KR20220054125A - 이차전지 파우치 제조장치 - Google Patents

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KR20220054125A
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김근희
이충희
김현범
권형호
하정민
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Abstract

본 발명은 이차전지 파우치 제조장치에 관한 것으로서, 추가적인 장치 없이도 파우치 성형 시 파우치 모재가 불균일하게 빨려 들어가서 생기는 파우치 주름을 완화 또는 제거할 수 있는 이차전지 파우치 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치는 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 하부 다이; 하부 다이의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 펀치; 및 펀치에 의하여 파우치의 컵부로 성형되는 부분의 주변에 위치하는 파우치의 주변부를 상측에서 가압하기 위하여 마련된 스트리퍼를 포함하고, 스트리퍼와 하부 다이는 파우치의 주변부를 상하에서 가압하여 파지하고, 파우치의 주변부가 스트리퍼와 하부 다이에 의하여 파지된 상태에서 펀치가 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부가 성형되고, 파우치의 주변부를 가압하는 하부 다이 또는 스트리퍼의 가압면 상에는 주변보다 표면 조도가 더 큰 영역인 마찰 영역이 형성된다.

Description

이차전지 파우치 제조장치{MANUFACTURING DEVICE FOR SECONDARY BATTERY POUCH}
본 발명은 이차전지 파우치 제조장치에 관한 것으로서, 추가적인 장치 없이도 파우치 성형 시 파우치 모재가 불균일하게 빨려 들어가서 생기는 파우치 주름을 완화 또는 제거할 수 있는 이차전지 파우치 제조장치에 관한 것이다.
근래에는 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 전기 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전지 등의 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
더욱이, 전지를 사용하는 전자 모바일 기기와 전기 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.
이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지 등으로 분류될 수 있다.
도 1은 파우치형 이차전지의 일례를 도시하고 있다. 파우치형 이차전지(1)는 전극과 분리막이 교대로 적층되어 형성되는 전극조립체(20)와 상기 전극조립체가 내부에 삽입되는 파우치(10)를 포함한다. 그리고 파우치는 전극조립체가 직접 수용되도록 만입된 형상을 가지는 파우치의 컵부(11, 12)를 포함한다. 파우치의 컵부는 전극 조립체를 양측에서 감싸도록 하기 위하여 좌측 파우치의 컵부(11)와 우측 파우치의 컵부(12)로 마련된다. 파우치의 컵부 둘레 주변에는 파우치를 외부로부터 밀폐하기 위하여 실링이 이루어지는 파우치의 주변부(14)가 형성되어 있다.
도 1에서 도시되는 파우치는 특히 V자형 파우치(10)를 도시하고 있다. 종래에는 파우치를 평평한 형태로 제작 하였었으나, 현재는 파우치 폴딩 과정에서 파우치의 외관에 돌출부가 생기지 않도록 하는 등 파우치를 깔끔하게 제작하기 위하여 V자형 파우치로 제작할 수 있다. 그리고 이와 같은 V자형 파우치는 금형 다이로 형성되는 파우치 제조장치를 통해서 제조할 수 있다.
그런데 이와 같은 V자형 파우치를 제조하는 금형 다이로 파우치를 성형할 시 특정 위치에서 파우치 모재가 불균일하게 빨려 들어가서 생기는 파우치 주름이 발생하는 문제가 있었다. 도 2는 좌측 파우치의 컵부(11)와 우측 파우치의 컵부(12) 사이에서 파우치 주름이 발생한 모습을 보여주는 도면이다. 특히 도 2에서 되는 바와 같이 파우치 브릿지부(13)의 단부 쪽에서 파우치 주름이 발생하는 문제가 있었다(도 1 및 도 2의 점선 참조).
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 추가적인 장치 없이도 파우치 성형 시 파우치 모재가 불균일하게 빨려 들어가서 생기는 파우치 주름을 완화 또는 제거할 수 있는 이차전지 파우치 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치는 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 하부 다이; 하부 다이의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 펀치; 및 펀치에 의하여 파우치의 컵부로 성형되는 부분의 주변에 위치하는 파우치의 주변부를 상측에서 가압하기 위하여 마련된 스트리퍼를 포함하고, 스트리퍼와 하부 다이는 파우치의 주변부를 상하에서 가압하여 파지하고, 파우치의 주변부가 스트리퍼와 하부 다이에 의하여 파지된 상태에서 펀치가 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부가 성형되고, 파우치의 주변부를 가압하는 하부 다이 또는 스트리퍼의 가압면 상에는 주변보다 표면 조도가 더 큰 영역인 마찰 영역이 형성된다.
마찰 영역은 하부 다이에 형성되는 제1 마찰 영역을 포함할 수 있다.
하부 다이에는 좌측 수용홈과 우측 수용홈의 두 개의 수용홈이 형성되고,
좌측 수용홈과 우측 수용홈 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부가 형성되며,
제1 마찰 영역은 베이스면 상에서 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역에 형성될 수 있다.
제1 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
제1 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
마찰 영역은 스트리퍼에 형성되는 제2 마찰 영역을 포함할 수 있다.
하부 다이에는 좌측 수용홈과 우측 수용홈의 두 개의 수용홈이 형성되고,
좌측 수용홈과 우측 수용홈 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부가 형성되며,
