KR20200054054A - Pouch forming method and pouch forming device - Google Patents

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KR20200054054A
KR20200054054A KR1020190010004A KR20190010004A KR20200054054A KR 20200054054 A KR20200054054 A KR 20200054054A KR 1020190010004 A KR1020190010004 A KR 1020190010004A KR 20190010004 A KR20190010004 A KR 20190010004A KR 20200054054 A KR20200054054 A KR 20200054054A
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Abstract

The present invention relates to a pouch forming method and a pouch forming device. By the pouch forming method according to the present invention, a receiving portion for receiving an electrode assembly on a pouch sheet is formed, and the pouch forming method comprises: a seating process for seating the pouch sheet on an upper surface of a lower die formed with a forming groove on an upper side; a vacuum stretching process for stretching a part where the receiving portion is formed under the pouch sheet through vacuum; and a receiving portion forming process of pressing the part stretched through the vacuum from the pouch sheet in a direction in which the forming groove is formed with a punch located on the top of the pouch sheet to form the receiving portion.

Description

파우치 포밍 방법 및 파우치 포밍 장치{POUCH FORMING METHOD AND POUCH FORMING DEVICE} Pouch forming method and pouch forming device {POUCH FORMING METHOD AND POUCH FORMING DEVICE}

본 발명은 파우치 포밍 방법 및 파우치 포밍 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pouch forming method and a pouch forming device.

이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다. Unlike a primary battery, a secondary battery is rechargeable, and has been researched and developed in recent years due to its small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.

이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. Secondary batteries are classified into coin-type batteries, cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to the shape of the battery case. In a secondary battery, an electrode assembly mounted inside a battery case is a power plant capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of electrodes and separators.

전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. The electrode assembly is a jelly-roll type wound by interposing a separator between a positive electrode and a negative electrode of a sheet-like sheet coated with an active material, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed. , And stacked unit cells can be roughly classified into a stacked / folded type wound with a separation film of a long length.

최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다. Recently, a pouch-type battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet has attracted much attention due to low manufacturing cost, small weight, and easy shape modification. Also, its usage is gradually increasing.

하지만, 이차전지의 제조를 위해 전극 조립체를 수용하는 파우치 시트에 수용부를 성형시키는 공정에서 파우치 시트의 성형 부분에 크랙(Crack)이 많이 발생되는 문제가 있어왔다. However, there has been a problem in that a lot of cracks are generated in a molded portion of a pouch sheet in a process of forming a receiving part in a pouch sheet accommodating an electrode assembly for manufacturing a secondary battery.

한국 공개특허 제10-2014-0015647호Korean Patent Publication No. 10-2014-0015647

본 발명의 하나의 관점은 파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 성형시킬 때 크랙(Crack)이 발생되는 것을 방지할 수 있는 파우치 포밍 방법 및 파우치 포밍 장치를 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide a pouch forming method and a pouch forming apparatus capable of preventing cracks from being generated when forming a receiving portion accommodating an electrode assembly in a pouch sheet.

본 발명의 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은, 파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 형성시키는 파우치 포밍 방법으로서, 상기 파우치 시트를 상측부에 포밍홈이 형성된 하부 다이의 상면에 안착시키는 안착공정과, 상기 파우치 시트의 하부에서 상기 수용부가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시키는 진공연신공정 및 상기 파우치 시트의 상부에 위치되는 펀치로 상기 파우치 시트에서 진공을 통해 연신된 부분을 상기 포밍홈이 형성된 방향으로 가압하여 상기 수용부를 형성시키는 수용부 형성공정을 포함할 수 있다.Pouch forming method according to an embodiment of the present invention, a pouch forming method of forming a receiving portion for receiving the electrode assembly on the pouch sheet, a seating process for seating the pouch sheet on the upper surface of the lower die formed with a forming groove in the upper side In the direction in which the forming groove is formed, a vacuum stretching process in which the portion where the accommodating portion is formed at the bottom of the pouch sheet is stretched through a vacuum and a portion stretched through vacuum in the pouch sheet with a punch located at the top of the pouch sheet It may include a process of forming a receiving portion to press the pressure to form the receiving portion.

본 발명의 실시예에 따른 파우치 포밍 장치는, 파우치 시트(Pouch sheet)에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 형성시키는 파우치 포밍 장치로서, 상기 파우치 시트의 하부에 위치되어, 상측부에 포밍홈이 형성된 하부 다이(Die)와, 상기 파우치 시트의 상부에 위치되고, 상기 파우치 시트를 상기 하부 다이의 포밍홈 방향으로 가압하여 상기 파우치 시트에 상기 포밍홈에 대응되는 형태로 상기 수용부를 형성시키는 펀치(Punch), 및 상기 하부 다이의 포밍홈과 연결되어 상기 하부 다이의 상면에 안착되는 상기 파우치 시트에 진공을 가하여 상기 파우치 시트의 포밍(Forming) 부분을 연신시키는 진공부를 포함할 수 있다. A pouch forming apparatus according to an embodiment of the present invention is a pouch forming apparatus for forming an accommodating portion accommodating an electrode assembly in a pouch sheet, which is located at a lower portion of the pouch sheet, and has a forming groove formed at an upper portion. A die and a punch positioned at an upper portion of the pouch sheet and pressing the pouch sheet in the direction of the forming groove of the lower die to form the receiving portion in the form corresponding to the forming groove in the pouch sheet And a vacuum part connected to the forming groove of the lower die to apply a vacuum to the pouch sheet seated on the upper surface of the lower die to stretch the forming portion of the pouch sheet.

본 발명에 따르면, 파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 펀치로 가압하여 성형시킬 때, 파우치 시트에서 성형되는 부분에 진공을 가해 연신시킴으로써, 크랙(Crack)이 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, when the receiving portion accommodating the electrode assembly in the pouch sheet is formed by pressing with a punch, a vacuum is applied to a portion formed in the pouch sheet and stretched, thereby preventing cracks from being generated.

또한, 본 발명에 따르면, 파우치 성형 시 파우치 시트를 지지하는 스트리퍼의 가압력을 점진적으로 감소시키거나 또는 펀치의 하강속도를 점진적으로 감소시킴에 따라, 파우치 성형 시 연신율을 점진적으로 증대시킬 수 있고, 이로 인해 파우치를 안정적으로 성형할 수 있다. 특히 파우치 성형 시 국부적인 부분, 즉 파우치에 성형된 전극조립체 수용부의 테두리 또는 꼭지점 부분에 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, the elongation at the time of pouch molding can be gradually increased by gradually reducing the pressing force of the stripper supporting the pouch sheet during pouch molding or gradually decreasing the descending speed of the punch. Therefore, the pouch can be stably molded. In particular, when the pouch is formed, it is possible to effectively prevent the occurrence of cracks in a local portion, that is, a border or a vertex portion of the electrode assembly receiving portion formed in the pouch.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법을 통해 포밍된 파우치 시트가 적용되는 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 안착공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 파우치 지지공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 통해 파우치 시트가 연신되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트에 수용부가 형성된 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 통해 파우치 시트가 연신되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법의 진공연신공정 및 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트에 수용부가 형성되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정 및 수용부 형성공정 후 파우치 시트에 수용부가 형성된 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 사용되는 파우치 포밍 장치를 예시적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 통해 파우치 시트가 연신되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트에 수용부가 형성된 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 스트리퍼의 가압력과 포밍깊이와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 펀치의 하강속도와 포밍깊이와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치의 실험예 1을 나타낸 결과표이다..
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치의 실험예 2를 나타낸 결과표이다.1 is an exploded perspective view showing a secondary battery to which a pouch sheet formed through a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view illustrating a seating process in the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a pouch support process in a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention by way of example.
5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the pouch sheet is stretched through a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating an exemplary process of forming a receiving part in a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a state in which a receiving portion is formed on a pouch sheet through a receiving portion forming process in a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing an exemplary vacuum stretching process in the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pouch sheet is stretched through a vacuum stretching process in a pouch forming method according to a second embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a state in which a receiving portion is formed on a pouch sheet through a vacuum stretching process and a receiving portion forming process of the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a state in which a receiving portion is formed in a pouch sheet after a vacuum stretching process and a receiving portion forming process in the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention.
12 is an exploded perspective view showing an example of a pouch forming apparatus used in a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pouch sheet is stretched through a vacuum stretching process in a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view illustrating an exemplary process of forming a receiving part in a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view illustrating a state in which a receiving portion is formed on a pouch sheet through a receiving portion forming process in a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention.
16 is a graph showing the relationship between the pressing force of the stripper and the forming depth in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention.
17 is a graph showing the relationship between the falling speed of the punch and the forming depth in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention.
18 is a result table showing Experimental Example 1 of the pouch forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
19 is a result table showing Experimental Example 2 of the pouch forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments that are associated with the accompanying drawings. It should be noted that in this specification, when adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same number as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related well-known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법을 통해 포밍된 파우치 시트가 적용되는 이차전지를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 안착공정을 예시적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 파우치 지지공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다. 1 is an exploded perspective view showing a secondary battery to which a pouch sheet formed through the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a seating process in the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention 3 is a cross-sectional view illustratively illustrating a pouch supporting process in a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 예시적으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 통해 파우치 시트가 연신되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 예시적으로 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a pouch sheet through a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention. Is a cross-sectional view showing an example of a stretched state, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a process of forming a receiving part in a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 파우치 시트(11)에 전극 조립체(12)를 수용하는 수용부(11b)를 형성시키는 파우치 포밍 방법으로서, 파우치 시트(11)를 포밍홈(111)이 형성된 하부 다이(110)에 안착시키는 안착공정과, 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시키는 진공연신공정, 및 펀치(151)로 파우치 시트(11)에서 진공을 통해 연신된 부분을 가압하여 수용부(11b)를 형성시키는 수용부 형성공정을 포함한다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 진공연신공정을 수행하기 전에, 파우치 시트(11)를 하부 다이(110)에 지지시키는 파우치 지지공정을 더 포함할 수 있다.1 to 4 and 5, the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention is a pouch forming method of forming a receiving portion 11b for receiving the electrode assembly 12 on the pouch sheet 11 As, a seating process for seating the pouch sheet 11 on the lower die 110 on which the forming groove 111 is formed, and vacuum stretching to stretch the portion where the receiving portion 11b is formed in the pouch sheet 11 through vacuum It includes a process, and a receiving part forming process of forming a receiving part 11b by pressing a portion drawn through a vacuum from the pouch sheet 11 with a punch 151. In addition, the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention may further include a pouch supporting process for supporting the pouch sheet 11 to the lower die 110 before performing the vacuum stretching process.

