ES3046157T3

ES3046157T3 - Pouch molding apparatus and method

Info

Publication number: ES3046157T3
Application number: ES22911728T
Authority: ES
Inventors: Chung Hee Lee; Beom Su Kim; Yong Nam Kim; Dong Hyeuk Park
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2025-12-01
Anticipated expiration: 2042-12-12
Also published as: KR102940422B1; US12434413B2; HUE073166T2; KR20230094054A; EP4316776A4; JP7643584B2; EP4316776B1; JP2024514761A; EP4316776A1; CN117157180A; US20240217145A1; WO2023121095A1

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato y método para el moldeo de bolsas. Este aparato, que incorpora un paso específico al proceso convencional de moldeo, modifica la forma de la bolsa y, por lo tanto, garantiza una mayor holgura que la de una bolsa convencional. Esto permite aumentar la capacidad, a la vez que resulta ventajoso en el conformado en profundidad, mejorando así la moldeabilidad de la bolsa y, por consiguiente, la profundidad y la capacidad de la copa. El aparato para el moldeo de bolsas, según la presente invención, comprende: una matriz en la que se forma una ranura con la forma de la bolsa; y un punzón situado sobre la ranura. El punzón incluye un cuerpo insertado en la ranura junto con una película de la bolsa dispuesta entre la matriz y el punzón, y secciones de presión en lados opuestos del cuerpo para presionar la película de la bolsa hacia la superficie interior de la ranura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato y método de moldeo de bolsas

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente invención se refiere a un aparato y método de moldeo de bolsas y, más concretamente, a un aparato y método de moldeo de bolsas para moldear una bolsa utilizada en la fabricación de una batería secundaria.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] En los últimos años, el precio de las fuentes de energía aumenta debido al agotamiento de los combustibles fósiles, se amplifica el interés por la contaminación medioambiental y la demanda de fuentes de energía alternativas respetuosas con el medio ambiente se está convirtiendo en un factor indispensable para la vida futura. En consecuencia, continúan los estudios sobre diversas tecnologías de generación de energía, como la energía solar, la energía eólica y la energía mareomotriz, y también suscitan gran interés los dispositivos de almacenamiento de energía, como las baterías, para utilizar de forma más eficiente la energía eléctrica generada.

[0007] Además, a medida que aumenta el desarrollo tecnológico y la demanda de dispositivos móviles electrónicos y vehículos eléctricos que utilizan baterías, la demanda de baterías como fuentes de energía está aumentando rápidamente. Por tanto, se han realizado muchos estudios sobre baterías capaces de satisfacer diversas demandas. Las baterías que almacenan energía eléctrica pueden clasificarse generalmente en baterías primarias y baterías secundarias. Las baterías primarias son baterías desechables de un solo uso. Por otro lado, las baterías secundarias son baterías recargables que se fabrican utilizando un material en el que se pueden repetir los procesos de oxidación y reducción entre la corriente y el material. Es decir, cuando la corriente realiza la reacción de reducción del material, se carga la energía. Cuando la corriente realiza la reacción de oxidación del material, se descarga la energía. Estos procesos de carga-descarga se realizan de manera repetida para generar electricidad. En general, los tipos de baterías secundarias incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de iones de litio y baterías de polímero de iones de litio. En particular, en términos de materiales, existe una gran demanda de baterías secundarias de litio, como las baterías de iones de litio, las baterías de polímero de iones de litio y similares, que tienen ventajas como una alta densidad energética, un voltaje de descarga y una estabilidad de salida.

[0008] Dicha batería secundaria se fabrica alojando un conjunto de electrodos, en el que se agrupan células unitarias apiladas, en una carcasa específica. Dicha batería secundaria se clasifica en batería secundaria de tipo bolsa y una batería secundaria de tipo lata según el material de la carcasa que aloja el conjunto de electrodos.

[0009] Entre las mismas, la batería secundaria de tipo bolsa se fabrica de manera que el conjunto de electrodos se aloja en una bolsa hecha de un material polimérico flexible que presenta una forma variable. La bolsa que constituye la carcasa de la batería secundaria de tipo bolsa se fabrica formando una parte de copa en una película de bolsa hecha de un material flexible. Es decir, cuando se forma la parte de copa que presenta un espacio de alojamiento para alojar el conjunto de electrodos en la película de la bolsa, el conjunto de electrodos se aloja en el espacio de alojamiento de la parte de copa y se sella una parte de sellado para fabricar una batería secundaria.

[0010] En un proceso de formación de una parte de copa en la película de bolsa como se ha descrito anteriormente, se requiere un aparato de moldeo de bolsas, pero existe el problema de que la profundidad y la capacidad de la parte de copa moldeada por el aparato de moldeo de bolsas según la técnica anterior son insuficientes.

[0011] Para resolver este problema, es necesario un método capaz de aumentar la profundidad y la capacidad de moldeo de la parte de copa formada por el moldeo de bolsas.

[0012] Pueden encontrarse ejemplos de la técnica anterior en los documentos EP1543942A1, JP2020179419A, WO2019/081062A2, KR101644282B1, EP1888322B1, US11040501B2, KR20200061034A, KR20160122798A, JP2009291953A, KR20170124882A y KR20190061572A.

