KR102269614B1 - 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체 - Google Patents
이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 배터리의 파우치를 성형하는 금형 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부금형과 하부금형으로 구성되고 이들 사이로 공급되는 알루미늄시트가 하부금형의 상승으로 성형되는 파우치 포밍에 있어서, 하부금형의 상부면 양측으로 형성되는 성형공간 내측으로 한 쌍의 백판플레이트를 내설하고 하부금형의 양측면부에 성형공간과 연통되는 에어통로와 에어통로를 통해 에어를 흡입하거나 공급하는 진공발생기를 연결 설치하여, 하부금형이 상승하면서 알루미늄시트를 가압하여 파우치를 성형하는 순간 에어통로를 통해 성형공간의 백판플레이트 테두리 사이의 에어를 외부로 빼내 진공(저압)화 함으로써 파우치의 절곡면에 주름이 형성되는 것을 막아 파우치 성형품질을 향상시키는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배터리의 파우치를 성형하는 금형 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부금형과 하부금형으로 구성되고 이들 사이로 공급되는 알루미늄시트가 하부금형의 상승으로 성형되는 파우치 포밍에 있어서, 하부금형의 상부면 양측으로 형성되는 성형공간 내측으로 한 쌍의 백판플레이트를 내설하고 하부금형의 양측면부에 성형공간과 연통되는 에어통로와 에어통로를 통해 에어를 흡입하거나 공급하는 진공발생기를 연결 설치하여, 하부금형이 상승하면서 알루미늄시트를 가압하여 파우치를 성형하는 순간 에어통로를 통해 백판플레이트 테두리 사이의 에어를 외부로 빼내 진공(저압)화 함으로써 파우치의 절곡면에 주름이 형성되는 것을 막아 파우치 성형품질을 향상시키는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 관한 것이다.
근래에 전기자동차의 개발에 따라 이차 배터리의 수요가 급격히 증가하고 있으며 수요의 형태 역시 다양해지고 있다.
따라서 다양한 요구에 부응할 수 있게 이차 배터리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
이러한, 이차 배터리는 이를 내장하는 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류되는데, 이 중 파우치형 이차배터리는 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.
일반적으로 이차전지의 파우치라 함은 내부의 배터리부를 수납하는 케이스를 말한다.
이와 같은 종래의 파우치, 즉 케이스는 그 내부에 배터리를 수납해야 하기 때문에 금형을 이용하여 박막의 알루미늄 시트로 절곡 성형하고 그 내부에 배터리부가 수납되도록 성형된다.
그러나 종래의 파우치는 하부금형의 성형공간을 통해 박막의 알루미늄 시트를 절곡하는 포밍 공정에서 그 절곡부, 특히 절곡 모서리부에 주름이 형성되어 파우치의 품질이 저하되는 문제가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
상부금형과 하부금형으로 구성되는 파우치 포밍금형에서, 하부금형의 상부면 양측으로 형성되는 성형공간 내측으로 백판을 내설하고 하부금형의 양측면부에 성형공간과 연통되는 에어통로와 에어통로를 통해 에어를 흡입하는 진공발생기를 연결 설치하여, 하부금형이 상승하면서 알루미늄시트를 가압하여 파우치를 성형하는 순간 에어통로를 통해 성형공간의 백판 사이의 에어를 외부로 빼내 진공(저압)화 함으로써 파우치의 절곡면에 주름이 형성되는 것을 막아 파우치 성형품질을 향상시키는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 하부금형의 상부면에 형성되는 성형공간 내측으로 설치되는 백판의 하부면에 탄성스프링과 백판 상승 높이를 제어하는 지지슬리브를 설치하여, 하부금형이 상승하면서 파우치를 성형하는 순간 백판이 탄성적으로 알루미늄시트 하면을 지지하는 동시에 일정수준 이상으로 백판이 상승되지 않도록 