KR102137541B1 - Large capacity Battery pouch film forming cutting device and foaming cutting method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리의 포밍시 상하 포밍 면적이 다를 경우 포밍 깊이를 다르게 성형과 동시에 접힘 라인을 간단하게 성형하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름이 올려지며 제1,2하부포밍금형이 형성된 하부금형, 상기 하부금형에 올려진 필름을 고정하는 동시에 제1,2상부포밍금형이 하강하여 제1,2하부포밍금형을 필름과 함께 가압하면서 파우치를 포밍(Forming) 성형하는 상부금형, 상기 상부금형의 제1,2상부포밍금형 사이에서 하강하여 제1,2하부포밍금형의 사이에 위치하는 필름을 가압하여 접힘라인을 형성하는 라인금형으로 포밍장치 및 포밍 방법을 구성하여; 대용량 배터리를 포장할 파우치 필름을 배터리 형태로 서로 다른 면적으로 포밍 성형과 동시에 접힘라인을 성형함으로써 공정의 간편화과 성형 시간이 증대되는 효과가 있다.The present invention relates to a large-capacity battery pouch film forming apparatus and a forming method for forming a folding line at the same time as forming the forming depth differently when forming a battery with different top and bottom forming areas, and more specifically, a film made of an aluminum laminate sheet. The first and second lower forming molds are lowered, and the first and second upper forming molds are lowered and the first and second lower forming molds are pressed together with the film while fixing the film placed on the lower mold. Forming (Forming) the upper mold, forming the line mold forming a folding line by pressing between the film positioned between the first and second lower forming mold by descending between the first and second upper forming mold of the upper mold By configuring the device and the forming method; The pouch film for packaging a large-capacity battery has the effect of simplifying the process and increasing the molding time by forming the forming line and forming the folding line at the same time with different areas in the form of a battery.

Description

대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법{Large capacity Battery pouch film forming cutting device and foaming cutting method}Large capacity battery pouch film forming cutting device and foaming cutting method

본 발명은 대용량 배터리 포밍에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포밍을 위해 배터리 삽입 면적이 비대칭일 경우 포밍 깊이를 다르게 성형 가능한 것으로 하이브리드나 전기 자동차에 사용하는 배터리의 포밍지를 생산하는 업체의 포밍장치에 적용가능한 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a large-capacity battery forming, and more specifically, to form a forming depth differently when the battery insertion area is asymmetric for forming, and applied to a forming apparatus of a manufacturer that produces forming paper for batteries used in hybrids or electric vehicles. The present invention relates to a large-capacity battery pouch film forming apparatus and a forming method.

최근 들어, 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 전기 제품들에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 배터리의 수요가 급격히 증가하고 있으며 수요의 형태 역시 다양해지고 있다.Recently, due to exhaustion of fossil energy and environmental pollution, interest in electric products that can be driven using electric energy without using fossil energy has increased. Accordingly, as technology development and demand for electric products increase, demand for a secondary battery as an energy source is rapidly increasing, and demand forms are also diversifying.

따라서 다양한 요구에 부응할 수 있게 이차 배터리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Therefore, many studies on secondary batteries have been conducted to meet various needs.

이러한, 이차 배터리는 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류되는데, 이 중 파우치형 이차 배터리는 전극 조립체가 금속 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 내장되어 있는 이차 배터리이다. 파우치형 이차 배터리는 제조가 용이하고 제조 원가가 낮으며 복수의 단위 셀을 직렬 및/또는 병렬로 연결하여 대용량의 배터리 팩을 구성하기 쉽다는 장점이 있다.These secondary batteries are classified into pouch-type, cylindrical, and square-type according to the type of exterior material. Among them, the pouch-type secondary battery is a secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch case of a metal laminate sheet. The pouch type secondary battery has advantages of easy manufacturing, low manufacturing cost, and easy to construct a large-capacity battery pack by connecting a plurality of unit cells in series and/or in parallel.

통상적으로 2차 배터리는 재충전이 가능하고 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온배터리 등이 있다. 이중에서 상기 리튬이온배터리는 장 수명, 고용량 등 우수한 특성으로 인하여 차세대 동력원으로 주목받고 있다. 이 중에서, 리튬 2차 배터리는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 배터리나, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.Typically, secondary batteries are rechargeable and can be large-capacity. Typical examples include nickel cadmium, nickel hydrogen, and lithium ion batteries. Among them, the lithium ion battery is attracting attention as a next-generation power source due to its excellent properties such as long life and high capacity. Among them, the lithium secondary battery has a working voltage of 3.6 V or higher and is used as a power source for portable electronic devices, or is used in a high-power hybrid vehicle by connecting several in series, such as a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery. Compared to this, the operating voltage is three times higher, and the energy density per unit weight is also excellent.

상기 리튬 2차 배터리는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 배터리에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있다. 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 배터리는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 리튬 폴리머 배터리는 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다.The lithium secondary battery may be manufactured in various forms. Representative shapes include a cylindrical type and a prismatic type mainly used for lithium ion batteries. Lithium polymer batteries, which have been spotlighted in recent years, are manufactured in a pouch type having flexibility, so that the shape is relatively free. In addition, the lithium polymer battery is also excellent in safety and light weight, which is advantageous for slim and lightweight portable electronic devices.

일반적으로, 이차 배터리 파우치 셀의 구조를 나타낸 도면으로서, 파우치 셀은 배터리부와, 상기 배터리부가 수용되는 공간을 제공하는 케이스를 포함하고 있다.In general, as a view showing the structure of a secondary battery pouch cell, the pouch cell includes a battery unit and a case providing a space in which the battery unit is accommodated.

상기 배터리부는 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 배치되어서 일방향으로 와인딩되거나, 다수 장의 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 적층된 형상이다. 상기 배터리부의 각 극판은 양극 및 음극탭과 전기적으로 연결되어 있다.The battery part is arranged in the order of the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate and is wound in one direction, or a plurality of positive electrode plates, separators, and negative electrode plates are stacked. Each electrode plate of the battery part is electrically connected to the positive and negative tabs.

상기 양극 및 음극 탭의 일단부는 케이스의 밀폐면을 통하여 외부로 돌출되어 있다. 돌출된 양극 및 음극 탭의 일단부는 도시되지 않은 보호 회로기판의 단자와 접속된다.One end of the anode and cathode tabs protrudes to the outside through the sealing surface of the case. One end of the protruding anode and cathode tabs is connected to a terminal of a protective circuit board (not shown).

상기 케이스는 후막의 금속소재로 성형한 원통형이나 각형으로 된 캔 구조와는 달리, 중간층이 금속 호일이고, 금속 호일의 양면에 부착되는 내외피층이 절연성 필름으로 이루어진 파우치형 케이스이다. 파우치형 케이스는 성형성이 우수하여 자유자재로 구부림이 가능하다. 상기 케이스에는 상술한 바와 같이 배터리부가 수용가능한 공간이 형성되어 있으며, 상기 공간의 가장자리를 따라서 열융착되는 면에 제공하는 밀폐면이 형성되어 있다.The case is a pouch-shaped case made of an insulating film having an inner layer of metal foil and an inner and outer skin layer attached to both sides of the metal foil, unlike a cylindrical or rectangular can structure formed of a metal material of a thick film. The pouch-shaped case is excellent in moldability and can be bent freely. As described above, a space in which the battery part is accommodated is formed in the case, and a sealing surface provided on a surface that is heat-sealed along the edge of the space is formed.

