KR102554836B1 - 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법 - Google Patents

파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법에 관한 것으로서, 하부 지지 플레이트, 상기 하부 지지 플레이트의 상부에 배치되고 열원을 포함하며 바닥면에는 에어 공급공이 형성되는 상부 가압 유닛, 상기 상부 가압 유닛의 바닥면에 대하여 분리 가능하게 대향 배치되며 둘레 부분은 상기 상부 가압 유닛에 대하여 밀봉되게 설치되는 벌룬 부재, 상기 상부 가압 유닛을 승강 이동시키는 구동 유닛 및, 상기 에어 공급공으로 에어를 공급하기 위한 에어 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하므로, 상부 가압 유닛이 전지 셀을 가압한 후 상승하는 과정에서 벌룬 부재가 상기 전지 셀의 가장자리부터 서서히 중앙을 향해 분리됨으로써 상기 전지 셀이 순간적으로 상승 및 낙하하는 것에 의해 전지 셀의 자세가 틀어지거나 낙하 충격 및 전극 접촉으로 인한 쇼트나 화재를 방지할 수 있다.

Description

파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법{Cell Adhesion Prevention Apparatus of Pouch Type Battery and Cell Adhesion Prevention Method}
본 발명은 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법에 관한 것으로서, 파우치형 전지의 제조 공정 중 2차 전지의 활성화 과정에서 생성되는 가스를 배출하는 디가스 공정에 후속하는 핫 프레스 공정시 전지 셀이 상부 가압 유닛에 유착하여 상부 가압 유닛과 함께 상승하다가 분리되어 낙하하는 것을 방지하기 위한 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법에 관한 것이다.
전지는 양극재, 음극재, 분리막 및 전해액 등으로 구성되는 전극 조립체가 수납되는 케이스의 형상에 따라 원통형, 각형 및 파우치형으로 구분된다.
이 중 파우치형 전지는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치에 전극 조립체를 내장한 후 상기 파우치의 입구를 열융착 실링하는 것에 의해 구성된다.
이어서, 상기 파우치형 전지는 수 회의 충방전을 통해 활성화되는데, 이 과정에서 셀 내부에 가스가 다량 발생하게 된다.
일반적으로, 발생한 가스를 포집하기 위해 활성화 공정 전 단계의 파우치의 사이즈는 최종 제품보다 크게 형성되며, 전극 조립체가 배치되는 외측에 가스 포집부가 형성되어 있어 활성화 공정 중 발생한 가스가 포집된다.
활성화 공정이 끝나면 상기 가스 포집부에 구멍을 형성하는 피어싱 공정을 통해 피어싱 홀을 형성하게 되며, 진공을 이용하여 가스를 배출(탈기)하고(일명 "디가스"), 가스 포집부를 재단한 후 파우치의 최종 제품 규격에 맞도록 재단 및 실링하게 된다.
추가적인 공정으로서 전지 셀의 핫 프레스 공정이 포함되며, 이를 통해 파우치 포일의 외면 주름이 펴지면서 전기 자동차 등의 랙에 타이트하게 끼워질 수 있도록 마무리된다.
다시 말해서, 핫 프레스 공정이 생략되어 파우치 포일에 주름이 존재하게 되면 전지 셀이 장착되는 대상물의 랙에 끼울 때 주름이 커지면서 더 이상 삽입되지 않고 랙의 내주면에 찝혀서 전지 셀의 장착 자체가 곤란한 상황이 발생하게 된다.
종래의 핫 프레스 공정에서는, 편평한 하부 지지 플레이트 위에 전지 셀을 올려놓은 상태에서 바닥면이 편평한 상부 가압 유닛으로 전지 셀을 위에서 단순히 눌러주는 방식이 주로 사용되었다.
그러나, 이와 같은 종래기술에 따르면 80도 가량의 고온에서 상부 가압 유닛과 전지 셀이 평면 대 평면으로 고압(2~3톤)으로 압축되기 때문에 순간적인 부압 및 접착력이 발생될 수 있었다.
