KR20180092174A - Apparatus and method for forming pouch of secondary battery secured residual thickness - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지의 파우치를 성형하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부측의 성형 다이와 상부측의 가압 펀치, 및 이들 도입부에 설치된 스트리퍼 또는 롤러 각각에 히터를 장착하여 파우치 성형시 파우치 잔존율을 확보하기 위한 성형 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for molding a pouch of a secondary battery, and more particularly, to an apparatus and a method for molding a pouch of a secondary battery, To a molding apparatus and method for securing the remaining ratio.
일반적으로 전지는 화학적 또는 물리적 반응을 이용하여 전기에너지를 얻도록 한 것으로서, 이러한 화학적인 전지는 1차전지와 이차전지로 나누어진다. 즉, 망간전지, 알칼리전지 및 수은전지 등과 같이 한번 사용하고 버리는 전지를 1차전지라 하고, 충전지나 납축전지처럼 전기를 다 쓰고 난 뒤 다시 충전시켜 사용할 수 있는 전지를 이차전지라 한다.Generally, a battery is obtained by using a chemical or physical reaction to obtain electric energy. Such a chemical battery is divided into a primary battery and a secondary battery. That is, a secondary battery is called a primary battery, such as a manganese battery, an alkaline battery, and a mercury battery, which is called a primary battery, and a secondary battery that can be recharged after using electricity such as a rechargeable battery or a lead acid battery.
이러한 이차전지는 충방전 효율이나 전류용량 등을 고려하여 내부에 여러 개의 셀, 다시 말해, 단위전지들을 연결한 전지셀 형식으로 이루어지고 있으며, 현재는 높은 에너지 밀도, 경량, 고전압, 무공해, 고출력, 고속충전, 우수한 수명 등의 장점을 지닌 리튬 이차전지가 각광을 받고 있다.This secondary battery is formed of a battery cell type in which a plurality of cells, that is, unit cells, are connected to each other in consideration of charge / discharge efficiency and current capacity. At present, the secondary battery has high energy density, light weight, high voltage, High-speed charging, and excellent life span.
이와 같은 이차전지는 양극, 음극 및 그 사이에 개재되는 분리막이 반복 적층되는 전극조립체, 상기 전극조립체가 수용되는 파우치, 상기 파우치에 주입되는 전극조립체 전해액을 포함한다.Such a secondary battery includes an electrode assembly in which an anode, a cathode, and a separator interposed therebetween are repeatedly stacked, a pouch in which the electrode assembly is accommodated, and an electrolyte solution of an electrode assembly injected into the pouch.
한편, 상기한 파우치는 전극조립체를 수용하기 위한 전극조립체 수용부로서 형성되며, 상기 전극조립체 수용부는 파우치 성형 장치를 통해 성형되는 것이다. 통상적으로, 파우치는 주로 알루미늄으로 형성된다.Meanwhile, the pouch is formed as an electrode assembly receiving portion for receiving the electrode assembly, and the electrode assembly receiving portion is formed through the pouch forming device. Typically, the pouch is formed primarily of aluminum.
종래기술에 따른 파우치 성형장치는 파우치 표면을 프레스를 통해 압박하여 전극조립체 수용부를 성형한다.The pouch forming apparatus according to the prior art presses the surface of the pouch through a press to form the electrode assembly receiving portion.
도 1은 종래기술에 따른 이차전지의 파우치 성형 장치를 보여주는 모식도로서, 이 성형 장치(10)는 전형적인 일반 프레스 형식으로서 하부측에 성형 다이(11), 상부측에 가압 펀치(12), 및 그 사이에 파우치 성형 금속(13)이 배치되어 성형하게 되며, 이 경우, 성형 면적이 넓은 곳은 잔존율(두께층 변화율))이 낮게 되어 파우치의 안정성에 불리한 영향을 주게 된다.Fig. 1 is a schematic view showing a pouch forming apparatus for a secondary battery according to the prior art. The
즉, 종래기술에 따른 파우치 성형 장치는 전극조립체 수용부 성형시 상기 전극조립체 수용부의 코너가 과도하게 인장되면서 굴곡되는데, 이때 굴곡면의 파우치 성형 금속의 잔존율이 감소하여 안전성에 영향을 줄 수 있다. 잔존율의 감소는 크랙, 절연성 감소, 전해액 누액 등의 문제로 이어질 수 있다.That is, in the pouch forming apparatus according to the related art, when the electrode assembly receiving portion is formed, the corners of the electrode assembly receiving portion are bent while being excessively stretched. At this time, the residual ratio of the pouch forming metal on the curved surface decreases, . Decrease of the residual ratio may lead to problems such as cracks, decrease in insulation, leakage of electrolyte, and the like.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 파우치 성형 금속으로 파우치를 성형할 때 코너부를 가열하여 성형 금속의 잔존율을 높여 크렉, 절연성 감소, 전해액 누액 등을 방지하는데 있다.The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pouch forming method and a pouch forming method which can heat a corner portion of a pouch forming metal to increase the remaining ratio of a molding metal to prevent cracking, have.