상기 파우치 셀을 제조하는 방법으로는 포장재의 한 쪽 면에 포밍 금형(Forming mold)을 이용하여 배터리부가 삽입되어 안착될 형상을 만들고, 포밍되지 않은 포장재의 다른 한 쪽을 반으로 접은 후 그 사이에 배터리부를 삽입하여 케이스 네 변 중 절곡부를 제외한 나머지 세 변 둘레에 형성되는 밀폐면을 밀폐하는 싱글 포밍(Single Forming) 방법과, 포장재의 양쪽 면에 포밍 금형(Forming mold)을 이용하여 배터리부가 삽입되어 안착될 형상을 만들고, 포밍된 두 안착부 사이 중앙을 접어 그 사이에 배터리부를 삽입하고 케이스의 네 변 둘레에 형성되는 밀폐면을 밀폐하는 더블 포밍(Double Forming) 방법으로 나눌 수 있다.As a method of manufacturing the pouch cell, a battery part is inserted into one side of the packaging material using a forming mold to make a shape to be seated, and the other side of the unformed packaging material is folded in half, and therebetween. A single forming method of sealing the sealing surfaces formed around the remaining three sides of the four sides of the case except the bent portion by inserting the battery portion, and a battery portion is inserted using a forming mold on both sides of the packaging material It can be divided into a double forming method of forming a shape to be seated, folding a center between two formed seating portions, inserting a battery portion therebetween, and sealing a sealing surface formed around four sides of the case.

이때 상기 케이스는 배터리부가 안착되는 포밍부와 밀폐면과의 높이 차이로 인해 배터리부의 하단 양측부 케이스 상에는 단차가 발생하고, 포밍부와 밀폐면이 만나는 말단 부위는 접힘 또는 절곡으로 인한 크랙발생에 취약한 부위가 된다. 케이스 상에 크랙이 발생할 경우 파우치 셀의 기밀성이 해제되어 외기가 파우치 셀 내부로 침투하게 되면, 파우치 셀이 부풀거나 열화로 인해 성능이 떨어지게 된다.At this time, the case is due to the difference in height between the forming portion and the sealing surface where the battery part is seated, a step is generated on the case on both sides of the bottom of the battery part, and the end part where the forming part meets the sealing surface is vulnerable to cracking due to folding or bending. It becomes a site. When a crack occurs on the case, the airtightness of the pouch cell is released, and when the outside air penetrates into the pouch cell, the pouch cell swells or deteriorates due to deterioration.

상기 크랙의 가능성은 파우치 셀 제조 과정에서 뿐만 아니라 이후 포장 작업이나 파우치 셀을 팩으로 구성하는 과정 중에도 상존하게 되며, 파우치 셀의 손상은 미세하게 발생하는 경우도 있어 검출이 용이하지 않기 때문에 크랙이 검출되지 않고 배터리 팩으로 구성될 경우 이후 야기되는 문제 때문에 배터리 팩의 성능에 치명적인 영향을 주게 된다.The possibility of the crack will exist not only in the manufacturing process of the pouch cell but also in the subsequent packaging operation or in the process of constructing the pouch cell as a pack, and the damage of the pouch cell may occur minutely, so it is not easy to detect, so the crack is detected. If the battery pack is not configured, the problem caused later will have a fatal effect on the performance of the battery pack.

따라서 싱글 포밍 커팅 방법으로 파우치 셀을 제조함에 있어서, 크랙 발생을 줄일 수 있는 파우치 셀 제조에 관한 기술이 요구되고 있다.Therefore, in manufacturing a pouch cell by a single forming cutting method, a technique for manufacturing a pouch cell capable of reducing crack generation is required.

종래 기술에 따른 배터리 포밍 성형은 배터리의 포밍 면적을 동일하게 성형하는 한계점이 있었으며, 포밍 성형과정을 거쳐야 하는 불편한 문제점이 있었다.Battery forming molding according to the prior art has a limitation in forming the forming area of the battery in the same way, and there is an inconvenient problem of having to go through the forming process.

이로 인하여, 특히 대용량 배터리의 포밍 면적의 크기가 다르게 성형하는 동시에 접히는 라인을 안정적으로 성형할 수 있으며 성형과 함께 절단가능하도록 개선된 포밍장치가 절실히 요구되는 실정이다.Due to this, in particular, the forming area of a large-capacity battery may be molded differently, and at the same time, a folding line can be stably formed, and an improved forming device capable of being cut together with the forming is urgently required.

공개번호 제10-2013-0010572호 (싱글 포밍 2차 배터리 파우치 셀 및 그 제조 방법)Publication No. 10-2013-0010572 (Single forming secondary battery pouch cell and manufacturing method thereof) 공개번호 제10-2007-0038113호 (배터리 팩)Publication No. 10-2007-0038113 (Battery Pack) 공개번호 제10-2015-0046533호 (파우치형 이차 배터리 및 이를 포함하는 배터리 팩)Publication No. 10-2015-0046533 (Pouch type secondary battery and battery pack including the same) 공개번호 제10-2012-0020058호 (리튬 이온 배터리를 포밍하기 위한 장치)Publication No. 10-2012-0020058 (Device for forming lithium ion battery) 공개번호 제10-2004-0079531호 (알루미늄 파우치용 진공흡착식 포지셔닝 포밍 금형)Publication No. 10-2004-0079531 (Vacuum adsorption positioning forming mold for aluminum pouch) 등록번호 10-1623106호 (파우치 필름 포밍 장치)Registration No. 10-1623106 (Pouch film forming device)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대용량 배터리를 포장할 파우치 필름을 배터리 형태로 서로 다른 면적으로 포밍 성형과 동시에 접힘라인을 성형하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and provides a large-capacity battery pouch film forming apparatus and a forming method for forming a pouch film for packaging a large-capacity battery in a battery form with a different area and simultaneously forming a folding line. There is a purpose.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 고정 및 포밍금형의 간단한 작동으로 필름의 고정과 포밍 성형 과정이 진행되도록 하는 데 있다.And, another object of the present invention is to allow the fixing and forming process of the film to proceed by simple operation of the fixing and forming molds.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 라인금형을 이용하여 파우치 케이스의 접힘을 위한 라인을 간단히 성형하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to simply form a line for folding the pouch case using a line mold.

또한, 본 발명의 다른 목적은 하부금형의 분사홀을 통해 압축공기를 분사시켜 필름을 성형시 필름의 고정력을 증대시키는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to increase the fixing force of the film when molding the film by spraying compressed air through the injection hole of the lower mold.

본 발명의 실시 예에 따른 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법은 다양한 분야에 이용하는 대용량 배터리를 알루미늄 파우치로 포밍하는 장치에 있어서, 중앙 부위에 길이 방향을 따라 나란하게 배치되되, 상하 방향으로의 이동거리가 서로 다른 제1,2하부포밍금형을 형성하고, 상기 제1,2하부포밍금형의 사이에서 라인홈을 형성한 하부금형, 상기 하부금형의 상부에 올려지는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름을 고정 및 파우치로 성형며 제1,2하부포밍금형과 대응하도록 그 중앙 부위에 길이 방향을 따라 나란하게 배치하되, 상하 방향으로의 이동거리가 서로 다른 제1,2상부포밍금형을 형성하고, 상기 제1,2상부포밍금형의 사이에서 승강하며 라인홈에 삽입되는 라인금형을 형성한 상부금형, 상기 상부금형의 하강 작동으로 하부금형에 올려진 필름의 고정 및 제1,2하부포밍금형과 제1,2상부포밍금형의 서로 다른 이동 거리에 의해 서로 다른 포밍 면적으로 성형이 완료되면, 라인금형이 하부로 이동하면서 필름을 라인홈에 삽입하여 접힘라인을 성형하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 제공한다.A large-capacity battery pouch film forming apparatus and a forming method according to an embodiment of the present invention, in a device for forming a large-capacity battery used in various fields into an aluminum pouch, is arranged side by side along the longitudinal direction in the central portion, moving in the vertical direction First and second lower forming molds having different distances are formed, and a lower mold formed with line grooves between the first and second lower forming molds and a film made of an aluminum laminate sheet placed on top of the lower mold are fixed. And forming a pouch and arranging side by side along the longitudinal direction in the central portion to correspond to the first and second lower forming molds, forming first and second upper forming molds having different travel distances in the vertical direction. The upper mold forming the line mold inserted into the line groove while lifting between the upper and lower upper forming molds, fixing the film placed on the lower mold by the lowering operation of the upper mold, and the first and second lower forming molds and the first When the molding is completed with different forming areas by different moving distances of the two upper forming molds, the large-capacity battery pouch is characterized in that the mold is configured to form a folding line by inserting a film into the line groove while the line mold moves downward. Provided is a film forming apparatus.