따라서, 상기 상부 가압 유닛과 전지 셀 사이에 일시적인 유착이 발생하여 상부 가압 유닛이 상승할 때 전지 셀이 함께 따라서 상승하다가 기울면서 하부 지지 플레이트 위에 떨어지는 현상이 자주 발생되었다.
전지 셀이 비교적 큰 높이로 상승하다가 기울면서 떨어지게 되면 충격이 발생하여 전지 성능에 악영향을 미치게 된다.
또한, 전지 셀이 기울면서 낙하하게 되면 전지 셀의 리드부가 주변 금속과 접촉하여 쇼트가 발생하거나 화재가 발생하게 된다.
특히, 전지 셀이 순간적으로 미세하게 상승 및 하강하는 경우에는 감지 센서에 의해 감지되지 않는 경우가 있었으며, 이에 따라 정렬(alignment) 작업이 이루어지지 않게 되면 그대로 자세가 틀어진 상태를 유지하게 되므로 다음 공정으로 반송하기 위해 트레이에 적재하는 작업 자체가 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.
특허공개공보 제10-2014-0032710호 (2014.03.17)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 가압 유닛이 전지 셀을 가압한 후 상승하는 경우 상기 전지 셀이 상부 가압 유닛과 함께 상승하다가 낙하하는 것을 차단함으로써 전지 셀의 자세가 틀어지거나 낙하 충격 및 전극 접촉으로 인한 쇼트나 화재를 방지할 수 있는 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치 및 셀 유착 방지 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치는,
하부 지지 플레이트;
상기 하부 지지 플레이트의 상부에 배치되고 열원을 포함하며 바닥면에는 에어 공급공이 형성되는 상부 가압 유닛;
상기 상부 가압 유닛의 바닥면에 대하여 분리 가능하게 대향 배치되며 둘레 부분은 상기 상부 가압 유닛에 대하여 밀봉되게 설치되는 벌룬(balloon) 부재;
상기 상부 가압 유닛을 승강 이동시키는 구동 유닛; 및,
상기 에어 공급공으로 에어를 공급하기 위한 에어 공급 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 벌룬 부재는 상기 상부 가압 유닛의 둘레면의 적어도 일부분을 감싼 상태로 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 가압 유닛은,
고정 플레이트; 및,
상기 고정 플레이트의 바닥면으로부터 돌출되게 형성되어 상기 벌룬 부재와 대면하는 누름 플레이트;
를 포함하여 구성되며,
상기 벌룬 부재는 상기 누름 플레이트의 둘레면을 감싸며, 상기 에어 공급공은 상기 누름 플레이트의 내부를 통해 바닥면까지 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 벌룬 부재는 상기 누름 플레이트의 둘레면 외측에 형성되는 고정 플레이트의 바닥면까지 연장 형성되며, 상기 고정 플레이트의 바닥면에는 상기 벌룬 부재를 사이에 두고 벌룬 부재 고정편이 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 에어 공급공은 상기 고정 플레이트의 둘레면으로부터 상기 누름 플레이트의 바닥면까지 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열원은 상기 고정 플레이트의 상면에 접촉 설치되는 히트 플레이트와, 상기 히트 플레이트의 내부에 내장되는 전열 요소로 구성되는 것을 특징으로 한다.