본 발명의 일 태양에 따르면, 하부측의 성형 다이와 상부측의 가압 펀치, 및 상기 성형 다이와 가압 펀치의 도입부 측으로부터 파우치 성형 금속을 유도하는 스트리퍼(탈출부측에도 배치됨) 또는 롤러를 포함하고, 상기 성형 다이, 가압 펀치 및 스트리퍼 또는 롤러의 각 내부에 히터를 장착하여 이차전지의 파우치 성형시 파우치 잔존율을 확보하도록 한 것을 특징으로 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a press forming apparatus comprising: a molding die on a lower side and a press punch on an upper side; and a stripper (also disposed on the escape side) or a roller for guiding the pouch forming metal from the molding die and the inlet side of the press punch, And a heater is installed inside each of the die, the press punch, the stripper, and the roller so as to secure the pouch remaining ratio when the pouch of the secondary battery is molded, thereby providing a molding apparatus for securing the remaining pouch ratio of the secondary battery.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 성형 장치는 열간 성형이 가능한 금속을 성형하는 것을 대상으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the molding apparatus is intended to form a metal capable of hot forming.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 가압 펀치와 성형 다이에 장착된 히터는 가압 펀치와 성형 다이가 맞물리는 모서리 부위에 설치되어 성형된 성형 금속의 모서리 부분의 온도만 상승시키고, 상기 가압 펀치와 성형 다이가 맞물리는 모서리 부위는 라운딩 처리할 수도 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the heater mounted on the pressurizing punch and the molding die is provided at a corner where the pressurizing punch and the molding die mesh with each other to raise only the temperature of the corner portion of the formed molding metal, The corner portion where the molding die is engaged may be rounded.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스트리퍼에 설치된 히터는 성형 다이로 투입되는 성형 금속 전체에 열을 가하도록 한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the heater provided in the stripper causes heat to be applied to the entire molded metal introduced into the molding die.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 롤러에 설치된 히터는 롤러의 규칙적인 상하 이동에 따라 성형 다이로 투입되는 성형 금속 중 이차전지 파우치의 모서리가 될 부분에만 열을 가하도록 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heater provided on the roller applies heat only to a portion of the molding metal that is introduced into the molding die as a corner of the secondary battery pouch according to regular upward and downward movement of the roller.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 히터들은 가스가열식, 전열식, 고주파 유도가열식 중에서 선택되는 하나의 방식으로 가열된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heaters are heated in a manner selected from gas heating, electrothermal heating, high frequency induction heating.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 하부측의 성형 다이외 상부측의 가압 펀치, 상기 가압 펀치와 성형 다이의 측면 도입부에 스트리퍼 또는 롤러를 포함하고 이들 각각에 히터가 장착된 것으로 구성되는 이차전지의 파우치 성형 장치를 이용하여, 열간 성형이 가능한 파우치용 금속을 준비하는 단계; 상기 금속을 롤러 또는 스트리퍼를 따라 이동시키면서 가열하는 단계; 상기 가열된 금속을 가압 펀치와 성형 다이를 이용하여 모서리 부위만 가열하면서 프레스 하는 단계;를 포함하는 이차전지의 파우치 성형 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery comprising: a pressing punch on an upper side other than a forming die on a lower side; a stapler or a roller on a side introduction portion of the pressing punch and the molding die; Preparing a metal for a pouch capable of hot forming using a molding apparatus; Heating the metal while moving along the roller or the stripper; And pressing the heated metal while heating only the edge portion using a pressurizing punch and a molding die.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 본 발명에 따른 이차전지의 파우치 성형 방법에 의해 제조된 이차전지 파우치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery pouch manufactured by the pouch forming method of the secondary battery according to the present invention.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 본 발명에 따른 이차전지의 파우치 성형 방법에 의해 제조된 이차전지 파우치를 포함하는 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the secondary battery pouch manufactured by the pouch forming method of the secondary battery according to the present invention.