그리고, 상기 하부금형은 고정된 상태를 유지하는 하부베이스금형, 상기 하부베이스금형의 상부에 설치되며 중앙에 이격된 상태로 제1,2하부포밍금형이 설치되는 사이에 라인홈을 형성하는 하부포밍틀, 상기 제1하부포밍금형과 제2하부포밍금형은 하부포밍틀과 별개로 서로 하부방향으로 이동거리를 다르게 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 제공한다.In addition, the lower mold is a lower base mold that maintains a fixed state, a lower forming that is installed on the upper portion of the lower base mold and forms a line groove between the first and second lower forming molds spaced apart from the center. The mold, the first lower forming mold and the second lower forming mold provide a large-capacity battery pouch film forming apparatus characterized in that the moving distances are different from each other in a downward direction separately from the lower forming mold.

아울러, 상기 하부포밍금형틀의 외측 부분에는 필름의 찌그럼 방지와 펴짐을 유도하는 동시에 상부금형에 의한 성형시 사방 테두리 부분에 성형 형태를 균일하게 유지하도록 진공력의 제공과 포밍 성형이 완료된 케이스를 배출하기 쉽도록 압축공기를 분사하여 필름을 흡착과 분리하는 흡입분사홀을 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 제공한다.In addition, in the outer part of the lower forming mold, the film is provided with a vacuum force and the forming is completed in order to maintain the forming shape on the rim of the four corners at the same time as inducing the distortion and unfolding of the film and at the same time forming the upper mold. Provided is a large-capacity battery pouch film forming apparatus characterized by forming a suction injection hole that separates a film from suction by spraying compressed air for easy discharge.

더불어, 상기 상부금형은 승강 작동하는 상부베이스금형, 상기 상부베이스금형의 하부에서 이격 설치되며 중앙에 이격된 상태로 제1,2상부포밍금형이 설치되며, 제1,2상부포밍금형의 사이에 판 형태의 라인금형을 형성한 상부포밍틀, 상기 제1,2상부포밍금형과 라인금형은 상부포밍틀과 별개로 승강하며, 상기 제1상부포밍금형과 제2상부포밍금형은 서로 하부방향으로 이동거리를 다르게 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 제공한다.In addition, the upper mold is an upper base mold that moves up and down, and is spaced apart from the lower portion of the upper base mold, and the first and second upper forming molds are installed in a spaced apart state, and between the first and second upper forming molds. The upper forming mold forming the plate-shaped line mold, the first and second upper forming molds and the line mold are lifted separately from the upper forming mold, and the first upper forming mold and the second upper forming mold are lowered toward each other. It provides a large-capacity battery pouch film forming apparatus characterized in that the movement distance is configured differently.

또한, 상기 상부포밍틀의 모서리 부분에는 필름의 사방 끝단이 하부금형에 밀착시키며 설치 위치의 변동이 발생하지 않도록 압축공기를 분사하는 분사홀을 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 제공한다.In addition, the edge portion of the upper forming frame provides a battery pouch film forming apparatus characterized in that the four ends of the film are in close contact with the lower mold and constitute an injection hole for spraying compressed air so that there is no change in the installation position. .

그리고, 상기 제1하부포밍금형은 필름이 올려진 제1상부포밍금형의 상부로 위치하여 하부로 가압 이동하여 제1포밍공간을 형성하고, 상기 제2하부포밍금형은 필름이 올려진 제2상부포밍금형의 상부로 위치하여 하부로 가압 이동하여 제2포밍공간을 형성하여, 상기 제1포밍공간의 포밍 깊이가 제2포밍공간의 포밍 깊이보다 더 크도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 제공한다.In addition, the first lower forming mold is positioned above the first upper forming mold on which the film is placed, and is pressed downward to form a first forming space, and the second lower forming mold has a second upper part on which the film is placed. Battery pouch film forming characterized in that the forming depth of the first forming space is greater than the forming depth of the second forming space by forming a second forming space by moving downward to the upper part of the forming mold to form a second forming space. Provide a device.

한편, 다양한 분야에 이용하는 대용량 배터리를 알루미늄 파우치로 포밍하는 장치를 이용한 포밍 방법에 있어서, 하부금형에서 상부금형이 이격되도록 상승시키는 포지션 설정단계, 상기 포지션 설정한 후 하부금형의 제1,2하부포밍금형의 상부로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름을 필름설치단계, 상기 상부금형(20)을 하강시켜 필름의 테두리 부분을 상,하부포밍틀의 사이에서 가압 고정하는 필름고정단계, 상기 필름이 고정되면 제1,2상부포밍금형이 상부포밍틀을 통해 각각 하강하여 제1,2하부포밍금형에 올려진 필름을 가압하여 제1,2하부포밍금형이 하부포밍틀에서 하부로 이동하면서 성형하는 포밍성형단계, 상기 필름의 포밍 성형을 위한 상부금형의 작동이 유지된 상태에서 라인금형이 상부포밍틀을 통과해 하부로 이동하는 라인금형하강단계, 상기 라인금형의 하강하면서 제1,2하부포밍금형에 위치한 필름을 가압하여 라인홈으로 삽입시키면서 접힘라인을 형성하는 라인형성단계, 상기 라인홈의 성형이 완료되면 상부금형이 전체적으로 상승하면서 제1,2상부포밍금형 및 라인금형과 제1,2하부포밍금형이 단독적으로 상승하여 원위치하는 복귀단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법을 제공한다.On the other hand, in a forming method using a device for forming a large capacity battery used in various fields into an aluminum pouch, a position setting step of raising the upper mold away from the lower mold, the first and second lower forming of the lower mold after setting the position A film installation step of a film made of an aluminum laminate sheet to the upper part of the mold, a film fixing step of lowering the upper mold 20 to press and fix the rim portion of the film between the upper and lower forming frames. Forming step of forming the first and second lower forming molds moving from the lower forming mold to the lower part by pressing the films placed on the first and second lower forming molds by lowering the upper and lower forming molds respectively through the upper forming mold. , Line mold lowering step in which the line mold moves downward through the upper forming frame while the operation of the upper mold for forming the film is maintained, while the line mold descends and is located in the first and second lower forming molds. A line forming step of forming a fold line while pressing the film into the line groove, and when the forming of the line groove is completed, the upper mold rises as a whole, and the first and second upper forming molds and the line mold and the first and second lower forming molds are formed. It provides a forming method using a large-capacity battery pouch film forming apparatus, characterized in that it constitutes a return step to rise and return to the original position.