전술한 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치를 이용한 본 발명의 파우치형 전지의 셀 유착 방지방법은,
(i) 하부 지지 플레이트 위에 전지 셀을 올려 놓는 단계;
(ii) 상부 가압 유닛을 하강시켜서 벌룬 부재가 전지 셀의 상면과 접촉한 상태에서 누르는 프레스 단계;
(iii) 상부 가압 유닛의 바닥면과 벌룬 부재 사이의 압력이 소정값에 이를 때까지 에어 공급공을 통해 상부 가압 유닛의 바닥면과 벌룬 부재 사이로 에어를 공급하는 단계; 및,
(iv) 에어를 계속 공급하면서 상기 상부 가압 유닛을 상승시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (i) 단계에서 상기 전지 셀이 상부 가압 유닛의 바닥면 테두리 안쪽에 오도록 전지 셀을 배치하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치에 따르면, 하부 지지 플레이트, 상기 하부 지지 플레이트의 상부에 배치되고 열원을 포함하며 바닥면에는 에어 공급공이 형성되는 상부 가압 유닛, 상기 상부 가압 유닛의 바닥면에 대하여 분리 가능하게 대향 배치되며 둘레 부분은 상기 상부 가압 유닛에 대하여 밀봉되게 설치되는 벌룬 부재, 상기 상부 가압 유닛을 승강 이동시키는 구동 유닛 및, 상기 에어 공급공으로 에어를 공급하기 위한 에어 공급 유닛을 포함하고 있어, 상부 가압 유닛이 전지 셀을 가압한 후 상승하는 과정에서 벌룬 부재가 상기 전지 셀의 가장자리부터 서서히 중앙을 향해 분리되게 되므로 상기 전지 셀이 순간적으로 상승 및 낙하하는 것에 의해 전지 셀의 자세가 틀어지거나 낙하 충격 및 전극 접촉으로 인한 쇼트나 화재를 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 상부 가압 유닛은 고정 플레이트, 및 상기 고정 플레이트의 바닥면으로부터 돌출되게 형성되어 상기 벌룬 부재와 대면하는 누름 플레이트를 포함하여 구성되며, 상기 벌룬 부재는 상기 누름 플레이트의 둘레면 외측에 노출되는 고정 플레이트의 바닥면까지 연장 형성되고, 상기 고정 플레이트의 바닥에는 상기 벌룬 부재를 사이에 두고 벌룬 부재 고정편이 고정 설치되도록 구성되어 상기 고정 플레이트에 대한 벌룬 부재의 밀봉이 한층 확실하게 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 셀 유착 방지 방법에 따르면, (i) 하부 지지 플레이트 위에 전지 셀을 올려 놓는 단계; (ii) 상부 가압 유닛을 하강시켜서 벌룬 부재가 전지 셀의 상면과 접촉한 상태에서 누르는 프레스 단계; (iii) 상부 가압 유닛의 바닥면과 벌룬 부재 사이의 압력이 소정값에 이를 때까지 에어 공급공을 통해 상부 가압 유닛의 바닥면과 벌룬 부재 사이로 에어를 공급하는 단계; 및, (iv) 에어를 계속 공급하면서 상기 상부 가압 유닛을 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하므로, 상부 가압 유닛이 전지 셀을 가압한 후 상승하는 과정에서 벌룬 부재가 상기 전지 셀의 가장자리부터 서서히 중앙을 향해 분리되게 되므로 상기 전지 셀이 순간적으로 상승 및 낙하하는 것에 의해 전지 셀의 자세가 틀어지거나 낙하 충격 및 전극 접촉으로 인한 쇼트나 화재를 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 (i) 단계에서 상기 전지 셀이 상부 가압 유닛의 바닥면 테두리 안쪽에 오도록 전지 셀을 배치하므로, 상기 전지 셀의 외측에서 팽창된 상기 벌룬 부재가 전지 셀의 테두리 부분을 눌러주기 때문에 전지 셀의 상면 테두리까지 균일하게 눌러서 파우치 포일을 확실하게 펴줄 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치에서 상부 가압 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치에서 상부 가압 유닛의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치에서 상부 가압 유닛의 구성을 나타내는 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지방법을 나타내는 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치(1000)는, 하부 지지 플레이트(100), 상기 하부 지지 플레이트(100)의 상부에 배치되고 열원(210)을 포함하며 바닥면에는 에어 공급공(220)이 형성되는 상부 가압 유닛(200), 상기 상부 가압 유닛(200)의 바닥면에 대하여 분리 가능하게 대향 배치되며 둘레 부분은 상기 상부 가압 유닛(200)에 대하여 밀봉되게 설치되는 벌룬 부재(300), 상기 상부 가압 유닛(200)을 승강 이동시키는 구동 유닛(400) 및, 상기 에어 공급공(220)으로 에어를 공급하기 위한 에어 공급 유닛(미도시)을 포함한다.