상기 본 발명에 따른 이차전지의 파우치 성형 장치 및 방법에 의해 파우치 성형 금속으로 파우치를 성형할 때 성형 금속의 잔존율을 높일 수 있게 됨으로써, 파우치의 크렉, 절연성 감소, 전해액 누액 등을 방지할 수 있다.The apparatus and method for pouch-forming a secondary battery according to the present invention can increase the remaining ratio of the molded metal when the pouch is molded from the pouch-forming metal, thereby preventing the pouch from cracking, reducing insulation, .
도 1은 종래기술에 따른 이차전지의 파우치 성형 장치를 보여주는 모식도,
도 2는 본 발명에 따른 성형 다이와 가압 펀치, 및 이들 측면 도입부에 배치된 스트리퍼 각각에 히터가 장착된 이차전지의 파우치 성형 장치를 보여주는 모식도,
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 구성의 성형 다이와 가압 펀치, 및 이들 측면 도입부에 배치된 롤러 각각에 히터가 장착된 이차전지의 파우치 성형 장치를 보여주는 모식도,1 is a schematic view showing a pouch forming apparatus for a secondary battery according to the prior art,
FIG. 2 is a schematic view showing a pouch molding apparatus for a secondary battery in which a heater is mounted on each of a molding die, a pressing punch,
3 is a schematic view showing a pouch molding apparatus for a secondary battery in which a heater is mounted on each of a forming die and a pressurizing punch of another configuration according to the present invention,
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the scope of the present invention, but is merely an example, and various modifications can be made without departing from the technical gist of the present invention.
본 발명에 따른 이차전지의 파우치 성형 장치(100, 200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파우치 성형 금속(130)의 표면을 압박하여 이차전지의 파우치를 성형하는 장치로, 전형적인 프레스 구조로서의 하부측의 성형 다이(110, 210)와 상부측의 가압 펀치(120, 220), 상기 성형 다이와 가압 펀치의 측면 도입부에 스트리퍼(140) 또는 롤러(240)로 구성된다.The
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 이차전지의 파우치 성형 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부측의 성형 다이(110), 상부측의 가압 펀치(120), 그리고 상기 성형 다이(110)와 가압 펀치(120) 사이에는 파우치용 성형 금속(130)이 배치되고, 상기 성형 다이(110)와 가압 펀치(120)의 양 측면(도입부 및 탈출부)에는 스트리퍼(140)가 위치한다. 그리고, 상기 성형 다이(110), 가압 펀치(120) 및 스트리퍼(140)의 각 내부에는 히터(150)가 배치된다. 상기 스트리퍼(140)는 도입부에만 설치할 수도 있다.2, a
상기 하부측의 성형 다이(110)는 파우치 성형 금속(130)이 배치되어 전극조립체 수용부를 형성하는 오목한 성형 홈(111)이 형성되어 있다. The
상기 상부측의 가압 펀치(110)는 파우치 성형 금속(130)을 압박하여 전극조립체 수용부를 성형하기 위한 것으로, 상기 하부측 성형 다이(120)에 배치된 파우치 성형 금속(130)의 상부에서 상기 하부측 성형 다이(110)를 향하여 하강 가능하게 구비되고, 상기 파우치 금속(130)의 표면을 압박한 상태로 상기 성형 홈(111)에 결합되면서 전극조립체 수용부를 성형하는 기능을 한다. The upper
이와 같이 하부측의 성형 다이(110) 및 상부측의 가압 펀치(120)는 가압 펀치(120)가 상부로부터 하부측의 성형 다이(110)를 향해 하강하여 밀착되면, 상부측의 가압 펀치(120)가 파우치 금속(111)의 표면을 압박한 상태로 상기 하부측의 성형 다이(110)의 성형 홈(111)에 결합되면서 파우치 금속(111)에 전극조립체 수용부를 성형시킨다.The
한편, 전극조립체 수용부의 성형시 전극조립체 수용부의 하단 코너가 과도하게 인장되면서 파우치 금속의 잔존율이 감소하여 크렉이 발생하는 문제가 있다.On the other hand, when the electrode assembly accommodating portion is formed, the bottom corner of the electrode assembly accommodating portion is excessively pulled, and the residual ratio of the pouch metal decreases, resulting in the occurrence of a crack.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 전극조립체 수용부의 하단 코너를 가열하여 파우치 금속의 잔존율을 높이고 유연성이 높아짐에 따라 전극조립체 수용부의 하단 코너의 크랙 발생을 방지하고 절연성 감소 및 전해액 누액 등을 방지할 수 있는 히터가 포함될 수 있다. In order to solve such a problem, the bottom corner of the electrode assembly accommodating portion is heated to increase the residual ratio of the pouch metal, and as the flexibility increases, cracks are prevented from occurring at the lower corner of the electrode assembly accommodating portion and the electrolyte leakage and electrolyte leakage A heater that can be used may be included.