이하에서, 도 1 내지 7을 참조하여, 본 발명의 실시예인 파우치 포밍 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to Figures 1 to 7, it will be described in more detail with respect to the pouch forming method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 안착공정은 파우치 시트(11)를 상측부에 포밍홈(111)이 형성된 하부 다이(110)의 상면에 안착시킬 수 있다. 이때, 파우치 시트(11)는 하부 다이(110)의 포밍홈(111)의 상부를 덮어 밀폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, in the seating process, the pouch sheet 11 may be seated on the upper surface of the lower die 110 in which the forming groove 111 is formed in the upper side. At this time, the pouch sheet 11 may cover and seal the upper portion of the forming groove 111 of the lower die 110.

또한, 파우치 시트(11)는 예를 들어 알루미늄(Al)을 포함하는 시트로 이루어질 수 있다. In addition, the pouch sheet 11 may be made of, for example, a sheet containing aluminum (Al).

도 3을 참고하면, 파우치 지지공정은 진공연신공정을 수행하기 전에 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)의 외각 부분(11c)을 파우치 시트(11)의 상부에 위치되는 스트리퍼(121)를 통해 가압하여 하부 다이(110)에 위치 고정되도록 지지시킬 수 있다. 여기서, 스트리퍼(121) 및 스트리퍼(121)를 이동시키는 스트리퍼 이동부를 포함하는 스트리퍼 부(120)가 구비될 수 있다.(참조 도 1)Referring to FIG. 3, the pouch supporting process includes a stripper 121 positioned at the upper portion of the pouch sheet 11 in the outer portion 11c of the receiving portion 11b in the pouch sheet 11 before performing the vacuum stretching process. It can be supported to be fixed to the lower die 110 by pressing through. Here, the stripper 121 and the stripper portion 120 including the stripper moving portion for moving the stripper 121 may be provided. (See FIG. 1)

이에 따라, 추후 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트(11)를 가압하여 수용부를 형성시킬때, 파우치 시트(11)의 유동을 방지할 수 있다.Accordingly, the flow of the pouch sheet 11 can be prevented when the pouch sheet 11 is pressurized through a process of forming the accommodating portion to form the accommodating portion.

도 1, 도 4 및 도 5를 참고하면, 진공연신공정은 파우치 시트(11)의 하부에서 상기 수용부(11b)가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시킬 수 있다.1, 4 and 5, in the vacuum stretching process, a portion in which the receiving portion 11b is formed under the pouch sheet 11 may be stretched through vacuum.

또한, 진공연신공정은 하부 다이(110)에서 포밍홈(111)과 연결되는 진공 통로(112,113)를 통해 포밍홈(111) 공간을 진공 상태로 만들어 파우치 시트(11)에서 포밍홈(111)과 마주하는 부분을 연신시킬 수 있다.In addition, the vacuum stretching process makes the space of the forming groove 111 in a vacuum state through the vacuum passages 112 and 113 connected to the forming groove 111 in the lower die 110 to form the forming groove 111 in the pouch sheet 11. The facing part can be stretched.

아울러, 진공연신공정은 포밍홈(111)의 측면 하측부를 따라 다수개로 형성되는 진공 통로(112,113)의 흡입구(112a,113a)를 통해 포밍홈(111) 공간을 진공상태로 만들어 파우치 시트(11)의 포밍 부분(11d)을 연신시킬 수 있다. 이때, 진공연신공정은 예를 들어 0.1~0.2초 동안 진공부(130)를 통해 포밍홈(111) 공간을 진공 상태로 만들 수 있다.In addition, the vacuum stretching process makes the forming groove 111 space in a vacuum state through the suction holes 112a and 113a of the vacuum passages 112 and 113 formed along the lower side of the forming groove 111 to form a pouch sheet 11 The forming portion 11d of can be stretched. At this time, the vacuum stretching process may make the space of the forming groove 111 in a vacuum state through the vacuum unit 130 for, for example, 0.1 to 0.2 seconds.

한편, 진공연신공정은 수용부 형성공정 전에 수행하는 것을 통해 연신 효율성이 좋은 효과가 있다. 즉, 진공연신공정에서 파우치 시트(11)를 진공을 통해 연신시키면, 수용부 형성공정 중에 진공을 통해 파우치 시트(11)를 연신시키는 것에 비해 연신 효율성이 높을 수 있다.On the other hand, the vacuum stretching process has a good effect of stretching efficiency through performing before the forming process of the receiving portion. That is, when the pouch sheet 11 is stretched through a vacuum in a vacuum stretching process, the stretching efficiency may be higher than that of stretching the pouch sheet 11 through a vacuum during the accommodation portion forming process.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트에 수용부가 형성된 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a state in which a receiving portion is formed on a pouch sheet through a receiving portion forming process in a pouch forming method according to a first embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참고하면, 수용부 형성공정은 파우치 시트(11)의 상부에 위치되는 펀치(151)로 파우치 시트(11)에서 진공을 통해 연신된 부분을 포밍홈(111)이 형성된 방향으로 가압하여 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다. 이때, 파우치 시트(11)는 펀치(151)에 의해 하부로 볼록한 형태의 몸체(11a)가 형성될 수 있다. 여기서, 펀치(151) 및 펀치(151)를 이동시키는 펀치 이동부를 포함하는 펀치부(150)가 구비될 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7, the process of forming the accommodating portion is a punch 151 positioned on the top of the pouch sheet 11, and a portion formed through the vacuum in the pouch sheet 11 is formed in a direction in which the forming groove 111 is formed. It can be pressed to form the receiving portion (11b). At this time, the pouch sheet 11 may be formed with a body 11a of a convex shape downward by a punch 151. Here, a punch part 150 including a punch 151 and a punch moving part for moving the punch 151 may be provided.

또한, 수용부 형성공정은 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)의 깊이가 예를 들어 7~8mm 형성되도록 펀치(151)로 파우치 시트(11)를 가압할 수 있다.In addition, the receiving portion forming process may press the pouch sheet 11 with a punch 151 so that the depth of the receiving portion 11b in the pouch sheet 11 is, for example, 7 to 8 mm.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 파우치 시트(11)에 수용부(11b)를 형성시키기 전에 수용부(11b)가 형성되는 포밍 부분(11d)을 진공을 통해 연신시켜, 펀치(151)로 가압하여 파우치 시트(11)를 성형 시, 성형 부분에 크랙(Crack)이 발생되는 것을 방지할 수 있다.4 to 7, the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention configured as described above is formed in which the accommodating portion 11b is formed before forming the accommodating portion 11b in the pouch sheet 11 When the portion 11d is stretched through a vacuum and pressed with a punch 151, when the pouch sheet 11 is molded, cracks may be prevented from occurring in the molded portion.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a pouch forming method according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 예시적으로 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 통해 파우치 시트가 연신되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a pouch sheet through a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing an example in which the stretched state.

또한, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법의 진공연신공정 및 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트에 수용부가 형성되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이며, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정 및 수용부 형성공정 후 파우치 시트에 수용부가 형성된 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.In addition, Figure 10 is a cross-sectional view showing a state in which the receiving portion is formed on the pouch sheet through a vacuum stretching process and a receiving portion forming process of the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention, Figure 11 is the present invention In the pouch forming method according to the second embodiment, a cross-sectional view illustratively showing a state in which a receiving portion is formed in a pouch sheet after a vacuum stretching process and a receiving portion forming process.

도 8 내지 도 11을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 파우치 시트(11)에 전극 조립체를 수용하는 수용부(11b)를 형성시키는 파우치 포밍 방법으로서, 파우치 시트(11)를 포밍홈(111)이 형성된 하부 다이(110)에 안착시키는 안착공정과, 파우치 시트(11)를 하부 다이(110)에 지지시키는 파우치 지지공정과, 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시키는 진공연신공정, 및 펀치(151)로 파우치 시트(11)에서 진공을 통해 연신된 부분을 가압하여 수용부(11b)를 형성시키는 수용부 형성공정을 포함하되, 진공연신공정은 수용부 형성공정과 동시에 수행할 수 있다.8 to 11, a pouch forming method according to a second embodiment of the present invention is a pouch forming method for forming a receiving portion 11b for receiving an electrode assembly in a pouch sheet 11, a pouch sheet 11 ) A seating process for seating the lower die 110 on which the forming groove 111 is formed, a pouch supporting process for supporting the pouch sheet 11 on the lower die 110, and a receiving portion 11b in the pouch sheet 11 ) Includes a vacuum stretching process for stretching a portion formed through vacuum, and a receiving portion forming process for forming a receiving portion 11b by pressing a portion stretched through vacuum in a pouch sheet 11 with a punch 151 However, the vacuum stretching process may be performed simultaneously with the process of forming the receiving portion.

