JP2022523834A - 二次電池用外装材、及び二次電池用外装材の製造方法と製造装置 - Google Patents

二次電池用外装材、及び二次電池用外装材の製造方法と製造装置 Download PDF

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Abstract

二次電池用外装材、及び二次電池用外装材の製造方法と製造装置が開示される。本発明の一側面によれば、シート及び湾入部が形成された金型を準備する第1段階、前記シートの一部が前記湾入部Iと向かい合うように前記シートを配置する第2段階、前記金型の側部から前記湾入部Iに向かって流体を供給し、前記シートのうち前記湾入部I上に備えられた領域に前記湾入部Iに対応される形状を有する成形部を形成する第3段階、を含む、二次電池用外装材の製造方法が提供される。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2019年4月1日付韓国特許出願第10-2019-0037774号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、二次電池用外装材、及び二次電池用外装材の製造方法と製造装置に関し、より詳細には、従来に比べて空間活用性が向上し得る二次電池用外装材、及び二次電池用外装材の製造方法と製造装置に関する。
繰り返し充電及び放電が可能な二次電池(secondary battery)は、その構造又は製造方法により円筒状二次電池、角形二次電池、パウチ型二次電池などに分割され得る。このうちパウチ型二次電池は、シート状のパウチ外装材内に電極と分離膜が交互に配置された構造を有する電極組立体が収容された構造を有する。特に、パウチ型二次電池は、製造に必要な工程が比較的簡単で製造コストが低いため、広く用いられている。
従来の技術によると、パウチ型二次電池を製造するためには、シート状のパウチのうち一部領域を、電極組立体の面積に対応する面積ほど加圧して湾入した形状のコップ(cup)を形成する成形(forming)工程を経た後、パウチに形成されたコップに電極組立体を搭載する。その後、パウチの一部領域を互いに付着して密封部を形成することになる。
パウチの一部領域が互いに付着して形成される密封部は、成形工程で加圧されていない領域が互いに付着されることにより形成される。よって、成形が行われていない密封部と成形が行われたコップとの間の段差により、密封部のうち一部領域はコップの幅を外れるようになる。図1には、従来の技術により製造されたパウチ型二次電池1のパウチ2の上部と下部に形成される密封部3のうち一部領域が、電極組立体が収容されたコップの幅をPだけ外れて突出された様子が示されている。
このように突出された領域は、二次電池で容量に寄与しないデッドスペース(dead space)が増加する原因として作用し、結果として、二次電池のエネルギー密度が低下するという問題点をもたらした。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来の技術により製造されるパウチ型二次電池の密封部に発生するデッドスペースを除去することで、二次電池のエネルギー密度を増大させることである。
前記目的を達成するための本発明の第1側面によれば、シート(sheet)と、湾入した形状を有する湾入部Iが形成された金型とを準備する第1段階、前記シートの一部が前記金型の前記湾入部Iと向かい合うように前記シートを配置する第2段階、及び前記金型の側部から前記湾入部Iに向かって流体を供給し、前記シートのうち前記湾入部I上に備えられた領域に、前記湾入部Iに対応する形状を有する成形部を形成する第3段階、を含む二次電池用外装材の製造方法が提供される。
前記第1段階で、前記金型は、第1金型及び前記第1金型の上部に備えられる第2金型を含み、前記第2段階で、前記シートのうち一部が前記第1金型及び第2金型の間に備えられ、前記第1金型の湾入部Iと前記第2金型の湾入部Iが互いに向かい合うように備えられてよい。
前記第2段階で、前記シートが折り畳まれたことで、前記シートは、折り畳まれた領域を境界に第1シート部及び第2シート部に分割された状態で前記第1金型及び前記第2金型の間に配置され、前記第3段階で、前記流体は、前記第1シート部と前記第2シート部の間に流入されてよい。
前記流体は、空気又は前記シートと反応しない液体であってよい。
前記第3段階で、前記第1金型のうち前記第1金型の湾入部Iの周囲部と、前記第2金型のうち前記第2金型の湾入部Iの周囲部とが互いに加圧され、前記第1金型の湾入部Iと前記第2金型の湾入部Iが互いに向かい合うことで形成される内部空間が外部から密封されてよい。
前記第2段階で、前記湾入部Iのうち一部領域は前記シートと向かい合い、前記湾入部Iのうち残部領域は前記シートと向かい合わないように前記シートを配置してよい。
