空料斗预充电器，其通过真空料斗吸入二次电池的电解液和电解液中包含的气体，电解液中包含的气体向外部排出，电解液储存在真空料斗的真空喷嘴后供给至二次电池内部，从而可减少二次电池的不良并提高寿命。


背景技术：

2.二次电池具有容易适用于产品群、高能量密度等电气特性，不仅应用于便携式设备，而且普遍地适用于通过电气驱动源而驱动的电动汽车(ev，electric vehicle)或混合动力汽车(hev，hybrid electric vehicle)等。这样的二次电池优点在于，不仅可大大地减少化石燃料的使用，在完全不会产生因能源的使用造成的副产物方面，作为环保及用于提高能源效率性的新型能源而备受瞩目。
3.现在广泛使用的二次电池的种类有锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。这样的单位二次电池单元，即单位电池单元的运转电压约为25v～45v。因此，需要更高的输出电压的情况，也将多个电池单元串联并构成电池组。此外，根据电池组需要的充放电容量，也将多个电池单元并联并构成电池组。因此，根据需要的输出电压或充放电容量，电池组中包含的电池单元的个数可多种地设置。
4.另外，将多个电池单元串联/并联而构成电池组的情况，通常方法为，首先构成由至少一个电池单元组成的电池模块，利用这样的至少一个的电池模块，追加其他构成要素并构成电池组。
5.这样的电池单元作为锂聚合物电池，最近的趋势是大量使用袋形二次电池。袋形二次电池每单位重量及体积具有高能量密度，电池单元的薄型化及轻量化容易，因此最近被大量使用。
6.下面详细来看现有的这种袋形二次电池的电池单元的制造方法。
7.首先，制造阳极板及阴极板，在它们之间嵌入隔膜后堆叠，从而制作电极组装体。然后，在如上制作的电极组装体中提取可塑剂(dbp)，在电极组装体的电极引线焊接电极片并内置在袋壳内部。如此将电极组装体内置于袋壳后，将电解液注入袋壳的内部，从而使得电极组装体含浸电解液。如果如上所述注入电解液，则通过热熔接接合袋壳的边缘并使得袋壳密封。然后，如上所述为了使得完成组装的电池单元稳定，经过老化(aging)工艺后，实施用于使得电池单元活性化的充放电工艺。但是，充放电工艺时，产生因形成sei膜(固体电解质界面膜，solid electrolyte interphase)导致的电解液及添加剂的不可逆反应，此时产生气体。需要去除袋壳内部的气体，未去除气体时会引发电池单元的不良现象。因此，为了去除袋壳内部的气体而利用电池单元的气体去除装置进行气体去除工艺。
8.作为与上述的电池单元的气体去除装置，即真空料斗预充电器相关的先行专利，韩国登记专利公报第10
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0433836号(2004年05月20日登记)的二次电池的气体去除装置，如图1所示，特征在于，配备有设置于基底100的上部的腔室200，所述腔室200包括上部腔室
210和下部腔室220，上部腔室210沿上下进行升降运动，下部腔室220借助固定腿110设置于基底100的上面。
9.并且，韩国公开专利公报第10
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2018
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0062835号(2018年06月11日公开)公开的电池单元除气装置，如图2所示，特征在于，用于对配备有气袋部59的电池单元进行除气的电池单元除气装置，包括：腔室盖100，其以可分离电池单元的形式安装；真空腔室200，其随着腔室盖100的水平方向的滑动与腔室盖100结合，在真空氛围下可收容电池单元；穿孔部300，其配备于真空腔室200，将气袋部59的一部分穿孔；加压单元400，其以与穿孔部300隔开的形式设置于真空腔室200，使得电池单元的上侧面及下侧面平坦化的同时，将电池单元内部的气体向电池单元外部排出。
