KR102553642B1 - 피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치 - Google Patents

Abstract

피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치에 관한 것으로, 피어싱 유닛은, 챔버 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부, 상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부, 상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부, 그리고 상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하고, 상기 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 일측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

Description

피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치{Piercing unit, Piercing apparatus including the same and Apparatus for manufacturing pouch type secondary battery including the same}

본 발명은 피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치에 관한 것이다.

근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 이차전지로는, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

이러한 리튬 이차전지는, 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.

일반적으로 리튬 이차전지는, 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.

최근에는, 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 수납 및 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차전지가 많이 이용된다.

일반적으로, 파우치형 이차전지 제조 방법은, 전극 조립체를 전해액과 함께 파우치에 수납하는 패키징 공정과, 패키징된 이차전지를 미리 정해진 시간만큼 에이징하는 에이징 공정과, 패키징 공정과 에이징 공정 중에 이차전지의 내부에서 발생한 내부 가스를 외부로 배출시키는 1차 디개싱 공정과, 이차전지에 대한 최초의 충방전을 실시하여 이차전지를 활성화시키는 충방전 공정과, 이차전지의 활성화 중에 발생한 내부 가스를 외부로 배출시키는 2차 디개싱 공정을 포함한다.

또한, 1차 디개싱 공정과 2차 디개싱 공정(이하, '디개싱 공정'이라고 함)을 실시하기 위하여, 이차전지를 진공 챔버의 내부 공간에 투입하고, 이후에 파우치의 일부를 절개하여 이차전지의 내부 가스를 파우치의 절개부를 통해 진공 챔버의 내부 공간으로 배출시켜 디개싱을 실시하는 파우치형 이차전지 제조 장치가 개발되어 사용되고 있다.

그런데, 종래의 파우치형 이차전지 제조 장치는 진공 챔버의 내부 공간에서 1개의 이차전지에 대한 디개싱을 실시 가능하도록 마련되는 바, 디개싱 공정에 많은 시간이 소요되어 이차전지의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-1644116호(2016년 07월 25일)

본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 이차전지들에 대한 디개싱을 동시에 실시할 수 있도록 구조를 개선한 피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 디개싱 공간의 내부 환경으로 인해 디개싱 공간에 설치된 부품들이 손상을 받지 않도록 구조를 개선한 피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 복수의 이차 전지들에 대한 피어싱을 동시에 수행할 수 있도록 피어싱 유닛의 구조를 단순화함으로써, 설치 공간, 공정 시간 및 제조 단가를 최소화할 수 있는 피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피어싱 유닛은, 챔버 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부, 상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부, 상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부, 그리고 상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하고, 상기 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 일측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피어싱 장치는, 복수의 피어싱 유닛을 포함하는 피어싱 장치로서, 챔버의 일측 공간에 배치되는 제1 피어싱 유닛, 그리고 상기 제1 피어싱 유닛에 대칭되도록 상기 챔버의 타측 공간에 배치되는 제2 피어싱 유닛을 포함하고, 상기 제1, 제2 피어싱 유닛 각각은, 상기 챔버 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부, 상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부, 상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부, 그리고 상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하며, 상기 제1 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 일측에 상하 방향으로 배치되고, 상기 제2 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 타측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 제조 장치는, 복수의 피어싱 유닛을 포함하는 이차전지 제조 장치로서, 이차전지의 파우치를 각각 수용하는 한쌍의 하부 포켓, 그리고 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 제1, 제2 피어싱 유닛이 서로 대칭되도록 구비되는 상부 포켓을 포함하고, 상기 제1, 제2 피어싱 유닛 각각은, 상기 상부 포켓 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부, 상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부, 상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부; 그리고, 상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하고, 상기 제1 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 상부 포켓의 일측에 상하 방향으로 배치되고, 상기 제2 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 상부 포켓의 타측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치는, 이차전지의 파우치의 적어도 일부분이 상측 개구부를 통해 외부로 돌출되도록 상기 이차전지가 수용되는 하부 공간과, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지를 이송하는 전지 이송 유닛과, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지를 가압하는 전지 가압 유닛을 각각 구비하며, 2열을 이루도록 배치되는 한쌍의 하부 포켓들, 및 상기 하부 포켓들의 상기 상측 개구부들을 통해 외부로 돌출된 한쌍의 파우치들이 한쌍의 하측 개구부들 중 어느 하나를 통해 각각 삽입되는 상부 공간과, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 피어싱 영역을 각각 피어싱하는 한쌍의 피어싱 유닛들과, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 실링 영역을 각각 실링하는 한쌍의 실링 유닛들을 구비하는 상부 포켓을 포함할 수 있다.

본 발명은, 피어싱 유닛 및 그를 포함하는 피어싱 장치와 파우치형 이차전지 제조 장치에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은, 디개싱 공간에 2열로 배치된 복수의 이차전지들에 대한 디개싱을 동시에 실시할 수 있도록 마련되므로, 이를 통해 디개싱에 소요되는 시간을 절감하여 이차전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명은, 이차전지 또는 파우치형 이차전지 제조 장치에 구비된 부품들을 이송하기 위한 실린더, 캠, 기타 이송 부재가 디개싱 공간에 위치하지 않도록 개선된 구조를 갖는다. 이를 통해, 본 발명은, 이송 부재가 디개싱 공간의 내부 환경으로 인해 부식, 기타 손상을 받는 것을 방지할 수 있고, 디개싱 공간에 설치되는 부품의 설치 개수를 줄여 줌으로써 장치의 용적을 줄이고 부품의 설치 비용을 절감할 수 있다.

셋째, 본 발명은, 복수의 이차 전지들에 대한 피어싱을 동시에 수행할 수 있도록 피어싱 유닛의 구조를 단순화함으로써, 설치 공간, 공정 시간 및 제조 단가를 최소화할 수 있다.

도 1 및 도 2는, 본 발명 일실시예에 따른 피어싱 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 도 1의 지지부, 피어싱부 및 가이드부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 본 발명 일실시예에 따른 피어싱 유닛을 포함하는 피어싱 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일실시예에 따른 피어싱 유닛을 포함하는 파우치형 이차전지 제조 장치에 있어서, 상부 포켓과 하부 포켓이 분리된 상태를 나타내는 도면이다,
도 6은, 도 5에 도시된 상부 포켓과 하부 포켓이 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은, 도 5에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치에 구비된 피어싱 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10은, 도 5에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치를 이용해 파우치의 피어싱 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 파우치의 피어싱 공정 시, 파우치가 피어싱 나이프에 의해 피어싱되는 양상을 나타내는 도면이다.
도 12는, 이차전지의 내부 가스가 디개싱되는 양상을 나타내는 도면이다.
도 13 내지 도 16은, 도 5에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치를 이용해 파우치의 실링 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은, 파우치의 실링 공정 시 파우치가 지지핀에 의해 지지되는 양상을 나타내는 도면이다.
도 18은, 디개싱이 완료된 이차전지를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 및 도 2는, 본 발명 일실시예에 따른 피어싱 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은, 본 발명에 따른 피어싱 유닛의 사시도이고, 도 2는, 본 발명에 따른 피어싱 유닛의 측면도이며, 도 3은, 도 1의 지지부, 피어싱부 및 가이드부를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 피어싱 유닛(50)은, 챔버 내의 파우치(P) 일측을 지지하는 지지부(51), 지지부(51)에 결합되어 파우치(P)의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부(53), 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P)의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부(55), 파우치(P)의 타측을 지지하고 피어싱부(53)를 안내하는 가이드부(57), 그리고 가이드부(57)를 파우치(P)의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부(59)를 포함할 수 있다.