이를 위해, 성형 다이(110)와 가압 펀치(120)에 다수의 히터(150)(본 실시예에서는 각기 3개씩 배치됨)는 펀치와 다이가 맞물리는 모서리 부위에 설치될 수 있고, 이 경우 성형 금속의 모서리 부분의 온도만 상승시킨다. 펀치와 다이를 이용하여 프레스 가공을 할 때 잔존율이 감소하는 것은 모서리 부분이고, 이 부분만을 집중적으로 가열하는 것은 파우치 생산에 있어서 에너지 효율을 증가시킨다. 또한 모서리 부분 만의 잔존율을 향상시켜 파우치 전체의 금속 잔존율을 평준화시킬 수 있는 장점이 있다. 이 경우 상술한대로 가압 펀치와 성형 다이가 맞물리는 모서리 부위는 라운딩 처리될 수 있고, 라운딩 구조는 직각 모서리 구조보다 크랙의 방지에 더 유리하다. 직각 모서리 구조의 경우 각진 부분의 금속 잔존율이 급격하게 감소하게 되나, 라운딩 처리한 경우 금속 잔존율의 감소가 보다 완만해지고, 따라서 크랙의 방지에 더 유리하게 된다.To this end, a plurality of heaters 150 (three each in this embodiment) may be installed in the
아울러, 상기 히터(150)는 스트리퍼(140)에도 설치되어 성형 다이(110)로 투입되는 성형 금속(130) 전체에 열을 가할 수 있다. 스트리퍼(140)에 설치된 히터(150)는 금속의 도입부와 탈출부 모두에 또는 도입부에만 설치하는 것도 가능하다. 스트리퍼(140)에 설치된 히터(150)는 성형 다이(110)로 도입되는 성형 금속(130) 전체에 균일하게 열을 가하게 된다. 따라서 성형 금속(130) 전체의 성형성이 향상되고, 금속 잔존율이 문제가 되는 파우치 모서리 부분의 잔존율도 함께 올라가게 된다. 다만 스트리퍼(140)에만 히터가 설치된 경우 파우치 부위별로 금속 잔존율이 달라지는 결과가 나타날 수 있으므로, 펀치와 다이가 맞물리는 부위에도 히터를 같이 설치하는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 성형 장치(100)는 열간 성형이 가능한 금속을 성형하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어 알루미늄은 열간 소성 가공이 가능한 금속으로 스트리퍼 또는 롤러, 펀치와 다이를 통하여 가열하게 되면 성형성이 좋은 상태로 바뀌게 되고, 이 상태에서 프레스 가공시 모서리 부분의 금속 잔존율도 올라가게 되는 것이다.Further, the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 일 실시예에서의 스트리퍼(140)의 구성 대신에, 도입부측에 1쌍의 롤러(240)를 배치하여 파우치 성형 금속(230)을 유도할 수도 있다. 그리고, 이 때 상기 1쌍의 롤러(240) 각각에는 히터(250)가 설치된다. 3, a pair of
상기 롤러(240)는 히터(250)와 함께 열간 소성이 가능한 금속을 사전에 압연하여 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 1쌍의 롤러(240)는 롤러면 전체에 히터를 가지는 것이 아니라 롤러면 일부만 히터를 통해 가열되어 성형 금속(230)에 열원을 전달하는 구조로 되어 있다. 예를 들어 롤러 중심축과 원주상 한 점을 잇는 직선의 중간지점에 히터(250)가 위치하여 원주 방향으로 열을 전달하게 되면, 롤러는 롤러면 전체가 아닌 히터가 위치한 부분의 롤러면에서만 열을 가하게 되고, 성형 금속(230)은 이 롤러면과 만나는 부분에서만 열을 받아 열간 성형이 가능한 상태가 되는 것이다.The
이 경우, 파우치 성형 금속(230)과 열을 전달하는 롤러면이 만나는 타이밍을 조절하여 일정한 간격으로 가열된 성형 금속을 얻는 것이 가능하고, 그 가열된 부분을 파우치의 모서리가 될 부분에 맞춘다면 파우치 성형시 모서리 부분의 성형 금속의 잔존율을 높일 수 있다.In this case, it is possible to obtain the heated molded metal at a predetermined interval by adjusting the timing of the
1쌍의 롤러(240)에 히터가 설치되는 경우 공간상 제약으로 본 발명의 일 실시예에 따른 스트리퍼(140)에 히터를 동시에 설치하는 것은 어렵다. 다만, 성형 다이(210)와 가압 펀치(220)에는 적어도 하나의 히터(250)를 설치하는 것은 가능하다.It is difficult to simultaneously install the heater in the
본 발명에 있어, 히터(150, 250)의 가열방식은 가스가열식, 전열식, 고주파 유도가열식 중에서 선택되는 하나의 방식으로 가열된다. 가스가열식은 가스버너를 히터 내부에 포함하고 버너를 통해 가스를 주입하여 연소시킴으로써 가열하는 방식이다. 가열 비용이 싼 편이고, 부품 구성을 단순화 할 수 있으나, 가스관을 연결해야하므로 움직임이 많은 부위에는 설치가 제약되는 단점이 있다.In the present invention, the heating method of the