상기 상부 가압 유닛(200)과 벌룬 부재(300)의 밀봉 구성은 완전한 밀봉일 필요는 없으며, 전지 셀(800)에 적당한 압력을 작용하면서 형상이 유지될 수 있다면 연결 부분에서 약간씩 에어가 빠져나가는 정도의 구성이어도 무방하다.
상기 벌룬 부재(300)는 실리콘이나 고무 등 유연하고 탄성 및 내구성이 우수한 소재가 적용될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 상기 상부 가압 유닛(200)이 하강할 때 상기 상부 가압 유닛(200)과 함께 벌룬 부재(300)가 전지 셀(800)을 눌러서 파우치 포일의 주름을 펴는 한편, 누름 작용이 완료된 후 상기 에어 공급공(220)을 통해 에어를 벌룬 부재(300)와 상부 가압 유닛(200) 사이에 공급하여 전지 셀(800)을 아래쪽으로 누른 상태에서 상기 상부 가압 유닛(200)을 상승시켜서 상기 벌룬 부재(300)를 전지 셀(800)에 대하여 완전히 분리시킬 수 있다.
즉, 에어를 벌룬 부재(300)와 상부 가압 유닛(200) 사이에 공급하여 상기 벌룬 부재(300)를 팽팽하게 한 상태에서 상기 상부 가압 유닛(200)을 상승시키면 초기에는 넓은 벌룬 부재(300)의 면적으로 전지 셀(800)을 누르고 차차 아래쪽으로 볼록한 형상을 가지면서 접촉 면적이 전지 셀(800)의 테두리로부터 서서히 작아지게 되므로 상기 전지 셀(800)의 들림을 방지하면서 차츰 상기 벌룬 부재(300)를 전지 셀(800)로부터 분리시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 전지 셀(800)에 대한 벌룬 부재(300)의 지지 면적이 차츰 줄어들다가 분리되기 때문에 전지 셀(800)과 벌룬 부재(300) 사이에 부압이 걸리는 경우가 없으며 자연스럽게 완전히 분리되는 것이 가능하게 된다.
상기 벌룬 부재(300)는 상기 상부 가압 유닛(200) 둘레면의 적어도 일부분을 감싼 상태로 고정되어 상기 벌룬 부재(300)를 상부 가압 유닛(200)에 한층 견고하게 고정하고 용이하게 밀봉하도록 하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 상부 가압 유닛(200)은, 고정 플레이트(230) 및, 상기 고정 플레이트(230)의 바닥면으로부터 돌출되게 형성되어 상기 벌룬 부재(300)와 대면하는 누름 플레이트(240)를 포함하여 구성되되, 상기 벌룬 부재(300)는 상기 누름 플레이트(230)의 둘레면을 감싸며, 상기 에어 공급공(220)은 상기 누름 플레이트(240)의 내부를 통과하여 바닥면까지 연장되도록 구성될 수 있다.
상기 에어 공급공(220)은 상기 누름 플레이트(230)의 바닥면에 단일하게 구성될 수도 있으나 벌룬 부재(300)의 신속하고 균일한 팽창을 위해 작은 직경을 가지는 복수개가 폭넓게 분포되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 벌룬 부재(300)는 상기 누름 플레이트(240)의 둘레면 외측에 노출되는 고정 플레이트(230)의 바닥면까지 연장 형성되며, 상기 고정 플레이트(230)의 노출된 바닥면에는 상기 벌룬 부재(300)를 사이에 두고 벌룬 부재 고정편(600)이 고정 설치될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 간단한 구조에 의해 상기 고정 플레이트(230)에 대한 벌룬 부재(300)의 밀봉이 한층 확실하게 이루어질 수 있다.
상기 벌룬 부재 고정편(600)과 상기 고정 플레이트(230)는 볼트와 같은 일반적인 체결요소에 의해 고정될 수 있다.
상기 에어 공급공(220)은 상기 고정 플레이트(230)의 둘레면으로부터 상기 누름 플레이트(240)의 바닥면까지 연장 형성되어, 상기 에어 공급공(220)에 연결된 호스나 튜브 등의 구성요소가 벌룬 부재(300) 등에 간섭되는 것이 방지되고, 공급되는 공기가 과도하게 누출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 열원(210)은 상기 고정 플레이트(230)의 상면에 접촉 설치되는 히트 플레이트(211)와, 상기 히트 플레이트(211)의 내부에 내장되는 전열 요소(212)로 구성될 수 있다.