[0013] Explicación de la invención

[0014] Problema técnico

[0015] La presente invención se ha creado para resolver el problema anterior, y un objeto de la presente invención es un aparato de moldeo de bolsas en el que se añade un proceso específico en un proceso de moldeo de bolsas para deformar una bolsa de modo que se asegure una gran cantidad de holgura con respecto a la cantidad existente para aumentar la capacidad en un estado ventajoso para el moldeo en profundidad. Es decir, la presente invención proporciona un aparato de moldeo de bolsas que es capaz de mejorar la capacidad de moldeo de una bolsa para aumentar la profundidad y la capacidad de la parte de copa de bolsa.

[0016] Solución técnica

[0017] El aparato de moldeo de bolsas según la presente invención se define en la reivindicación independiente 1. El aparato de moldeo de bolsas para fabricar una batería secundaria, mediante el moldeo de una parte de copa que tiene un espacio de alojamiento para alojar un conjunto de electrodos, incluye un troquel en la que se forma una ranura de troquel rebajada en una forma en la que se moldea una bolsa, y un punzón dispuesto sobre la ranura de troquel, en el que el punzón puede incluir una parte de cuerpo insertada en la ranura de troquel junto con una película de bolsa dispuesta entre el troquel y el punzón, y una parte de presión dispuesta en cada una de ambas superficies de la parte de cuerpo para presionar la película de bolsa hacia una superficie interior de la ranura de troquel. El punzón comprende además una parte de calentamiento dispuesta adyacente a la parte de presión para aplicar calor a la película de bolsa presionada por la parte de presión.

[0018] En el punzón, una superficie inferior de la parte de cuerpo y una superficie inferior de la parte de presión pueden estar dispuestas en un plano.

[0019] La parte de presión puede incluir una parte horizontal dispuesta por encima de la parte de cuerpo y una parte vertical que se extiende hacia abajo desde un lado de la parte horizontal y se dispone en una superficie exterior de la parte de cuerpo para presionar una superficie interior de la película de bolsa.

[0020] En el punzón, la superficie inferior de la parte horizontal y la superficie superior de la parte de cuerpo pueden estar separadas una con respecto a otra.

[0021] El punzón puede incluir además una guía de movimiento lineal dispuesta entre una superficie superior de la parte de cuerpo y una superficie inferior de la parte horizontal para guiar el movimiento de la parte de presión.

[0022] La parte de calentamiento puede estar dispuesta en un lado opuesto de la parte de cuerpo con respecto a la parte de presión.

[0023] El aparato de moldeo de bolsas puede incluir además un cilindro dispuesto por encima de la parte de cuerpo para mover la parte de presión hacia una superficie interior de la ranura de troquel.

[0024] El aparato de moldeo de bolsas puede incluir además un elevador conectado a una parte superior del punzón, de modo que el punzón se acerque a la ranura de troquel y quede separado de la ranura de troquel, en cuyo caso el cilindro puede estar acoplado a una circunferencia del elevador.

[0025] El punzón puede incluir además una parte de acoplamiento configurada para acoplar el cilindro a la parte de presión. El método de moldeo de bolsas según la presente invención se define en la reivindicación independiente 10. El método de moldeo de bolsas para fabricar una batería secundaria, mediante el moldeo de una parte de copa que tiene un espacio de alojamiento para alojar un conjunto de electrodos, incluye un proceso de disposición de una película de bolsa entre un troquel, en el que se forma una ranura de troquel, y un punzón dispuesto por encima de la ranura de troquel, un proceso de moldeo primario que consiste en moldear la película de bolsa mientras se inserta una parte de cuerpo del punzón en la ranura de troquel junto con la película de bolsa, y un proceso de moldeo secundario que consiste en permitir que una pluralidad de partes de presión proporcionadas respectivamente en ambas superficies de la parte de cuerpo presionen la película de bolsa hacia una superficie interior de la ranura de troquel después del proceso de moldeo primario. En el proceso de moldeo secundario, las partes de presión presionan la película de bolsa y, simultáneamente, una parte de calentamiento proporcionada en cada una de las partes de presión aplica calor.

[0026] En el proceso de moldeo secundario, puede mantenerse durante un tiempo predeterminado un estado en el que las partes de presión presionan la película de bolsa hacia la superficie interior de la ranura de troquel.

[0027] Efectos ventajosos

[0028] El aparato de moldeo de bolsas según la presente invención puede incluir el troquel, en el que se forma la ranura de troquel con una forma en la que se moldea una bolsa, y el punzón dispuesto sobre la ranura de troquel, y el punzón puede incluir la parte de cuerpo insertada en la ranura de troquel junto con la película de bolsa dispuesta entre el troquel y el punzón y la parte de presión proporcionada en cada una de ambas superficies de la parte de cuerpo para presionar la película de bolsa hacia la superficie interior de la ranura de troquel.

[0029] Por tanto, el aparato de moldeo de bolsas puede deformar la bolsa añadiendo el proceso específico en el proceso de moldeo de bolsas, de modo que se garantice una cantidad de holgura mayor que la cantidad existente para aumentar la capacidad en el estado ventajoso para el moldeo en profundidad. Por tanto, puede mejorarse la capacidad de moldeo de la bolsa para aumentar la profundidad y la capacidad de la parte de copa de la bolsa.

[0030] Breve descripción de los dibujos

[0031] La FIG. 1 es una vista frontal esquemática que ilustra un aparato de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención.

[0032] La FIG. 2 es una vista esquemática ampliada que ilustra una parte A de la FIG. 1.

[0033] La FIG. 3 es una vista frontal esquemática que ilustra un estado en el que un punzón del aparato de moldeo de bolsas se aproxima a una ranura de troquel según la realización 1 de la presente invención.