여기서, 피어싱 이송부(55)와 가이드 이송부(59)는, 챔버의 일측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 지지부(51)는, 적어도 하나의 삽입홀을 포함하는 결합 블록(51a), 결합 블록(51a)의 삽입홀(51d)을 관통하여 수평 방향으로 이동 가능하게 결합되는 지지핀(51b), 그리고 지지핀(51b)을 탄성 지지하는 탄성 부재(51c)를 포함할 수 있다.

여기서, 결합 블록(51a)은, 지지핀(51b)에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 결합 블록(51a)은, 일측면에 피어싱 이송부(55)가 연결되고, 파우치(P)를 마주하는 타측면에 피어싱부(53)가 연결될 수 있다.

또한, 결합 블록(51a)은, 피어싱 이송부(55)에 연결되는 제1 연결 영역(51g)과 피어싱부(53)가 연결되는 제2 연결 영역(51h)이 삽입홀(51d)보다 더 낮게 배치될 수 있다.

그 이유는, 피어싱부(53)가 파우치(P)의 피어싱 위치에 정확하고 수월하게 피어싱을 수행할 수 있기 때문이다.

여기서, 결합 블록(51a)은, 피어싱 이송부(55)에 연결되는 제1 연결 영역(51g)과 피어싱부(53)가 연결되는 제2 연결 영역(51h)이 서로 대응되어 배치될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

이어, 지지핀(51b)은, 파우치(P)를 마주하는 일측 단부에 배치되는 플랜지(51e)와, 일측 단부에 반대되는 타측 단부에 인접하여 배치되는 고정 부재(51f)를 포함할 수 있다.

여기서, 플랜지(51e)는, 지지핀(51b)의 일측 끝단면에 접촉되는 접촉면적이 지지핀(51b)의 일측 끝단 면적보다 더 넓을 수 있다.

그 이유는, 지지핀(51b)을 둘러싸는 탄성 부재(51c)의 이탈을 방지하기 위함이다.

다음, 고정 부재(51f)는, 지지핀(51b)의 타측 끝단에서 결합 블록(51a)의 삽입홀(51d) 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

그 이유는, 탄성 부재(51c)의 압축 시에 지지핀(51b)의 이탈을 방지하기 위함이다.

일 예로, 고정 부재(51f)는, 지지핀(51b)의 외면에서 돌출될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

이어, 지지핀(51b)은, 피어싱부(53)로부터 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.

그 이유는, 피어싱부(53)가 파우치(P)의 피어싱 위치에 정확하고 안정적으로 피어싱을 수행하도록 피어싱부(53)의 진행 방향에 지지부(51)의 플랜지(51e)가 위치하지 않도록 하기 위함이다.

그리고, 지지핀(51b)은, 파우치를 마주하는 타측 끝단면에서 결합 블록(51a)의 삽입홀 입구까지의 길이가 피어싱부(53)의 길이보다 더 길 수 있다.

그 이유는, 피어싱부(53)가 파우치(P)를 피어싱할 때, 지지부(51)의 플랜지(51e)가 파우치의 일측을 안정적으로 지지하기 위함이다.

다음, 탄성 부재(51c)는, 파우치를 마주하는 지지핀(51b)의 일측 단부와 삽입홀(51d) 사이에 배치될 수 있다.

여기서, 탄성 부재(51c)는, 지지핀(51b)의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다.

이어, 피어싱부(53)는, 파우치 방향으로 돌출되는 피어싱 나이프(53a)와, 피어싱 나이프(53a)의 끝단에 형성되어 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 칼날(53b)을 포함할 수 있다.

또한, 피어싱부(53)의 길이는, 지지부(51)의 지지핀(51b) 길이보다 더 짧을 수 있다.

그 이유는, 피어싱부(53)가 파우치(P)를 피어싱할 때, 지지핀(51b)의 끝단에 배치된 플랜지(51e)가 파우치의 일측을 안정적으로 지지하기 위함이다.

다음, 피어싱 이송부(55)는, 지지부(51)의 일측에 연결되는 실린더 로드(55b)와 실린더 로드(55b)에 연결되어 실린더 로드(55b)를 수평 방향으로 왕복 이송하는 실린더(55a)를 포함할 수 있다.

여기서, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)는, 챔버의 일측벽을 관통하여 챔버 내부 공간 내에 위치하는 지지부(51)의 일측에 연결될 수 있다.

일 예로, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)는, 직선 구조 형상을 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

그리고, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)는, 챔버의 외부 일측에 위치하고, 가이드 이송부(59)의 실린더(59a)에 대해 하부 방향으로 배치될 수 있다.

경우에 따라, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)는, 가이드 이송부(59)의 실린더(59a)에 대해 하부 방향으로 서로 어긋나게 배치될 수도 있다.

그 이유는, 실린더 배치 공간을 높이 방향으로 최소화하기 위함이다.

다른 경우로서, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)는, 가이드 이송부(59)의 실린더(59a)에 대해 하부 방향으로 서로 나란히 배치될 수도 있다.

그 이유는, 실린더 배치 공간을 폭 방향으로 최소화하기 위함이다.

이어, 가이드부(57)는, 파우치의 타측을 지지하고 피어싱부(53)를 수평 방향으로 안내하는 가이드 블록(57a)와 가이드 블록(57a)을 관통하여 형성되고 피어싱부(53)의 피어싱 나이프(53a)가 삽입되는 가이드홀(57b)을 포함할 수 있다.

또한, 가이드부(57)는, 가이드 블록(57a)의 상부 방향으로 파우치의 타측을 지지하는 지지 블록(57c)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 지지 블록(57c)은, 지지부(51)의 지지핀(51b)과 동일한 선상에 배치될 수 있고, 파우치를 사이에 두고 지지부(51)의 플랜지(51e)를 마주하도록 배치될 수 있다.

지지 블록(57c)을 배치하는 이유는, 피어싱부(53)가 파우치(P)를 피어싱할 때, 파우치의 타측을 안정적으로 지지하기 위함이다.

그리고, 가이드부(57)는, 파우치를 사이에 두고 피어싱부(53)를 마주하도록 배치될 수 있다.

이어, 가이드 이송부(59)는, 가이드부(57)의 일측에 연결되는 실린더 로드(59b)와 실린더 로드(59b)에 연결되어 실린더 로드(59b)를 수평 방향으로 왕복 이송하는 실린더(59a)를 포함할 수 있다.

여기서, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)는, 챔버의 일측벽을 관통하여 챔버 내부 공간 내에 위치하는 가이드부(57)의 일측에 연결될 수 있다.

예를 들면, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)는, 절곡 구조 형상을 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

가이드 이송부(59)의 실린더(59a)는, 챔버의 외부 일측에 위치하고, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)에 대해 상부 방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 가이드 이송부(59)의 실린더(59a)는, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)가 배치되는 챔버의 일측에 동일하게 배치되고, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다.