본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법과 비교할 때, 진공연신공정 및 수용부 형성공정을 동시에 수행하는 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 제1 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.The pouch forming method according to the second embodiment of the present invention differs in that it performs a vacuum stretching process and a receiving part forming process at the same time as compared with the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention. Therefore, in this embodiment, contents overlapping with the above-described first embodiment will be briefly described, and the differences will be mainly described.

보다 상세히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서, 진공연신공정은 파우치 시트(11)의 하부에서 수용부(11b)가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시킬 수 있다. 또한, 진공연신공정은 하부 다이(110)에서 포밍홈(111)과 연결되는 진공 통로(112,113)를 통해 포밍홈(111) 공간을 진공 상태로 만들어 파우치 시트(11)에서 포밍홈(111)과 마주하는 부분을 연신시킬 수 있다.In more detail, in the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention, the vacuum stretching process may extend a portion in which the receiving portion 11b is formed under the pouch sheet 11 through vacuum. In addition, the vacuum stretching process makes the space of the forming groove 111 in a vacuum state through the vacuum passages 112 and 113 connected to the forming groove 111 in the lower die 110 to form the forming groove 111 in the pouch sheet 11. The facing part can be stretched.

그리고, 수용부 형성공정은 파우치 시트(11)의 상부에 위치되는 펀치(151)로 파우치 시트(11)에서 진공을 통해 연신된 부분을 포밍홈(111)이 형성된 방향으로 가압하여 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.Then, the receiving portion forming process is a punch 151 located on the top of the pouch sheet 11 to press the portion stretched through the vacuum in the pouch sheet 11 in the direction in which the forming groove 111 is formed, the receiving portion 11b ).

이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 진공연신공정과 수용부 형성공정을 동시에 수행할 수 있다.At this time, the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention may simultaneously perform a vacuum stretching process and a receiving part forming process.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 진공을 가하여 파우치 시트(11)를 연신시키면서 펀치(151)로 파우치 시트(11)를 가압하여 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.That is, in the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention, the pouch sheet 11 can be pressed with the punch 151 while stretching the pouch sheet 11 by applying vacuum to form the accommodating portion 11b.

따라서, 진공연신공정과 수용부 형성공정을 동시에 수행하여 제조 시간을 단축할 수 있다.Therefore, it is possible to shorten the manufacturing time by simultaneously performing the vacuum stretching process and the receiving part forming process.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 사용되는 파우치 포밍 장치를 예시적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 진공연신공정을 통해 파우치 시트가 연신되는 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.12 is an exploded perspective view showing an exemplary pouch forming apparatus used in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 13 shows a vacuum stretching process in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view illustratively showing a state in which the pouch sheet is stretched.

또한, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 예시적으로 나타낸 단면도이며, 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 수용부 형성공정을 통해 파우치 시트에 수용부가 형성된 상태를 예시적으로 나타낸 단면도이다.In addition, FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a receiving part forming process in a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a receiving part forming process in a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention It is a cross-sectional view illustratively showing a state in which the receiving portion is formed on the pouch sheet.

도 12 내지 도 15를 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 파우치 시트(11)에 전극 조립체를 수용하는 수용부(11b)를 형성시키는 파우치 포밍 방법으로서, 파우치 시트(11)를 포밍홈(111)이 형성된 하부 다이(110)에 안착시키는 안착공정과, 파우치 시트(11)를 하부 다이(110)에 스트리퍼(221)를 통해 가압하여 지지시키는 파우치 지지공정과, 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시키는 진공연신공정, 및 펀치(251)로 파우치 시트(11)에서 진공을 통해 연신된 부분을 가압하여 수용부(11b)를 형성시키는 수용부 형성공정 및 스트리퍼(221)의 상하이동을 제어하는 제어공정을 포함한다.12 to 15, a pouch forming method according to a third embodiment of the present invention is a pouch forming method for forming a receiving portion 11b for receiving an electrode assembly in a pouch sheet 11, a pouch sheet 11 ) A seating process for seating the lower die 110 on which the forming groove 111 is formed, and a pouch support process for supporting the pouch sheet 11 by pressing the stripper 221 on the lower die 110, and a pouch sheet In (11), a vacuum stretching process for stretching the portion where the receiving portion 11b is formed through vacuum, and pressing the portion stretched through vacuum in the pouch sheet 11 with a punch 251 to open the receiving portion 11b. It includes a forming process of the receiving portion to be formed and a control process to control the movement of the stripper 221.

본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법 및 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법과 비교할 때, 제어공정을 더 포함하는 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.The pouch forming method according to the third embodiment of the present invention further includes a control process when compared with the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention described above and the pouch forming method according to the second embodiment of the present invention There is a difference in that. Therefore, in this embodiment, contents overlapping with the above-described embodiment will be omitted or briefly described, and the differences will be mainly described.

보다 상세히, 도 1 및 도 13을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서, 파우치 지지공정은 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)의 외각 부분(11c)을 파우치 시트(11)의 상부에 위치되는 스트리퍼(221)를 통해 가압하여 하부 다이(110)에 지지시킬 수 있다. 이때, 파우치 지지공정은 스트리퍼(221)를 통해 가압하여 파우치 시트(11)의 외각 부분(11c)의 위치가 고정되도록 지지할 수 있다. 이후 제어공정을 통해 스트리퍼(221)의 가압력을 조절하여 펀치(251)가 파우치 시트(11)를 가압할 때 파우치 시트(11)에서 외각 부분(11c)의 위치가 이동되도록 할 수 있다.In more detail, referring to FIGS. 1 and 13, in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention, the pouch supporting process is the pouch sheet 11c of the outer portion 11c of the receiving portion 11b in the pouch sheet 11 It can be supported on the lower die 110 by pressing through the stripper 221 located on the upper portion of (11). At this time, the pouch supporting process may be supported by pressing through the stripper 221 so that the position of the outer portion 11c of the pouch sheet 11 is fixed. Thereafter, by adjusting the pressing force of the stripper 221 through a control process, the position of the outer shell portion 11c in the pouch sheet 11 may be moved when the punch 251 presses the pouch sheet 11.

진공연신공정은 파우치 시트(11)의 하부에서 수용부(11b)가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시킬 수 있다. 또한, 진공연신공정은 하부 다이(110)에서 포밍홈(111)과 연결되는 진공 통로(112,113)를 통해 포밍홈(111) 공간을 진공 상태로 만들어 파우치 시트(11)에서 포밍홈(111)과 마주하는 부분을 연신시킬 수 있다.In the vacuum stretching process, a portion where the receiving portion 11b is formed under the pouch sheet 11 may be stretched through vacuum. In addition, the vacuum stretching process makes the space of the forming groove 111 in a vacuum state through the vacuum passages 112 and 113 connected to the forming groove 111 in the lower die 110 to form the forming groove 111 in the pouch sheet 11. The facing part can be stretched.

도 14 및 도 15를 참고하면, 수용부 형성공정은 파우치 시트(11)의 상부에 위치되는 펀치(251)로 파우치 시트(11)에서 진공을 통해 연신된 부분을 포밍홈(111)이 형성된 방향으로 가압하여 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15, the forming process of the receiving portion is formed by forming a portion formed through the vacuum of the pouch sheet 11 with a punch 251 positioned on the top of the pouch sheet 11 through a vacuum. It can be pressed to form the receiving portion (11b).

제어공정은 스트리퍼(221)를 상하이동시키는 스트리퍼 이동부(222)를 제어부(미도시)를 통해 제어할 수 있다.The control process may control the stripper moving unit 222 that moves the stripper 221 up and down through a control unit (not shown).

또한, 제어공정은 펀치(251)가 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 삽입되면서 파우치 시트(11)를 가압하면, 스트리퍼(221)가 파우치 시트(11)를 가압하는 가압력을 감소시키도록 스트리퍼 이동부(222)를 상승시킬 수 있다.In addition, in the control process, when the punch 251 presses the pouch sheet 11 while being inserted into the forming groove 111 of the lower die 110, the stripper 221 reduces the pressing force to press the pouch sheet 11 The stripper moving part 222 may be raised.

아울러, 제어공정은 스트리퍼 이동부(222) 및 펀치(251)를 상하이동시키는 펀치 이동부(252)를 제어하여, 스트리퍼(221)를 점진적으로 상승시킴과 동시에 펀치(251)의 하강속도를 점진적으로 감소시킬 수 있다. In addition, the control process controls the punch moving portion 252 to move the stripper moving portion 222 and the punch 251 up and down, gradually increasing the stripper 221 and gradually increasing the descending speed of the punch 251. Can be reduced to

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 스트리퍼의 가압력과 포밍깊이와의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에서 펀치(251)의 하강속도와 포밍깊이와의 관계를 나타낸 그래프이다.16 is a graph showing the relationship between the pressing force of the stripper and the forming depth in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a punch 251 in the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention Is a graph showing the relationship between the descending speed of and the forming depth.