상기 제1,2상부포밍금형은 상부포밍에서 하부로 이동하여 돌출되도록 설정하되, 상기 제1상부포밍금형이 제2상부포밍금형보다 더 많이 돌출되도록 설정하며, 제1,2하부포밍금형은 하부포밍에서 하부로 이동하여 삽입되도록 설정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법을 제공한다.The first and second upper forming molds are set to protrude by moving from the upper forming to the lower part, and the first upper forming mold is set to protrude more than the second upper forming mold, and the first and second lower forming molds are lower. It provides a forming method using a large-capacity battery pouch film forming apparatus characterized in that it is configured to be set to move from the forming to the bottom to be inserted.

본 발명의 실시 예에 따르면, 대용량 배터리를 포장할 파우치 필름을 배터리 형태로 서로 다른 면적으로 포밍 성형과 동시에 접힘라인을 성형함으로써 공정의 간편화과 성형 시간이 증대되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the pouch film for packaging a large-capacity battery has the effect of simplifying the process and increasing the molding time by forming the forming line and forming the folding line at the same time in different areas in the form of a battery.

본 발명은 고정 및 포밍금형의 간단한 작동으로 필름의 고정과 포밍 성형 과정이 진행되도록 하여 성형 품질이 우수한 효과가 있다.The present invention has the effect of excellent molding quality by allowing the fixing and forming of the film to proceed through the simple operation of the fixing and forming molds.

본 발명은 라인금형을 이용하여 파우치 케이스의 접힘을 위한 라인을 간단히 성형하는 효과가 있다.The present invention has an effect of simply forming a line for folding the pouch case using a line mold.

본 발명은 하부금형의 분사홀을 통해 압축공기를 분사시켜 필름을 성형시 필름의 고정력을 증대시키는 효과가 있다.The present invention has an effect of increasing the fixing force of the film when molding the film by spraying compressed air through the injection hole of the lower mold.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치의 하부금형 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치의 상부금형 저면도,
도 4는 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치의 단면도,
도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법의 과정도 중 포지션 설정 및 필름설치를 나타낸 단면도,
도 8은 도 7의 A 부분 확대 단면도로 라인금형에 의한 접힘라인 성형 과정도,
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법의 과정도 중 금형복귀단계 및 케이스 파우치 분리를 나타낸 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법의 순서도,
도 12는 본 발명에 따른 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법에 의해 제작된 파우치 케이스의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
Figure 2 is a plan view of the lower mold of the battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
Figure 3 is a bottom view of the upper mold of the battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
4 is a cross-sectional view of a battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
5 and 7 is a cross-sectional view showing the position setting and film installation during the process of the forming method using the battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
8 is an enlarged sectional view of a portion A of FIG. 7, and a process of forming a folding line by a line mold,
9 and 10 is a cross-sectional view showing a mold return step and case pouch separation during the process of the forming method using the battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
11 is a flow chart of a forming method using a battery pouch film forming apparatus according to the present invention,
12 is a perspective view of a pouch case manufactured by a forming method using a battery pouch film forming apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. The same reference numerals are used for similar parts throughout the specification.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성을 첨부되는 도면을 참조로 설명하면, 다양한 분야에 이용하는 배터리를 알루미늄 파우치로 포밍하는 장치에 관한 것으로, 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름(1)이 올려지며 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 형성된 하부금형(10), 상기 하부금형(10)에 올려진 필름(1)을 고정하는 동시에 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 하강하여 제1,2하부포밍금형(11)(12)을 필름(1)과 함께 가압하면서 파우치를 포밍(Forming) 성형하는 상부금형(20), 상기 상부금형(10)의 제1,2상부포밍금형(21)(22) 사이에서 하강하여 제1,2하부포밍금형(11)(12)의 사이에 위치하는 필름(1)을 가압하여 접힘라인을 형성하는 라인금형(23)으로 포밍장치(100)를 구성한다.1 to 4, when the configuration of the present invention is described with reference to the accompanying drawings, it relates to an apparatus for forming a battery used in various fields into an aluminum pouch, and a film 1 made of an aluminum laminate sheet The lower mold 10, on which the first and second lower forming molds 11 and 12 are formed, is fixed, and the first and second upper forming molds 21 are fixed while fixing the film 1 placed on the lower mold 10. ) 22 of the upper mold (20), the upper mold (10) to form a pouch while lowering the first and second lower forming molds (11) and (12) together with the film (1) A line mold that descends between the first and second upper forming molds 21 and 22 and presses the film 1 positioned between the first and second lower forming molds 11 and 12 to form a folding line ( 23) configures the forming device 100.

상기 필름(1)은 알루미늄 라미네이트 시트로서 금속층(1a)의 양 면에 고분자 물질로 이루어진 절연층(1b)이 접합된 구조로 이루어진다. 상기 절연층(1b)은 대략 30 내지 40 마이크로미터(um)의 두께를 가지며, 금속층(1a)에 코팅 또는 라미네이팅 할 수 있다. 상기 절연층(1b) 중 상부에 있는 것은 열융착이 가능한 고분자 필름층이고, 하부에 있는 것은 외부 보호층으로서 기능하는 고분자 필름층으로 형성된다.The film 1 is made of a structure in which an insulating layer 1b made of a polymer material is bonded to both sides of the metal layer 1a as an aluminum laminate sheet. The insulating layer 1b has a thickness of approximately 30 to 40 micrometers (um), and may be coated or laminated to the metal layer 1a. The upper portion of the insulating layer 1b is a polymer film layer capable of thermal fusion, and the lower one is formed of a polymer film layer functioning as an external protective layer.

상기 금속층(1a)의 재질은철, 탄소, 크롬 및 망간의 합금, 철, 크롬 및 니켈의 합금, 알루미늄 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있는데, 알루미늄 금속 포일이 널리 사용된다. As the material of the metal layer 1a, any one selected from alloys of iron, carbon, chromium and manganese, alloys of iron, chromium and nickel, aluminum, or equivalents thereof may be used, and aluminum metal foils are widely used.

상기 배터리(이차 배터리)는 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류되는데, 이 중 파우치형 이차 배터리는 전극 조립체가 금속 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 내장되어 있는 이차 배터리이다. 파우치형 이차 배터리는 제조가 용이하고 제조 원가가 낮으며 복수의 단위 셀을 직렬 및/또는 병렬로 연결하여 대용량의 배터리 팩을 구성한다.The battery (secondary battery) is classified into a pouch type, a cylindrical shape, and a square shape according to the type of the exterior material. Among them, the pouch type secondary battery is a secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch case of a metal laminate sheet. The pouch type secondary battery is easy to manufacture, has a low manufacturing cost, and connects a plurality of unit cells in series and/or in parallel to form a large capacity battery pack.

이때, 상기 하부금형(10)은 중앙 부위에 길이 방향을 따라 나란하게 배치되되, 상하 방향으로의 이동거리가 서로 다른 제1,2하부포밍금형(11)(12)을 형성하며, 상기 제1,2하부포밍금형(11)(12)의 사이에서 라인홈(13)을 형성한다.At this time, the lower mold 10 is arranged side by side along the longitudinal direction in the central portion, forming the first and second lower forming molds 11 and 12 with different movement distances in the vertical direction, the first , Line grooves 13 are formed between the two lower forming molds 11 and 12.

더욱 자세하게, 상기 하부금형(10)은 고정된 상태를 유지하는 하부베이스금형(14)을 형성한다.More specifically, the lower mold 10 forms a lower base mold 14 that maintains a fixed state.

상기 하부베이스금형(14)의 상부에 설치되며 중앙에 이격된 상태로 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 설치되는 사이에 라인홈(13)을 형성하는 하부포밍틀(15)을 형성한다.A lower forming frame (15) that is installed on the upper portion of the lower base mold (14) and forms a line groove (13) between the first and second lower forming molds (11) (12) installed spaced apart from the center. To form.