또한, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)의 길이는, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)의 길이보다 더 길 수 있다.

일 예로, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)는, 챔버의 내부 공간 내에서 적어도 한 번 이상 절곡되는 절곡 구조 형상을 가지고, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)는, 챔버의 내부 공간 내에서 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b) 하부에 위치하고 직선 구조 형상을 가질 수 있다.

이와 같이, 본 발명은, 복수의 이차 전지들에 대한 피어싱을 동시에 수행할 수 있도록 피어싱 유닛의 구조를 단순화함으로써, 설치 공간, 공정 시간 및 제조 단가를 최소화할 수 있다.

도 4는, 본 발명 일실시예에 따른 피어싱 유닛을 포함하는 피어싱 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 피어싱 장치는, 복수의 피어싱 유닛들을 포함할 수 있다.

일 예로, 피어싱 장치는, 챔버(2)의 일측 공간에 배치되는 제1 피어싱 유닛(50a)과, 제1 피어싱 유닛(50a)에 대칭되도록 챔버(2)의 타측 공간에 배치되는 제2 피어싱 유닛(50b)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 피어싱 유닛(50a)과 제2 피어싱 유닛(50b)을 포함하는 한쌍의 피어싱 유닛은, 챔버의 열방향 또는 행방향으로 다른 한쌍의 피어싱 유닛이 더 배치될 수도 있다.

그리고, 제1, 제2 피어싱 유닛(50a, 50b) 각각은, 챔버(2) 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부(51), 지지부(51)에 결합되어 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부(53), 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부(55), 파우치의 타측을 지지하고 피어싱부(53)를 안내하는 가이드부(57), 그리고, 가이드부(57)를 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부(59)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 피어싱 유닛(50a)의 피어싱 이송부(55)와 가이드 이송부(59)는, 챔버(2)의 일측에 상하 방향으로 배치되고, 제2 피어싱 유닛(50b)의 피어싱 이송부(55)와 가이드 이송부(59)는, 챔버(2)의 타측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

이어, 가이드 이송부(59)의 실린더(59a)는, 피어싱 이송부(55)의 실린더가 배치되는 챔버(2)의 일측 또는 타측에 동일하게 배치되고, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다.

또한, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)의 길이는, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)의 길이보다 더 길 수 있다.

일 예로, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)는, 챔버(2)의 내부 공간 내에서 적어도 한 번 이상 절곡되는 절곡 구조 형상을 가질 수 있고, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)는, 챔버(2)의 내부 공간 내에서 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b) 하부에 위치하고 직선 구조 형상을 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

도 5는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치(1)에 있어서, 상부 포켓(20)과 하부 포켓(10)이 분리된 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은, 도 5에 도시된 상부 포켓(20)과 하부 포켓(10)이 결합된 상태를 나타내는 도면이며, 도 7은, 도 5에 도시된 피어싱 유닛(50)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 당해 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 수직 방향 (이하, 'Z 방향'이라고 함)으로 서로 분리 가능하게 결합되도록 마련되는 하부 포켓(10) 및 상부 포켓(20)을 포함한다.

이하에서는, 하부 포켓(10) 및 하부 포켓(10)에 설치된 구성 요소들에 대해 먼저 설명한 후, 상부 포켓(20) 및 상부 포켓(20)에 설치된 구성 요소들에 대해 설명하기로 한다.

하부 포켓(10)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 한쌍의 하부 포켓들(10)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 하부 포켓들(10)은, 하부 포켓들(10) 중 어느 하나의 하부 포켓(10)(예: 좌측 하부 포켓)의 일측벽(예: 우측벽)과 하부 포켓들(10) 중 다른 하나의 하부 포켓(10)(예: 우측 하부 포켓)의 일측벽(예: 좌측벽)이 파우칭형 이차전지 제조 장치(1)의 좌우 수평 방향(이하, 'X 방향'이라고 함)으로 대면하도록, X 방향으로 2열을 이루게 배치될 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 하부 포켓들(10)의 좌우 양측벽들 중 서로 대면하는 일측벽들(예: 좌측 하부 포켓의 우측벽과 우측 하부 포켓의 좌측벽)을 제1 측벽(14)이라고 명명하고, 서로 대면하지 않는 타측벽들(예: 좌측 하부 포켓의 좌측벽과 우측 하부 포켓의 우측벽)을 제2 측벽(16)이라고 명명하기로 한다.

하부 포켓들(10)은 각각, 전극 조립체(A)가 수용된 이차전지(B)를 수용하는 하부 공간(12)과, 이차전지(B)를 X 방향으로 이송하는 전지 이송 유닛(30)과, 이차전지(B)를 X 방향으로 가압하는 전지 가압 유닛(40) 등을 구비할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 포켓들(10) 중 어느 하나에 포함된 전지 이송 유닛(30) 및 전지 가압 유닛(40)과, 하부 포켓들(10) 중 다른 하나에 포함된 전지 이송 유닛(30) 및 전지 가압 유닛(40)은, 서로 동일한 구조를 갖되 X 방향으로 서로 대칭을 이루도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

하부 공간(12)은 하부 포켓들(10)의 벽체들에 의해 구획되도록 하부 포켓(10)의 내부에 형성된다. 이러한 하부 공간(12)은 +Z 방향으로 개구된 상측 개구부(12a)를 갖는다.

전지 이송 유닛(30)은, 하부 공간(12)에 설치되며, 이차전지(B)의 하면 및 일측면을 지지 가능하도록 마련되는 제1 지지부(32)와, 제1 지지부(32) 및 제1 지지부(32)에 의해 지지된 이차전지(B)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제1 이송부(34) 등을 가질 수 있다.

제1 지지부(32)는, 전극 조립체(A) 및 전해액이 수납된 이차전지(B)의 수납부(C)의 하면이 안착되는 안착 플레이트(32a)와, 안착 플레이트(32a)에 안착된 수납부(C)의 좌우 양측면 중 하부 포켓(10)의 제1 측벽(14)을 향한 일측면과 대면하도록 마련되는 제1 가압 플레이트(32b)를 가질 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 상기 수납부(C)의 일측면을 수납부(C)의 제1 측면(C1)이라고 명명하기로 하고, 상기 수납부(C)의 일측면과 반대되는 타측면을 수납부(C)의 제2 측면(C2)이라고 명명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 지지부(32)는, 당해 제1 지지부(32)에 의해 지지된 이차전지(B)의 파우치(P)가 상측 개구부(12a)를 통해 하부 공간(12)의 외부로 미리 정해진 길이만큼 +Z 방향으로 돌출되도록, 하부 공간(12)의 미리 정해진 위치에 배치된다.