前記第3段階で、前記シートのうち前記湾入部Iと向かい合う領域が供給された前記流体により延伸されることで、前記湾入部Iのうち前記第2段階で前記シートと向かい合わなかった領域のうち少なくとも一部が前記シートと向かい合ってよい。
前記目的を達成するための本発明の第2側面によれば、湾入した形状を有する湾入部Iが形成された金型、及び前記湾入部Iに向かって流体を供給する流体供給装置、を含み、前記流体供給装置は、前記金型の側部から前記湾入部I方向に延長されて形成され、前記流体が流動する経路を提供するダクト(duct)部、を含む二次電池用外装材の製造装置が提供される。
前記金型は、第1金型及び第2金型を含み、前記第1金型及び前記第2金型にはそれぞれ一つ以上の溝が形成され、前記第1金型の湾入部Iと前記第2金型の湾入部Iは互いに向かい合うように備えられ、前記第1金型の溝及び前記第2金型の溝は互いに向かい合うように備えられ、前記第1金型の溝及び前記第2金型の溝が互いに向かい合うことで形成されるホールに前記ダクト部が挿入されてよい。
前記ダクト部は、前記第1金型の湾入部I及び前記第2金型の湾入部Iまで延長されてよい。
前記ダクト部は、前記第1金型の溝及び前記第2金型の溝まで延長されてよい。
前記第1金型の溝及び前記第2金型の溝が互いに向かい合うことで形成されるホールは、複数に形成されてよい。
前記第1金型の溝及び前記第2金型の溝が互いに向かい合うことで形成されるホールの垂直断面は、円形、楕円形又は矩形を有してよい。
前記目的を達成するための本発明の第3側面によれば、所定の厚さ(t)を有して内部に空間が形成される成形部、及び前記成形部の周囲に形成される密封部、を含み、前記密封部は2枚のシートが全領域で互いに接着された構造を有し、前記密封部は前記成形部の一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されている二次電池用外装材が提供される。
前記成形部の周囲は4つの側面で構成され、前記密封部は前記成形部の4つの側面のうち3つの側面に沿って形成され、前記密封部は前記成形部の4つの側面のうち前記密封部が形成されていない一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されていてよい。
本発明によれば、従来の技術により製造されるパウチ型二次電池の密封部に発生するデッドスペースを除去することで、二次電池のエネルギー密度が増加し得る。
従来の技術により製造された二次電池の構造を示した図である。 本発明の一実施形態による二次電池用外装材を製造するための金型の構造を示した斜視図である。 本発明の他の実施形態による二次電池用外装材を製造するための金型の構造を示した斜視図である。 本発明によりシートが金型の湾入部と向かい合うように配置される様子を時系列的に示した斜視図である。 本発明により金型で第1金型と第2金型が互いに向かい合っている様子を示した垂直断面図である。 本発明の一実施形態によりシートに成形部が形成される様子を示した斜視図である。 本発明の他の実施形態によりシートに成形部が形成される様子を示した斜視図である。 本発明により製造された二次電池用外装材の様子を示した斜視図である。
以下、図を参考にしつつ、本発明による二次電池用外装材の製造装置の構造を説明する。
二次電池用外装材の製造装置
図2は、本発明の一実施形態による二次電池用外装材を製造するための金型の構造を示した斜視図であり、図3は、本発明の他の実施形態による二次電池用外装材を製造するための金型の構造を示した斜視図である。そして、図4は、本発明によりシートが金型の湾入部と向かい合うように配置される様子を時系列的に示した斜視図であり、図5は、本発明により金型で第1金型と第2金型が互いに向かい合っている様子を示した垂直断面図である。
図2に示されているように、本発明による二次電池用外装材の製造装置(以下、「製造装置」と称する)は、金型100を含んでよい。図2に示されているように、金型100には湾入した形状を有する湾入部Iが形成されてよい。このとき、湾入部Iは、金型100の全ての外部の周囲から一定の間隔だけ内側に離隔されていてよい。
一方、図4に示されているように、本発明による金型100は、第1金型110及び第2金型120を含んでよい。図5に示されているように、湾入部Iは、第1金型110及び第2金型120の全てに形成されてよく、第1金型110の湾入部Iと第2金型120の湾入部Iは、互いに向かい合うように備えられてよい。そして、第1金型110の湾入部Iの大きさ及び形状と、第2金型120の湾入部Iの大きさ及び形状とは互いに同一であってよい。しかし、これと別に、湾入部Iは、第1金型110又は第2金型120にのみ形成されてもよい。
図4及び図5に示されているように、本発明による製造装置で、第1金型110は下部に備えられてよく、第2金型120は上部に備えられてよい。