즉, 상기 하부포밍틀(15)에는 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 승강 작동하도록 설치하는 제1,2하부금형홀(15a)(15b)이 이격된 상태로 형성되며, 상기 제1,2하부금형홀(15a)(15b)의 사이에는 라인홈(13)이 형성된다.That is, the lower forming frame 15 is formed with the first and second lower mold holes 15a and 15b spaced apart from the first and second lower forming molds 11 and 12 so as to move up and down. A line groove 13 is formed between the first and second lower mold holes 15a and 15b.

상기 제1하부포밍금형(11)과 제2하부포밍금형(12)은 하부포밍틀(15)과 별개로 서로 하부방향으로 이동거리를 다르게 형성한다.The first lower forming mold 11 and the second lower forming mold 12 form a movement distance different from each other in a downward direction separately from the lower forming mold 15.

이때, 상기 하부베이스금형(14)의 상부면으로 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 별도의 유압장치나 공압장치에서 작동력을 공급받아 승강하도록 설치하며, 하부포밍틀(15)의 제1,2하부금형홀(15a)(15b)에 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 삽입되도록 설치한다.At this time, the first and second lower forming molds 11 and 12 are installed on the upper surface of the lower base mold 14 to be lifted by receiving operating force from a separate hydraulic or pneumatic device, and the lower forming mold 15 The first and second lower forming molds 11 and 12 are installed in the first and second lower mold holes 15a and 15b.

그리고, 상기 하부포밍틀(15)의 외측 부분에는 필름(1)의 찌그럼 방지와 펴짐을 유도하는 동시에 상부금형(20)에 의한 성형시 사방 테두리 부분에 성형 형태를 균일하게 유지하도록 진공력의 제공과 포밍 성형이 완료된 케이스를 배출하기 쉽도록 압축공기를 분사하여 필름(1)을 흡착과 분리하는 흡입분사홀(16)을 구성한다.In addition, the outer portion of the lower forming frame 15 induces crushing and spreading of the film 1, and at the same time, during the molding by the upper mold 20, a vacuum force is applied to maintain the molding shape uniformly on the edges. A suction injection hole (16) is formed to separate the film (1) from adsorption by spraying compressed air so that it is easy to discharge the provided and formed molding case.

즉, 상기 하부금형(10)의 흡입분사홀(16) 및 을 통해 공기를 흡입과 공기를 분사하기 위해서는 별도의 진공장치와 같은 공기 흡입장치와 압축공기 공급장치와 연결한다.That is, in order to inhale air and inject air through the suction injection hole 16 and the lower mold 10, it is connected to an air suction device such as a separate vacuum device and a compressed air supply device.

한편, 상기 하부금형(10)의 상부에 올려지는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름(1)을 고정 및 파우치로 성형하며 제1,2하부포밍금형(11)(12)과 대응하도록 그 중앙 부위에 길이 방향을 따라 나란하게 배치되되, 상하 방향으로의 이동거리가 서로 다른 제1,2상부포밍금형(21)(22)을 형성하고, 상기 제1,2상부포밍금형(21)(22)의 사이에서 승강하며 라인홈(13)에 삽입되는 라인금형(23)을 포함한 상부금형(20)을 형성한다.On the other hand, the film (1) made of an aluminum laminate sheet placed on top of the lower mold (10) is fixed and formed into a pouch, and the length of the central portion thereof corresponds to the first and second lower forming molds (11) (12). The first and second upper forming molds 21 and 22 having different moving distances in the vertical direction are arranged side by side along the direction, and between the first and second upper forming molds 21 and 22. The upper mold 20 including the line mold 23 inserted into the line groove 13 while moving up and down is formed.

더욱 자세하게, 상기 상부금형(20)은 승강 작동하는 상부베이스금형(24)을 형성한다.In more detail, the upper mold 20 forms an upper base mold 24 that moves up and down.

상기 상부베이스금형(24)의 하부에서 이격 설치되며 중앙에 이격된 상태로 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 설치되며, 제1,2상부포밍금형(21)(22)의 사이에 판 형태의 라인금형(23)을 형성한 상부포밍틀(25)을 형성한다.The first and second upper forming molds 21 and 22 are installed spaced apart from the lower portion of the upper base mold 24, and the first and second upper forming molds 21 and 22 are spaced apart from the center. An upper forming frame 25 having a plate-shaped line mold 23 therebetween is formed.

상기 상부포밍틀(25)의 모서리 부분에는 필름(1)의 사방 끝단이 하부금형(10)에 밀착시키며 설치 위치의 변동이 발생하지 않도록 압축공기를 분사하는 분사홀(25d)을 형성한다.In the corner portion of the upper forming frame 25, the four ends of the film 1 are in close contact with the lower mold 10 to form an injection hole 25d for spraying compressed air so that the installation position does not fluctuate.

즉, 상기 상부포밍틀(25)에는 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 승강 작동하도록 설치하는 제1,2상부금형홀(25a)(25b)이 이격된 상태로 형성되며, 상기 제1,2상부금형홀(25a)(25b)의 사이에는 라인금형(23)이 승강 작동하도록 설치하는 라인금형홀(25c)이 형성된다.That is, first and second upper mold holes 25a and 25b, which are installed so that the first and second upper forming molds 21 and 22 are lifted, are formed in the upper forming frame 25 in a spaced apart state. Between the first and second upper mold holes 25a and 25b, a line mold hole 25c is formed in which the line mold 23 is installed to move up and down.

이러한, 상기 제1,2상부포밍금형(21)(22)과 라인금형(23)은 상부포밍틀(25)과 별개로 승강하며, 상기 제1상부포밍금형(21)과 제2상부포밍금형(22)은 서로 하부방향으로 이동거리를 다르게 구성한다.The first and second upper forming molds 21 and 22 and the line mold 23 are lifted separately from the upper forming frame 25, and the first upper forming mold 21 and the second upper forming mold 21 are formed. (22) constitutes a different moving distance in the downward direction from each other.

이때, 상기 상부베이스금형(24)의 하부면으로 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 별도의 유압장치나 공압장치에서 작동력을 공급받아 승강하도록 설치하며, 상부포밍틀(25)의 제1,2상부금형홀(25a)(25b)에 제1,2상부포밍금형(21)(22)을 각각 삽입하고, 라인금형홀(25c)에 라인금형(23)이 삽입되도록 설치한다.At this time, the first and second upper forming molds 21 and 22 are installed on the lower surface of the upper base mold 24 to be lifted by receiving operating force from a separate hydraulic device or a pneumatic device, and the upper forming frame 25 Insert the first and second upper forming molds 21 and 22 into the first and second upper mold holes 25a and 25b, respectively, and install the line mold 23 into the line mold holes 25c. .

아울러, 상기 제1하부포밍금형(11)은 필름(1)이 올려진 제1상부포밍금형(21)의 상부로 위치하여 하부로 가압 이동하여 제1포밍공간(3)을 형성한다.In addition, the first lower forming mold 11 is positioned above the first upper forming mold 21 on which the film 1 is placed, and is pressed and moved downward to form a first forming space 3.

상기 제2하부포밍금형(12)은 필름(1)이 올려진 제2상부포밍금형(22)의 상부로 위치하여 하부로 가압 이동하여 제2포밍공간(4)을 형성한다.The second lower forming mold 12 is positioned above the second upper forming mold 22 on which the film 1 is placed, and is pressed and moved downward to form a second forming space 4.