10.但是，所述的现有技术问题在于，为了去除二次电池、电池单元内部的气体而使得腔室为真空状态，因为去除二次电池、电池单元内部的气体，因此需要大量用于将腔室制成真空状态的时间，和去除气体后注入空气并结束腔室内部的真空状态的时间。


技术实现要素：

11.因此，本发明为了改善上述的现有问题而提出，欲解决的课题为，提供一种新形态的真空料斗预充电器，其通过真空料斗吸入二次电池的电解液和电解液中包含的气体，电解液中包含的气体向外部排出，电解液储存在真空料斗的真空喷嘴后供给至二次电池内部，从而可减少二次电池的不良并提高寿命。
12.根据用于达到上述目的的本发明的特征，包括：基础框架20，其安装于地面并具备内部空间21；气体去除部30，其设置于基础框架20的内部空间21的上部，用于去除二次电池100内部的气体；升降部40，其设置于基础框架20的内部空间21中与气体去除部30相对应的位置的下部，在上部安装有二次电池100，升降部40用于使得二次电池100沿上下移动；控制部50，其用于控制所述气体去除部30和升降部40。
13.如此，特征在于，根据本发明的真空料斗预充电器中，气体去除部30包括：固定部60，其包括板61和多个横条63，板61固定设置于基础框架20的上部，横条63以可左右移动的形式设置于板61的下面；真空料斗70，其上部结合于固定部60的横条63上，用于去除二次电池100内部的气体；加压部80，其上部结合于横条63上，与真空料斗70邻接并用于对二次电池100的上部进行加压。
14.并且，特征在于，根据本发明的真空料斗预充电器中，固定部60包括：板61，其固定设置于基础框架20的上部；多个轨道62，其沿左右长度方向设置于板61的下面；多个第一横条63a，其沿与轨道62垂直的方向形成，以可移动的形式结合于轨道62的下部，在下部结合有加压部80；多个第二横条63b，其沿与轨道62垂直的方向形成，以可移动的形式结合于轨道62的下部，在下部结合有真空料斗70；传感器部64，其在板61的下面末端与轨道62隔开而设置，用于感知第一横条63a及第二横条63b的移动；第一驱动马达65，其用于使得第一横条63a左右移动；第二驱动马达66，其用于使得第二横条63b左右移动。
15.此外，特征在于，根据本发明的真空料斗预充电器中，真空料斗70包括：结合条71，其结合于第二横条63b的下部；真空歧管72，其结合于结合条71的下部，以从上面向下面贯通的形式形成有多个真空孔721；盖73，其以覆盖真空歧管72的上部的形式形成；结合件74，其结合于真空歧管72的两侧前面，与真空歧管72的真空孔721连通，在一侧与真空泵及气泵
连接；连接管75，其连接结合件74之间；真空喷嘴76，其设置为在内部形成中空761的圆筒形状，通过真空歧管72的真空孔721的下部结合，并储存从二次电池100吸入的电解液；开关件77，其上部与盖73结合，通过真空歧管72的真空孔721的上部插入，下部形成为与真空喷嘴76的中空761对应的大小并位于真空喷嘴76的上部，通过真空喷嘴76的上下移动使得真空喷嘴76的上部中空761开闭；支撑支架78，其上部结合于真空歧管72的两侧端，下部用于支撑真空喷嘴76的下部。
16.如此，特征在于，根据本发明的真空料斗预充电器中，真空喷嘴76包括：本体763，其设置为在内部形成中空761的圆筒形状，在外周面的上部以通过真空歧管72的真空孔721的下部插入的形式具有挂端762，储存从二次电池100吸入的电解液；密封环764，其形成于本体763的挂端762，用于和真空歧管72的真空孔721密封；弹性部件765，其形成于本体763的挂端762的下部；固定件766，其形成于弹性部件765的下部，用于防止弹性部件765脱离；垫767，其结合于本体763的末端，与二次电池100的上部紧贴。
17.并且，特征在于，根据本发明的真空料斗预充电器中，加压部80包括：固定件81，其形成为四方框形状，结合于第一横条63a的下部；弹性部件82，其结合于固定件81的下部，与二次电池100的上部紧贴并赋予弹性力。