하여 파우치의 성형 품질을 더욱 향상시키도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 박막의 알루미늄시트(101)를 가압 포밍하며 중앙부에 볼록면부(111)를 갖는 상부금형(110)과; 박막의 알루미늄시트(101)가 유입 상치되면서 포밍되어 파우치(102)가 성형되도록 상기 볼록면부(111)에 대향되어 형성되는 성형요홈(121a)을 갖는 메인금형부(121)와, 상기 메인금형부(121)의 하부면을 지지하는 보조금형부(122)로 이루어지는 하부금형(120); 상기 메인금형부(121)에 형성되는 상기 성형요홈(121a)의 내측에서 이격되어 상기 알루미늄시트(101)의 하부면을 지지하는 백판플레이트(130); 상기 보조금형부(122)의 양측에서부터 상기 성형요홈(121a)의 바닥면까지 연통되어 형성되는 에어통로(123)에 연결되어 에어를 공급하거나 흡입하도록 설치되는 진공발생기(140):를 포함하며, 상기 백판플레이트(130)는 상기 보조금형부(122) 위에 이격된 거리를 두고 배치되며, 하부금형(120)이 상승하여 발생하는 성형압력에 의하여 하강하고 하부금형(120)이 하강으로 성형압력이 해제되면 상승하며; 상기 백판플레이트(130)는 상기 알루미늄시트(101)의 이면부를 지지하는 판형부(131)와, 하단부는 상기 보조금형부(122)에 탄성적으로 설치되고 상단부는 상기 판형부(131)에 탄성적으로 설치되는 다수의 탄성스프링(132), 및 상단부는 상기 판형부(131)에 체결 고정되고 하단부는 상기 보조금형부(122)의 내부 공간부(S)의 천장면에 지지되어 상하 슬라이딩이 가능하도록 설치되는 연결슬리브(133)를 포함하되, 상기 연결슬리브(133)는 상기 백판플레이트(130)의 하강 및 상승에 따라 같이 하강과 상승되되 상기 백판플레이트(130)의 상승 범위를 결정하고, 상기 탄성스프링(132)은 상기 백판플레이트(130)의 하강 및 상승과 관계없이 그 하단부가 상기 보조금형부(122)에서 그 위치가 변경되지 않으며; 상기 진공발생기(140)를 통해 상기 에어통로(123)로 공기를 흡입하여 상기 성형요홈(121a)에 진공저압이 형성되도록 하거나 그 반대로 공기를 공급하여 진공저압이 해제되도록 하여 상기 백판플레이트(130)의 테두리 사이에 공기를 흡기 또는 공급한다.
또한 본 발명의 상기 에어통로(123)는 상기 보조금형부(122)를 관통하여 형성되되, 상기 진공발생기(140)에 연결되어 에어가 유동되는 공기유동관로부(123a)와 상기 공기유동관로부(123a)의 단부에 연통되어 형성되는 동시에 상기 성형요홈(121a)의 바닥면과 연통되는 장공부(123b)로 이루어진다.
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또한 본 발명의 상기 연결슬리브(133)는 상기 판형부(131)의 하면부에 고정되는 체결부(a)와, 상기 보조금형부(122)를 관통하여 상하 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되는 슬라이딩부(b), 및 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부의 천장부에 지지되도록 설치되는 헤드부(c)로 이루어져, 상기 헤드부(c)가 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부의 천장부에 지지되어 상기 백판플레이트(130)의 상승 이동이 제어된다.
또한 본 발명의 상기 백판플레이트(130)의 하면부에는 상기 백판플레이트(130)가 상기 성형요홈(121a)의 바닥면에서 일정 높이 이격되는 이격 틈새(d1)가 형성되고, 상기 백판플레이트(130)의 측면부와 상기 성형요홈(121a)의 내벽면 사이는 에어가 출입하는 측면틈새(d2)가 형성되어 상기 장공부(123b)를 통하여 백판플레이트(130) 테두리 전체에서 공기를 흡기하거나 또는 백판플레이트(130) 테두리 전체에 공기를 공급한다.
또한 본 발명의 상기 성형요홈(121a)의 바닥면과 연통되는 장공부(123b)는 한 쌍으로 구비되는 백판플레이트(130)의 하부에서 각 백판플레이트를 동시에 연통시켜, 각 백판플레이트 하부에서 공기를 동시에 공급 또는 흡기한다.