상기 제1포밍공간(3)의 포밍 깊이가 제2포밍공간(4)의 포밍 깊이보다 더 크도록 형성한다.The forming depth of the first forming space 3 is formed to be larger than the forming depth of the second forming space 4.

아울러, 상기 하부베이스금형(14), 상부베이스금형(24) 및 제1,2상부포밍금형(21)(22) 및 제1,2하부포밍금형(11)(12), 라인금형(23)에는 도면에 도시되지 않은 공압실린더와 연결하며 공압실린더에는 별도의 콤프레샤 장치와 같은 압축공기 공급장치에 연결되어 독립적으로 승강 작동하도록 구성하는 것이다.In addition, the lower base mold 14, the upper base mold 24 and the first and second upper forming molds 21 and 22, and the first and second lower forming molds 11 and 12 and line mold 23 In connection with a pneumatic cylinder not shown in the drawing, the pneumatic cylinder is connected to a compressed air supply device such as a separate compressor device to be configured to operate independently.

상기와 같이 구성되는대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다. Looking at the state of use of the large-capacity battery pouch film forming device and the forming method configured as described above are as follows.

도 4 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 하부베이스금형(14), 상부베이스금형(24) 및 제1,2상부포밍금형(21)(22) 및 제1,2하부포밍금형(11)(12), 라인금형(23)과 흡입분사홀(16)에는 승강 작동을 위해 공기 흡입장치와 압축공기 공급장치를 연결하여 포밍장치(100)의 설치를 완료한다.4 to 12, the lower base mold 14, the upper base mold 24 and the first and second upper forming molds 21 and 22 and the first and second lower forming molds 11 (12), the line mold 23 and the suction injection hole 16 are connected to the air suction device and the compressed air supply device for lifting operation to complete the installation of the forming device 100.

하부금형(10)에서 상부금형(20)이 이격되도록 상승시키는 포지션 설정단계(S1)를 시행한다.In the lower mold 10, a position setting step (S1) for raising the upper mold 20 to be spaced apart is performed.

즉, 상기 포지션 설정단계(S1)에서는 제1,2상부포밍금형(21)(22)은 상부포밍틀(25)에서 하부로 이동하여 돌출되도록 설정하되, 상기 제1상부포밍금형(21)이 제2상부포밍금형(22)보다 더 많이 돌출되도록 설정한다.That is, in the position setting step (S1), the first and second upper forming molds 21 and 22 are set to protrude by moving downward from the upper forming frame 25, but the first upper forming mold 21 is It is set to protrude more than the second upper forming mold 22.

그리고, 제1,2하부포밍금형(11)(12)은 하부포밍틀(15)에서 하부로 이동하여 삽입되도록 설정하도록 구성한다.In addition, the first and second lower forming molds 11 and 12 are configured to be set to be inserted by moving from the lower forming frame 15 to the lower part.

이후, 상기 포지션 설정단계(S1)를 통해 포지션 설정한 후 하부금형(10)의 제1,2하부포밍금형(11)(12)의 상부로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름(1)을 주름지지 않도록 펼쳐서 필름설치단계(S2)를 시행한다. Thereafter, after the position is set through the position setting step (S1), the film 1 made of the aluminum laminate sheet is not wrinkled to the top of the first and second lower forming molds 11 and 12 of the lower mold 10. Unfold the film installation step (S2).

다음으로, 상기 필름설치단계(S2)를 거친 후 상부금형(20)을 하강시켜 필름(1)의 테두리 부분을 상,하부포밍틀(25)(15)의 사이에서 가압 고정하는 필름고정단계(S3)를 시행한다.Next, after the film installation step (S2), by lowering the upper mold 20, the film fixing step of pressing and fixing the rim portion of the film (1) between the upper and lower forming frame (25, 15) ( S3).

이때, 상기 하부포밍틀(15)의 흡입분사홀(16)을 통해 공기를 흡입시켜 필름(1)의 찌그럼 방지와 펴짐을 유도하는 동시에 상부금형(20)에 의한 성형시 사방 테두리 부분에 성형 형태를 균일하게 유지하도록 진공력의 제공하는 특징이 있다.At this time, the air is sucked through the suction injection hole 16 of the lower forming frame 15 to induce the distortion and spreading of the film 1, and at the same time, molding is performed on the rim part at the time of molding by the upper mold 20. It has a feature of providing a vacuum force to keep the shape uniform.

아울러, 상기 상부포밍틀(25)의 분사홀(25d)을 통해 압축공기를 분사하여 필름(1)의 사방 끝단이 하부금형(10)에 밀착시키며 설치 위치의 변동이 발생하지 않는 특징이 있다.In addition, by spraying compressed air through the injection hole 25d of the upper forming frame 25, the four ends of the film 1 are in close contact with the lower mold 10, and there is a feature in which the installation position does not fluctuate.

그 다음으로, 상기 필름고정단계(S3)를 거쳐 필름(1)이 고정되면 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 상부포밍틀(25)을 통해 각각 하강하여 제1,2하부포밍금형(11)(12)에 올려진 필름(1)을 가압하여 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 하부포밍틀(15)에서 하부로 이동하면서 성형하는 포밍성형단계(S4)를 시행한다.Next, when the film (1) is fixed through the film fixing step (S3), the first and second upper forming molds (21, 22) descend through the upper forming frame (25), respectively, and the first and second lower parts. Forming molding step (S4) of forming the first and second lower forming molds 11 and 12 by moving from the lower forming mold 15 to the lower part by pressing the film 1 placed on the forming mold 11 and 12 ).

이때, 상기 제1,2상부포밍금형(21)(22)은 각각 별개로 하강작동 가능하지만 본 발명에서는 제1,2상부포밍금형(21)(22)은 동시에 하강 작동하여 필름(1)을 포밍 작업을 시행하며, 본 발명에서 제1상부포밍금형(21)이 제2상부포밍금형(22)보다 더 많이 하강되어 필름(1)을 성형한다.At this time, the first and second upper forming molds 21 and 22 may be separately operated separately, but in the present invention, the first and second upper forming molds 21 and 22 are simultaneously lowered to operate the film 1. The forming operation is performed, and in the present invention, the first upper forming mold 21 is lowered more than the second upper forming mold 22 to form the film 1.

이후, 상기 필름(1)의 포밍 성형을 위한 상부금형(10)의 작동이 유지된 상태에서 라인금형(23)이 상부포밍틀(25)을 통과해 하부로 이동하는 라인금형하강단계(S5)를 거친다.Subsequently, in the state in which the operation of the upper mold 10 for forming the film 1 is maintained, the line mold 23 moves through the upper forming frame 25 and moves downwards (S5). Goes through.

다음으로, 상기 라인금형(23)의 하강하면서 제1,2하부포밍금형(11)(12)에 위치한 필름(1)을 가압하여 라인홈(13)으로 삽입시키면서 접힘라인(5)을 형성하는 라인형성단계(S6)를 거친다.Next, while pressing the film (1) located on the first and second lower forming molds (11) (12) while descending the line mold (23) to insert into the line groove (13) to form a folding line (5) It goes through the line forming step (S6).

마지막으로, 상기 라인홈(13)의 성형이 완료되면 상부금형(10)이 전체적으로 상승하면서 제1,2상부포밍금형(21)(22) 및 라인금형(23)과 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 단독적으로 상승하여 원위치하는 복귀단계(S7)를 거친다.Finally, when the forming of the line groove 13 is completed, the upper mold 10 rises as a whole, and the first and second upper forming molds 21 and 22 and the line mold 23 and the first and second lower forming molds are formed. (11) (12) goes through the return step (S7), which rises alone and returns to the original position.