18.如上所述，根据本发明的真空料斗预充电器，效果在于，其通过真空料斗吸入二次电池的电解液和电解液中包含的气体，电解液中包含的气体向外部排出，电解液储存在真空料斗的真空喷嘴后供给至二次电池内部，从而可减少二次电池的不良并提高寿命。
附图说明
19.图1及图2是用于说明现有技术的图。
20.图3是根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器的正面图。
21.图4是根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器的左侧面图。
22.图5是表示根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中基础框架的图。
23.图6是根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中的气体去除部的图。
24.图7是表示根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中气体去除部的固定部的图。
25.图8是表示根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中气体去除部的真空料斗的图。
26.图9是表示根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中气体去除部的真空料斗的真空喷嘴的图。
27.图10是表示根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中气体去除部的真空料斗的真空喷嘴的操作的图。
28.图11是表示根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器中加压部的图。
具体实施方式
29.以下，依据附图对本发明的优选实施例进行详细地说明，图3至图11中，对于执行相同的功能的构成要素标记相同的参照标号。另外，就附图的图示及详细的说明而言，省略对与本发明的技术性特征未直接关联的要素的具体技术性构成及作用的详细的说明及图
示，仅简略地示出或说明了与本发明相关的技术性构成。
30.参照图3至图11，根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器10，包括：基础框架20，其安装于地面并具备内部空间21；气体去除部30，其设置于基础框架20的内部空间21的上部，用于去除二次电池100内部的气体；升降部40，其设置于基础框架20的内部空间21中与气体去除部30相对应的位置的下部，在上部安装有二次电池100，升降部40用于使得二次电池100沿上下移动；控制部50，其用于控制气体去除部30和升降部40。
31.基础框架20设置为具备内部空间21的盒子形状，在下部形成有腿22，所述腿22安装于地面并用于吸收外部的振动。如图5所示，基础框架20的构成为，水平条23和垂直条24形成边缘，在水平条23和垂直条24之间，门25形成于前面、后面、侧面。
32.另外，这样的基础框架20仅仅为举例说明，在不脱离本发明的技术性思想的范围内可进行多种变化及变更，这对于该领域的一般技术人员可以很好地理解。
33.气体去除部30设置于基础框架20的内部空间21，用于去除二次电池100的电解质中包含的气体，包括固定部60、真空料斗70、加压部80。
34.固定部60用于使得气体去除部30固定设置于基础框架20的上部，固定部60包括板61和多个横条63，板61固定设置于基础框架20的上部，横条63以可左右移动的形式设置于板61的下面。
35.详细说明固定部60，如图7所示，固定部60包括：板61，其形成为平板形状，固定设置于基础框架20的上部；多个轨道62，其沿左右长度方向设置于板61的下面；多个第一横条63a，其沿与轨道62垂直的方向形成，以可移动的形式结合于轨道62的下部，在下部结合有加压部80；多个第二横条63b，其沿与轨道62垂直的方向形成，以可移动的形式结合于轨道62的下部，在下部结合有真空料斗70；传感器部64，其在板61的下面末端与轨道62隔开而设置，用于感知第一横条63a及第二横条63b的移动；第一驱动马达65，其用于使得第一横条63a左右移动；第二驱动马达66，其用于使得第二横条63b左右移动。