또한 본 발명의 상기 상부금형(110)의 측면부에는 블럭형태의 감지구(112)가 돌출되게 설치되고, 상기 하부금형(120)의 대응되는 측면부에는 돌출된 상기 감지구(112)에 의하여 가압되며 하부금형(120)과 상부금형(110)의 접근을 인식하는 감지센서(124)가 설치되어, 상기 감지센서(124)의 센싱에 의하여 상기 진공발생기(140)를 구동시킨다.
또한 본 발명의 상기 진공발생기(140)는 하부 금형(120)의 하강 이동을 감지하여 공기를 공급한다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체는 상부금형과 하부금형으로 구성되는 파우치 포밍금형에서, 하부금형의 상부면 양측으로 형성되는 성형공간 내측으로 백판을 내설하고 하부금형의 양측면부에 성형공간과 연통되는 에어통로와 에어통로를 통해 에어를 흡입하는 진공발생기를 연결 설치하여, 하부금형이 상승하면서 알루미늄시트를 가압하여 파우치를 성형하는 순간 에어통로를 통해 성형공간의 백판 사이의 에어를 외부로 빼내 진공(저압)화 함으로써 파우치의 절곡면에 주름이 형성되는 것을 막아 파우치 성형품질을 향상시키는 장점이 있다.
또한 본 발명은 하부금형의 상부면에 형성되는 성형공간 내측으로 설치되는 백판의 하부면에 탄성스프링과 백판 상승 높이를 제어하는 지지슬리브를 설치하여, 하부금형이 상승하면서 파우치를 성형하는 순간 백판이 탄성적으로 알루미늄시트 하면을 지지하는 동시에 일정수준 이상으로 백판이 상승되지 않도록 하여 파우치의 성형 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 박막의 알루미늄시트가 유입된 개략적인 상태단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 박막의 알루미늄시트가 포밍되면서 파우치가 성형되는 개략적인 상태단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 파우치가 성형된 후 하부금형이 하강한 개략적인 상태단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 대한 개략적인 평면 상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 구비되는 백판이 분리된 요부의 사시상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 에어 흡입 감지센서가 구비된 측면 상태도이고,
도 7은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체의 백판 주변 틈새의 에어가 흡입되면서 파우치가 성형되는 상태도이고,
도 8은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체의 백판 틈새로 에어가 공급되면서 성형된 파우치가 이탈되는 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 박막의 알루미늄시트가 포밍되면서 파우치가 성형되는 개략적인 상태단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 파우치가 성형된 후 하부금형이 하강한 개략적인 상태단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 대한 개략적인 평면 상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 구비되는 백판이 분리된 요부의 사시상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체에 에어 흡입 감지센서가 구비된 측면 상태도이고,
도 7은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체의 백판 주변 틈새의 에어가 흡입되면서 파우치가 성형되는 상태도이고,
도 8은 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체의 백판 틈새로 에어가 공급되면서 성형된 파우치가 이탈되는 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체(100)는 도 1 내지 8에 도시되어 있는 바와 같이,
박막의 알루미늄시트(101)를 가압 포밍하도록 하면 중앙부에 볼록면부(111)를 갖는 상부금형(110)과;
박막의 알루미늄시트(101)가 유입 상치되면서 포밍되는 성형요홈(121a)이 형성되는 메인금형부(121)와, 상기 메인금형부(121)의 하부면을 지지하는 보조금형부(122)로 이루어지는 하부금형(120);을 포함하고,
상기 메인금형부(121)에 형성되는 상기 성형요홈(121a)은 전후 한쌍으로 형성되고 상기 성형요홈(121a)의 내측으로 이격되며 상기 알루미늄시트(101)의 하부면이 지지되는 백판플레이트(130)가 삽입 설치되고,
상기 보조금형부(122)에는 그 양측면부에 상기 성형요홈(121a)의 바닥면까지 연통되는 에어통로(123)가 형성되며,
상기 에어통로(123)에는 공기를 흡입하여 상기 성형요홈(121a)에 진공저압이 형성되도록 하거나 그 반대로 공기를 주입하여 진공저압이 해제되도록 하는 진공발생기(140)가 연결 설치되어 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 박막의 얇은 알루미늄 시트(101)를 상기 상부금형(110)과 상기 하부금형(120) 사이로 유입하면서 상기 하부금형(110)을 상승시키게 되면 상기 볼록면부(111)가 상기 성형요홈(121a)으로 가압되면서 상기 성형요홈(121a) 상부측으로 유입되는 상기 알루미늄 시트(101)를 절곡 포밍하여 이차전지팩이 수납되도록 공간이 형성되는 파우치(102, '케이스'라고도 함)를 성형하는 장치이다.