즉, 상기 필름(1)은 제1,2상부포밍금형(21)(22)에 서로 포밍 공간이 다르게 성형되는 제1,2포밍공간(3)(4)이 형성되고 라인금형(23)의 성형으로 제1,2포밍공간(3)(4)의 사이에 접힘라인(5)이 형성되는 파우치 케이스(2)의 제작을 완료하는 것이다.That is, the first and second forming spaces 3 and 4 in which the forming spaces are formed differently are formed on the first and second upper forming molds 21 and 22 of the film 1, and the line mold 23 is formed. It is to complete the production of the pouch case 2 in which the folding line 5 is formed between the first and second forming spaces 3 and 4 by molding.

이렇게, 상기 복귀단계(S7)를 거친 후 하부포밍틀(15)의 흡입분사홀(16)을 통해 공기를 분사시켜 파우치 케이스(2)를 하부금형(10)의 하부포밍틀(15)에 분리하여 수거를 용이하도록 하는 특징이 있다.Thus, after passing through the return step (S7), the air is injected through the suction injection hole 16 of the lower forming frame 15 to separate the pouch case 2 from the lower forming frame 15 of the lower mold 10. There is a feature to facilitate collection.

이러한, 상기 파우치 케이스(2)는 제1포밍공간(3)의 면적이 크고 제2포밍공간(4)의 면적은 작게 형성되어 배터리의 포밍시 제1포밍공간(3)은 몸체의 기능을 수행하며 제2포밍공간(4)은 덮개 기능을 수행하되 접힘라인(5)을 통해 파우치 케이스(2)의 찌그러짐이나 불균형한 상태로 접히는 문제를 해결하는 동시에 쉽게 접힐 수 있도록 하는 특징이 있다.In this case, the pouch case 2 has a large area of the first forming space 3 and a small area of the second forming space 4 so that the first forming space 3 functions as a body when the battery is formed. In addition, the second forming space 4 performs a cover function, but has a feature that can be easily folded at the same time as it solves the problem of the pouch case 2 being crushed or folded in an unbalanced state through the folding line 5.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명인대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치 및 포밍 방법을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In the above description, specific shapes and directions have been mainly described in the description of the present invention, a large-capacity battery pouch film forming apparatus and a forming method, but the present invention can be modified and changed in various ways by those skilled in the art. Should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 필름 1a : 금속층
1b : 절연층 2 : 파우치 케이스
3 : 제1포밍공간 4 : 제2포밍공간
5 : 접힘라인 10 : 하부금형
11 : 제1하부포밍금형 12 : 제2하부포밍금형
13 : 라인홈 14 : 하부베이스금형
15 : 하부포밍틀 15a : 제1하부금형홀
15b : 제2하부금형홀 16 : 흡입분사홀
20 : 상부금형 21 : 제1상부포밍금형
22 : 제2상부포밍금형 23 : 라인금형
24 : 상부베이스금형 25 : 상부포밍틀
25a : 제1상부금형홀 25b : 제2상부금형홀
25c : 라인금형홀 25d : 분사홀
S1 : 포지션 설정단계 S2 : 필름설치단계
S3 : 필름고정단계 S4 : 포밍성형단계
S5 : 라인금형하강단계 S6 : 라인형성단계
S7 : 복귀단계 100 : 포밍장치1: Film 1a: Metal layer
1b: insulating layer 2: pouch case
3: 1st forming space 4: 2nd forming space
5: folding line 10: lower mold
11: 1st lower forming mold 12: 2nd lower forming mold
13: line groove 14: lower base mold
15: lower forming frame 15a: the first lower mold hole
15b: second lower mold hole 16: suction injection hole
20: upper mold 21: first upper forming mold
22: second upper forming mold 23: line mold
24: upper base mold 25: upper forming mold
25a: first upper mold hole 25b: second upper mold hole
25c: line mold hole 25d: spray hole
S1: Position setting step S2: Film installation step
S3: Film fixing step S4: Foaming forming step
S5: Line mold lowering step S6: Line forming step
S7: returning step 100: forming device

Claims (8)