전열식은 전열선을 히터에 인입하여 전열선의 발열을 통해 가열하는 방식이다. 가스관보다는 히터의 움직임이 자유로워질 수 있으나, 에너지 소모가 큰 단점이 있다.The electric heating system draws the heating wire into the heater and heats the heating wire by heating the heating wire. Although the movement of the heater can be made more freely than the gas pipe, there is a disadvantage that the energy consumption is large.
고주파 유도가열식은 자기장을 발생시켜 고주파 유도가열 원리에 따라 열을 발생시키는 방식이다. 예를 들면, 전원인가시 자기장을 발생시키는 유도코일과, 상기 유도코일이 감겨지며 상기 유도코일에서 발생된 자기장이 유도되면서 열을 발생시키는 금속편을 포함할 수 있다. 여기서 상기 금속편은 바람직하게는 강철로 마련될 수 있다. 즉, 상기 유도코일에 발생하는 자기장이 상기 금속편에 유도되면서 상기 금속편이 점차 열을 발생시키게 되며, 이 금속편의 열원이 외부로 방출되면서 금속편에 근접한 부위를 가열한다.The high frequency induction heating type generates a magnetic field to generate heat in accordance with the high frequency induction heating principle. For example, it may include an induction coil for generating a magnetic field when power is applied, and a metal piece wound around the induction coil and generating heat by inducing a magnetic field generated from the induction coil. The metal piece is preferably made of steel. That is, a magnetic field generated in the induction coil is induced in the metal piece, the metal piece gradually generates heat, and the heat source of the metal piece is discharged to the outside, thereby heating a portion close to the metal piece.
상기한 본 발명에 따른 이차전지의 파우치 성형 장치를 이용하여 이차전지의 파우치를 성형하는 방법은 열간 성형이 가능한 파우치용 금속을 준비하는 단계; 상기 금속을 롤러 또는 스트리퍼를 따라 이동시키면서 가열하는 단계; 상기 가열된 금속을 펀치와 다이를 이용하여 모서리 부위만 가열하면서 프레스 하는 단계;를 포함한다.A method of forming a pouch of a secondary battery using the pouch forming apparatus for a secondary battery according to the present invention comprises the steps of: preparing a metal for pouch capable of hot forming; Heating the metal while moving along the roller or the stripper; And pressing the heated metal while heating only the edge portion using a punch and a die.
열간 성형이 가능한 파우치용 금속은 열간 소성이 가능한 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 열간 소성이 가능한 금속은 프레스 성형 시에 모서리 부분의 잔존율 개선이 유리하다. 열간 성형으로 금속의 강도를 높이는 방법을 이용하는 것도 가능하나, 강도를 너무 높이게 되면 크렉이 발생할 가능성이 증가하므로 바람직하지 않다.The metal for the pouch capable of hot forming is preferably a metal capable of hot-setting. The metal that can be hot-baked is advantageous in improving the residual ratio of the corner portion at the time of press forming. Although it is possible to use a method of increasing the strength of the metal by hot forming, if the strength is excessively increased, the possibility of occurrence of crake increases, which is not preferable.