제1 이송부(34)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 이송부(34)는 제2 측벽(16)의 외측면과 대면하도록 하부 포켓(10)의 외부에 배치되며, 제1 실린더 로드(34b)를 X 방향으로 왕속 이송하는 제1 실린더(34a)를 가질 수 있다. 이러한 제1 실린더(34a)는 제2 측벽(16)의 외측면에 결합된 베이스부(36)에 고정 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제1 실린더 로드(34b)의 단부는, 제2 측벽(16)을 관통하여 하부 공간(12)에 삽입되며, 제1 지지부(32)와 결합된다. 이를 통해, 제1 실린더(34a)는 제1 지지부(32) 및 제1 지지부(32)에 의해 지지된 이차전지(B)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

전지 가압 유닛(40)은, 하부 공간(12)에 설치되며, 상기 일측면과 반대되는 이차전지(B)의 타측면을 가압 가능하게 마련되는 가압부(42)와, 가압부(42)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제2 이송부(44) 등을 가질 수 있다.

가압부(42)는 수납부(C)의 제2 측면(C2)과 대면하도록 마련되는 제2 가압 플레이트(42a)를 가질 수 있다. 이러한 제2 가압부(42)는 제1 지지부(32)에 X 방향으로 이동 가능하게 장착되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 이송부(44)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 이송부(44)는 제2 측벽(16)의 외측면과 대면하도록 하부 포켓(10)의 외부에 배치되며, 제2 실린더 로드(44b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제2 실린더(44a)를 가질 수 있다.

또한, 제2 실린더 로드(44b)의 단부는, 제2 측벽(16)을 관통하여 하부 공간(12)에 삽입되며, 제2 가압부(42)와 결합된다. 이를 통해, 제2 실린더(44a)는 제2 가압 플레이트(42a)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

한편, 제2 실린더(44a)는, 제1 실린더(34a)에 의해 제1 지지부(32)가 X 방향으로 이송될 때 제1 지지부(32)를 따라 X 방향으로 이동되도록, 제1 실린더(34a)의 제1 실린더 로드(34b)에 결합되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 전지 가압 유닛(40)은, 제2 실린더(44a)와 제1 실린더 로드(34b)를 결합하는 결합부(46)를 더 가질 수 있다. 또한, 결합부(46)는, 제2 실린더(44a)와 제1 실린더 로드(34b)를 결합하는 결합 블록(46a)과, X 방향으로 연장되도록 제2 측벽(16)의 외측면 또는 베이스부(36)에 장착되는 가이드 레일(46b)과, 결합 블록(46a)의 하면에 결합되며, 가이드 레일(46b)에 X 방향으로 이동 가능하게 장착되는 가이드 블록(46c) 등을 가질 수 있다. 이에, 제2 실린더(44a)는, 제1 실린더 로드(34b) 및 이에 결합된 제1 지지부(32)가 X 방향으로 이송될 때, 가이드 레일(46b)의 안내 하에 제1 실린더 로드(34b)를 따라 X 방향으로 이송될 수 있다.

다음으로, 상부 포켓(20)은, 파우치(P)를 피어싱 및 실링하기 위한 공간을 제공하는 상부 공간(22)과, 파우치(P)를 피어싱하는 피어싱 유닛(50)과, 파우치(P)를 실링하는 실링 유닛(60) 등을 구비할 수 있다.

또한, 한쌍의 하부 포켓들(10)이 마련되는 경우에, 이에 대응하여 상부 포켓(20)은 한쌍의 피어싱 유닛들(50)과 한쌍의 실링 유닛들(60)을 포함한다.

이 경우에, 한쌍의 피어싱 유닛들(50)과 한쌍의 실링 유닛들(60)은 각각, 서로 동일한 구조를 갖되 X 방향으로 서로 대칭을 이루도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상부 공간(22)은 상부 포켓(20)의 벽체들에 의해 구획되도록 상부 포켓(20)의 내부에 형성된다. 이러한 상부 공간(22)은 -Z 방향으로 개구된 하측 개구부(22a)를 갖는다. 또한, 한쌍의 하부 포켓들(10)이 마련되는 경우에, 상부 공간(22)은 한쌍의 하측 개구부들(22a)을 가질 수 있다.

이 경우에, 하측 개구부들(22a) 중 어느 하나는 하부 포켓들(10)과 상부 포켓(20)이 결합될 때 하부 포켓들(10) 중 어느 하나의 상측 개구부(12a)와 연통되도록 형성되고, 하측 개구부들(22a) 중 다른 하나는 하부 포켓들(10)과 상부 포켓(20)이 결합될 때 하부 포켓들(10) 중 다른 하나의 상측 개구부(12a)와 연통되도록 형성된다.

이처럼 하측 개구부들(22a)이 형성됨에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 포켓들(20)은, 당해 하부 포켓들(20) 중 어느 하나에 수용된 이차전지(B)의 파우치(P)가 하측 개구부들(22a) 중 어느 하나를 통해 상부 공간(22)에 +Z 방향으로 삽입됨과 동시에, 당해 하부 포켓들(20) 중 다른 하나에 수용된 이차전지(B)의 파우치(P)가 하측 개구부들(22a) 중 다른 하나를 통해 상부 공간(22)에 +Z 방향으로 삽입되도록, 상부 포켓(20)에 결합될 수 있다. 그러면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 공간(22)에는 한쌍의 파우치들(P)이 X 방향으로 대면하도록 배치되고, 하부 공간(12)과 상부 공간(22)은 이차전지(B)의 디개싱을 실시하기 위한 단일의 공간을 이루도록 합치된다.

설명의 편의를 위해 이하에서는, 파우치들(P)의 좌우 양측면들 중 상부 공간(22)에서 X 방향으로 서로 대면하는 측면들을 파우치(P)의 제1 측면(P1)이라고 명명하고, 서로 대면하지 않는 측면들을 파우치(P)의 제2 측면(P2)이라고 명명하며, 상부 공간(22)과 하부 공간(12)이 합치된 공간을 디개싱 공간(90)이라고 명명하기로 한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 피어싱 유닛(50)은, 상부 공간(22)에 설치되며, 파우치(P)를 지지 가능하도록 마련되는 제2 지지부(51)와, 상부 공간(22)에 설치되며, 파우치(P)의 미리 정해진 피어싱 영역을 피어싱 가능하도록 마련되는 피어싱부(53)와, 제2 지지부(51)와 피어싱부(53)를 X 방향으로 이송하는 제3 이송부(55)와, 피어싱부(53)에 의해 파우치(P)가 피어싱될 때 피어싱부(53)를 안내 가능하도록 마련되는 가이드부(57)와, 가이드부(57)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제4 이송부(59) 등을 가질 수 있다.

제2 지지부(51)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 지지부(51)는, 결합 블록(51a)과, 결합 블록(51a)에 X 방향으로 이동 가능하게 결합되는 지지핀(51b)과, 지지핀(51b)을 탄성 지지하는 탄성 부재(51c) 등을 가질 수 있다.

결합 블록(51a)은, 제2 지지부(51)를 제3 이송부(55)와 결합하기 위한 부재로서, 지지핀(51b)이 X 방향으로 이동 가능하게 삽입되는 삽입홀(51d)을 갖는다.

지지핀(51b)은, 양측 단부 중 파우치(P)의 제2 측면(P2)을 향한 일측 단부에 플랜지(51e)가 형성되며, 상기 일측 단부와 반대되는 타측 단부가 결합 블록(51a)의 삽입홀(51d)에 X 방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 삽입홀(51d)을 관통한 지지핀(51b)의 타측 단부에는 지지핀(51b)이 삽입홀(51d)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 C링, 기타 고정 부재(51f)가 결합될 수 있다.