여기서 상기 파우치(102)는 상기 하부금형(110)에 형성되는 상기 성형요홈(121a)을 연이어 다수개 구비하여 한번 성형으로 다수개의 파우치를 동시에 성형할 수 있도록 구성할 수도 있으나, 본 발명에서는 상기 성형요홈(121a)을 상기 하부금형(110)의 상부면 양측에 형성 구비하여 좌우 2개의 파우치가 한번의 포밍으로 성형되는 구성을 실시예로 설명한다.
상기 에어통로(123)는 상기 진공발생기(140)에 연결되어 에어가 유동되는 공기유동관로부(123a)와 상기 공기유동관로부(123a)의 단부에 형성되고 상기 성형요홈(121a)의 바닥면과 연통되는 넓은 공간의 장공부(123b)로 구성되어 있다.
상기 성형요홈(121a)의 바닥면과 연통되는 장공부(123b)는 한 쌍으로 구비되는 백판플레이트(130)의 하부에서 각 백판플레이트를 동시에 연통시켜, 각 백판플레이트 하부에서 공기를 동시에 공급 또는 흡기한다.
일반적으로 진공발생기는 공기를 흡입하여 대상 공간을 진공저압(대기압 이하)으로 유지시키는 기능과 공기를 공급하여 진공저압을 해제하는 기능이 겸비되는 장치로, 본 발명에 구비되는 상기 진공발생기(140)는 상기 성형요홈(121a)의 상부면이 상기 알루미늄 시트(101)로 덮혀진 상태에서 상기 에어통로(123)를 통해 공기를 흡입하여 상기 성형요홈(121a)의 내부에 삽입된 상기 백판플레이트(130)의 주변에 형성되는 틈새 공간부가 진공저압이 유지되도록 하거나 또는 그 정반대로 공기를 상기 에어통로(123)를 통해 공급하여 상기 성형요홈(121a)의 내부에 삽입된 상기 백판플레이트(130)의 주변에 형성되는 틈새 공간부의 진공저압을 해제하도록 한다.
본 발명에서 진공발생기(140)는 직접적으로 공기를 펌핑하여 공기를 흡기하거나 배기하는 장치 자체를 의미하기도 하고, 포밍금형의 다른 구성요소들에 공기를 제공하거나 또는 공기를 흡기하는 장치를 통칭한다.
본 발명은 상기 성형요홈(121a)의 하부측에 구비되는 상기 보조금형부(122)에 넓은 공간의 상기 장공부(123b)가 형성 구비되는데 이 장공부(123b)에 의해 상기 성형요홈(121a)의 내부로 또는 그 반대로의 공기유동이 원활하게 이루어질 수가 있다.
한편, 상기 백판플레이트(130)는 상기 성형요홈(121a)의 내부에 삽입 설치되어 그 상부면에 상치되는 박막의 알루미늄시트의 성형을 지지하게 된다.
따라서 상기 백판플레이트(130)는 그 상부면이 상기 성형요홈(121a)의 내부로 일정 깊이(파우치의 성형 높이) 하향되어 내설된다.
이러한 상기 백판플레이트(130)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 알루미늄시트의 이면부를 지지하는 판형부(131)와, 하단부는 상기 보조금형부(122)에 탄성적으로 설치되고 상단부는 상기 판형부(131)의 하면부에 탄성적으로 설치되는 탄성스프링(132), 및 하단부는 상기 보조금형부(122)를 관통하여 슬라이딩되도록 설치되는 연결슬리브(133)로 구성된다.