[0034] La FIG. 4 es una vista frontal esquemática que ilustra un estado en el que una parte de presión del aparato de moldeo de bolsas presiona una película de bolsa según la realización 1 de la presente invención.

[0035] La FIG. 5 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra un método de moldeo de bolsas según la realización 2 de la presente invención.

[0036] Descripción detallada de la invención

[0037] A continuación, se describirán detalladamente las realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, de modo que los expertos en la materia puedan llevar a cabo fácilmente la presente invención. Sin embargo, la presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

[0038] En la presente memoria descriptiva, se añaden símbolos de referencia a los componentes de cada dibujo. En este caso, se asignan números de referencia iguales o similares a elementos iguales o similares a lo largo de toda la memoria descriptiva.

[0039] Realización 1

[0040] La presente invención proporciona un aparato de moldeo de bolsas como realización 1.

[0041] La FIG. 1 es una vista frontal esquemática que ilustra un aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención.

[0042] El aparato 10 de moldeo de bolsas puede ser un aparato para moldear una bolsa utilizada para fabricar una batería secundaria y, concretamente, puede utilizarse para moldear una parte de copa que tiene un espacio de alojamiento para alojar un conjunto de electrodos. Haciendo referencia a la FIG. 1, el aparato de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede incluir un troquel 100, un punzón 200 y un elevador 300.

[0043] El aparato 10 de moldeo de bolsas puede requerir un espacio rebajado que tenga la misma forma que el espacio de alojamiento para alojar el conjunto de electrodos para formar la bolsa. Como ejemplo de una configuración que incluye dicho espacio, el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede incluir el troquel 100.

[0044] El troquel 100 puede estar dispuesto debajo del aparato 10 de moldeo de bolsas y puede tener forma de placa plana en una superficie orientada hacia el punzón 200 que se describirá más adelante. Sin embargo, esto es solo un ejemplo y no está necesariamente limitado a ello.

[0045] El troquel 100 puede tener una ranura 110 de troquel rebajada en una forma en la que la película 20 de bolsa se forma en el centro de su superficie superior. Es decir, la ranura 110 de troquel puede formarse como un espacio en el que se introduce el punzón 200. El punzón 200 puede presionar la película 20 de bolsa dispuesta sobre el troquel 100 mientras se mueve hacia la ranura 110 de troquel formada en el troquel 100 y, de este modo, la película 20 de bolsa puede moldearse con la forma de la ranura 110 de troquel.

[0046] En general, la bolsa utilizada para fabricar una batería secundaria de tipo bolsa puede incluir un espacio con forma rectangular cuando se ve hacia abajo desde arriba para alojar el conjunto de electrodos. Por tanto, la ranura 110 de troquel formada en el troquel 100 según la presente invención puede formar un espacio vacío con forma de paralelepípedo rectangular. Sin embargo, el espacio de la ranura 110 de troquel no está necesariamente limitado a ello y puede variar en función de la forma de la bolsa requerida.

[0047] La FIG. 2 es una vista esquemática ampliada que ilustra una parte A de la FIG. 1.

[0048] Como ejemplo de una configuración para presionar el troquel 100 descrito anteriormente, el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede incluir el punzón 200.

[0049] Dado que el punzón 200 moldea la película 20 de bolsa mientras se inserta en la ranura 110 de troquel formada en el troquel 100, el punzón 200 puede tener la misma forma que el espacio formado por la ranura 110 de troquel. Sin embargo, dado que el punzón 200 presiona la película 20 de bolsa mientras se introduce en la ranura 110 de troquel, el área de la superficie inferior del punzón 200 puede ser menor que la de la superficie inferior de la ranura 110 de troquel.

[0050] Como ejemplo de un método para presionar la película 20 de bolsa mediante el punzón 200, no solo el punzón 200 puede descender para insertarse en la ranura 110 de troquel, sino que también el troquel 100 puede ascender de modo que el punzón 200 se inserte en la ranura 110 de troquel para presionar la película 20 de bolsa. En la presente invención, se describirá como ejemplo un caso en el que el punzón 200 desciende para insertarse en la ranura 110 de troquel hasta una profundidad específica.

[0051] El punzón 200 puede estar dispuesto por encima de la ranura 110 de troquel de manera que pueda moverse verticalmente. La película 20 de bolsa a moldear puede estar dispuesta en la superficie superior del troquel 100 o disponerse entre el troquel 100 y el punzón 200, y el punzón 200 puede descender hacia la película 20 de bolsa dispuesta en una posición predeterminada. Mientras el punzón 200 desciende hacia la película 20 de bolsa, el punzón 200 puede descender junto con la película 20 de bolsa desde el momento en que el punzón 200 entra en contacto con la película 20 de bolsa. El punzón 200 puede descender hasta el interior de la ranura 110 de troquel a una profundidad establecida junto con la película 20 de bolsa, y después de que la película 20 de bolsa se forme mientras desciende a una profundidad establecida junto con el punzón 200, el descenso del punzón 200 puede detenerse. Cuando se completa el moldeo de la película 20 de bolsa, el punzón 200 puede ascender de nuevo hacia la posición original.

[0052] Como ejemplo de una configuración para mover verticalmente el punzón 200 dispuesto sobre la ranura 110 de troquel, el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede incluir el elevador 300.

[0053] El elevador 300 puede estar conectado a una parte superior del punzón 200 para mover el punzón 200 verticalmente mientras se aproxima y se separa de la ranura 110 de troquel.