탄성 부재(51c)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(51c)는 압축 코일 스프링으로 구성될 수 있다.

이 경우에, 탄성 부재(51c)는, 당해 탄성 부재(51c)의 중공에 지지핀(51b)이 삽입된 상태로 플랜지(51e)와 결합 블록(51a) 사이에 개재될 수 있다.

피어싱부(53)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 피어싱부(53)는 상부 공간(22)으로 삽입된 파우치(P)의 미리 정해진 피어싱 영역을 절개하여, 파우치(P)에 피어싱홀(H)을 형성하는 피어싱 나이프(53a)를 가질 수 있다. 여기서, 피어싱 영역은 상부 공간(22)에 삽입된 파우치(P)의 폭 방향 즉, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 전후 수평 방향(이하, 'Y 방향'이라고 함)으로 길게 연장되도록 정해지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 피어싱 나이프(53a)는 Y 방향으로 길게 연장된 판 형상을 갖도록 구성되며, 이러한 피어싱 나이프(53a)를 이용해 파우치(P)의 피어싱 영역에 형성된 피어싱홀(H)은 Y 방향으로 길게 연장된 절개선 형태를 가질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 피어싱 나이프(53a)는, 단부에 형성된 칼날(53b)이 파우치(P)의 제2 측면(P2)을 향하되 지지핀(51b)으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격되도록, 파우치(P)의 제2 측면(P2)과 대면하는 결합 블록(51a)의 일측면에 결합될 수 있다. 또한, 피어싱 나이프(53a)는 지지핀(51b)에 비해 미리 정해진 간격만큼 짧은 길이를 갖는다. 이러한 피어싱 나이프(53a)를 이용해 파우치(P)를 피어싱하는 구체적인 방법은 후술하기로 한다.

제3 이송부(55)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 이송부(55)는, 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면과 대면하도록 상부 포켓(20)의 외부에 배치되며, 제3 실린더 로드(55b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제3 실린더(55a)를 가질 수 있다. 여기서, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)은, 상부 포켓(20)의 좌우 양측벽 중 어느 하나의 측벽을 말한다. 즉, 한쌍의 피어싱 유닛들(50) 중 상부 포켓(20)의 좌측 영역에 설치되는 피어싱 유닛(50)의 경우에, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)은 상부 포켓(20)의 좌우 양측벽 중 좌측벽을 말하고, 한쌍의 피어싱 유닛들(50) 중 상부 포켓(20)의 우측 영역에 설치되는 피어싱 유닛(50)의 경우에, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)은 상부 포켓(20)의 좌우 양측벽 중 우측벽을 말한다. 또한, 제3 실린더(55a)는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 제3 실린더 로드(55b)의 단부는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)을 관통하여 상부 공간(22)에 삽입되며, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 내측면과 대면하는 결합 블록(51a)의 일측면에 결합된다. 이를 통해, 제3 실린더(55a)는 결합 블록(51a) 및 결합 블록(51a)에 결합된 지지핀(51b) 및 피어싱 나이프(53a)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 가이드부(57)는, 피어싱 나이프(53a)의 X 방향으로의 이동을 안내하기 위한 가이드 블록(57a)을 가질 수 있다. 또한, 가이드 블록(57a)은 X 방향으로 관통 형성되는 가이드홀(57b)을 가질 수 있다. 이러한 가이드 블록(57a)은, 파우치(P)를 피어싱할 때 파우치(P)를 X 방향으로 관통한 피어싱 나이프(53a)의 칼날(53b)이 가이드홀(57b)에 삽입되도록 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 배치됨으로써, 피어싱 나이프(53a)의 X 방향으로의 이동을 안내할 수 있다.

제4 이송부(59)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면과 대면하도록 상부 포켓(20)의 외부에 배치되며, 제4 실린더 로드(59b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제4 실린더(59a)를 가질 수 있다. 이러한 제4 실린더(59a)는 상기 상측 포켓의 일측벽(24, 26)의 외측면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제4 실린더 로드(59b)는, 제2 지지부(51), 피어싱부(53) 및 파우치(P)를 간섭하지 않도록, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)을 관통하여 상부 공간(22)까지 연장된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제4 실린더 로드(59b)는 제2 지지부(51), 피어싱부(53) 및 파우치(P)를 간섭하지 않도록 절곡된 절곡 구조를 가질 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 제4 실린더 로드(59b)의 단부는 가이드 블록(57a)의 양측면 중 파우치(P)의 제1 측면(P1)을 향한 면의 반대면에 결합될 수 있다. 이를 통해, 제4 실린더(59a)는 가이드 블록(57a)을 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 실링 유닛(60)은, 상부 공간(22)에 설치되며, 파우치(P)의 미리 정해진 실링 영역을 함께 실링하는 제1 실링부(62) 및 제2 실링부(64)와, 상부 공간(22)에 설치되며, 제1 실링부(62)를 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 고정 배치하는 고정부(66)와, 제2 실링부(64)를 X 방향으로 이송하는 제5 이송부(68) 등을 가질 수 있다. 파우치(P)의 실링 영역은, 실링 영역의 실링을 통해 이차전지(B)의 내부 공간과 피어싱홀(H)의 연결을 차단할 수 있도록, 파우치(P)의 피어싱 영역으로부터 이차전지(B)의 수납부(C) 쪽으로 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되게 정해진다.

제1 실링부(62)는 파우치(P)의 실링 영역의 제1 측면(P1)을 가열 가능하게 마련된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 실링부(62)는, 실링 영역의 제1 측면(P1)과 접촉 가능하도록 마련되는 제1 실링탭(62a)과, 실링 영역이 제1 실링탭(62a)으로부터 인가된 열에 의해 열변형되면서 실링될 수 있도록 제1 실링탭(62a)을 가열하는 제1 히터(62b) 등을 가질 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 실링부(62)는 상부 공간(22)에 삽입된 파우치들(P) 사이에 위치하도록 상부 공간(22)에 설치된다.

제2 실링부(64)는 파우치(P)의 실링 영역의 제2 측면(P2)을 가열 가능하게 마련된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실링부(64)는, 실링 영역의 제2 측면(P2)과 접촉 가능하도록 마련되는 제2 실링탭(64a)과, 실링 영역이 제2 실링탭(64a)으로부터 인가된 열에 의해 열변형되면서 실링될 수 있도록 제2 실링탭(64a)을 가열하는 제2 히터(64b) 등을 가질 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 실링부(64)는 상부 공간(22)에 삽입된 파우치들(P) 중 어느 하나의 제2 측면(P2)과 상기 파우치(P)의 제2 측면(P2)과 대면하는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 내측면 사이에 위치하도록 상부 공간(22)에 설치된다.

고정부(66)는, 상부 공간(22)에 삽입된 파우치들(P) 사이에 위치하도록 상부 공간(22)의 바닥면에 고정 설치되는 고정 블록(66a)을 가질 수 있다.

그러면, 한쌍의 실링 유닛들(60) 중 어느 하나에 구비된 제1 실링부(62)는 고정 블록(66a)의 일면에 결합됨으로써 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 고정 배치될 수 있고, 한쌍의 실링 유닛들(60) 중 다른 하나에 구비된 제1 실링부(62)는 상기 일면과 반대되는 고정 블록(66a)의 타면에 결합됨으로써 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 고정 배치될 수 있다.