도 16에 도시된 그래프와 같이, 제어공정에서 스트리퍼(221)의 가압력과 펀치(251)가 포밍홈(111)에 삽입되는 깊이는 반비례 관계를 가진다. 즉, 펀치(251)가 포밍홈(111)에 삽입되는 깊이가 깊어질수록 스트리퍼(221)의 가압력을 점진적으로 감소시킴에 따라 파우치 시트(11)의 연신영역을 확장할 수 있고, 그 결과 파우치의 국부적 연신율을 증대하여 크랙 발생을 방지할 수 있다.(참조 도 13,14)As shown in the graph shown in FIG. 16, the pressing force of the stripper 221 and the depth at which the punch 251 is inserted into the forming groove 111 in the control process have an inverse relationship. That is, as the depth at which the punch 251 is inserted into the forming groove 111 increases, the stretching area of the pouch sheet 11 can be expanded as the pressing force of the stripper 221 is gradually reduced, and as a result, the pouch It is possible to prevent the occurrence of cracks by increasing the local elongation of (see FIGS. 13 and 14).

또한, 도 17에 도시되어 있는 것과 같이, 제어공정에서 펀치(251)의 하강속도와 펀치(251)가 포밍홈(111)에 삽입되는 깊이는 반비례 관계를 가진다. 즉, 펀치(251)가 포밍홈(111)에 삽입되는 깊이가 깊어질수록 펀치(251)의 하강속도, 즉 가압력을 점진적으로 감소시킴에 따라 파우치 시트(11)의 연신영역을 확장할 수 있고, 그 결과 파우치 시트(11)의 국부적 연신율 증대하여 크랙 발생을 방지할 수 있다.(참조 도 13,14)In addition, as shown in FIG. 17, in the control process, the descending speed of the punch 251 and the depth at which the punch 251 is inserted into the forming groove 111 have an inverse relationship. That is, as the depth at which the punch 251 is inserted into the forming groove 111 becomes deeper, the extending area of the pouch sheet 11 can be expanded as the descending speed of the punch 251, that is, the pressing force is gradually reduced. As a result, the local elongation of the pouch sheet 11 can be increased to prevent cracking. (See FIGS. 13 and 14)

따라서, 도 14 및 도 15를 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법은 파우치 시트(11)의 성형 시 연신율을 점진적으로 증대시킴으로써 파우치 시트(11)에 전극 조립체를 수용하는 수용부(11b)를 크랙 없이 성형할 할 수 있고, 그 결과 고품질의 파우치를 제조할 수 있다. 이때, 도 13을 참고하면, 파우치 시트(11)에 수용부(11b)가 형성되는 포밍 부분(11d)을 진공을 통해 연신시켜, 펀치(151)로 가압하여 파우치 시트(11)를 성형할 때, 성형 부분에 크랙(Crack)이 발생되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.(도 1 참조)Thus, referring to FIGS. 14 and 15, the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention accommodates receiving the electrode assembly in the pouch sheet 11 by gradually increasing the elongation at the time of molding the pouch sheet 11 The portion 11b can be molded without cracks, and as a result, a high quality pouch can be produced. In this case, referring to FIG. 13, when forming the pouch sheet 11 by pressing the punch 151 to stretch the forming portion 11d in which the receiving portion 11b is formed on the pouch sheet 11 through vacuum. , It is possible to more effectively prevent cracks from being formed in the molded part (see FIG. 1).

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a pouch forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(100)는 파우치 시트(11)의 하부에 위치되어, 상측부에 포밍홈(111)이 형성된 하부 다이(Die)(110)와, 파우치 시트(11)를 가압하여 파우치 시트(11)에 포밍홈(111)에 대응되는 형태로 수용부(11b)를 형성시키는 펀치(Punch)(151)가 구비된 펀치부(150), 및 파우치 시트(11)에 진공을 가하여 파우치 시트(11)의 포밍(Forming) 부분(11d)을 연신시키는 진공부(130)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(100)는 하부 다이(110)에 파우치 시트(11)를 지지시키는 스트리퍼(Stripper) 부(120)를 더 포함할 수 있다.1, 2 and 4 to 6, the pouch forming apparatus 100 according to the fourth embodiment of the present invention is located at the bottom of the pouch sheet 11, forming groove 111 in the upper side The formed lower die (Die) 110 and the punch (Punch) 151 to press the pouch sheet 11 to form the receiving portion 11b in a form corresponding to the forming groove 111 in the pouch sheet 11 ), And a vacuum unit 130 that extends the forming portion 11d of the pouch sheet 11 by applying vacuum to the pouch sheet 11. In addition, the pouch forming apparatus 100 according to the fourth embodiment of the present invention may further include a stripper portion 120 for supporting the pouch sheet 11 on the lower die 110.

본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(100)는 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치 포밍 방법 및 제2 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에 적용되는 파우치 시트(11)를 포밍하는 장치에 대한 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.The pouch forming apparatus 100 according to the fourth embodiment of the present invention forms the pouch sheet 11 applied to the pouch forming method according to the first embodiment of the present invention and the pouch forming method according to the second embodiment described above As for a device to be described, the present embodiment briefly describes the contents overlapping with the above-described embodiments, and focuses on differences.

보다 상세히, 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(100)는 파우치 시트 (Pouch sheet)(11)에 전극 조립체(12)를 수용하는 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.In more detail, the pouch forming apparatus 100 according to the fourth embodiment of the present invention may form a receiving portion 11b accommodating the electrode assembly 12 in a pouch sheet 11.

여기서, 전극 조립체(12)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(12c)과 분리막(12d)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 이때, 전극 조립체(12)는 파우치 시트(11)에 수용되어 이차전지(10)를 구성할 수 있다. 그리고 이차전지(10)에는 전극 조립체(12)의 전극(12c)과 연결되어 외부의 기기와 전기적으로 통전되는 전극 리드(13)가 더 구비될 수 있다.Here, the electrode assembly 12 is a power generator capable of charging and discharging, and the electrodes 12c and the separator 12d are aggregated to form alternately stacked structures. At this time, the electrode assembly 12 may be accommodated in the pouch sheet 11 to configure the secondary battery 10. In addition, the secondary battery 10 may further include an electrode lead 13 connected to the electrode 12c of the electrode assembly 12 and electrically connected to an external device.

전극(12c)은 양극(12a)과 음극(12b)을 포함할 수 있다. 그리고 분리막(12d)은 양극(12a)과 음극(12b)을 분리하여 전기적으로 절연시킨다.The electrode 12c may include an anode 12a and a cathode 12b. In addition, the separator 12d separates the anode 12a and the cathode 12b and electrically insulates them.

양극(12a)은 양극 집전체(미도시) 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질(미도시)을 포함하고, 음극(12b)은 음극 집전체(미도시) 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함할 수 있다.The positive electrode 12a includes a positive electrode current collector (not shown) and a positive electrode active material (not shown) applied to the positive electrode current collector, and the negative electrode 12b has a negative electrode current collector (not shown) and a negative electrode active material applied to the negative electrode current collector. (Not shown).

양극 집전체는 예를 들어 알루미늄(Al) 재질의 포일(foil)로 이루어질 수 있다. The positive electrode current collector may be made of, for example, a foil made of aluminum (Al).

양극 활물질은 예를 들어 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.The positive electrode active material may be made of, for example, lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron phosphate, or compounds and mixtures containing one or more of them.

음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다.The negative electrode current collector may be made of, for example, a foil made of copper (Cu) or nickel (Ni).

음극 활물질은 예를 들어 인조흑연, 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.The negative electrode active material may be made of, for example, artificial graphite, lithium metal, lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, graphite, silicon compounds, tin compounds, titanium compounds, or alloys thereof.

분리막(12d)은 절연 재질로 이루어져 양극(12a) 및 음극(12b)과 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(12d)은 양극(12a) 및 음극(12b) 사이와, 양극(12a) 및 음극(12b)의 외측면에 위치될 수 있다. 이때, 또한, 분리막(12d)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다. The separator 12d is made of an insulating material and is alternately stacked with the anode 12a and the cathode 12b. Here, the separator 12d may be located between the anode 12a and the cathode 12b, and on the outer surfaces of the anode 12a and the cathode 12b. At this time, the separator 12d may also be formed of a polyolefin resin film such as polystyrene or polypropylene having microporous properties.

하부 다이(110)는 파우치 시트(11)의 하부에 위치되어, 상측부에 포밍홈(111)이 형성될 수 있다.The lower die 110 is located at the bottom of the pouch sheet 11, so that a forming groove 111 may be formed in the upper side.

또한, 하부 다이(110)에는 포밍홈(111)과 진공부(130)를 연결하는 통로역할을 하는 진공 통로(112,113)가 형성될 수 있다.In addition, vacuum passages 112 and 113 serving as passages connecting the forming groove 111 and the vacuum unit 130 may be formed in the lower die 110.