36.另外，第二横条63b设置于与安装于升降部40的二次电池100的位置相对应的位置，第一横条63a与第二横条63b邻接，以在上部对二次电池100加压的形式设置。
37.真空料斗70的上部结合于固定部60的横条63上，用于去除二次电池100内部的气体，如图8所示，真空料斗70包括：结合条71，其结合于第二横条63b的下部；真空歧管72，其结合于结合条71的下部，以从上面向下面贯通的形式形成有多个真空孔721；盖73，其以覆盖真空歧管72的上部的形式形成；结合件74，其结合于真空歧管72的两侧前面，与真空歧管72的真空孔721连通，在一侧与真空泵及气泵连接；连接管75，其连接结合件74之间；真空喷嘴76，其设置为在内部形成中空761的圆筒形状，通过真空歧管72的真空孔721的下部结合，并储存从二次电池100吸入的电解液；开关件77，其上部与盖73结合，通过真空歧管72的真空孔721的上部插入，下部形成为与真空喷嘴76的中空761对应的大小并位于真空喷嘴76的上部，通过真空喷嘴76的上下移动使得真空喷嘴76的上部中空761开闭；支撑支架78，其上部结合于真空歧管72的两侧端，下部用于支撑真空喷嘴76的下部。在开关件77的下部形成有密封环771，与真空喷嘴76的中空761的上部紧贴时进行密封。
38.另外，真空喷嘴76包括：本体763，其设置为在内部形成中空761的圆筒形状，在外周面的上部以通过真空歧管72的真空孔721的下部插入的形式具有挂端762，储存从二次电池100吸入的电解液；密封环764，其形成于本体763的挂端762上，用于和真空歧管72的真空
孔721密封；弹性部件765，其形成于本体763的挂端762的下部；固定件766，其形成于弹性部件765的下部，用于防止弹性部件765脱离；垫767，其结合于本体763的末端，与二次电池100的上部紧贴。在此优选地，弹性部件765设置为弹性弹簧。
39.对具有如上所述构成的真空料斗70的操作进行说明，如果真空喷嘴76与二次电池100的上部紧贴，则真空喷嘴76向上侧移动并与开关件77隔开，从而产生空间。然后，如果使得真空泵732运转，则真空歧管72的真空孔721及真空喷嘴76的中空761为真空状态，二次电池100的电解液位于真空喷嘴76的中空761。此时，包含于电解液的气体通过真空泵732的诱排气装置(未示出)排出。如果包含于电解液的气体排出，则通过气泵733向真空歧管72注入空气。如果向真空歧管72注入空气，则真空歧管72的真空孔721及真空喷嘴76的中空761解除真空状态，因此位于真空喷嘴76的中空761的电解液得以注入二次电池100。
40.如此，本发明效果在于，通过真空料斗70吸入二次电池100的电解液和电解液中包含的气体，电解液中包含的气体向外部排出，电解液储存在真空料斗70的真空喷嘴76后注入二次电池100内部，从而可减少二次电池100的不良并提高寿命。
41.加压部80的上部结合于横条63上，与真空料斗70邻接，用于对二次电池100的上部进行加压，加压部80包括：固定件81，其形成为四方框形状，结合于第一横条63a的下部；弹性部件82，其结合于固定件81的下部，与二次电池100的上部紧贴并赋予弹性力。
42.升降部40设置于基础框架20的内部空间21中与气体去除部30相对应的位置的下部，在上部安装有二次电池100，用于使得二次电池100沿上下移动，为了使得与气体去除部30对应而将安装于上部的二次电池100沿前后方向、左右方向移动，起到将二次电池100向上侧移动的作用。
43.如上的升降部40为利用马达的普通的用于升降的构成，因此省略详细的说明。
44.如上根据本发明的真空料斗预充电器10，效果在于，其通过真空料斗70吸入二次电池100的电解液和电解液中包含的气体，电解液中包含的气体向外部排出，电解液储存在真空料斗70的真空喷嘴76后供给至二次电池100内部，从而可减少二次电池100的不良并提高寿命。