여기서 상기 연결슬리브(133)는 상기 보조금형부(122)를 관통하여 삽입 설치되면서 체결부(a)와 슬라이딩부(b) 및 헤드부(c)로 이루어지고, 상기 체결부(a)는 상기 판형부(131)의 하면부에 체결 고정되며 상기 헤드부(c)는 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부(S)에 노출되도록 설치되어,
상기 연결슬리브(133)에 의해 상기 백판플레이트(130)가 상기 성형요홈(121a)의 하측으로는 일정 거리 하강 슬라이딩이 가능하고, 상기 성형요홈(121a)의 상측으로는 상승되지 않도록 하여, 파우치(102)의 성형 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 알루미늄시트의 성형압력이 상기 백판플레이트(130)에 가해지면 상기 백판플레이트(130)가 상기 탄성스프링(132)에 탄성 지지되면서 하강하게 되고 이와 동시에 상기 연결슬리브(133)가 하강하면서 헤드부(c)가 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부(S)에서 하강하고, 이어 상기 백판플레이트(130)에 성형력이 해제되면 상기 탄성스프링(132)의 탄성복원력애 의해 상기 백판플레이트(130)이 상승하게 되는데 이때 상기 연결슬리브(133)의 헤드부(c)가 원상으로 복원되면서 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부(S) 천장면에 걸려 더 이상 상승되지 못하게 된다.
여기서 상기 백판플레이트(130)의 하면부에는 상기 성형요홈(121a)의 바닥면에서 일정 높이(약 3~4mm) 이격되는 이격 틈새(d1)가 형성된다. 또한 상기 백판플레이트(130)의 측면부와 상기 성형요홈(121a)의 내벽면 사이는 에어가 출입하는 측면틈새(d2)가 형성되어 있다. 이와 같이 한 쌍으로 형성되는 백판플레이트(130)의 테두리에는 공기가 이동할 수 있도록 이격된 틈새가 존재하여, 외부에서 공기의 공급 또는 흡기에 따라 백판플레이트(130) 전체에서 틈새를 따라 공기가 공급 또는 흡기될 수 있다.
따라서 상기 진공발생기(140)를 이용해 에어를 흡입하거나 공급하게 되면 상기 진공발생기(140)에 연결되는 상기 에어통로(123)를 통해 상기 이격틈새(d1)와 상기 측면틈새(d2)의 공기를 흡입하여 이들 공간을 진공저압이 형성되도록 하거나 반대로 공기의 공급을 통해 이들 공간의 진공저압을 해제하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 포밍 금형 구조체는 상기 진공발생기(140)에 의해 상기 백판플레이트(130)의 주변 틈새(d1,d2)가 진공저압으로 형성되게 되면 상기 성형요홈(121a) 상면으로 유입되어 상치되는 상기 알루미늄시트(101)의 하면부에도 진공저압이 형성되고 이로 인해 상기 알루미늄시트(101)가 절곡되는 각 모서리부분으로 진공저압이 미치게 됨으로 절곡 성형부가 균일하게 몰딩되어 주름이 형성되는 것(형상주름)을 막아 줄 수 있어 파우치(102)의 성형 품질이 획기적으로 향상된다.
이는 금형에 의해 상기 알루미늄시트(101)가 절곡 인장되는 순간 그 절곡되는 모서리부의 이면부에서 진공저압을 이용해 절곡면부를 펼쳐주도록 당겨 주는 기능를 하여 이들이 주름지는 것을 막아주는 것이다.
한편, 상기 상부금형(110)의 측면부에는 블럭형태의 감지구(112)가 돌출되게 설치되고, 상기 하부금형(120)의 대응되는 측면 외부에는 돌출된 상기 감지구(112)에 의하여 가압되며 하부금형(120)과 상부금형(110)의 접근을 인식하는 감지센서(124)가 설치되어, 상기 감지센서(124)의 센싱에 의하여 상기 진공발생기(140)를 구동시킨다.