제5 이송부(68)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면과 대면하도록 상부 포켓(20)의 외부에 배치되며, 제5 실린더 로드(68b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제5 실린더(68a)를 가질 수 있다. 이러한 제5 실린더(68a)는 상기 상측 포켓의 일측벽(24, 26)의 외측면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제5 실린더 로드(68b)의 단부는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)을 관통하여 상부 공간(22)에 삽입되며, 제2 실링부(64)의 제2 히터(64b)에 결합된다. 이를 통해, 제5 실린더(68a)는 제2 실링부(64)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 포켓(20)은, 디개싱 공간(90)을 진공 분위기로 감압하는 진공 유닛(70)과, 디개싱 공간(90)을 대기압 상태로 벤트하는 벤트 유닛(80) 등을 더 포함할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 진공 유닛(70)은, 상부 포켓(20)의 벽체들 중 어느 하나에 결합되며, 디개싱 공간(90)과 외부를 연통시키는 제1 관로(74)와, 제1 관로(74) 상에 설치되는 진공 펌프(76) 등을 가질 수 있다. 이러한 진공 유닛(70)에 의하면, 진공 펌프(76)를 이용해 디개싱 공간(90)에 수용된 가스를 제1 관로(74)를 통해 외부로 배출되도록 펌핑하여, 디개싱 공간(90)에 진공 분위기를 형성할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 벤트 유닛(80)은, 상부 포켓(20)의 벽체들 중 어느 하나에 결합되며, 디개싱 공간(90)과 외부를 연통시키는 제2 관로(82)와, 제2 관로(82) 상에 설치되는 온오프 벨브(84) 등을 가질 수 있다. 이러한 벤트 유닛(80)에 의하면, 온오프 벨브(84)를 이용해 제2 관로(82)를 선택적으로 개방하여, 디개싱 공간(90)을 대기압 상태로 벤트시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서 이차전지(B) 또는 각종의 부품들을 이송하기 이송부들(34, 44, 55, 59, 68)은, 실린더(34a, 44a, 55a, 59a, 68a)를 동력원으로서 이용하도록 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이송부들(34, 44, 55, 59, 68)은, 모터, 기타 다양한 구동 부재를 구동원으로서 이용하도록 구성될 수도 있다.

도 8 내지 도 10은, 도 5에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치(1)를 이용해 파우치(P)의 피어싱 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은, 파우치(P)의 피어싱 공정 시 파우치(P)가 피어싱되는 양상을 나타내는 도면이다.

또한, 도 13 내지 도 16은, 도 5에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치(1)를 이용해 파우치(P)의 실링 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 17은, 파우치(P)의 실링 공정 시 파우치(P)가 지지되는 양상을 나타내는 도면이다.

또한, 도 18은, 디개싱이 완료된 이차전지(B)를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)를 이용해, 이차전지(B)를 제조하기 위한 각종의 공정을 실시할 때 이차전지(B)의 내부에서 발생한 내부 가스(G)를 이차전지(B)의 외부로 배출하는 디개싱 공정을 실시하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 패키징 공정, 에이징 공정, 충방전 공정 등을 실시하는 과정에서 내부 가스(G)가 생성된 상태인 이차전지(B)가 각각 수용된 한쌍의 하부 포켓들(10)을 상부 포켓(20)과 결합하기 위한 기준 위치에 배치한다. 이때, 이차전지(B)는 안착 플레이트(32a), 제1 가압 플레이트(32b) 및 제2 가압 플레이트(42a)에 의해 수납부(C)의 하면 및 양측면(C1, C2)이 지지된 상태로 하부 공간(12)의 미리 정해진 위치에 배치된다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 포켓(10)의 하부 공간(12)과 상부 포켓(20)의 상부 공간(22)이 합치되어 디개싱 공간(90)을 이룸과 함께, 하부 포켓(10)에 수용된 이차전지(B)의 파우치(P)가 상측 개구부(12a) 및 하측 개구부(22a)를 관통해 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 삽입되도록, 하부 포켓들(10)을 각각 상부 포켓(20)에 +Z 방향으로 결합한다.

이후에, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이, 가이드 블록(57a)이 파우치(P)의 피어싱 영역의 제1 측면(P1)을 지지하도록, 제3 실린더(55a)를 이용해 가이드부(57)를 파우치(P)와 근접되게 이송한다.

다음으로, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 지지핀(51b)에 의해 파우치(P)의 제2 측면(P2)이 탄성 지지된 상태에서 피어싱 나이프(53a)가 파우치(P)의 피어싱 영역을 X 방향으로 관통하면서 절개하도록, 제3 실린더(55a)를 이용해 제2 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P)와 근접되게 이송한다. 그러면, 파우치(P)의 피어싱 영역에는 피어싱홀(H)이 형성되고, 파우치(P)의 피어싱 영역을 관통한 피어싱 나이프(53a)의 칼날(53b)은 가이드홀(57b)에 삽입됨으로써 가이드 블록(57a)의 안내 하에 X 방향으로 이동될 수 있다.

이후에, 도 10에 도시된 바와 같이, 가이드홀(57b)로부터 피어싱 나이프(53a)가 인출되도록, 제4 실린더(59a)를 이용해 가이드부(57)를 파우치(P)로부터 멀어지게 이송한다. 이때, 제4 실린더(59a)는, 파우치(P)의 제1 측면(P1)을 향한 가이드 블록(57a)의 일측면의 X 좌표가 파우치(P)의 제1 측면(P1)을 향한 제2 실링탭(64a)의 일측 단부의 X 좌표와 동일하도록, 가이드부(57)를 이송하는 것이 바람직하다.

다음으로, 진공 펌프(76)를 이용해 디개싱 공간(90)에 수용된 공기, 기타 가스를 제1 관로(74)를 통해 외부로 배출되도록 펌핑하여, 디개싱 공간(90)에 진공 분위기를 형성한다. 이와 함께, 안착 플레이트(32a) 및 제1 가압 플레이트(32b)에 의해 수납부(C)의 하면 및 제1 측면(C1)이 지지된 상태에서, 제2 실린더(44a)를 이용해 가압부(42)를 수납부(C) 쪽으로 이송함으로써, 수납부(C)의 양측면(C1, C2)을 제1 가압 플레이트(32b) 및 제2 가압 플레이트(42a)를 이용해 X 방향으로 가압한다. 그러면, 도 12에 도시된 바와 같이, 디개싱 공간(90)에 형성된 진공 분위기와 제1 가압 플레이트(32b) 및 제2 가압 플레이트(42a)에 의해 수납부(C)에 인가된 압력으로 인해, 이차전지(B)의 내부에서 생성된 내부 가스(G)가 피어싱홀(H)을 통해 이차전지(B)의 외부로 배출됨으로써, 이차전지(B)에 대한 디개싱이 진행된다.

다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 파우치(P)의 피어싱 영역의 제1 측면(P1)이 가이드 블록(57a)에 의해 지지됨과 동시에 파우치(P)의 실링 영역의 제1 측면(P1)이 제1 실링탭(62a)과 접촉되도록, 제1 실린더(34a)를 이용해 이차전지(B)를 가이드 블록(57a) 및 제1 실링탭(62a)과 근접되게 이송한다.