성형 금속을 스트리퍼(140) 또는 롤러(240)를 따라 이동시키면서 가열하게 되면, 가열된 성형 금속은 소성 가공에 적합한 상태가 된다. 상술한 바와 같이 스트리퍼(140)에 히터를 사용하게 되면 성형 금속 전체가 가열되고, 롤러(240)에 히터를 사용하게 되면 일정 간격으로 가열된 구간이 나타나게 된다. 따라서, 필요에 따라 롤러 또는 스트리퍼를 배치할 수 있고, 동시에 배치하는 것은 가열 특성이 다르고, 공간의 제약 또한 받게 되므로 바람직하지 않다.When the shaped metal is heated while moving along the
가열된 금속을 펀치와 다이를 이용하여 프레스하게 되면 전극조립체가 수용되는 성형 홈이 형성된다. 펀치와 다이에 히터를 배치하여 모서리 부위만 가열하는 것도 가능하다.When the heated metal is pressed using a punch and a die, a forming groove is formed in which the electrode assembly is received. It is also possible to heat the edge only by placing a heater in the punch and the die.
본 발명에 따른 이차전지 파우치는 상술한 파우치 성형 방법에 의해 제조된다. 이러한 이차전지 파우치는 파우치 컵 형태로 성형시 모서리 부분의 잔존율이 높아 크렉 발생률이 낮고, 전극조립체를 적절하게 보호할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 이차전지 파우치는 높은 품질을 가질 수 있다.The secondary battery pouch according to the present invention is manufactured by the above-described pouch forming method. Such a secondary battery pouch has a high residual ratio of edges at the time of molding in the form of a pouch cup, so that the incidence of the creep is low and the electrode assembly can be adequately protected. Therefore, the secondary battery pouch according to the present invention can have high quality.
본 발명에 따른 이차전지는, 이러한 이차전지 파우치를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 이차전지는, 상술한 이차전지 파우치 성형 방법에 의해 제조된 이차전지 파우치 내부에 전극조립체 및 전해액을 수납하고, 밀봉부로 밀봉함으로써 제조될 수 있다.The secondary battery according to the present invention includes such a secondary battery pouch. That is, the secondary battery according to the present invention can be manufactured by housing the electrode assembly and the electrolyte in the secondary battery pouch manufactured by the above-described secondary battery pouch forming method, and sealing the same with the sealing part.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples and comparative examples are provided for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples and experimental examples.
<실시예 1>≪ Example 1 >
가압 펀치와 성형 다이는 서로 맞물리는 모서리 부위에 히터를, 그리고 스트리퍼에도 히터를 장착하여 성형 금속(알루미늄) 투입시 히터의 가열온도를 380℃, 성형 금속 사출시 프레스시 접촉면의 온도는 300℃로 가열하여 한 이차전지 파우치를 성형하였다.The heating punch and the molding die are equipped with a heater at the corner where they engage with each other and a stripper with a heater to heat the heater at a temperature of 380 ° C when the molding metal (aluminum) is poured, and 300 ° C And a secondary battery pouch was formed by heating.
<실시예 2>≪ Example 2 >
성형 금속을 성형 다이에 투입 전 히터가 장착된 롤러에 통과시키면서 일정한 간격으로 300℃로 가열한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지 파우치를 성형하였다.A secondary battery pouch was formed in the same manner as in Example 1, except that the molded metal was heated to 300 캜 at regular intervals while passing through a roller equipped with a heater before charging the molding die.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
종래기술(히터가 장착되지 않은 가압 펀치와 성형 다이 구조, 스트리퍼나 롤러 구성은 없음)의 구성으로 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지 파우치를 성형하였다.The secondary battery pouch was molded in the same manner as in Example 1 with the configuration of the prior art (no press punch without heater, molding die structure, and no stripper or roller configuration).
상기 실시예 1, 2 및 비교예의 이차전치 파우치(모서리 부분)의 알루미늄 잔존율을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.The aluminum remaining ratio of the secondary front pouches (corner portions) of Examples 1 and 2 and Comparative Example was measured and shown in Table 1 below.