[0054] El elevador 300 no está particularmente limitado en cuanto a su forma, siempre y cuando el elevador 300 mueva el punzón 200 al estar conectado al punzón 200. Preferiblemente, el elevador 300 puede tener una forma cilíndrica capaz de mover el punzón 200 verticalmente utilizando presión o similares.

[0055] Haciendo referencia a la FIG. 2, el punzón 200 puede incluir varios componentes que son necesarios para formar la bolsa. Entre ellos, la parte 210 de cuerpo del punzón 200 puede insertarse en la ranura 110 de troquel junto con la película 20 de bolsa dispuesta entre el troquel 100 y el punzón 200.

[0056] La parte 210 de cuerpo puede tener una forma en la que la película 20 de bolsa se inserte fácilmente en la ranura 110 de troquel presionando la película 20 de bolsa. A modo de ejemplo, la parte 210 de cuerpo puede tener una forma de paralelepípedo rectangular. Por tanto, dado que la superficie inferior de la parte 210 de cuerpo presiona la película 20 de bolsa para que descienda en la ranura 110 de troquel hasta una profundidad determinada, la parte 210 de cuerpo puede tener preferiblemente una superficie inferior plana. Dado que la forma de la parte 210 de cuerpo descrita en la presente invención es solo un ejemplo, la presente invención no se limita a ella.

[0057] El aparato 10 de moldeo de bolsas según la presente invención se caracteriza porque incluye un proceso de moldeo adicional de presión en ambas direcciones después del moldeo debido al descenso del punzón 200. Como ejemplo de una configuración para el proceso de moldeo adicional, el punzón 200 puede incluir una parte 220 de presión. La parte 220 de presión puede proporcionarse en cada una de ambas superficies de la parte 210 de cuerpo para presionar la película 20 de bolsa hacia una superficie interior de la ranura 110 de troquel. En particular, después de que el punzón 200 descienda junto con la película 20 de bolsa hasta el interior de la ranura 110 de troquel a una profundidad establecida, la parte 220 de presión puede presionar la película 20 de bolsa hacia la superficie interior formada en cada uno de ambos lados de la ranura 110 de troquel.

[0058] En este caso, cuando la parte 210 de cuerpo tiene una forma de paralelepípedo rectangular con una superficie inferior rectangular, la parte 210 de cuerpo puede incluir dos superficies que incluyen dos lados largos entre los cuatro lados rectangulares de la superficie inferior.

[0059] El intervalo entre la parte 220 de presión y la ranura 110 de troquel puede reducirse mediante un proceso en el que la parte 220 de presión del punzón 200 presiona la película 20 de bolsa hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel. Es decir, el intervalo entre la película 20 de bolsa y la superficie interior de la ranura 110 de troquel puede reducirse, y la capacidad moldeada de la película 20 de bolsa puede aumentar.

[0060] Como ejemplo de deformación por la presión, el intervalo entre la parte 220 de presión y la ranura 110 de troquel, que es de aproximadamente 2,5 mm antes de la presión de la parte 220 de presión, puede reducirse a aproximadamente 0,5 mm después de la presión. Es decir, el intervalo entre la parte 220 de presión y la ranura 110 de troquel puede reducirse en aproximadamente 4 mm sumando ambas superficies, y puede modificarse el grado de moldeo de la película 20 de bolsa.

[0061] Al moldear la bolsa utilizada en la batería secundaria de tipo bolsa, puede garantizarse una gran holgura entre el troquel 100 y el punzón 200, lo que puede ser ventajoso para moldear la profundidad del espacio en el que se aloja el conjunto de electrodos. El aparato 10 de moldeo de bolsas según la presente invención puede generar un efecto de aumento de la capacidad al tiempo que se garantiza la holgura mediante el proceso de moldeo utilizando la parte 220 de presión del punzón 200.

[0062] Como ejemplo de una configuración para moldear la película 20 de bolsa en una forma plana de una parte inferior al moldear la película 20 de bolsa debido al descenso del punzón 200, en el punzón 200 del aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención, la superficie inferior de la parte 210 de cuerpo y la superficie inferior de la parte 220 de presión pueden estar dispuestas en un mismo plano.

[0063] La parte 210 de cuerpo y la parte 220 de presión del punzón 200 pueden descender simultáneamente para presionar la película 20 de bolsa. De este modo, ambas superficies inferiores de la parte 210 de cuerpo y la parte 220 de presión pueden estar en contacto con la película 20 de bolsa. Si las superficies inferiores de la parte 210 de cuerpo y la parte 220 de presión están dispuestas en un mismo plano, una superficie de la película 20 de bolsa presionada por las superficies inferiores de la parte 210 de cuerpo y la parte 220 de presión puede moldearse en la superficie plana. Sin embargo, si las superficies inferiores de la parte 210 de cuerpo y la parte 220 de presión no están dispuestas en un mismo plano, puede formarse una superficie irregular en una superficie de la película 20 de bolsa debido a una diferencia de altura entre las superficies inferiores.

[0064] Por tanto, las superficies inferiores de la parte 210 de cuerpo y la parte 220 de presión dispuestas en un plano pueden generar un efecto de formación de la superficie uniforme de la bolsa moldeada.

[0065] Un borde de la superficie inferior de la parte 220 de presión, que está en contacto con la película 20 de bolsa, puede tener una forma redondeada. El proceso de presionar la película 20 de bolsa hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel mediante la parte 220 de presión es un proceso añadido después de que el punzón 200 presione la película 20 de bolsa mientras desciende. Por tanto, puede producirse un problema, como un desgarro por el borde que está en contacto con la película 20 de bolsa en la superficie inferior de la parte 220 de presión, en la superficie de la película 20 de bolsa que ya está moldeada. Para reducir la posibilidad de que se produzca este problema, una parte del borde de la parte 220 de presión puede procesarse para que quede redondeada.