一方、図2及び図3に示されているように、本発明による製造装置の第1金型110及び第2金型120には溝G、G’が形成されてよい。本発明の一実施形態によれば、第1金型110及び第2金型120に形成される溝Gは複数に形成されてよく、本発明の他の実施形態によれば、第1金型110及び第2金型120に形成される溝G’は一つだけ形成されてよい。
図2に示されているように、本発明の一実施形態によれば、第1金型110及び第2金型120に形成された複数の溝Gは、第1金型110及び第2金型120の幅方向に沿って等間隔に離隔して形成されてよく、図3に示されているように、本発明の他の実施形態によれば、第1金型110及び第2金型120に形成された一つの溝G’は、第1金型110及び第2金型120の幅方向に沿って延長して形成されてよい。本発明の他の実施形態による溝G’の幅は、第1金型110及び第2金型120の幅の50%以上100%以下であってよい。また、本発明によれば、第1金型110及び第2金型120に形成された溝G、G’は、図2及び図3に示されているように、湾入部Iの一側まで延長されてよい。
湾入部Iの場合と似て、溝G、G’は、第1金型110及び第2金型120に全て形成されてよく、第1金型110の溝G、G’と第2金型120の溝G、G’は、互いに向かい合うように備えられてよい。そして、第1金型110の溝G、G’の大きさ及び形状と、第2金型120の溝G、G’の大きさ及び形状とは互いに同一であってよい。しかし、これと別に、溝G、G’は、第1金型110又は第2金型120にのみ形成されてもよい。
前述したように、溝G、G’は、第1金型110及び第2金型120に全て形成されてよく、第1金型110の溝G、G’と第2金型120の溝G、G’は、互いに向かい合うように備えられてよい。この場合、第1金型110の溝G、G’と第2金型120の溝G、G’が互いに向かい合うことで、金型100にはホールが形成されてよい。よって、金型100に形成されるホールの個数は、第1金型110及び第2金型120に形成される溝G、G’の個数と同一であってよい。そのため、本発明の一実施形態によれば、金型100に形成されるホールは複数であってよく、本発明の他の実施形態によれば、金型100に形成されるホールは1つであってよい。
一方、本発明による金型100に形成されるホールの垂直断面は、多様な形状を有してよい。例えば、本発明の一実施形態によれば、金型100に形成されるホールの垂直断面は円形、楕円形又は矩形を有してよく、本発明の他の実施形態によれば、金型100に形成されるホールの垂直断面は、水平方向に長い棒(rod)状を有してよい。
図6は、本発明の一実施形態によりシートに成形部が形成される様子を示した斜視図であり、図7は、本発明の他の実施形態によりシートに成形部が形成される様子を示した斜視図である。
図6及び図7に示されているように、本発明による製造装置は、金型100に形成された湾入部I(図2から図5参照)に向かって流体を供給する流体供給装置をさらに含んでよい。このとき、流体供給装置は、金型100の側部から湾入部I(図2から図5参照)方向に延長して形成され、流体が流動する経路を提供するダクト(duct)部200、200’を含んでよい。図6及び図7に示されているように、ダクト部200、200’は、第1金型110の溝G、G’(図2から図5参照)が互いに向かい合うことで形成されるホールに挿入されてよい。
ダクト部200、200’の幅は、第1金型110及び第2金型120の溝G、G’(図2から図5参照)の幅に対応されてよい。よって、図6に示されているように、本発明の一実施形態によれば、ダクト部200は複数に備えられ、ただし、ダクト部200の間には、第1金型110及び第2金型120の溝が互いに離隔された距離ほど互いに離隔されていてよい。又は、図7に示されているように、本発明の他の実施形態によれば、ダクト部200’は1つが備えられ、ただし、第1金型110及び第2金型120に形成された1つの溝が第1金型110及び第2金型120の幅方向に沿って延長された幅ほど形成されていてよい。
一方、前述したように、第1金型110及び第2金型120に形成された溝G、G’(図2から図5参照)は、図2及び図3に示されているように、湾入部Iと連結されてよい。よって、ダクト部200、200’は、第1金型110の湾入部I(図2から図5参照)及び第2金型120の湾入部I(図2から図5参照)まで延長されてよい。しかし、これと別に、ダクト部200、200’は、第1金型110の溝G、G’(図2から図5参照)及び第2金型120の溝G、G’(図2から図5参照)までのみ延長されてもよい。
二次電池用外装材の製造方法
以下、前述した内容及び図1から図8を参考にしつつ、本発明による二次電池用外装材の製造方法を説明する。