진공 통로(112,113)의 흡입구(112a,113a)는 포밍홈(111)과 연결되되, 포밍홈(111)의 측면 하측부에 위치될 수 있다. 이에 따라, 파우치 시트(11)에서 변형이 많이 일어나는 몸체(11a) 모서리 부의 성형 부분을 효과적으로 연신시킬 수 있다. 즉, 파우치 시트(11)의 몸체(11a)에서 모서리 부가 형성되는 부분과 대면되는 포밍홈(111)의 측면 하측부에 진공 통로(112,113)의 흡입구(112a,113a)가 형성되어, 파우치 시트(11)의 몸체(11a) 모서리부의 성형 시 인접 부분을 충분히 연신시켜 파우치 모서리 부의 크랙이 발생 없이 수용부(11b)을 깊게 형성시킬 수 있다. The suction openings 112a and 113a of the vacuum passages 112 and 113 are connected to the forming groove 111 and may be located at a lower side of the forming groove 111. Accordingly, the molded portion of the edge portion of the body 11a where deformation occurs a lot in the pouch sheet 11 can be effectively stretched. That is, the suction holes 112a and 113a of the vacuum passages 112 and 113 are formed on the lower side of the forming groove 111 facing the portion where the corner portion is formed in the body 11a of the pouch sheet 11, and the pouch sheet ( When forming the corner portion of the body 11a of 11), the adjacent portion is sufficiently stretched to deeply form the accommodating portion 11b without cracking the pouch corner portion.

또한, 진공 통로(112,113)의 흡입구(112a,113a)는 포밍홈(111)의 측면 하측부를 따라 다수개로 형성될 수 있다.In addition, a plurality of suction holes 112a and 113a of the vacuum passages 112 and 113 may be formed along the lower side of the forming groove 111.

하부 다이(110)에 형성된 진공 통로(112,113)는 일측이 포밍홈(111)과 연결되고, 타측이 진공부(130)와 연결될 수 있다. 여기서, 진공 통로(112,113)의 일측에 원형의 흡입구(112a,113a)가 형성되고, 타측에 원형의 연결구(112b,113b)가 형성될 수 있다. 이때, 진공 통로(112,113)는 흡입구(112a,113a)로 갈수록 지름이 점점 작아지는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 진공 통로(112,113)는 원형의 통로를 형성하고, 타측에서 일측으로 갈수록 지름이 점점 작아지는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 진공 통로(112,113)의 흡입구(112a,113a) 부근의 진공 흡입력을 높일 수 있어 파우치 시트(11)의 연신량을 증가시킬 수 있다.The vacuum passages 112 and 113 formed on the lower die 110 may have one side connected to the forming groove 111 and the other side connected to the vacuum portion 130. Here, circular suction ports 112a and 113a may be formed on one side of the vacuum passages 112 and 113, and circular connection ports 112b and 113b may be formed on the other side. At this time, the vacuum passages 112 and 113 may be formed in a shape in which the diameter gradually decreases toward the suction ports 112a and 113a. That is, the vacuum passages 112 and 113 form a circular passage, and may be formed in a shape in which the diameter gradually decreases from the other side to one side. Accordingly, the vacuum suction force in the vicinity of the suction ports 112a and 113a of the vacuum passages 112 and 113 can be increased, so that the stretching amount of the pouch sheet 11 can be increased.

스트리퍼(121)는 파우치 시트(11)의 상부에 위치되고, 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)의 외각 부분(11c)을 가압하여 하부 다이(110)에 파우치 시트(11)를 위치 고정시킬 수 있다. 여기서, 스트리퍼(121) 및 스트리퍼(121)를 이동시키는 스트리퍼 이동부를 포함하는 스트리퍼 부(120)가 구비될 수 있다.The stripper 121 is positioned on the top of the pouch sheet 11, and the pouch sheet 11 is fixed to the lower die 110 by pressing the outer portion 11c of the receiving portion 11b in the pouch sheet 11 I can do it. Here, the stripper 121 and the stripper portion 120 including a stripper moving portion for moving the stripper 121 may be provided.

이때, 스트리퍼(121)와 하단부는 파우치 시트(11)의 가압하여 하부 파우치 시트(11)의 외각 부분(11c)과 하부 다이(110)와 맞물리게 하여, 펀치(151)를 통해 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)가 형성되는 부분을 가압할 때, 파우치 시트(11)의 유동을 방지할 수 있다.At this time, the stripper 121 and the lower portion are pressed with the pouch sheet 11 to engage the outer portion 11c of the lower pouch sheet 11 and the lower die 110, and the pouch sheet 11 through the punch 151 When pressing the portion where the receiving portion (11b) is formed, it is possible to prevent the flow of the pouch sheet (11).

펀치(151)는 파우치 시트(11)의 상부에 위치되고, 파우치 시트(11)를 하부 다이(110)의 포밍홈(111) 방향으로 가압하여 파우치 시트(11)에 포밍홈(111)에 대응되는 형태로 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다. 여기서, 펀치(151) 및 펀치(151)를 이동시키는 펀치 이동부를 포함하는 펀치부(150)가 구비될 수 있다.The punch 151 is located on the top of the pouch sheet 11, and presses the pouch sheet 11 in the direction of the forming groove 111 of the lower die 110 to correspond to the forming groove 111 on the pouch sheet 11 The receiving portion 11b can be formed in the form. Here, a punch part 150 including a punch 151 and a punch moving part for moving the punch 151 may be provided.

펀치(151)의 단부(151a)는 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 대향되는 위치에 구비되어, 펀치(151)의 단부(151a)가 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 삽입되며 파우치 시트(11)를 가압하여 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.The end 151a of the punch 151 is provided at a position opposite to the forming groove 111 of the lower die 110, so that the end 151a of the punch 151 has a forming groove 111 of the lower die 110 It is inserted into the pouch sheet 11 can be pressed to form a receiving portion (11b).

또한, 펀치(151)의 단부(151a) 폭은 하부 다이(110)의 포밍홈(111)의 폭 보다 작게 형성될 수 있다. 이때, 예를 들어 펀치(151)에서 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 삽입되는 부분과 하부 다이(110)의 포밍홈(111) 내면은 파우치 시트(11)의 두께 만큼 이격될 수 있다.In addition, the width of the end portion 151a of the punch 151 may be formed smaller than the width of the forming groove 111 of the lower die 110. At this time, for example, the portion inserted into the forming groove 111 of the lower die 110 in the punch 151 and the inner surface of the forming groove 111 of the lower die 110 may be spaced apart by the thickness of the pouch sheet 11. have.

진공부(130)는 하부 다이(110)의 포밍홈(111)과 연결되어 하부 다이(110)의 상면에 안착되는 파우치 시트(11)에 진공을 가하여 파우치 시트(11)의 포밍 부분(11d)을 연신시킬 수 있다.The vacuum unit 130 is connected to the forming groove 111 of the lower die 110 to apply vacuum to the pouch sheet 11 seated on the upper surface of the lower die 110 to form a forming portion 11d of the pouch sheet 11 Can be stretched.

또한, 진공부(130)는 진공 펌프(Pump)(131)를 포함할 수 있다. 그리고, 진공부(130)는 진공 펌프(131)와 하부 다이(110)의 진공 통로(112,113)를 연결하는 진공 관(132)을 더 포함할 수 있다. 이때, 하부 다이(110)의 포밍홈(111) 공간은 진공 통로(112,113)와 진공 관(132)을 통해 진공 펌프(131)와 연결되어, 진공 펌프(131)를 통해 하부 다이(110)의 포밍홈(111) 공간을 진공 상태로 만들 수 있다. 이에 따라, 하부 다이(110)의 포밍홈(111) 공간을 덮고 있는 파우치 시트(11) 부분을 연신시킬 수 있다. 결국, 연신된 파우치 시트(11)는 펀치(151)에 의해 가압될 때 크랙이 발생되지 않을 수 있다. In addition, the vacuum unit 130 may include a vacuum pump (Pump) (131). In addition, the vacuum unit 130 may further include a vacuum tube 132 connecting the vacuum pumps 131 and the vacuum passages 112 and 113 of the lower die 110. At this time, the forming groove 111 space of the lower die 110 is connected to the vacuum pump 131 through the vacuum passage (112,113) and the vacuum tube 132, through the vacuum pump 131 of the lower die 110 The forming groove 111 can be made into a vacuum state. Accordingly, a portion of the pouch sheet 11 covering the space of the forming groove 111 of the lower die 110 can be stretched. As a result, cracks may not occur when the stretched pouch sheet 11 is pressed by the punch 151.

이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a pouch forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

도 1, 도 2 및 도 12 내지 도 15를 참고하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(200)는 파우치 시트(11)의 하부에 위치되어, 상측부에 포밍홈(111)이 형성된 하부 다이(Die)(110)와, 파우치 시트(11)를 가압하여 파우치 시트(11)에 포밍홈(111)에 대응되는 형태로 수용부(11b)를 형성시키는 펀치(Punch)(251)가 구비된 펀치부(250)와, 파우치 시트(11)에 진공을 가하여 파우치 시트(11)의 포밍(Forming) 부분(11d)을 연신시키는 진공부(130), 및 하부 다이(110)에 파우치 시트(11)를 지지시키는 스트리퍼(221)가 구비된 스트리퍼 부(210)를 더 포함할 수 있다.1, 2 and 12 to 15, the pouch forming apparatus 200 according to the fifth embodiment of the present invention is located at the bottom of the pouch sheet 11, forming groove 111 on the upper side The formed lower die (Die) 110 and the punch (Punch) 251 to press the pouch sheet 11 to form a receiving portion 11b in a form corresponding to the forming groove 111 in the pouch sheet 11 ) Is provided with a punch portion 250, the vacuum portion 130 to apply a vacuum to the pouch sheet 11 to stretch the forming (Forming) portion 11d of the pouch sheet 11, and the lower die 110 The stripper portion 210 having a stripper 221 supporting the pouch sheet 11 may be further included.