다양한 분야에 이용하는 대용량 배터리를 알루미늄 파우치로 포밍하는 장치에 있어서,
중앙 부위에 길이 방향을 따라 나란하게 배치하되, 상하 방향으로의 이동거리가 서로 다른 제1,2하부포밍금형(11)(12)을 형성하고, 상기 제1,2하부포밍금형(11)(12)의 사이에서 라인홈(13)을 형성한 하부금형(10),
상기 하부금형(10)의 상부에 올려지는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름(1)을 고정 및 파우치로 성형하며 제1,2하부포밍금형(11)(12)과 대응하도록 그 중앙 부위에 길이 방향을 따라 나란하게 배치하되, 상하 방향으로의 이동거리가 서로 다른 제1,2상부포밍금형(21)(22)을 형성하고, 상기 제1,2상부포밍금형(21)(22)의 사이에서 승강하며 라인홈(13)에 삽입되는 라인금형(23)을 형성한 상부금형(20),
상기 상부금형(20)의 하강 작동으로 하부금형(10)에 올려진 필름(1)의 고정 및 제1,2하부포밍금형(11)(12)과 제1,2상부포밍금형(21)(22)의 서로 다른 이동 거리에 의해 서로 다른 포밍 면적으로 성형이 완료되면, 라인금형(23)이 하부로 이동하면서 필름(1)을 라인홈(13)에 삽입하여 접힘라인을 성형하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치.
In the device for forming a large capacity battery used in various fields into an aluminum pouch,
The first and second lower forming molds 11 and 12 having different moving distances in the vertical direction are arranged side by side in the longitudinal direction at the central portion, and the first and second lower forming molds 11 and 11 12) the lower mold (10) forming a line groove (13),
The film 1 made of an aluminum laminate sheet placed on the upper part of the lower mold 10 is fixed and formed into a pouch, and the longitudinal direction is centered on the central portion to correspond to the first and second lower forming molds 11 and 12. Arranged side by side, the first and second upper forming molds 21 and 22 having different movement distances in the vertical direction are formed, and the first and second upper forming molds 21 and 22 are moved up and down. And the upper mold 20, forming a line mold 23 is inserted into the line groove (13),
Fixing of the film 1 placed on the lower mold 10 by the lowering operation of the upper mold 20 and the first and second lower forming molds 11 and 12 and the first and second upper forming molds 21 and 21 When the molding is completed with different forming areas by different moving distances of 22), the line mold 23 is moved downward to insert the film 1 into the line groove 13 to form a folding line. Characterized by a large-capacity battery pouch film forming device.
제 1항에 있어서, 상기 하부금형(10)은 고정된 상태를 유지하는 하부베이스금형(14),
상기 하부베이스금형(14)의 상부에 설치되며 중앙에 이격된 상태로 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 설치되는 사이에 라인홈(13)을 형성하는 하부포밍틀(15),
상기 제1하부포밍금형(11)과 제2하부포밍금형(12)은 하부포밍틀(15)과 별개로 서로 하부방향으로 이동거리를 다르게 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치.
According to claim 1, The lower mold 10 is a lower base mold (14) to maintain a fixed state,
A lower forming frame (15) that is installed on the upper portion of the lower base mold (14) and forms a line groove (13) between the first and second lower forming molds (11) (12) installed spaced apart from the center. ,
The first lower forming mold 11 and the second lower forming mold 12 are large capacity battery pouch film forming apparatus, characterized in that different from the lower forming frame 15 constitutes a movement distance in a downward direction to each other.
제 2항에 있어서, 상기 하부포밍틀(15)의 외측 부분에는 필름(1)의 찌그럼 방지와 펴짐을 유도하는 동시에 상부금형(20)에 의한 성형시 사방 테두리 부분에 성형 형태를 균일하게 유지하도록 진공력의 제공과 포밍 성형이 완료된 케이스를 배출하기 쉽도록 압축공기를 분사하여 필름(1)을 흡착과 분리하는 흡입분사홀(16)을 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치.
The method according to claim 2, wherein the lower forming frame (15) has an outer portion of the film (1), which induces crushing and spreading, and at the same time, maintains the molding form uniformly on the four sides of the frame during molding by the upper mold (20). Large capacity battery pouch film forming apparatus characterized by forming a suction injection hole (16) to separate the film (1) by injecting compressed air so that it is easy to discharge the case where the forming of the vacuum forming and forming is completed.
제 1항에 있어서, 상기 상부금형(20)은 승강 작동하는 상부베이스금형(24),
상기 상부베이스금형(24)의 하부에서 이격 설치되며 중앙에 이격된 상태로 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 설치되며, 제1,2상부포밍금형(21)(22)의 사이에 판 형태의 라인금형(23)을 형성한 상부포밍틀(25),
상기 제1,2상부포밍금형(21)(22)과 라인금형(23)은 상부포밍틀(25)과 별개로 승강하며, 상기 제1상부포밍금형(21)과 제2상부포밍금형(22)은 서로 하부방향으로 이동거리를 다르게 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치.
The method of claim 1, wherein the upper mold 20 is an upper base mold 24 for lifting operation,
The first and second upper forming molds 21 and 22 are installed spaced apart from the lower portion of the upper base mold 24, and the first and second upper forming molds 21 and 22 are spaced apart from the center. Upper forming frame (25) having a plate-shaped line mold (23) formed therebetween,
The first and second upper forming molds 21 and 22 and the line mold 23 are lifted separately from the upper forming mold 25 and the first upper forming mold 21 and the second upper forming mold 22 ) Is a large-capacity battery pouch film forming device, characterized in that the movement distance is different from each other in the downward direction.
제 4항에 있어서, 상기 상부포밍틀(25)의 모서리 부분에는 필름(1)의 사방 끝단이 하부금형(10)에 밀착시키며 설치 위치의 변동이 발생하지 않도록 압축공기를 분사하는 분사홀(25d)을 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 파우치 필름 포밍 장치.
The injection hole (25d) according to claim 4, wherein the corners of the upper forming frame (25) have four ends of the film (1) in close contact with the lower mold (10) and inject compressed air so that there is no change in the installation position. Battery pouch film forming apparatus characterized in that the configuration.
제 1항에 있어서, 상기 제1하부포밍금형(11)은 필름(1)이 올려진 제1상부포밍금형(21)의 상부로 위치하여 하부로 가압 이동하여 제1포밍공간(3)을 형성하고,
상기 제2하부포밍금형(12)은 필름(1)이 올려진 제2상부포밍금형(22)의 상부로 위치하여 하부로 가압 이동하여 제2포밍공간(4)을 형성하여,
상기 제1포밍공간(3)의 포밍 깊이가 제2포밍공간(4)의 포밍 깊이보다 더 크도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 파우치 필름 포밍 장치.
The method according to claim 1, wherein the first lower forming mold (11) is positioned above the first upper forming mold (21) on which the film (1) is placed and is pressed downwardly to form a first forming space (3). and,
The second lower forming mold 12 is positioned above the second upper forming mold 22 on which the film 1 is placed and is moved downward to form a second forming space 4,
Battery pouch film forming apparatus characterized in that the forming depth of the first forming space (3) is larger than the forming depth of the second forming space (4).
다양한 분야에 이용하는 대용량 배터리를 알루미늄 파우치로 포밍하는 장치를 이용한 포밍 방법에 있어서,
하부금형(10)에서 상부금형(20)이 이격되도록 상승시키는 포지션 설정단계(S1),
상기 포지션 설정한 후 하부금형(10)의 제1,2하부포밍금형(11)(12)의 상부로 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 필름(1)을 필름설치단계(S2),
상기 상부금형(20)을 하강시켜 필름(1)의 테두리 부분을 상,하부포밍틀(25)(15)의 사이에서 가압 고정하는 필름고정단계(S3),
상기 필름(1)이 고정되면 제1,2상부포밍금형(21)(22)이 상부포밍틀(25)을 통해 각각 하강하여 제1,2하부포밍금형(11)(12)에 올려진 필름(1)을 가압하여 제1,2하부포밍금형(11)(12)이 하부포밍틀(15)에서 하부로 이동하면서 성형하는 포밍성형단계(S4),
상기 필름(1)의 포밍 성형을 위한 상부금형(10)의 작동이 유지된 상태에서 라인금형(23)이 상부포밍틀(25)을 통과해 하부로 이동하는 라인금형하강단계(S5),
상기 라인금형(23)의 하강하면서 제1,2하부포밍금형(11)(12)에 위치한 필름(1)을 가압하여 라인홈(13)으로 삽입시키면서 접힘라인(5)을 형성하는 라인형성단계(S6),
상기 라인홈(13)의 성형이 완료되면 상부금형(10)이 전체적으로 상승하면서 제1,2상부포밍금형(21)(22) 및 라인금형(23) 및 제1,2하부포밍금형(11)(12)가 단독적으로 상승하여 원위치하는 복귀단계(S7)를 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법.In the forming method using a device for forming a large capacity battery used in various fields into an aluminum pouch,
Position setting step (S1) of raising the upper mold 20 to be spaced apart from the lower mold 10,
After setting the position, the film installation step (S2) of the film 1 made of an aluminum laminate sheet to the top of the first and second lower forming molds 11 and 12 of the lower mold 10,
Film fixing step (S3) of lowering the upper mold 20 to press and fix the rim portion of the film 1 between the upper and lower forming frames 25 and 15,
When the film 1 is fixed, the first and second upper forming molds 21 and 22 descend through the upper forming frame 25 and placed on the first and second lower forming molds 11 and 12, respectively. (1) forming the forming step (S4) by pressing the first and second lower forming molds 11 and 12 while moving from the lower forming frame 15 to the lower part;
A line mold lowering step (S5) in which the line mold 23 moves through the upper forming frame 25 and moves downward while the operation of the upper mold 10 for forming the film 1 is maintained,
A line forming step of forming the folding line 5 while pressing the film 1 located in the first and second lower forming molds 11 and 12 while inserting it into the line groove 13 while descending the line mold 23 (S6),
When the forming of the line groove 13 is completed, the upper mold 10 rises as a whole, and the first and second upper forming molds 21 and 22 and the line mold 23 and the first and second lower forming molds 11 are formed. A forming method using a large-capacity battery pouch film forming apparatus, characterized in that (12) constitutes a return step (S7) in which the sole rises and returns to the original position. 제 7항에 있어서, 상기 제1,2상부포밍금형(21)(22)은 상부포밍틀(25)에서 하부로 이동하여 돌출되도록 설정하되, 상기 제1상부포밍금형(21)이 제2상부포밍금형(22)보다 더 많이 돌출되도록 설정하며,
제1,2하부포밍금형(11)(12)은 하부포밍틀(15)에서 하부로 이동하여 삽입되도록 설정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 대용량 배터리 파우치 필름 포밍 장치를 이용한 포밍 방법.The method according to claim 7, wherein the first and second upper forming molds (21, 22) are set to protrude by moving downward from the upper forming frame (25), wherein the first upper forming mold (21) is the second upper part. Set to protrude more than the forming mold (22),
The first and second lower forming molds (11, 12) is a forming method using a large-capacity battery pouch film forming apparatus characterized in that it is configured to be set to be inserted by moving from the lower forming frame (15) to the bottom.
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