図2から図5を参考にすれば、本発明による二次電池用外装材の製造方法は、湾入部Iが形成された金型100及びシート(sheet)10を準備する第1段階、及びシート10の一部が金型100の湾入部Iと向かい合うようにシート10を配置する第2段階を含んでよい。
このとき、第1段階で、金型100は、第1金型110、及び第1金型110の上部に備えられる第2金型120を含んでよい。
また、第2段階では、シート10のうち一部が第1金型110及び第2金型120の間に備えられ、この際、第1金型110の湾入部Iと第2金型120の湾入部Iが互いに向かい合うように備えられてよい。
一方、図4に示されているように、第2段階で、シート10は、折り畳まれた状態で第1金型110と第2金型120の間に配置されてよい。よって、図4に示されているように、シート10は、折り畳まれた領域を境界に第1シート部12及び第2シート部14に分割され得る。図4には、第2段階で、第1シート部12は第1金型110と隣接した状態に配置され、第2シート部14は第2金型120と隣接した状態に配置される様子が示されている。また、第2段階では、第1シート部12と第2シート部14の境界、すなわち、シートの折り畳まれた領域が、金型110、120の内側に向かうようにシート10が配置されてよい。
一方、図4に示されているように、第2段階で、湾入部Iのうち一部領域はシート10と向かい合い、湾入部Iのうち残部領域はシート10と向かい合わないようにシートが配置されてよい。すなわち、本発明によれば、第2段階で、第1金型110及び第2金型120の湾入部Iとシート10の間には、一部領域でのみ互いにオーバーラップされてよい。図4には、第1金型110の湾入部の一部領域とシート10の第1シート部12の一部領域が互いにオーバーラップされる様子と、第2金型120の湾入部の一部領域とシート10の第2シート部14の一部領域が互いにオーバーラップされる様子が示されている。
図6及び図7を参考にすれば、本発明による二次電池用外装材の製造方法は、金型100の側部から湾入部I(図2から図5参照)に向かって流体を供給し、シート10のうち前記湾入部上に備えられた領域に、湾入部に対応される形状を有する成形部22(図8参照)を形成する第3段階をさらに含んでよい。
図6及び図7に示されているように、第3段階で、湾入部に向かって供給される流体は、第1シート部12(図4参照)と第2シート部14(図4参照)の間の空間に流入されてよい。
第3段階で湾入部に向かって供給される流体は、シートと反応しない流体であってよい。例えば、流体は空気であるか、シートと反応しない液体であってよい。よって、本発明によれば、第3段階で、流体とシートの間の反応によりシート又はシートの表面が変性することを防止することができる。
一方、前述したように、金型100の湾入部I(図2から図4参照)は、金型100の全ての外部の周囲から一定の間隔だけ内側に離隔されてよい。
したがって、第3段階では、第1金型110のうち第1金型110の湾入部I(図2から図5参照)の周囲部と、第2金型120のうち第2金型120の湾入部I(図2から図5参照)の周囲部とが互いにより加圧され、第1金型110の湾入部Iと第2金型120の湾入部Iが互いに向かい合うことで形成される内部空間が外部から密封されてよい。このような加圧により、第1金型の湾入部と第2金型の湾入部により形成される内部空間が外部から密封されるのと同時に、第3段階で第1金型及び第2金型の湾入部に向かって流体が供給されたとしても、シートのうち第1金型及び第2金型の湾入部の周囲部に配置された領域が、第1金型及び第2金型上で滑らずに1つの地点に固定され得る。
一方、前述したように、第2段階で、金型100の湾入部Iのうち一部領域はシート10と向かい合い、金型100の湾入部Iのうち他の領域はシート10と向かい合わないようにシート10が配置されてよい。
ところが、第3段階では、金型100の湾入部Iに向かって供給された流体の圧力により、シート10のうち金型100の湾入部Iと向かい合っていた領域は流体が移動する方向に延伸されることで、湾入部Iのうち前記第2段階でシート10と向かい合わなかった領域のうち少なくとも一部がシート10と向かい合うようになり得る。しかし、この場合にも、シート10のうち第1金型110及び第2金型120の湾入部Iの周囲部に配置された領域は、第1金型110と第2金型120の間の加圧により、依然として第1金型110及び第2金型120上で滑らずに固定されていることができる。
より好ましくは、第3段階では、シート10のうち金型100の湾入部Iと向かい合っていた領域が金型100の湾入部Iに向かって供給された流体の圧力により、延伸されることで、湾入部Iのうち前記第2段階でシート10と向かい合わなかった領域全部がシート10と向かい合うようになり得る。
二次電池用外装材
図8は、本発明により製造された二次電池用外装材の様子を示した斜視図である。