상기 히트 플레이트(211)는 상기 고정 플레이트(230)의 상면에 넓게 접촉한 상태로 설치되며 열전도율이 높은 금속으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 전열 요소(212)는 전기저항 열선 등 다양한 공지의 구성요소가 사용될 수 있다.
물론, 상기 열원(210)은 고정 플레이트(230)나 누름 플레이트(240)에 내장될 수도 있다.
이 경우에는, 내부에 형성되는 에어 공급공(220)과의 교차를 차단할 필요가 있다.
한편, 상기 구동 유닛(400)으로는 상부 가압 유닛(200)에 연결되는 압력(유압 또는 공압) 실린더나 기계식 프레스 등 공지의 다양한 구성이 채택될 수 있다.
또한, 상기 에어 공급 유닛은 상기 상부 가압 유닛(200)에 형성된 에어 공급공(220)에 연결된 호스나 튜브 또는 파이프 등에 연결되는 에어 펌프(미도시) 등이 사용되며 압축 공기가 바람직하나 반드시 그것으로 한정할 필요는 없다.
이하, 도 4와 도 5를 참조하여, 전술한 본 발명에 따른 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치(1000)를 이용한 파우치형 전지의 셀 유착 방지방법을 설명한다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 하부 지지 플레이트(100) 위에 전지 셀(800)을 올려 놓는다.
다음, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부 가압 유닛(200)을 하강시켜서 벌룬 부재(300)가 전지 셀(800)의 상면과 접촉한 상태에서 누르는 프레스 단계를 수행한다.
이에 따라, 전지 셀(800)의 표면에 배치되는 파우치 포일이 편평하게 펴져서 주름 등이 사라지게 된다.
이어서, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 벌룬 부재(300) 내의 압력이 소정값에 이를 때까지 에어 공급공(220)을 통해 상부 가압 유닛(200)의 누름 플레이트(240) 바닥면과 벌룬 부재(300) 사이로 에어를 공급한다.
이 경우, 상부 가압 유닛(200)의 누름 플레이트(240) 바닥면과 전지 셀(800)이 접촉하는 부분에서는 에어 공급이 차단되더라도, 상기 전지 셀(800)의 외측에 배치되는 벌룬 부재(300)에는 에어가 공급되어 팽창하게 된다.
즉, 상부 가압 유닛(200)의 누름 플레이트(240) 바닥면 테두리 안쪽에 전지 셀(800)이 배치되어 있어 상기 전지 셀(800)의 외측에서 팽창된 상기 벌룬 부재(300)가 전지 셀(800)의 테두리 부분을 눌러주기 때문에 전지 셀(800)의 테두리까지 균일하게 눌러서 파우치 포일을 한층 확실하게 펴줄 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 전지 셀(800)의 외측에서 팽창된 상기 벌룬 부재(300)가 전지 셀(800)의 테두리에 형성된 씰링부 쪽까지 눌러주게 되어 한층 개선된 주름 방지 효과를 도모할 수 있다.
또한, 복수의 에어 공급공(220) 중 일부는 상기 전지 셀(800)의 외측에 균일한 분포로 형성되도록 배치하여 초기 벌룬 부재(300)의 용이한 팽창을 유도하는 것이 바람직하다.
다음, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 에어를 계속 공급하면서 상기 상부 가압 유닛(200)을 상승시켜서 벌룬 부재(300)를 상기 전지 셀(800)로부터 분리시킨다.
구체적으로, 상부 가압 유닛(200)과 벌룬 부재(300) 사이에 에어를 공급하면서 상부 가압 유닛(200)을 상승시키면 에어가 계속 공급되더라도 벌룬 부재(300)가 팽창하므로 벌룬 부재(300) 내부는 거의 일정한 압력을 유지하게 된다.