따라서 제어부(미도시)에 의해 상기 하부금형(120)이 상승하면서 상기 감지센서(124)가 상기 감지구(112)를 센싱하면 상기 진공발생기(140)가 작동하여 상기 에어통로(123)를 통해 상기 백팜플레이트(130)의 주변틈새의 공기를 흡입하여 진공저압이 형성되도록 한다.
이때 상기 메인금형부(121)의 상부면에 유입하여 상치된 알루미늄시트(101)에 상기 상부금형(110)의 상기 볼록면부(111)가 가압되어 포밍력이 가해지면서 상기 파우치(102)가 성형된다.
알루미늄시트(101)가 파우치(102)가 될 때에 한 쌍의 백판플레이트(130) 전체 테두리에서 동시에 공기가 흡기되면서 알루미늄시트(101)는 하부로 내려가게 되며 평평한 면은 백판플레이트(130)에 의하여 펼쳐지고, 모서리는 진공발생기에 의하여 흡기되는 공기에 의하여 하부로 내려가면서 주름없이 파우치(102)로 형성된다. 파우치(102)로 형성되는 모서리는 통상 4~7mm 정도의 깊이이며, 이 깊이만큼 상승하는 하부금형을 따라 진공발생기(140)에 의하여 펼쳐지는 것이다. 하부금형의 상승이 멈추면 진공발생기(140)의 흡기도 종료된다.
이어 상기 하부금형(120)이 하강되면, 하부금형의 이동을 감지하거나 또는 하부금형(120)을 이동시키는 모터 또는 실린더의 동작을 감지하여 상기 진공발생기(140)가 역으로 작동하여 상기 에어통로(123)를 통해 상기 백팜플레이트(130)의 주변틈새로 공기를 공급하여 진공저압을 해제하고 상기 파우치(102)의 포밍 성형을 종료하며, 파우치(102)는 이동 방향에 따라 이송된다.
본 발명은 상기와 같은 사이클을 반복적으로 시행하여 파우치를 연속적으로 포밍 생산하게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체는 상부금형과 하부금형으로 구성되고 이들 사이로 공급되는 알루미늄시트가 하부금형의 상승으로 성형되는 파우치 포밍에 있어서, 하부금형의 상부면 양측으로 형성되는 성형공간 내측으로 백판플레이트를 내설하고 하부금형의 양측면부에 성형공간과 연통되는 에어통로와 에어통로를 통해 에어를 흡입하거나 공급하는 진공발생기를 연결 설치하여, 하부금형이 상승하면서 알루미늄시트를 가압하여 파우치를 성형하는 순간 에어통로를 통해 성형공간의 백판 사이의 에어를 외부로 빼내 진공(저압)화 함으로써 파우치의 절곡면에 주름이 형성되는 것을 막아 파우치 성형품질을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
100:이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체
101:알루미늄시트 102:파우치
110:상부금형
111:볼록면부 112:감지구
120:하부금형
121:메인금형부 121a:성형요홈 122:보조금형부
123:에어통로 123a:공기유동관로부 123b:장공부
124:감지센서
130:백판플레이트
131:판형부 132:탄성스프링 133:연결슬리브
a:체결부 b:슬라이딩부 c:헤드부 d1,d2:틈새
101:알루미늄시트 102:파우치
110:상부금형
111:볼록면부 112:감지구
120:하부금형
121:메인금형부 121a:성형요홈 122:보조금형부
123:에어통로 123a:공기유동관로부 123b:장공부
124:감지센서
130:백판플레이트
131:판형부 132:탄성스프링 133:연결슬리브
a:체결부 b:슬라이딩부 c:헤드부 d1,d2:틈새
Claims (8)
- 박막의 알루미늄시트(101)를 가압 포밍하며 중앙부에 볼록면부(111)를 갖는 상부금형(110)과;
박막의 알루미늄시트(101)가 유입 상치되면서 포밍되어 파우치(102)가 성형되도록 상기 볼록면부(111)에 대향되어 형성되는 성형요홈(121a)을 갖는 메인금형부(121)와, 상기 메인금형부(121)의 하부면을 지지하는 보조금형부(122)로 이루어지는 하부금형(120);
상기 메인금형부(121)에 형성되는 상기 성형요홈(121a)의 내측에서 이격되어 상기 알루미늄시트(101)의 하부면을 지지하는 백판플레이트(130);