[0066] Como ejemplo de una configuración en la que la parte 220 de presión del punzón 200 presiona fácilmente la película 20 de bolsa en una dirección horizontal hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel, la parte 220 de presión del punzón 200 de la presente invención puede incluir una parte 221 horizontal y una parte 222 vertical. La parte 221 horizontal puede estar dispuesta por encima de la parte 210 de cuerpo, y la parte 222 vertical puede extenderse hacia abajo desde un lado de la parte 221 horizontal y estar dispuesta en una superficie exterior de la parte 210 de cuerpo.

[0067] Cuando se observa desde la superficie frontal con referencia a la FIG. 2, la parte 221 horizontal puede tener una forma de paralelepípedo rectangular con una sección transversal rectangular cuya anchura es mayor que su longitud. Cuando se observa desde la superficie frontal con referencia a la FIG. 2, la parte 222 vertical puede tener una forma de paralelepípedo rectangular con una sección transversal rectangular cuya longitud es menor que su anchura. Por tanto, la parte 220 de presión puede tener una sección transversal en forma de - o una sección transversal en forma de - invertida cuando se observa desde el frente. Dado que la forma de la parte 220 de presión según la realización 1 es solo un ejemplo, esta realización no se limita a ella.

[0068] La parte 220 de presión puede obtener fácilmente la fuerza necesaria para presionar en la dirección horizontal gracias a la parte 221 horizontal de la parte 220 de presión y presionar la superficie interior de la película 20 de bolsa gracias a la parte 222 vertical.

[0069] Como ejemplo de una configuración para mover fácilmente la parte 220 de presión en la dirección horizontal, en el punzón 200 del aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención, una superficie inferior de la parte 221 horizontal y una superficie superior de la parte 210 de cuerpo pueden estar separadas una con respecto a otra.

[0070] Si la superficie inferior de la parte 221 horizontal y la superficie superior de la parte 210 de cuerpo están separadas una con respecto a otra de manera que se forma un espacio vacío entre la parte 221 horizontal y la parte 210 de cuerpo, cuando la parte 220 de presión se mueve en la dirección horizontal para presionar la película 20 de bolsa, dado que no se produce fricción entre la parte 221 horizontal y la parte 210 de cuerpo, el movimiento horizontal de la parte 220 de presión puede ser eficiente. Además, puede disponerse una configuración adicional para mejorar la eficiencia del movimiento horizontal de la parte 220 de presión.

[0071] Como ejemplo de una configuración adicional para mejorar la eficiencia del movimiento horizontal de la parte 220 de presión, el punzón 200 del aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede incluir además una guía 230 de movimiento lineal. La guía 230 de movimiento lineal puede ser una configuración capaz de guiar un movimiento lineal para realizar el movimiento lineal que ayuda a una bola en su interior a realizar un movimiento de circulación infinita.

[0072] La guía 230 de movimiento lineal puede estar dispuesta entre la superficie superior de la parte 210 de cuerpo y la superficie inferior de la parte 221 horizontal. Como se ha descrito anteriormente, cuando la superficie inferior de la parte 221 horizontal y la superficie superior de la parte 210 de cuerpo están separadas una con respecto a otra, la guía 230 de movimiento lineal puede estar dispuesta en el espacio vacío entre la parte 221 horizontal y la parte 210 de cuerpo.

[0073] La guía 230 de movimiento lineal puede guiar el movimiento horizontal de la parte 220 de presión. Es decir, cuando la parte 220 de presión presiona la película 20 de bolsa hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel, puede producirse un movimiento eficiente de la parte 220 de presión.

[0074] En la configuración utilizada en un proceso adicional para moldear de manera eficiente la forma de la película 20 de bolsa según la reivindicación independiente 1, el punzón 200 del aparato 10 de moldeo de bolsas incluye además una parte 240 de calentamiento.

[0075] La parte 240 de calentamiento está dispuesta adyacente a la parte 220 de presión para aplicar calor a la película 20 de bolsa presionada por la parte 220 de presión. Es decir, la parte 240 de calentamiento puede aplicar adicionalmente calor a la película 20 de bolsa después de que la parte 220 de presión presione la película 20 de bolsa.

[0076] Debido al calor aplicado por la parte 240 de calentamiento, puede producirse un efecto de mejora de la eficiencia de moldeo en comparación con cuando la película 20 de bolsa se moldea solo mediante presión.

[0077] Dado que la parte 240 de calentamiento aplica calor a la película 20 de bolsa de diversas maneras, se omitirá una descripción detallada de la misma.

[0078] Como ejemplo de una configuración para aplicar eficazmente el calor a la película 20 de bolsa, la parte 240 de calentamiento puede estar dispuesta en un lado opuesto de la parte 210 de cuerpo con respecto a la parte 220 de presión. Es decir, la parte 240 de calentamiento puede estar dispuesta para estar en contacto con la superficie interior de la película 20 de bolsa presionada por la parte 220 de presión.

[0079] Cuando la parte 240 de calentamiento está dispuesta en el lado opuesto de la parte 210 de cuerpo con respecto a la parte 220 de presión, la parte 240 de calentamiento puede aplicar el calor después de presionar la superficie interior de la película 20 de bolsa cuando la parte 220 de presión presiona la superficie interior de la película 20 de bolsa. La parte 240 de calentamiento puede estar dispuesta en una parte de la superficie sobre la que la parte 220 de presión presiona la superficie interior de la película 20 de bolsa o puede estar dispuesta en toda la superficie.