본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(200)는 전술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치 포밍 방법에 적용되는 파우치 시트(11)를 포밍하는 장치에 대한 것으로서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.The pouch forming apparatus 200 according to the fifth embodiment of the present invention relates to a device for forming the pouch sheet 11 applied to the pouch forming method according to the third embodiment of the present invention described above. The content overlapping with the above-described embodiments will be omitted or briefly described, and the description will be focused on the differences.

보다 상세히, 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치(200)는 파우치 시트(Pouch sheet)(11)에 전극 조립체(12)를 수용하는 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.In more detail, the pouch forming apparatus 200 according to the fifth embodiment of the present invention may form a receiving portion 11b accommodating the electrode assembly 12 in a pouch sheet 11.

하부 다이(110)는 파우치 시트(11)의 하부에 위치되어, 상측부에 포밍홈(111)이 형성될 수 있다.The lower die 110 is located at the bottom of the pouch sheet 11, so that a forming groove 111 may be formed in the upper side.

또한, 하부 다이(110)에는 포밍홈(111)과 진공부(130)를 연결하는 통로역할을 하는 진공 통로(112,113)가 형성될 수 있다.In addition, vacuum passages 112 and 113 serving as passages connecting the forming groove 111 and the vacuum unit 130 may be formed in the lower die 110.

진공 통로(112,113)의 흡입구(112a,113a)는 포밍홈(111)과 연결되되, 포밍홈(111)의 측면 하측부에 위치될 수 있다.The suction openings 112a and 113a of the vacuum passages 112 and 113 are connected to the forming groove 111 and may be located at a lower side of the forming groove 111.

하부 다이(110)에 형성된 진공 통로(112,113)는 일측이 포밍홈(111)과 연결되고, 타측이 진공부(130)와 연결될 수 있다.The vacuum passages 112 and 113 formed on the lower die 110 may have one side connected to the forming groove 111 and the other side connected to the vacuum portion 130.

스트리퍼 부(220)는 하부 다이(110)에 파우치 시트(11)를 지지시키는 스트리퍼(221) 및 스트리퍼(221)를 상하방향으로 이동시키는 스트리퍼 이동부(222)를 포함할 수 있다.The stripper portion 220 may include a stripper 221 supporting the pouch sheet 11 on the lower die 110 and a stripper moving portion 222 moving the stripper 221 in the vertical direction.

스트리퍼(221)는 파우치 시트(11)의 상부에 위치되고, 파우치 시트(11)에서 수용부(11b)의 외각 부분(11c)을 가압하여 하부 다이(110)에 파우치 시트(11)를 지지할 수 있다.(참조 도 3)The stripper 221 is positioned on the top of the pouch sheet 11 and presses the outer portion 11c of the receiving portion 11b in the pouch sheet 11 to support the pouch sheet 11 on the lower die 110. (See Fig. 3)

또한, 스트리퍼(221)는 예를 들어 하면이 하부 다이(110)의 상면과 대응되는 크기를 가질 수 있다. 여기서, 스트리퍼(221)는 상하방향으로 관통되고 하부 다이(110)의 포밍홈(111)과 대응되는 크기를 가진 관통홀(221a)이 형성될 수 있다.In addition, the stripper 221 may have a size corresponding to, for example, a lower surface of the lower die 110. Here, the stripper 221 is penetrated in the vertical direction and a through hole 221a having a size corresponding to the forming groove 111 of the lower die 110 may be formed.

스트리퍼 이동부(222)는 스트리퍼(221)를 상하이동시키되 펀치(251)를 하강시켜 파우치 시트(11)를 지지할 수 있다. 여기서, 스트리퍼 이동부(222)는 예를 들어 공압 또는 유압 액츄에이터로 이루어질 수 있다. 이때, 스트리퍼 이동부(222)는 스트리퍼(221)를 이동시키는 이동봉(222a)이 하부에 구비될 수 있다.The stripper moving part 222 may move the stripper 221 up and down, but lower the punch 251 to support the pouch sheet 11. Here, the stripper moving part 222 may be made of, for example, a pneumatic or hydraulic actuator. At this time, the stripper moving part 222 may be provided with a moving rod 222a for moving the stripper 221 at the bottom.

펀치부(250)는 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 대응되는 형태로 파우치 시트(11)에 수용부(11b)를 형성시키는 펀치(251) 및 펀치(251)를 상하이동시키는 펀치 이동부(252)를 포함할 수 있다. 여기서, 펀치부(250)는 펀치(251)와 펀치 이동부(252)를 연결하는 펀치 플레이트(253)를 더 포함할 수 있다.The punch portion 250 is a punch corresponding to the forming groove 111 of the lower die 110, the punch 251 to form the receiving portion 11b in the pouch sheet 11 and the punch to move the punch 251 up and down It may include a moving portion 252. Here, the punch unit 250 may further include a punch plate 253 connecting the punch 251 and the punch moving unit 252.

펀치(251)는 파우치 시트(11)의 상부에 위치되고, 파우치 시트(11)를 하부 다이(110)의 포밍홈(111) 방향으로 가압하여 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 대응되는 형태로 파우치 시트(11)에 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다. 이때, 펀치(251)의 단부(251a)는 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 대향되는 위치에 구비되어, 펀치(251)의 단부(251a)가 하부 다이(110)의 포밍홈(111)에 삽입되며 파우치 시트(11)를 가압하여 수용부(11b)를 형성시킬 수 있다.The punch 251 is located on the upper portion of the pouch sheet 11, and presses the pouch sheet 11 in the direction of the forming groove 111 of the lower die 110 to correspond to the forming groove 111 of the lower die 110 The receiving portion 11b may be formed on the pouch sheet 11 in the form. At this time, the end 251a of the punch 251 is provided at a position opposite to the forming groove 111 of the lower die 110, so that the end 251a of the punch 251 has a forming groove of the lower die 110 ( 111 is inserted into the pouch sheet 11 to form a receiving portion (11b).

펀치 이동부(252)는 펀치(251)를 상하이동시키되 펀치(251)를 하강시켜 파우치 시트(11) 가압시킬 수 있다. 여기서, 펀치 이동부(252)는 예를 들어 공압 또는 유압 액츄에이터로 이루어질 수 있다. The punch moving part 252 may move the punch 251 up and down, but lower the punch 251 to press the pouch sheet 11. Here, the punch moving part 252 may be made of, for example, a pneumatic or hydraulic actuator.

펀치 플레이트(253)는 펀치(251)의 상단부에서 위치되어 수평방향으로 더 연장된 플레이트(Plate)로 구비될 수 있다. 이때, 펀치 이동부(252)는 펀치를 이동시키기 위해 펀치 플레이트(253)를 하방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 예를 들어 펀치(251)와 펀치 플레이트(253)는 일체로 형성될 수 있다.The punch plate 253 is positioned at the upper end of the punch 251 and may be provided as a plate extending in the horizontal direction. At this time, the punch moving unit 252 may move the punch plate 253 downward to move the punch. Here, for example, the punch 251 and the punch plate 253 may be integrally formed.

진공부(130)는 하부 다이(110)의 포밍홈(111)과 연결되어 하부 다이(110)의 상면에 안착되는 파우치 시트(11)에 진공을 가하여 파우치 시트(11)의 포밍 부분(11d)을 연신시킬 수 있다.The vacuum unit 130 is connected to the forming groove 111 of the lower die 110 to apply vacuum to the pouch sheet 11 seated on the upper surface of the lower die 110 to form a forming portion 11d of the pouch sheet 11 Can be stretched.

제어부(미도시)는 스트리퍼(221)가 상기 파우치 시트(11)를 가압하는 가압력을 조절할 수 있다. The control unit (not shown) may adjust the pressing force by which the stripper 221 presses the pouch sheet 11.

또한, 제어부는 펀치(251)가 포밍홈(111)에 삽입되면서 파우치 시트(11)를 가압하면, 스트리퍼 이동부(222)를 제어하여 스트리퍼(221)를 상승시킴에 따라 스트리퍼(221)가 파우치 시트(11)를 가압하는 가압력을 감소시킬 수 있다.In addition, when the punch 251 is pressed into the pouch sheet 11 while the punch 251 is inserted into the forming groove 111, the stripper 221 is pouched as the stripper 221 is raised by controlling the stripper moving part 222. The pressing force pressing the sheet 11 can be reduced.

한편, 제어부는 펀치 이동부(252) 및 스트리퍼 이동부(222)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부는 펀치 이동부(252) 및 스트리퍼 이동부(222)와 전기적으로 연결될 수 있다.Meanwhile, the control unit may control the punch moving unit 252 and the stripper moving unit 222. At this time, the control unit may be electrically connected to the punch moving unit 252 and the stripper moving unit 222.

여기서, 제어부는 펀치 이동부(252)를 제어하여 스트리퍼(221)를 점진적으로 상승시킴과 동시에 스트리퍼 이동부(222)를 제어하여 펀치(251)의 하강속도를 점진적으로 감소시킬 수 있다.Here, the control unit may gradually increase the stripper 221 by controlling the punch moving unit 252, and gradually decrease the descending speed of the punch 251 by controlling the stripper moving unit 222.