이 때, 잔존율(%)은 성형후 성형 금속 두께/ 성형전 성형 금속 두께 100 이다.At this time, the residual ratio (%) is the molded metal thickness after molding / the molded metal thickness before molding is 100.
이상에서, 본 발명은 비록 한정된 실시예들과 도면들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
10, 100, 200 : 파우치 성형장치
11, 110, 210 : 성형 다이
12, 120, 220 : 가압 펀치
13, 130, 230 : 성형 금속
111 : 성형 홈
140 : 스트리퍼
150, 250 : 히터
240 ; 롤러10, 100, 200: Pouch forming device
11, 110, 210: Molding die
12, 120, 220: pressure punch
13, 130, 230: forming metal
111: forming groove
140: Stripper
150, 250: heater
240; roller
Claims (12)
상기 성형 다이, 가압 펀치 및 스트리퍼의 각 내부에 히터를 장착하여 이차전지의 파우치 성형시 파우치 잔존율을 확보하도록 한 것을 특징으로 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.And a stripper for guiding the pouch forming metal to the side introduction portion and the escape portion side of the molding die and the pressing punch,
Wherein a heater is installed inside each of the molding die, the press punch, and the stripper to secure the pouch remaining ratio when the pouch of the secondary battery is molded. The molding apparatus for securing the remaining pouch ratio of the secondary battery.
상기 성형 다이, 가압 펀치 및 롤러의 각 내부에 히터를 장착하여 이차전지의 파우치 성형시 파우치 잔존율을 확보하도록 한 것을 특징으로 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.And a pair of rollers for guiding the pouch forming metal to the side introduction portion side of the molding die and the press punch,
Wherein a heater is installed inside each of the molding die, the pressurizing punch and the roller so as to secure the pouch remaining ratio in the pouch molding of the secondary battery.
상기 성형 장치는 열간 성형이 가능한 금속을 성형하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the molding apparatus forms a metal capable of hot forming. The molding apparatus for securing a remaining pouch ratio of a secondary battery.
상기 성형 다이와 가압 펀치에 설치되는 히터는 각기 서로 맞물리는 모서리 부위에 설치되어 성형된 성형 금속의 모서리 부분의 온도만 상승시키는 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the molding die and the heater provided in the pressing punch are provided at corner portions which are engaged with each other so that only the temperature of the corner portion of the molded metal is raised.
상기 성형 다이와 가압 다이가 맞물리는 모서리 부위는 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a corner portion where the molding die and the pressure die are engaged is rounded.
상기 히터는 가스가열식, 전열식, 고주파 유도가열식 중에서 선택되는 하나의 방식으로 가열되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heater is heated in one of a gas heating type, an electric heating type, and a high frequency induction heating type.
상기 스트리퍼가 도입부에 설치된 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.The method according to claim 1,
Wherein the stripper is installed at an inlet portion of the secondary battery.
상기 스트리퍼에 설치된 히터는 성형 다이로 투입되는 성형 금속 전체에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.8. The method of claim 1 or 7,
Wherein the heater provided in the stripper applies heat to the whole of the molding metal to be introduced into the molding die.
상기 롤러에 설치된 히터는 롤러의 규칙적인 상하 이동에 따라 다이로 투입되는 성형 금속 중 이차전지 파우치의 모서리가 될 부분에만 열을 가하도록 한 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한 성형 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the heater provided on the roller is adapted to apply heat only to a portion of the forming metal that is to be inserted into the die as the roller moves up and down in order to be an edge of the secondary battery pouch. .
열간 성형이 가능한 파우치용 금속을 준비하는 단계;
상기 금속을 롤러 또는 스트리퍼를 따라 이동시키면서 가열하는 단계;
상기 가열된 금속을 펀치와 다이를 이용하여 모서리 부위만 가열하면서 프레스 하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 파우치 잔존율 확보를 위한성형 방법.A molding method for securing a residual ratio of a pouch of a secondary battery using a molding apparatus for securing a remaining pouch ratio of a secondary battery according to claim 1 or 2,
Preparing a metal for pouch capable of hot forming;
Heating the metal while moving along the roller or the stripper;
Pressing the heated metal while heating only the edge portion using a punch and a die;
Wherein the pouch is made of a resin.
A secondary battery comprising a secondary battery pouch manufactured by a molding method for securing a remaining pouch ratio of the secondary battery according to claim 10.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X601 | Decision of rejection after re-examination |