本発明による二次電池用外装材20(以下、「外装材」と称する)は、所定の厚さ(t)を有して内部に空間が形成される成形部22、及び成形部22の周囲に形成される密封部24を含んでよい。
外装材20の成形部22の内部に形成される空間は、前述した、第1金型110の湾入部Iと第2金型120の湾入部が互いに向かい合うことで形成される内部空間に対応される大きさ及び形状を有してよい。また、外装材20の密封部24は、前述した、第1金型110のうち第1金型110の湾入部Iの周囲部、又は、第2金型120のうち第2金型120の湾入部Iの周囲部に対応される大きさ及び形状を有してよい。
前述したように、本発明による二次電池用外装材の製造方法の第3段階で、第1金型110の湾入部Iの周囲部と第2金型120の湾入部Iの周囲部が互いに加圧されるので、第1シート部12と第2シート部14のうち、第1金型110の湾入部Iの周囲部と第2金型120の湾入部Iの周囲部の間に配置された領域が互いに接着されてよい。よって、図8に示されているように、外装材20の密封部24の全領域は、2枚のシートが互いに接着された構造を有してよい。
また、前述したように、本発明による二次電池用外装材の製造方法の第3段階で、シート10のうち金型100の湾入部Iと向かい合っていた領域は流体が移動する方向に延伸されてよい。よって、図8に示されているように、密封部24は、成形部22の一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されていてよい。
より詳細には、外装材20の成形部22の周囲は、4つの側面で構成されてよい。そして、密封部24は、成形部22の周囲の4つの側面のうち3つの側面に沿って形成されてよい。このとき、密封部24は、成形部22の周囲の4つの側面のうち、密封部24が形成されていない一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されていてよい。
本発明によれば、密封部24が成形部22の一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されるように二次電池用外装材20が製造されるので、従来の技術により製造されたパウチ型外装材の密封部3(図1参照)が二次電池1(図1参照)の幅から外れなくなる。よって、密封部に発生するデッドスペースを除去することで二次電池のエネルギー密度が増大し得る。
以上、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明されたとしても、本発明はこれによって限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者により、本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な実施が可能であることは勿論である。
1 二次電池
3 密封部
10 シート
12 第1シート部
14 第2シート部
20 外装材
22 成形部
24 密封部
100 金型
110 第1金型
120 第2金型
200 ダクト部
200’ ダクト部
G 溝
G ホール
G’ 溝
G’ ホール
I 湾入部

Claims (15)

  1. シート(sheet)と湾入した形状を有する湾入部Iが形成された金型とを準備する第1段階、
    前記シートの一部が前記金型の前記湾入部Iと向かい合うように前記シートを配置する第2段階、及び
    前記金型の側部から前記湾入部Iに向かって流体を供給し、前記シートのうち前記湾入部I上に備えられた領域に、前記湾入部Iに対応する形状を有する成形部を形成する第3段階、を含む、二次電池用外装材の製造方法。
  2. 前記第1段階で、
    前記金型は、第1金型及び前記第1金型の上部に備えられる第2金型を含み、
    前記第2段階で、
    前記シートのうち一部が前記第1金型及び前記第2金型の間に備えられ、前記第1金型の前記湾入部Iと前記第2金型の前記湾入部Iが互いに向かい合うように備えられる、請求項1に記載の二次電池用外装材の製造方法。
  3. 前記第2段階で、
    前記シートが折り畳まれたことで、前記シートは、折り畳まれた領域を境界に第1シート部及び第2シート部に分割された状態で前記第1金型及び前記第2金型の間に配置され、
    前記第3段階で、
    前記流体は、前記第1シート部と前記第2シート部の間に流入される、請求項2に記載の二次電池用外装材の製造方法。
  4. 前記流体は、空気又は前記シートと反応しない液体である、請求項1~3の何れか一項に記載の二次電池用外装材の製造方法。
  5. 前記第3段階で、