[[ 실험예Experimental Example 1] One]

도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치의 실험예 1을 나타낸 결과표이다.18 is a result table showing Experimental Example 1 of the pouch forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

비교예Comparative example 1 One

비교예 1은 하부 다이, 스트리퍼 및 펀치를 포함하는 파우치 포밍 장치를 이용하여 파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 성형한다. 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치에서 진공부를 제외한 구성을 이용하여 파우치 시트를 성형한다.Comparative Example 1 molds an accommodating portion for receiving the electrode assembly in a pouch sheet using a pouch forming apparatus including a lower die, a stripper and a punch. That is, in the pouch forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, a pouch sheet is formed using a configuration excluding the vacuum part.

제조예Manufacturing example 1 One

제조예 1은 하부 다이, 펀치, 스트리퍼 및 진공부를 포함하는 파우치 포밍 장치를 이용하여 파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 성형한다. 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치 포밍 장치의 구성을 이용하여 파우치 시트를 성형한다.Manufacturing Example 1 molds a receiving portion for receiving the electrode assembly in the pouch sheet using a pouch forming apparatus including a lower die, a punch, a stripper and a vacuum portion. That is, the pouch sheet is molded using the configuration of the pouch forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

여기서 상기 비교예 1 및 제조예 1은 동일한 파우치 시트를 사용하고, 동일한 환경에서 파우치 시트를 성형한다. 여기서 동일한 환경은 스트리퍼의 압력: 4kg/㎠, 펀치의 초기 하강속도: 30mm/s, 및 펀치의 표면조도: 0.1s를 가진다.Here, Comparative Example 1 and Production Example 1 use the same pouch sheet, and mold the pouch sheet in the same environment. Here, the same environment has the pressure of the stripper: 4 kg / cm 2, the initial descending speed of the punch: 30 mm / s, and the surface roughness of the punch: 0.1 s.

연신율Elongation

상기 비교예 1 및 제조예 1을 통해 성형된 파우치 시트의 불량여부를 측정한 결과 도 18과 같은 결과표를 얻을 수 있다.As a result of measuring the defects of the pouch sheet molded through Comparative Example 1 and Preparation Example 1, a result table as shown in FIG. 18 may be obtained.

도 18의 결과표를 참조하면, 상기 비교예 1은 펀치가 하부 다이의 포밍홈 최상단에서 8mm 하강한 지점부터 파우치 시트에 주름 및 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있다. 그리고 상기 제조예 1은 펀치가 하부 다이의 포밍홈 최상단에서 10mm 하강한 지점부터 파우치 시트에 주름 및 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있다.Referring to the result table of FIG. 18, it can be seen that in Comparative Example 1, wrinkles and cracks occurred in the pouch sheet from the point where the punch descended 8 mm from the top of the forming groove of the lower die. In addition, in Production Example 1, it was confirmed that wrinkles and cracks occurred in the pouch sheet from the point where the punch fell 10 mm from the top of the forming groove of the lower die.

정리하면, 상기 제조예 1은 상기 비교예 1 보다 2mm 더 하강한 후 주름 및 크랙이 발생하였으며, 이와 같은 실험결과 상기 제조예 1은 상기 비교예 1 보다 연신율이 증대된 것을 확인할 수 있다.In summary, in Production Example 1, wrinkles and cracks occurred after descending 2 mm more than in Comparative Example 1, and as a result of these experiments, it can be seen that Production Example 1 had an increased elongation than Comparative Example 1.

[[ 실험예Experimental Example 2] 2]

도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치의 실험예 2를 나타낸 결과표이다.19 is a result table showing Experimental Example 2 of the pouch forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

비교예Comparative example 2 2

비교예 2는 하부 다이, 스트리퍼, 및 펀치를 포함하는 파우치 포밍 장치를 이용하여 파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 성형한다. 즉, 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치에서 진공부 및 제어부를 제외한 구성을 이용하여 파우치 시트를 성형한다.Comparative Example 2 molds an accommodating portion for receiving the electrode assembly in a pouch sheet using a pouch forming apparatus including a lower die, a stripper, and a punch. That is, in the pouch forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, the pouch sheet is molded using a configuration except for the vacuum unit and the control unit.

제조예Manufacturing example 2 2

제조예 2는 하부 다이, 스트리퍼, 펀치, 진공부 및 제어부를 포함하는 파우치 포밍 장치를 이용하여 파우치 시트에 전극조립체 수용부를 성형한다. 즉, 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치 포밍 장치의 구성을 이용하여 파우치 시트를 성형한다.Manufacturing Example 2 molds the electrode assembly accommodating portion into the pouch sheet using a pouch forming apparatus including a lower die, a stripper, a punch, a vacuum portion, and a control unit. That is, the pouch sheet is molded using the configuration of the pouch forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

여기서 상기 비교예 2 및 제조예 2는 동일한 파우치 시트를 사용하고, 동일한 환경에서 파우치 시트를 성형한다. 여기서 동일한 환경은 스트리퍼의 압력: 4kg/㎠, 펀치의 초기 하강속도: 30mm/s, 압력 반비례 제어율: 95%, 및 펀치의 표면조도: 0.1s를 가진다.Here, Comparative Example 2 and Production Example 2 use the same pouch sheet, and mold the pouch sheet in the same environment. Here, the same environment has the pressure of the stripper: 4 kg / cm 2, the initial descending speed of the punch: 30 mm / s, the inverse control rate of the pressure: 95%, and the surface roughness of the punch: 0.1 s.

연신율Elongation

상기 비교예 2 및 제조예 2를 통해 성형된 파우치 시트의 불량여부를 측정한 결과 도 19와 같은 결과표를 얻을 수 있다.As a result of measuring the defects of the pouch sheet molded through Comparative Example 2 and Preparation Example 2, a result table as shown in FIG. 19 may be obtained.

도 19의 결과표를 참조하면, 상기 비교예 2는 펀치가 다이의 포밍홈 최상단에서 8mm 하강한 지점부터 파우치 시트에 주름 및 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있다. 그리고 상기 제조예 2는 펀치가 하부 다이의 포밍부 최상단에서 13mm 하강한 지점부터 파우치 시트에 주름 및 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있다.Referring to the result table of FIG. 19, in Comparative Example 2, it can be seen that wrinkles and cracks occurred in the pouch sheet from the point where the punch descended 8 mm from the top of the forming groove of the die. In addition, in Production Example 2, it was confirmed that wrinkles and cracks occurred in the pouch sheet from the point where the punch descended 13 mm from the top of the forming portion of the lower die.

정리하면, 상기 제조예 2는 상기 비교예 2 보다 5mm 더 하강한 후 주름 및 크랙이 발생하였으며, 이와 같은 실험결과 상기 제조예 2는 상기 비교예 2 보다 연신율이 증대된 것을 확인할 수 있다.In summary, in Production Example 2, wrinkles and cracks occurred after descending 5 mm more than Comparative Example 2, and as a result of the experiments, it can be seen that Production Example 2 has increased elongation than Comparative Example 2.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 파우치 포밍 방법 및 파우치 포밍 장치는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. The present invention has been described in detail through specific examples, but this is for specifically describing the present invention, and the pouch forming method and the pouch forming apparatus according to the present invention are not limited thereto. It will be said that various implementations are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. In addition, the specific protection scope of the invention will be clarified by the appended claims.

10: 이차전지
11: 파우치 시트
11a: 몸체
11b: 수용부
11c: 외각 부분
11d: 포밍 부분
12: 전극 조립체
12a: 양극
12b: 음극
12c: 전극
12d: 분리막
13: 전극 리드
100,200: 파우치 포밍 장치
110: 하부 다이
111: 포밍홈
112,113: 진공 통로
112a,113a: 흡입구
112b,113b: 연결구
120,220: 스트리퍼 부
121,221: 스트리퍼
222: 스트리퍼 이동부
222a: 이동봉
130: 진공부
131: 진공 펌프
132: 진공 관
150,250: 펀치부
151,251: 펀치
151a,251a: 단부
252: 펀치 이동부
253: 펀치 플레이트10: secondary battery
11: pouch sheet
11a: body
11b: accommodation
11c: outer shell part
11d: forming part
12: electrode assembly
12a: anode
12b: cathode
12c: electrode
12d: separator
13: electrode lead
100,200: pouch forming device
110: lower die
111: Forming Home
112,113: vacuum passage
112a, 113a: inlet
112b, 113b: connector
120,220: stripper section
121,221: stripper
222: stripper moving part
222a: moving rod
130: vacuum
131: vacuum pump
132: vacuum tube
150,250: punch
151,251: punch
151a, 251a: end
252: punch moving part
253: punch plate

Claims (18)