이후에, 도 13 및 도 17에 도시된 바와 같이, 지지핀(51b)이 파우치(P)의 제2 측면(P2)을 탄성 지지하되 피어싱 나이프(53a)가 파우치(P)의 제2 측면(P2)으로부터 소정의 거리만큼 이격되도록, 제3 실린더(55a)를 이용해 제2 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P)와 근접되게 이송한다.

다음으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 파우치(P)의 실링 영역의 제2 측면(P2)이 제2 실링탭(64a)과 접촉되도록, 제5 실린더(68a)를 이용해 제2 실링부(64)를 파우치(P)와 근접되게 이송한다.

이후에, 제1 히터(62b) 및 제2 히터(64b)를 이용해 제1 실링탭(62a) 및 제2 실링탭(64a)을 가열함으로써, 제1 실링탭(62a) 및 제2 실링탭(64a)으로부터 인가된 열을 이용해 실링 영역을 열융착시켜 실링할 수 있다. 그러면, 이차전지(B)는 수납부(C)의 내부 공간이 피어싱홀(H)과 연통되지 않도록 밀폐되고, 이를 통해 수납부(C)의 내부 공간에 주입된 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

이후에, 온오프 벨브(64)를 이용해 제2 관로(82)를 개방하여, 디개싱 공간(90)을 대기압 상태로 벤팅한다.

다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 지지핀(51b)과 피어싱 나이프(53a)가 파우치(P)로부터 이격되도록 제3 실린더(55a)를 이용해 제2 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P)로부터 멀어지게 이송함과 함께, 제2 실링탭(64a)이 파우치(P)로부터 이격되도록 제5 실린더(68a)를 이용해 제2 실링부(64)를 파우치(P)로부터 멀어지게 이송한다.

이후에, 도 16에 도시된 바와 같이, 파우치(P)가 가이드 블록(57a) 및 제1 실링탭(62a)으로부터 이격되도록 제1 실린더(34a)를 이용해 이차전지(B)를 가이드 블록(57a) 및 제1 실링탭(62a)으로부터 멀어지게 이송한다.

다음으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 피어싱, 디개싱 및 실링이 완료된 이차전지(B)의 파우치(P)가 하측 개구부(22a)를 통해 상부 공간(22)으로부터 인출되도록, 하부 포켓(10)을 -Z 방향으로 이송하여 상부 포켓(20)으로부터 분리시킨다.

이처럼, 본 발명의 이차전지 제조 장치는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이차전지의 파우치(P)를 각각 수용하는 한쌍의 하부 포켓(10), 그리고 파우치(P)의 소정 영역을 피어싱하는 제1, 제2 피어싱 유닛이 서로 대칭되도록 구비되는 상부 포켓(20)을 포함할 수 있다.

그리고, 제1, 제2 피어싱 유닛 각각은, 상부 포켓(20) 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부(51), 지지부(51)에 결합되어 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부(53), 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부(55), 파우치의 타측을 지지하고 피어싱부(53)를 안내하는 가이드부(57), 그리고 가이드부(57)를 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부(59)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 피어싱 유닛의 피어싱 이송부(55)와 가이드 이송부(59)는, 상부 포켓(20)의 일측에 상하 방향으로 배치되고, 제2 피어싱 유닛의 피어싱 이송부(55)와 가이드 이송부(59)는, 상부 포켓(20)의 타측에 상하 방향으로 배치될 수 있다.

이때, 상부 포켓(20)은, 고정되고, 한쌍의 하부 포켓(10)은, 상하 이동되어 상부 포켓(20)에 접촉 또는 이격될 수 있다.

그리고, 한쌍의 하부 포켓(10)은, 제1 이차전지의 파우치(P)를 수용하는 제1 하부 포켓, 그리고 제2 이차전지의 파우치(P)를 수용하고, 제1 하부 포켓에 대해 수평 방향으로 대칭되어 배치되는 제2 하부 포켓을 포함할 수 있다.

여기서, 제1, 제2 하부 포켓은, 동시에 상하 이동되어 상부 포켓(20)에 접촉 또는 이격될 수 있다.

또한, 한쌍의 하부 포켓(10)은, 이차전지(B)의 파우치의 적어도 일부분이 상측 개구부(12a)를 통해 외부로 돌출되도록 이차전지(B)가 수용되는 하부 공간(12)과, 하부 공간(12)에 수용된 이차전지(B)를 이송하는 전지 이송 유닛(30)과, 하부 공간(12)에 수용된 이차전지(B)를 가압하는 전지 가압 유닛(40)을 각각 구비하며, 2열을 이루도록 배치될 수 있다.

다음, 상부 포켓(20)은, 제1 이차전지의 파우치를 피어싱하는 제1 피어싱 유닛을 구비하는 제1 상부 공간, 그리고 제2 이차전지의 파우치를 피어싱하는 제2 피어싱 유닛을 구비하는 제2 상부 공간을 포함할 수 있다.

여기서, 제1, 제2 피어싱 유닛은, 수평 방향으로 서로 대칭되어 배치되고, 제1, 제2 이차전지의 파우치를 동시에 피어싱할 수 있다.

또한, 상부 포켓(20)은, 하부 포켓(10)들의 상측 개구부(12a)들을 통해 외부로 돌출된 한쌍의 파우치(P)들이 한쌍의 하측 개구부(22a)들 중 어느 하나를 통해 각각 삽입되는 상부 공간(22)과, 상부 공간(22)에 삽입된 파우치(P)들 중 어느 하나의 미리 정해진 피어싱 영역을 각각 피어싱하는 한쌍의 피어싱 유닛(50)들과, 상부 공간(22)에 삽입된 파우치(P)들 중 어느 하나의 미리 정해진 실링 영역을 각각 실링하는 한쌍의 실링 유닛(60)들을 구비할 수 있다.

이어, 가이드 이송부(59)의 실린더(59a)는, 피어싱 이송부(55)의 실린더가 배치되는 챔버(2)의 일측 또는 타측에 동일하게 배치되고, 피어싱 이송부(55)의 실린더(55a)보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다.

또한, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)의 길이는, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)의 길이보다 더 길 수 있다.