45.如上所述，虽然根据所述的说明及附图示出了根据本发明的优选实施例的真空料斗预充电器，但这仅仅为举例说明，在不脱离本发明的技术性思想的范围内可进行多种变化及变更，这对于该领域的一般技术人员可以很好地理解。
46.根据用于达到上述目的的本发明的特征，用于实施发明的形态包括：基础框架20，其安装于地面并具备内部空间21；气体去除部30，其设置于基础框架20的内部空间21的上部，用于去除二次电池100内部的气体；升降部40，其设置于基础框架20的内部空间21中与气体去除部30相对应的位置的下部，在上部安装有二次电池100，升降部40用于使得二次电池100沿上下移动；控制部50，其用于控制所述气体去除部30和升降部40。
47.如此，用于实施发明的形态为，根据本发明的真空料斗预充电器中，气体去除部30包括：固定部60，其包括板61和多个横条63，板61固定设置于基础框架20的上部，横条63以可左右移动的形式设置于板61的下面；真空料斗70，其上部结合于固定部60的横条63上，用于去除二次电池100内部的气体；加压部80，其上部结合于横条63上，与真空料斗70邻接并用于对二次电池100的上部进行加压。
48.并且，用于实施发明的形态为，根据本发明的真空料斗预充电器中，固定部60包
括：板61，其固定设置于基础框架20的上部；多个轨道62，其沿左右长度方向设置于板61的下面；多个第一横条63a，其沿与轨道62垂直的方向形成，以可移动的形式结合于轨道62的下部，在下部结合有加压部80；多个第二横条63b，其沿与轨道62垂直的方向形成，以可移动的形式结合于轨道62的下部，在下部结合有真空料斗70；传感器部64，其在板61的下面末端与轨道62隔开而设置，用于感知第一横条63a及第二横条63b的移动；第一驱动马达65，其用于使得第一横条63a左右移动；第二驱动马达66，其用于使得第二横条63b左右移动。
49.此外，用于实施发明的形态为，根据本发明的真空料斗预充电器中，真空料斗70包括：结合条71，其结合于第二横条63b的下部；真空歧管72，其结合于结合条71的下部，以从上面向下面贯通的形式形成有多个真空孔721；盖73，其以覆盖真空歧管72的上部的形式形成；结合件74，其结合于真空歧管72的两侧前面，与真空歧管72的真空孔721连通，在一侧与真空泵及气泵连接；连接管75，其连接结合件74之间；真空喷嘴76，其设置为在内部形成中空761的圆筒形状，通过真空歧管72的真空孔721的下部结合，并储存从二次电池100吸入的电解液；开关件77，其上部与盖73结合，通过真空歧管72的真空孔721的上部插入，下部形成为与真空喷嘴76的中空761对应的大小并位于真空喷嘴76的上部，通过真空喷嘴76的上下移动使得真空喷嘴76的上部中空761开闭；支撑支架78，其上部结合于真空歧管72的两侧端，下部用于支撑真空喷嘴76的下部。
50.如此，用于实施发明的形态为，根据本发明的真空料斗预充电器中，真空喷嘴76包括：本体763，其设置为在内部形成中空761的圆筒形状，在外周面的上部以通过真空歧管72的真空孔721的下部插入的形式具有挂端762，储存从二次电池100吸入的电解液；密封环764，其形成于本体763的挂端762上，用于和真空歧管72的真空孔721密封；弹性部件765，其形成于本体763的挂端762的下部；固定件766，其形成于弹性部件765的下部，用于防止弹性部件765脱离；垫767，其结合于本体763的末端，与二次电池100的上部紧贴。
51.并且，用于实施发明的形态为，根据本发明的真空料斗预充电器中，加压部80包括：固定件81，其形成为四方框形状，结合于第一横条63a的下部；弹性部件82，其结合于固定件81的下部，与二次电池100的上部紧贴并赋予弹性力。
52.产业上可利用性
53.如上所述，根据本发明的真空料斗预充电器，效果在于，其通过真空料斗吸入二次电池的电解液和电解液中包含的气体，电解液中包含的气体向外部排出，电解液储存在真空料斗的真空喷嘴后供给至二次电池内部，从而可减少二次电池的不良并提高寿命，在这方面期待工业上得以广泛利用。