    前記第1金型のうち前記第1金型の前記湾入部Iの周囲部と、前記第2金型のうち前記第2金型の前記湾入部Iの前記周囲部とが互いに加圧され、前記第1金型の前記湾入部Iと前記第2金型の前記湾入部Iが互いに向かい合うことで形成される内部空間が外部から密封される、請求項2に記載の二次電池用外装材の製造方法。
  6. 前記第2段階で、
    前記湾入部Iのうち一部領域は前記シートと向かい合い、前記湾入部Iのうち残部領域は前記シートと向かい合わないように前記シートを配置する、請求項1~5の何れか一項に記載の二次電池用外装材の製造方法。
  7. 前記第3段階で、
    前記シートのうち前記湾入部Iと向かい合う領域が供給された前記流体により延伸されることで、前記湾入部Iのうち前記第2段階で前記シートと向かい合わなかった領域のうち少なくとも一部が前記シートと向かい合う、請求項6に記載の二次電池用外装材の製造方法。
  8. 湾入した形状を有する湾入部Iが形成された金型、及び
    前記湾入部Iに向かって流体を供給する流体供給装置、を含み、
    前記流体供給装置は、
    前記金型の側部から前記湾入部I方向に延長されて形成され、前記流体が流動する経路を提供するダクト(duct)部、を含む、二次電池用外装材の製造装置。
  9. 前記金型は、第1金型及び第2金型を含み、
    前記第1金型及び前記第2金型にはそれぞれ一つ以上の溝が形成され、
    前記第1金型の前記湾入部Iと前記第2金型の前記湾入部Iは互いに向かい合うように備えられ、
    前記第1金型の前記溝及び前記第2金型の前記溝は互いに向かい合うように備えられ、
    前記第1金型の前記溝及び前記第2金型の前記溝が互いに向かい合うことで形成されるホールに前記ダクト部が挿入される、請求項8に記載の二次電池用外装材の製造装置。
  10. 前記ダクト部は、前記第1金型の前記湾入部I及び前記第2金型の前記湾入部Iまで延長される、請求項9に記載の二次電池用外装材の製造装置。
  11. 前記ダクト部は、前記第1金型の前記溝及び前記第2金型の前記溝まで延長される、請求項9に記載の二次電池用外装材の製造装置。
  12. 前記第1金型の前記溝及び前記第2金型の前記溝が互いに向かい合うことで形成される前記ホールは複数に形成される、請求項9~11の何れか一項に記載の二次電池用外装材の製造装置。
  13. 前記第1金型の前記溝及び前記第2金型の前記溝が互いに向かい合うことで形成される前記ホールの垂直断面は、円形、楕円形又は矩形を有する、請求項9~12の何れか一項に記載の二次電池用外装材の製造装置。
  14. 所定の厚さ(t)を有して内部に空間が形成される成形部、及び
    前記成形部の周囲に形成される密封部、を含み、
    前記密封部は2枚のシートが全領域で互いに接着された構造を有し、
    前記密封部は前記成形部の一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されている、二次電池用外装材。
  15. 前記成形部の周囲は4つの側面で構成され、
    前記密封部は前記成形部の前記4つの側面のうち3つの側面に沿って形成され、
    前記密封部は前記成形部の前記4つの側面のうち前記密封部が形成されていない一側面から所定の長さ(L)だけ離隔されている、請求項14に記載の二次電池用外装材。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276075A (ja) * 2002-03-25 2003-09-30 Nissan Motor Co Ltd 中空成形体の成形装置および成形方法
JP5089861B2 (ja) * 2004-12-15 2012-12-05 三星エスディアイ株式会社 蓄電デバイス及び蓄電デバイスの外装体の製造方法及び蓄電デバイスの外装体の成形装置
JP2018532233A (ja) * 2016-03-17 2018-11-01 エルジー・ケム・リミテッド 製造工程性が向上した電池ケースの製造装置およびこれを用いた製造方法
JP2019502241A (ja) * 2016-04-15 2019-01-24 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材成形装置及び方法
KR20190010434A (ko) * 2017-07-20 2019-01-30 주식회사 엘지화학 이차전지용 파우치 외장재, 이를 이용한 파우치형 이차전지 및 그 제조 방법
WO2019054642A1 (ko) * 2017-09-14 2019-03-21 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 파우치 필름 포밍 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0880562A (ja) * 1994-09-12 1996-03-26 Tsutsunaka Plast Ind Co Ltd 合成樹脂製中空成形体の製造方法及び同装置