[0080] Debido a la disposición de la parte 240 de calentamiento, dado que la parte 240 de calentamiento puede aplicar directamente el calor a la superficie de la película 20 de bolsa, puede producirse el efecto de mejorar la eficiencia del proceso de aplicación de calor.

[0081] Como ejemplo de una configuración en la que la parte 220 de presión proporciona una presión para presionar la superficie interior de la película 20 de bolsa, el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede incluir además un cilindro 400.

[0082] El cilindro 400 puede estar dispuesto por encima de la parte 210 de cuerpo para mover la parte 220 de presión hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel, de modo que la parte 220 de presión presione la superficie interior de la película 20 de bolsa. Es decir, el cilindro 400 puede proporcionar fuerza para el movimiento horizontal de la parte 220 de presión.

[0083] El cilindro 400 debe ser capaz de empujar la parte 220 de presión hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel o tirar de la parte 220 de presión hacia atrás hasta su posición original. Por ejemplo, el cilindro 400 puede ser un cilindro de presión o un cilindro hidráulico capaz de proporcionar fuerza en la dirección horizontal a la parte 220 de presión a través de una configuración como un pistón. Dado que el cilindro de presión o el cilindro hidráulico son configuraciones de uso común y bien conocidas, se omitirá su descripción detallada. Dado que se trata simplemente de ejemplos del cilindro 400, esta realización no se limita necesariamente a ellos, y la fuerza puede proporcionarse a la parte 220 de presión de otras maneras.

[0084] El cilindro 400 puede acoplarse a la circunferencia del elevador 300 para garantizar la estabilidad. Cuando el cilindro 400 se acopla al elevador 300, puede reducirse el movimiento, como la vibración, que puede producirse en el cilindro 400 cuando el cilindro 400 proporciona fuerza para mover la parte 220 de presión.

[0085] Como ejemplo de una configuración para mover eficazmente la parte 220 de presión mediante el cilindro 400, el punzón 200 del aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención incluye además una parte 250 de acoplamiento.

[0086] La parte 250 de acoplamiento puede estar dispuesta por encima de la parte 221 horizontal para acoplar el cilindro 400 y la parte 220 de presión entre sí. Concretamente, la parte 250 de acoplamiento puede tener un lado conectado a la parte 220 de presión y el otro lado conectado al cilindro 400 para acoplar la parte 220 de presión al cilindro 400. Cuando un lado de la parte 250 de acoplamiento está conectado a la parte 220 de presión, un componente como un pasador o un perno puede pasar a través de un lado de la parte 250 de acoplamiento y la parte 221 horizontal de la parte 220 de presión en la dirección vertical para conectarse entre sí. Además, cuando el otro lado de la parte 250 de acoplamiento se conecta al cilindro 400, una parte del cilindro 400 que se extiende hacia la parte 250 de acoplamiento puede conectarse de manera que encaje. Dado que esto es solo un ejemplo del método de conexión, los métodos de conexión entre la parte 250 de acoplamiento y la parte 220 de presión y entre la parte 250 de acoplamiento y el cilindro 400 pueden variar.

[0087] Cuando se dispone un componente adicional, como la guía 230 de movimiento lineal, debajo de la parte 221 horizontal, el cilindro 400 puede conectarse directamente a la parte 220 de presión, por lo que resulta difícil aplicar fuerza. Incluso en este caso, la parte 250 de acoplamiento puede generar un efecto en el que la fuerza proporcionada por el cilindro 400 se transmite de manera eficiente a la parte 220 de presión.

[0088] La FIG. 3 es una vista frontal esquemática que ilustra un estado en el que el punzón del aparato de moldeo de bolsas se aproxima a la ranura de troquel según la realización 1 de la presente invención, y la FIG. 4 es una vista frontal esquemática que ilustra un estado en el que la parte de presión del aparato de moldeo de bolsas presiona la película de bolsa según la realización 1 de la presente invención.

[0089] El estado del aparato 10 de moldeo de bolsas según cada proceso se describirá con referencia a las FIGS. 3 y 4. Con referencia a la FIG. 3, en el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención, una parte del punzón 200 puede insertarse en la ranura 110 de troquel formada en el troquel 100 junto con la película 20 de bolsa mientras el punzón 200 desciende en dirección del troquel 100 mediante el elevador 300. De este modo, la superficie inferior del punzón 200 puede descender al interior de la ranura 110 de troquel a una profundidad determinada junto con la película 20 de bolsa. Mediante este proceso, puede garantizarse una profundidad de moldeo.

[0090] Haciendo referencia a la FIG. 4, en el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención, en el estado en el que la superficie inferior del punzón 200 desciende hacia el interior de la ranura 110 de troquel formada en el troquel 100 una profundidad establecida, la parte 220 de presión del punzón 200 puede presionar la película 20 de bolsa hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel. Concretamente, cuando el cilindro 400 presiona la parte 250 de acoplamiento, la parte 220 de presión conectada a la parte 250 de acoplamiento puede presionar la película 20 de bolsa mientras se mueve hacia la superficie interior de la ranura 110 de troquel mediante la guía 230 de movimiento lineal.

[0091] Además, la parte 240 de calentamiento aplica calor a la película 20 de bolsa mientras la parte 220 de presión presiona la película 20 de bolsa.

