전지전능한 전지 이야기 – 조립 공정 속 공정 : 원통형 배터리 편(와인딩)

지난번 살펴봤던 파우치 배터리와 달리, 원통형 배터리를 만들기 위해선 전극 공정을 마친 양극와 음극을 돌돌 말아줘야 하는데요. 이때 와인더(Winder)라는 기계를 사용합니다. 와인더에 양극과 음극 롤, 분리막 롤 2개를 장착하고, 휴지심을 감듯 맨드릴(Mandrel)에 감아서 적당한 크기로 잘라 젤리롤 형태를 만듭니다.

젤리롤을 원통형 배터리 캔에 고정

이후 양극과 음극 무지부에 알루미늄 탭과 구리 탭을 붙인 젤리롤을 원통형 배터리 캔 안에 넣어주는데요. 이 과정에서 음극 탭은 직각으로, 양극 탭은 갈고리 모양으로 가공합니다. 그리고 음극 탭은 캔의 바닥에, 양극 탭은 캔 상단의 캡 밑에 붙도록 용접하는데요. 용접 후에는 *비딩(Beading)으로 캔 속의 젤리롤을 고정시켜 줍니다.
*비딩(Beading) : 저항 용접. 용접 비드(Bead)가 점 모양으로 된다고 해 스폿 용접(Spot Welding)이라고도 부름.

원통형 배터리 캔에 전해액 주입

비딩(Beading)이 완료되면 전해액 주입 공정이 이어집니다. 먼저 캔 속을 진공 상태로 만들고 노즐을 통해 전해액을 주입합니다. 이어 압력을 가해 전극의 기공을 통해 전해액이 스며들게 합니다. 전해액 주입이 끝나면 크림핑(Crimping)*으로 상단 캡과 캔을 밀봉합니다.
*크림핑(Crimping) : 기계적으로 밀봉하는 것

완성된 원통형 배터리

이렇게 조립이 끝난 배터리는 전극의 쇼트 방지를 위해 절연 튜브를 씌워 캔의 양극과 음극을 구분합니다. 그러면 마침내 우리가 아는 원통형 배터리의 모습을 갖추게 되는 것이죠.

지금까지 파우치 배터리에 이어 원통형 배터리의 조립 공정에 대해서도 살펴보았는데요. 조립 공정을 통해 배터리의 형태를 갖췄다면, 이젠 전기적 특성을 부여해 줄 차례입니다. 다음 글에서는 배터리 만들기 세 번째 단계, 활성화 공정을 소개해 드리겠습니다.