JPH1128763A (ja) * 1997-07-11 1999-02-02 Ube Ind Ltd 貼り合わせブロー成形方法
IT1311176B1 (it) * 1999-12-31 2002-03-04 Unifill Internat A G Sistema di formatura di contenitori per iniezione di un fluidoformatore tra parti di materiale in foglio
US7437892B2 (en) * 2004-04-21 2008-10-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Apparatus having vacuum applying facilities and method of using vacuum to bend and/or shape one or more sheets
JP2006027086A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Toppan Printing Co Ltd 容器成型用積層シート材及びシート成型容器
RU2008149598A (ru) * 2006-06-01 2010-07-20 Эдвансид Пластикс Текнолоджиз Лаксемберг С.А. (LU) Пластмассовые контейнеры из множества элементов, способ и системы для их изготовления
US7955550B2 (en) * 2007-04-20 2011-06-07 Lrm Industries International, Inc Method of preparing a molded article
JP5493391B2 (ja) * 2009-02-28 2014-05-14 キョーラク株式会社 樹脂成形品の成形方法
KR101192619B1 (ko) * 2012-03-23 2012-10-18 주식회사 엘지화학 전지케이스
JP2017065104A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社フジシール 容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体
KR102087992B1 (ko) * 2017-01-11 2020-03-11 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 파우치 필름 포밍 장치
ES2697705B2 (es) * 2017-07-28 2020-02-03 Ainia Complejo de laminas planas, metodo para la obtencion de dicho complejo, metodo para la fabricacion de un envase y metodo para envasar un objeto

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276075A (ja) * 2002-03-25 2003-09-30 Nissan Motor Co Ltd 中空成形体の成形装置および成形方法
JP5089861B2 (ja) * 2004-12-15 2012-12-05 三星エスディアイ株式会社 蓄電デバイス及び蓄電デバイスの外装体の製造方法及び蓄電デバイスの外装体の成形装置
JP2018532233A (ja) * 2016-03-17 2018-11-01 エルジー・ケム・リミテッド 製造工程性が向上した電池ケースの製造装置およびこれを用いた製造方法
JP2019502241A (ja) * 2016-04-15 2019-01-24 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材成形装置及び方法
KR20190010434A (ko) * 2017-07-20 2019-01-30 주식회사 엘지화학 이차전지용 파우치 외장재, 이를 이용한 파우치형 이차전지 및 그 제조 방법
WO2019054642A1 (ko) * 2017-09-14 2019-03-21 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 파우치 필름 포밍 장치

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