[0092] El aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención puede aumentar la profundidad y la capacidad de moldeo de la bolsa para generar un efecto de mejora de la capacidad de moldeo de un espacio que aloja el conjunto de electrodos.

[0093] Realización 2

[0094] La presente invención proporciona un método de moldeo de bolsas como realización 2.

[0095] A continuación, se omitirá una descripción detallada de la misma configuración que el aparato 10 de moldeo de bolsas según la realización 1 de la presente invención.

[0096] La FIG. 5 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra un método de moldeo de bolsas según la realización 2 de la presente invención.

[0097] Haciendo referencia a la FIG. 5, un método de moldeo de bolsas incluye un proceso de disposición (S10), un proceso de moldeo primario (S20) y un proceso de moldeo secundario (S30).

[0098] En primer lugar, se realiza un proceso de disposición de la película 20 de bolsa a moldear en el aparato 10 de moldeo de bolsas. En el proceso de disposición (S10), la película 20 de bolsa se dispone entre un troquel 100 que tiene una ranura 110 de troquel y un punzón 200 dispuesto sobre la ranura 110 de troquel.

[0099] Al disponer la película 20 de bolsa, la película de bolsa puede disponerse de manera que quede en contacto con la superficie superior del troquel 100, por encima de la ranura 110 de troquel, o la película 20 de bolsa puede disponerse entre el troquel 100 y el punzón 200, de modo que no entre en contacto con el troquel 100.

[0100] Tras el proceso de disposición (S10) de disponer la película 20 de bolsa, puede realizarse el proceso de moldeo primario (S20). En el proceso de moldeo primario (S20), la película 20 de bolsa se moldea mientras se inserta una parte 210 de cuerpo del punzón 200 en la ranura 110 de troquel junto con la película 20 de bolsa.

[0101] El punzón 200 se inserta en la ranura 110 de troquel junto con la película 20 de bolsa para formar un espacio en la película 20 de bolsa para alojar el conjunto de electrodos. Un elevador 300 conectado a una parte superior del punzón 200 puede mover el punzón 200 verticalmente, y el proceso de moldeo primario (S20) puede continuar mientras el punzón 200 desciende por el elevador 300.

[0102] La parte 210 de cuerpo en una parte inferior del punzón 200 puede estar en contacto con la película 20 de bolsa para presionar la película 20 de bolsa. Por tanto, después de realizar el proceso de moldeo primario (S20), una superficie inferior de la parte 210 de cuerpo puede estar en un estado de descenso hasta el interior de la ranura 110 de troquel una profundidad establecida.

[0103] Una vez completada la formación de profundidad de la película 20 de bolsa mediante el proceso de moldeo primario (S20), se procede al proceso de moldeo secundario (S30). En el proceso de moldeo secundario (S30), una pluralidad de partes 220 de presión proporcionadas a ambos lados de la parte 210 de cuerpo presionan la película 20 de bolsa hacia una superficie interior de la ranura 110 de troquel después del proceso de moldeo primario (S20). Las partes 220 de presión pueden proporcionarse en ambos lados de la parte 210 de cuerpo, respectivamente. A medida que la parte 220 de presión se mueve horizontalmente en una dirección alejada de la parte 210 de cuerpo para presionar la película 20 de bolsa, es posible realizar un moldeo adicional en la película 20 de bolsa.

[0104] El espacio de alojamiento del conjunto de electrodos formado en la bolsa mediante el proceso de moldeo secundario (S30) puede proporcionar una mayor capacidad.

[0105] En el proceso de moldeo secundario (S30) del método de moldeo de bolsas de la presente invención, las partes 220 de presión presionan la película 20 de bolsa mientras que una parte 240 de calentamiento aplica calor a la película 20 de bolsa.

[0106] Concretamente, la parte 240 de calentamiento puede proporcionarse en la superficie exterior de la parte 220 de presión para aplicar calor a la película 20 de bolsa. Cuando la parte 240 de calentamiento está dispuesta en la superficie exterior de la parte 220 de presión, si las partes 220 de presión presionan la película 20 de bolsa, la parte 240 de calentamiento también puede estar en contacto con la película 20 de bolsa para presionar la película 20 de bolsa junto con la parte 220 de presión y, simultáneamente, aplicar calor a la película 20 de bolsa.

[0107] Cuando las partes 220 de presión presionan la película 20 de bolsa y, además, la parte 240 de calentamiento aplica calor a la película 20 de bolsa, puede mejorarse la eficiencia de moldeo del proceso de moldeo secundario.

[0108] En el método de moldeo de bolsas según la realización 2 de la presente invención, en el proceso de moldeo secundario (S30), la parte 220 de presión puede mantener un estado en el que la película 20 de bolsa se presiona durante un tiempo predeterminado.

[0109] Es decir, en un estado en el que la parte 220 de presión presiona la película 20 de bolsa mientras se mueve hacia una superficie interior de la ranura 110 de troquel, la parte 220 de presión puede detenerse durante un periodo de tiempo predeterminado y, cuando transcurre el periodo de tiempo predeterminado, la parte 220 de presión puede moverse a su posición original.

[0110] En el método de moldeo de bolsas según la realización 2 de la presente invención, después del proceso de moldeo secundario (S30), puede realizarse adicionalmente un proceso en el que el punzón 200 se separa del troquel 100 mediante el movimiento ascendente del elevador 300 para ascender a la posición original. Como se ha descrito anteriormente, se omite una descripción detallada de los procesos que pueden estar involucrados en general.