파우치 시트에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 형성시키는 파우치 포밍 방법으로서,
상기 파우치 시트를 상측부에 포밍홈이 형성된 하부 다이의 상면에 안착시키는 안착공정;
상기 파우치 시트의 하부에서 상기 수용부가 형성되는 부분을 진공을 통해 연신시키는 진공연신공정; 및
상기 파우치 시트의 상부에 위치되는 펀치로 상기 파우치 시트에서 진공을 통해 연신된 부분을 상기 포밍홈이 형성된 방향으로 가압하여 상기 수용부를 형성시키는 수용부 형성공정;을 포함하는 파우치 포밍 방법.A pouch forming method of forming a receiving portion for receiving the electrode assembly on the pouch sheet,
A seating process for seating the pouch sheet on an upper surface of a lower die having a forming groove formed in an upper side;
A vacuum stretching step of stretching a portion in which the receiving portion is formed under the pouch sheet through vacuum; And
A pouch forming method comprising; a receiving part forming process of forming a part of the receiving part by pressing a portion drawn through the vacuum from the pouch sheet in a direction in which the forming groove is formed with a punch located on the pouch sheet. 청구항 1에 있어서,
상기 진공연신공정은
상기 하부 다이에서 상기 포밍홈과 연결되는 진공통로를 통해 상기 포밍홈 공간을 진공상태로 만들어 상기 파우치 시트에서 상기 포밍홈과 마주하는 부분을 연신시키는 파우치 포밍 방법. The method according to claim 1,
The vacuum stretching process
A pouch forming method in which the forming groove space is vacuumed through a vacuum passage connected to the forming groove in the lower die to stretch a portion facing the forming groove in the pouch sheet. 청구항 2에 있어서,
상기 진공연신공정은
상기 포밍홈의 측면 하측부를 따라 다수개로 형성되는 상기 진공 통로의 흡입구를 통해 상기 포밍홈 공간을 진공상태로 만들어 상기 파우치 시트의 포밍 부분을 연신시키는 파우치 포밍 방법.The method according to claim 2,
The vacuum stretching process
A pouch forming method of stretching the forming portion of the pouch sheet by making the forming groove space in a vacuum state through a suction port of the vacuum passage formed in a plurality along the lower side of the forming groove. 청구항 1에 있어서,
상기 진공연신공정은 상기 수용부 형성공정 전에 수행하는 파우치 포밍 방법.The method according to claim 1,
The vacuum stretching process is a pouch forming method performed before the receiving portion forming process. 청구항 1에 있어서,
상기 진공연신공정은 상기 수용부 형성공정과 동시에 수행하는 파우치 포밍 방법.The method according to claim 1,
The vacuum stretching process is a pouch forming method performed at the same time as the receiving portion forming process. 청구항 1에 있어서,
상기 파우치 시트에서 상기 수용부의 외각 부분을 상기 파우치 시트의 상부에 위치되는 스트리퍼를 통해 가압하여 상기 하부 다이에 지지시키는 파우치 지지공정을 더 포함하는 파우치 포밍 방법.The method according to claim 1,
A pouch forming method further comprising a pouch supporting process in which the outer portion of the accommodating portion in the pouch sheet is supported on the lower die by pressing it through a stripper located above the pouch sheet. 청구항 6에 있어서,
상기 스트리퍼를 상하이동시키는 스트리퍼 이동부를 제어부를 통해 제어하는 제어공정을 더 포함하고,
상기 제어공정은 상기 펀치가 상기 하부 다이의 포밍홈에 삽입되면서 상기 파우치 시트를 가압하면, 상기 스트리퍼가 상기 파우치 시트를 가압하는 가압력을 감소시키도록 상기 스트리퍼 이동부를 상승시키는 파우치 포밍 방법.The method according to claim 6,
Further comprising a control process for controlling the stripper moving portion for moving the stripper up and down through a control unit,
In the control step, when the punch is pressed into the forming groove of the lower die while the pouch sheet is pressed, the stripper moving part raises the stripper moving part so as to reduce the pressing force for the stripper to press the pouch sheet. 청구항 7에 있어서,
상기 제어공정은 상기 스트리퍼 이동부 및 상기 펀치를 상하이동시키는 펀치 이동부를 제어하여,
상기 스트리퍼를 점진적으로 상승시킴과 동시에 상기 펀치의 하강속도를 점진적으로 감소시키는 파우치 포밍 방법.The method according to claim 7,
The control process controls the stripper moving portion and the punch moving portion to move the punch up and down,
A method of forming a pouch that gradually raises the stripper and gradually decreases a descending speed of the punch. 파우치 시트(Pouch sheet)에 전극 조립체를 수용하는 수용부를 형성시키는 파우치 포밍 장치로서,
상기 파우치 시트의 하부에 위치되어, 상측부에 포밍홈이 형성된 하부 다이(Die);
상기 파우치 시트의 상부에 위치되고, 상기 파우치 시트를 상기 하부 다이의 포밍홈 방향으로 가압하여 상기 파우치 시트에 상기 포밍홈에 대응되는 형태로 상기 수용부를 형성시키는 펀치(Punch)가 구비된 펀치부; 및
상기 하부 다이의 포밍홈과 연결되어 상기 하부 다이의 상면에 안착되는 상기 파우치 시트에 진공을 가하여 상기 파우치 시트의 포밍(Forming) 부분을 연신시키는 진공부를 포함하는 파우치 포밍 장치.A pouch forming apparatus for forming a receiving portion for receiving an electrode assembly on a pouch sheet (Pouch sheet),
A lower die located at the bottom of the pouch sheet and having a forming groove formed at an upper side;
It is located on the top of the pouch sheet, the punch portion is provided with a punch (Punch) for pressing the pouch sheet in the direction of the forming groove of the lower die to form the receiving portion in a form corresponding to the forming groove in the pouch sheet; And
A pouch forming apparatus comprising a vacuum part connected to a forming groove of the lower die to apply a vacuum to the pouch sheet seated on an upper surface of the lower die to stretch the forming portion of the pouch sheet. 청구항 9에 있어서,
상기 하부 다이에는
상기 포밍홈과 상기 진공부를 연결하는 통로역할을 하는 진공 통로가 더 형성되는 파우치 포밍 장치. The method according to claim 9,
The lower die
A pouch forming apparatus further comprising a vacuum passage serving as a passage connecting the forming groove and the vacuum part. 청구항 10에 있어서,
상기 포밍홈과 연결되는 상기 진공 통로의 흡입구는 상기 포밍홈의 측면 하측부에 위치되는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 10,
A pouch forming device in which a suction port of the vacuum passage connected to the forming groove is located at a lower side of the side of the forming groove. 청구항 11에 있어서,
상기 진공 통로의 흡입구는 상기 포밍홈의 측면 하측부를 따라 다수개로 형성되는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 11,
A pouch forming device in which a plurality of suction ports of the vacuum passage are formed along the lower side of the forming groove. 청구항 11에 있어서,
상기 진공 통로는 상기 흡입구로 갈수록 지름이 점점 작아지는 형태로 형성되는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 11,
The vacuum passage is a pouch forming device that is formed in a shape that gradually decreases in diameter toward the suction port. 청구항 9에 있어서,
상기 진공부는 진공 펌프(Pump)를 포함하는 파우치 포밍 장치. The method according to claim 9,
The vacuum unit is a pouch forming device comprising a vacuum pump (Pump). 청구항 10에 있어서,
상기 펀치의 단부는 상기 하부 다이의 포밍홈에 대향되는 위치에 구비되어,
상기 펀치의 단부가 상기 하부 다이의 포밍홈에 삽입되며 상기 파우치 시트를 가압하여 상기 수용부를 형성시키는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 10,
The end of the punch is provided at a position facing the forming groove of the lower die,
The end of the punch is inserted into the forming groove of the lower die and presses the pouch sheet to form the receiving portion. 청구항 9에 있어서,
상기 파우치 시트의 상부에 위치되고, 상기 파우치 시트에서 상기 수용부의 외각 부분을 가압하여 상기 하부 다이에 상기 파우치 시트를 지지시키는 스트리퍼(Stripper); 및 상기 스트리퍼를 상하방향으로 이동시키는 스트리퍼 이동부;를 포함하는 스트리퍼 부를 더 포함하는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 9,
A stripper positioned on an upper portion of the pouch sheet, and supporting the pouch sheet on the lower die by pressing an outer portion of the receiving portion in the pouch sheet; And a stripper moving part for moving the stripper in the vertical direction. 청구항 16에 있어서,
상기 스트리퍼가 상기 파우치 시트를 가압하는 가압력을 조절하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 펀치가 상기 하부 다이의 포밍홈에 삽입되면서 상기 파우치 시트를 가압하면, 상기 스트리퍼 이동부를 제어하여 상기 스트리퍼를 상승시킴에 따라 상기 스트리퍼가 상기 파우치 시트를 가압하는 가압력을 감소시키는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 16,
The stripper further includes a control unit for adjusting the pressing force for pressing the pouch sheet,
When the punch is pressed into the forming groove of the lower die while the punch is pressed into the pouch sheet, the control unit controls the stripper moving part to raise the stripper to increase the stripper, thereby reducing the pressing force that the stripper presses the pouch sheet. Device. 청구항 17에 있어서,
상기 펀치부는 상기 펀치를 상하이동시키되, 상기 펀치를 하강시켜 상기 파우치 시트 가압하는 펀치 이동부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 펀치 이동부 및 상기 스트리퍼 이동부를 제어하여,
상기 스트리퍼를 점진적으로 상승시킴과 동시에 상기 펀치의 하강속도를 점진적으로 감소시키는 파우치 포밍 장치.The method according to claim 17,
Wherein the punch portion to move the punch up and down, further comprising a punch moving portion for lowering the punch to press the pouch sheet,
The control unit controls the punch moving unit and the stripper moving unit,
A pouch forming apparatus gradually increasing the stripper and gradually decreasing the descending speed of the punch.
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