결국, 벌룬 부재(300)는 전지 셀(800)의 테두리 부분부터 서서히 분리되어 점차 중앙부를 향해 분리되는 부분이 이동하고, 벌룬 부재(300)와 전지 셀(800) 사이의 중앙부에서 최소의 접촉 면적에 이른 후에 서로로부터 완전히 분리된다.
따라서, 벌룬 부재(300)가 상기 최소의 접촉 면적에 이를 때까지 전지 셀(800)을 누르기 때문에 전지 셀(800)이 들뜨는 경우가 없게 되며 상기 최소의 접촉 면적에서는 벌룬 부재(300)와 전지 셀(800) 사이에 부압이 생성되지 않기 때문에 분리되는 마지막 순간까지 전지 셀(800)이 들뜨는 경우를 확실히 방지할 수 있다.
즉, 종래기술에서 전지 셀(800)의 상면 전체가 상부 가압 유닛(200)으로부터 순간적으로 분리되는 것에 의해 발생하는 들뜸 현상이 더 이상 발생하지 않게 된다.
본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100... 하부 지지 플레이트
200... 상부 가압 유닛
210... 열원
211... 히트 플레이트
212... 전열 요소
220... 에어 공급공
230... 고정 플레이트
240... 누름 플레이트
300... 벌룬 부재
400... 구동 유닛
600... 벌룬 부재 고정편
800... 전지 셀
1000... 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치

Claims (8)

  1. 하부 지지 플레이트;
    상기 하부 지지 플레이트의 상부에 배치되고 열원을 포함하며 바닥면에는 에어 공급공이 형성되는 상부 가압 유닛;
    상기 상부 가압 유닛의 바닥면에 대하여 분리 가능하게 대향 배치되며 둘레 부분은 상기 상부 가압 유닛에 대하여 밀봉되게 설치되는 벌룬 부재;
    상기 상부 가압 유닛을 승강 이동시키는 구동 유닛; 및,
    상기 에어 공급공으로 에어를 공급하기 위한 에어 공급 유닛;
    을 포함하되,
    상기 상부 가압 유닛은,
    고정 플레이트; 및,
    상기 고정 플레이트의 바닥면으로부터 돌출되게 형성되어 상기 벌룬 부재와 대면하는 누름 플레이트;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 벌룬 부재는 상기 누름 플레이트의 둘레면을 감싸며, 상기 에어 공급공은 상기 누름 플레이트의 내부를 통해 바닥면까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 벌룬 부재는 상기 누름 플레이트의 둘레면 외측에 형성되는 고정 플레이트의 바닥면까지 연장 형성되며, 상기 고정 플레이트의 바닥면에는 상기 벌룬 부재를 사이에 두고 벌룬 부재 고정편이 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 에어 공급공은 상기 고정 플레이트의 둘레면으로부터 상기 누름 플레이트의 바닥면까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 열원은 상기 고정 플레이트의 상면에 접촉 설치되는 히트 플레이트와, 상기 히트 플레이트의 내부에 내장되는 전열 요소로 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치.
  7. 제1항 또는 제4항에 기재된 파우치형 전지의 셀 유착 방지장치를 이용한 파우치형 전지의 셀 유착 방지방법에 있어서,
    (i) 하부 지지 플레이트 위에 전지 셀을 올려 놓는 단계;
    (ii) 상부 가압 유닛을 하강시켜서 상기 누름 플레이트와 접촉하는 벌룬 부재가 전지 셀의 상면을 누르는 프레스 단계;
    (iii) 상부 가압 유닛의 누름 플레이트의 바닥면과 벌룬 부재 사이의 압력이 소정값에 이를 때까지 에어 공급공을 통해 누름 플레이트의 바닥면과 벌룬 부재 사이로 에어를 공급하는 단계; 및,
    (iv) 에어를 계속 공급하면서 상기 상부 가압 유닛을 상승시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지의 셀 유착 방지방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (i) 단계에서 상기 전지 셀이 상부 가압 유닛의 누름 플레이트의 바닥면 테두리 안쪽에 오도록 전지 셀을 배치하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지의 셀 유착 방지방법.
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KR102309535B1 (ko) * 2017-06-08 2021-10-07 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 포밍장치 및 포밍방법

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