상기 보조금형부(122)의 양측에서부터 상기 성형요홈(121a)의 바닥면까지 연통되어 형성되는 에어통로(123)에 연결되어 에어를 공급하거나 흡입하도록 설치되는 진공발생기(140):를 포함하며,
상기 백판플레이트(130)는 상기 보조금형부(122) 위에 이격된 거리를 두고 배치되며, 하부금형(120)이 상승하여 발생하는 성형압력에 의하여 하강하고 하부금형(120)이 하강으로 성형압력이 해제되면 상승하며;
상기 백판플레이트(130)는 상기 알루미늄시트(101)의 이면부를 지지하는 판형부(131)와, 하단부는 상기 보조금형부(122)에 탄성적으로 설치되고 상단부는 상기 판형부(131)에 탄성적으로 설치되는 다수의 탄성스프링(132), 및 상단부는 상기 판형부(131)에 체결 고정되고 하단부는 상기 보조금형부(122)의 내부 공간부(S)의 천장면에 지지되어 상하 슬라이딩이 가능하도록 설치되는 연결슬리브(133)를 포함하되;
상기 연결슬리브(133)는 상기 백판플레이트(130)의 하강 및 상승에 따라 같이 하강과 상승되되 상기 백판플레이트(130)의 상승 범위를 결정하고;
상기 탄성스프링(132)은 상기 백판플레이트(130)의 하강 및 상승과 관계없이 하단부가 상기 보조금형부(122)에서 위치 변경되지 않으며;
상기 진공발생기(140)를 통해 상기 에어통로(123)로 공기를 흡입하여 상기 성형요홈(121a)에 진공저압이 형성되도록 하거나 그 반대로 공기를 공급하여 진공저압이 해제되도록 하여 상기 백판플레이트(130)의 테두리 사이에 공기를 흡기 또는 공급하는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체.
- 제1항에 있어서,
상기 에어통로(123)는 상기 보조금형부(122)를 관통하여 형성되되, 상기 진공발생기(140)에 연결되어 에어가 유동되는 공기유동관로부(123a)와 상기 공기유동관로부(123a)의 단부에 연통되어 형성되는 동시에 상기 성형요홈(121a)의 바닥면과 연통되는 장공부(123b)로 이루어지는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 연결슬리브(133)는 상기 판형부(131)의 하면부에 고정되는 체결부(a)와, 상기 보조금형부(122)를 관통하여 상하 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되는 슬라이딩부(b), 및 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부의 천장부에 지지되도록 설치되는 헤드부(c)로 이루어져, 상기 헤드부(c)가 상기 보조금형부(122)의 하면 공간부의 천장부에 지지되어 상기 백판플레이트(130)의 상승 이동이 제어되는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체.
- 제2항에 있어서,
상기 백판플레이트(130)의 하면부에는 상기 백판플레이트(130)가 상기 성형요홈(121a)의 바닥면에서 일정 높이 이격되는 이격 틈새(d1)가 형성되고, 상기 백판플레이트(130)의 측면부와 상기 성형요홈(121a)의 내벽면 사이는 에어가 출입하는 측면틈새(d2)가 형성되어 상기 장공부(123b)를 통하여 백판플레이트(130) 테두리 전체에서 공기를 흡기하거나 또는 백판플레이트(130) 테두리 전체에 공기를 공급하는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 상부금형(110)의 측면부에는 블럭형태의 감지구(112)가 돌출되게 설치되고,
상기 하부금형(120)의 대응되는 측면부에는 돌출된 상기 감지구(112)에 의하여 가압되며 하부금형(120)과 상부금형(110)의 접근을 인식하는 감지센서(124)가 설치되어,
상기 감지센서(124)의 센싱에 의하여 상기 진공발생기(140)를 구동시키는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체.
- 제7항에 있어서,
상기 진공발생기(140)는 하부 금형(120)의 하강 이동을 감지하여 공기를 공급하는 이차전지 파우치의 형상주름을 제거하는 포밍금형 구조체.
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