[0111] En el método de moldeo de bolsas según la realización 2 de la presente invención, la capacidad puede aumentar mediante el proceso de moldeo secundario (S30) en un estado en el que se garantiza ventajosamente una profundidad de moldeo al garantizar una gran holgura en el proceso de moldeo primario (S20).

[0112] Además, la forma de la bolsa moldeada según el método de moldeo de bolsas utilizando el aparato de moldeo de bolsas de la presente invención puede moldearse de manera que la superficie interior de la película 20 de bolsa tenga una forma más cercana a la de la superficie exterior del punzón 200 en comparación con un caso en el que no se añade el proceso en el que la parte 220 de presión del punzón 200 presiona la película 20 de bolsa.

[0113] Aunque las realizaciones de la presente invención se han descrito con referencia a las realizaciones específicas, la presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

[0114] Descripción de los símbolos

[0115] 10: Aparato de moldeo de bolsas

[0116] 20: Película de bolsa

[0117] 100: Troquel

[0118] 110: Ranura de troquel

[0119] 200: Punzón

[0120] 210: Parte de cuerpo

[0121] 220: Parte de presión

[0122] 221: Parte horizontal

[0123] 222: Parte vertical

[0124] 230: Guía de movimiento lineal

[0125] 240: Parte de calentamiento

[0126] 250: Parte de acoplamiento

[0127] 300: Elevador

[0128] 400: Cilindro

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un aparato (10) de moldeo de bolsas para fabricar una batería secundaria, mediante el moldeo de una parte de copa que tiene un espacio de alojamiento para alojar un conjunto de electrodos, que comprende:

un troquel en la que se forma una ranura (110) de troquel rebajada en una forma en la que se moldea una bolsa; y un punzón (200) dispuesto por encima de la ranura (110) de troquel,

en el que el punzón (200) comprende:

una parte (210) de cuerpo insertada en la ranura (110) de troquel junto con una película (20) de bolsa dispuesta entre el troquel y el punzón (200); y

una parte (220) de presión proporcionada en cada una de ambas superficies de la parte (210) de cuerpo para presionar la película (20) de bolsa hacia una superficie interior de la ranura (110) de troquel,

en el que el punzón (200) comprende además una parte (240) de calentamiento dispuesta adyacente a la parte (220) de presión para aplicar calor a la película (20) de bolsa presionada por la parte (220) de presión.

2. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 1, en el que, en el punzón (200), una superficie inferior de la parte (210) de cuerpo y una superficie inferior de la parte (220) de presión están dispuestas en un plano.

3. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 1, en el que la parte (220) de presión comprende: una parte (221) horizontal dispuesta por encima de la parte (210) de cuerpo; y

una parte (222) vertical que se extiende hacia abajo desde un lado de la parte (221) horizontal y está dispuesta en una superficie exterior de la parte (210) de cuerpo para presionar una superficie interior de la película (20) de bolsa.

4. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 3, en el que, en el punzón (200), una superficie inferior de la parte (221) horizontal y una superficie superior de la parte (210) de cuerpo están separadas una con respecto a otra.

5. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 3, en el que el punzón (200) comprende además una guía (230) de movimiento lineal dispuesta entre una superficie superior de la parte (210) de cuerpo y una superficie inferior de la parte (221) horizontal para guiar el movimiento de la parte (220) de presión.

6. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 1, en el que la parte (240) de calentamiento está dispuesta en un lado opuesto de la parte (210) de cuerpo con respecto a la parte (220) de presión.

7. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 1, que comprende además un cilindro (400) dispuesto por encima de la parte (210) de cuerpo para mover la parte (220) de presión hacia una superficie interior de la ranura (110) de troquel.

8. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 7, que comprende además un elevador (300) conectado a una parte superior del punzón (200) de modo que el punzón (200) se aproxima a la ranura (110) de troquel y quede separado de la ranura (110) de troquel,

en el que el cilindro (400) está acoplado a una circunferencia del elevador (300).

9. El aparato (10) de moldeo de bolsas según la reivindicación 7, en el que el punzón (200) comprende además una parte (250) de acoplamiento configurada para acoplar el cilindro (400) a la parte (220) de presión.

10. Un método de moldeo de bolsas para fabricar una batería secundaria, mediante el moldeo de una parte de copa que tiene un espacio de alojamiento para alojar un conjunto de electrodos que comprende:

un proceso de disposición de una película (20) de bolsa entre un troquel, en el que se forma una ranura (110) de troquel, y un punzón (200) dispuesto sobre la ranura (110) de troquel;

un proceso de moldeo primario que consiste en moldear la película (20) de bolsa mientras se inserta una parte (210) de cuerpo del punzón (200) en la ranura (110) de troquel junto con la película (20) de bolsa; y

un proceso de moldeo secundario que consiste en permitir que una pluralidad de partes (220) de presión proporcionadas respectivamente en ambas superficies de la parte (210) de cuerpo presionen la película (20) de bolsa hacia una superficie interior de la ranura (110) de troquel después del proceso de moldeo primario

en el proceso de moldeo secundario, las partes (200) de presión presionan la película (20) de bolsa, y, simultáneamente, una parte (240) de calentamiento proporcionada en cada una de las partes (220) de presión aplica calor.

11. El método de moldeo de bolsas según la reivindicación 10, en el que, en el proceso de moldeo secundario, se mantiene durante un tiempo predeterminado un estado en el que las partes (220) de presión presionan la película (20) de bolsa hacia la superficie interior de la ranura (110) de troquel.