일 예로, 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b)는, 챔버(2)의 내부 공간 내에서 적어도 한 번 이상 절곡되는 절곡 구조 형상을 가질 수 있고, 피어싱 이송부(55)의 실린더 로드(55b)는, 챔버(2)의 내부 공간 내에서 가이드 이송부(59)의 실린더 로드(59b) 하부에 위치하고 직선 구조 형상을 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

위와 같이, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는 디개싱 공간(90)에 2 열로 배치된 복수의 이차전지들(B)에 대한 디개싱을 동시에 실시할 수 있도록 마련되므로, 이를 통해 디개싱에 소요되는 시간을 절감하여 이차전지(B)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 이차전지(B) 또는 당해 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 부품들을 이송하기 위한 실린더, 캠, 기타 이송 부재가 디개싱 공간(90)에 위치하지 않도록 개선된 구조를 갖는다. 이를 통해, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 이송 부재가 디개싱 공간(90)의 내부 환경으로 인해 부식, 기타 손상을 받는 것을 방지할 수 있고, 디개싱 공간(90)에 설치되는 부품의 설치 개수를 줄여 줌으로써 장치의 용적을 줄이고 부품의 설치 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은, 복수의 이차 전지들에 대한 피어싱을 동시에 수행할 수 있도록 피어싱 유닛의 구조를 단순화함으로써, 설치 공간, 공정 시간 및 제조 단가를 최소화할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 파우치형 이차전지 제조 장치
10 : 하부 포켓
12 : 하부 공간
12a : 상측 개구부
14 : 제1 측벽
16 : 제2 측벽
20 : 상부 포켓
22 : 상부 공간
22a : 하측 개구부
24, 26 : 일측벽
30 : 전지 이송 유닛
32 : 제1 지지부
32a : 안착 플레이트
32b : 제1 가압 플레이트
34 : 제1 이송부
34a : 제1 실린더
34b : 제1 실린더 로드
36 : 베이스부
40 : 전지 가압 유닛
42 : 가압부
42a : 제2 가압 플레이트
44 : 제2 이송부
44a : 제2 실린더
44b : 제2 실린더 로드
46 : 결합부
46a : 결합 블록
46b : 가이드 레일
46c : 가이드 블록
50 : 피어싱 유닛
51 : 지지부, 제2 지지부
51a : 결합 블록
51b : 지지핀
51c : 탄성 부재
51d : 삽입홀
51e : 플랜지
51f : 고정 부재
53 : 피어싱부
53a : 피어싱 나이프
53b : 칼날
55 : 피어싱 이송부, 제3 이송부
55a : 실린더, 제3 실린더
55b : 실린더 로드, 제3 실린더 로드
57 : 가이드부
57a : 가이드 블록
57b : 가이드홀
59 : 가이드 이송부, 제4 이송부
59a : 실린더, 제4 실린더
59b : 실린더 로드, 제4 실린더 로드
60 : 실링 유닛
62 : 제1 실링부
62a : 제1 실링탭
62b : 제1 히터
64 : 제2 실링부
64a : 제2 실링탭
64b : 제2 히터
66 : 고정부
66a : 고정 블록
68 : 제5 이송부
68a : 제5 실린더
68b : 제5 실린더 로드
70 : 진공 유닛
72 : 제1 관로
74 : 진공 펌프
80 : 벤트 유닛
82 : 제2 관로
84 : 온오프 벨브
90 : 디개싱 공간
B : 이차전지
C : 수납부
C1 : 제1 측면
C2 : 제2 측면
P : 파우치
P1 : 제1 측면
P2 : 제2 측면
A : 전극 조립체
G : 내부 가스

Claims (10)

1. 챔버 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부;
   상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부;
   상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부;
   상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부; 그리고,
   상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하고,
   상기 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 일측에 상하 방향으로 배치되며,
   상기 가이드 이송부의 실린더 로드는,
   상기 챔버의 내부 공간 내에서 적어도 한 번 이상 절곡되는 절곡 구조 형상을 가지고,
   상기 피어싱 이송부의 실린더 로드는,
   상기 챔버의 내부 공간 내에서 상기 가이드 이송부의 실린더 로드 하부에 위치하고 직선 구조 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 지지부는,
   적어도 하나의 삽입홀을 포함하는 결합 블록;
   상기 결합 블록의 삽입홀을 관통하여 수평 방향으로 이동 가능하게 결합되는 지지핀; 그리고,
   상기 지지핀을 탄성 지지하는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 지지핀은,
   상기 파우치를 마주하는 일측 단부에 배치되는 플랜지; 그리고,
   상기 일측 단부에 반대되는 타측 단부에 인접하여 배치되는 고정 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 피어싱부는,
   상기 파우치 방향으로 돌출되는 피어싱 나이프; 그리고,
   상기 피어싱 나이프의 끝단에 형성되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 칼날을 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 피어싱 이송부는,
   상기 지지부의 일측에 연결되는 실린더 로드; 그리고,
   상기 실린더 로드에 연결되어 상기 실린더 로드를 수평 방향으로 왕복 이송하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드부는,
   상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 수평 방향으로 안내하는 가이드 블록; 그리고,
   상기 가이드 블록을 관통하여 형성되고, 상기 피어싱부의 피어싱 나이프가 삽입되는 가이드홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 이송부는,
   상기 가이드부의 일측에 연결되는 실린더 로드; 그리고,
   상기 실린더 로드에 연결되어 상기 실린더 로드를 수평 방향으로 왕복 이송하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 유닛.
8. 삭제
9. 복수의 피어싱 유닛을 포함하는 피어싱 장치에 있어서,
   챔버의 일측 공간에 배치되는 제1 피어싱 유닛; 그리고,
   상기 제1 피어싱 유닛에 대칭되도록 상기 챔버의 타측 공간에 배치되는 제2 피어싱 유닛을 포함하고,
   상기 제1, 제2 피어싱 유닛 각각은,
   상기 챔버 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부;
   상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부;
   상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부;
   상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부; 그리고,
   상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하며,
   상기 제1 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 일측에 상하 방향으로 배치되고,
   상기 제2 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 챔버의 타측에 상하 방향으로 배치되며,
   상기 가이드 이송부의 실린더 로드는,
   상기 챔버의 내부 공간 내에서 적어도 한 번 이상 절곡되는 절곡 구조 형상을 가지고,
   상기 피어싱 이송부의 실린더 로드는,
   상기 챔버의 내부 공간 내에서 상기 가이드 이송부의 실린더 로드 하부에 위치하고 직선 구조 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 피어싱 장치.
10. 복수의 피어싱 유닛을 포함하는 이차전지 제조 장치에 있어서,
    이차전지의 파우치를 각각 수용하는 한쌍의 하부 포켓; 그리고,
    상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 제1, 제2 피어싱 유닛이 서로 대칭되도록 구비되는 상부 포켓을 포함하고,
    상기 제1, 제2 피어싱 유닛 각각은,
    상기 상부 포켓 내의 파우치 일측을 지지하는 지지부;
    상기 지지부에 결합되어 상기 파우치의 소정 영역을 피어싱하는 피어싱부;
    상기 지지부 및 피어싱부를 상기 파우치의 일측 방향으로 이송하는 피어싱 이송부;
    상기 파우치의 타측을 지지하고 상기 피어싱부를 안내하는 가이드부; 그리고,
    상기 가이드부를 상기 파우치의 타측 방향으로 이송하는 가이드 이송부를 포함하고,
    상기 제1 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 상부 포켓의 일측에 상하 방향으로 배치되고,
    상기 제2 피어싱 유닛의 피어싱 이송부와 가이드 이송부는, 상기 상부 포켓의 타측에 상하 방향으로 배치되며,
    상기 가이드 이송부의 실린더 로드는,
    챔버의 내부 공간 내에서 적어도 한 번 이상 절곡되는 절곡 구조 형상을 가지고,
    상기 피어싱 이송부의 실린더 로드는,
    상기 챔버의 내부 공간 내에서 상기 가이드 이송부의 실린더 로드 하부에 위치하고 직선 구조 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조 장치.

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