베이스면 상에서 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역과 마주하는 스트리퍼의 가압면인 스트리퍼 외측 영역 상에 제2 마찰 영역이 형성될 수 있다.
제2 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼의 지점으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
제2 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼의 지점으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
마찰 영역은,
하부 다이에 형성되는 제1 마찰 영역 및 스트리퍼에 형성되는 제2 마찰 영역을 포함할 수 있다.
하부 다이에는 좌측 수용홈과 우측 수용홈의 두 개의 수용홈이 형성되고,
좌측 수용홈과 우측 수용홈 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부가 형성되며,
제1 마찰 영역은 베이스면 상에서 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역에 형성되고, 베이스면 상에서 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역과 마주하는 스트리퍼의 가압면인 스트리퍼 외측 영역 상에 제2 마찰 영역이 형성될 수 있다.
제1 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성되고, 제2 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼의 지점으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
제1 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성되고, 제2 마찰 영역은 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼의 지점으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
마찰 영역에서 스트리퍼와 하부 다이가 파우치의 주변부에 가하는 압력은 마찰 영역이 아닌 영역에서 파우치 주변부에 가하는 압력인 기준 압력의 크기보다 10% ~ 30% 더 큰 크기의 압력일 수 있다.
상기 기준 압력은 0.3bar ~ 0.35bar 일 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치는 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 하부 다이, 하부 다이의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 펀치, 및 펀치에 의하여 파우치의 컵부로 성형되는 부분의 주변에 위치하는 파우치의 주변부를 상측에서 가압하기 위하여 마련된 스트리퍼를 포함하고, 스트리퍼와 하부 다이는 파우치의 주변부를 상하에서 가압하여 파지하고, 파우치의 주변부가 스트리퍼와 하부 다이에 의하여 파지된 상태에서 펀치가 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부가 성형되고, 파우치의 주변부를 가압하는 하부 다이 또는 스트리퍼의 가압면 상에는 주변보다 표면 조도가 더 큰 영역인 마찰 영역이 형성되는 것을 특징으로 하며, 그에 따라 추가적인 장치 없이도 파우치 성형 시 파우치 모재가 불균일하게 빨려 들어가서 생기는 파우치 주름을 완화 또는 제거할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 V자형 파우치와 그에 내장되는 전극조립체를 도시하고 있는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 점선 부분을 아래에서 바라본 모습을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치를 도시하는 정면도로서, 파우치 성형 전 펀치 및 스트리퍼와 하부 다이가 멀리 떨어져 있는 모습을 도시하는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치를 도시하는 정면도로서, 파우치 성형을 위하여 펀치 및 스트리퍼와 하부 다이가 서로 가까워져 있는 모습을 도시하는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치에서 하부 다이의 정면도 및 평면도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 제조장치에서 스트리퍼 및 펀치의 정면도 및 저면도를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
실시예 1
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치를 도시하는 정면도로서, 파우치 성형 전 펀치 및 스트리퍼와 하부 다이가 멀리 떨어져 있는 모습을 도시하는 정면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 이차전지 파우치 제조장치를 도시하는 정면도로서, 파우치 성형을 위하여 펀치 및 스트리퍼와 하부 다이가 서로 가까워져 있는 모습을 도시하는 정면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치에서 하부 다이의 정면도 및 평면도를 도시한 도면이다. 도 5에서 위의 그림이 평면도(베이스면을 위에서 본 모습)이고 아래 그림이 정면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)는 하부 다이(110), 펀치(150), 및 스트리퍼(130)를 포함한다.
하부 다이(110)는 파우치 성형을 위해 아래에 위치되고, 파우치가 놓여지는 베이스면(114)을 상부에 구비할 수 있다. 그리고 하부 다이(110)는 파우치가 놓여지는 베이스면(114) 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈(111, 112)이 형성되어 있다. 펀치(150)는 하부 다이(110)의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 구성일 수 있다. 스트리퍼(130)는 펀치(150)에 의하여 파우치의 컵부로 성형되는 부분의 주변에 위치하는 파우치의 주변부를 상측에서 가압하기 위하여 마련된 구성일 수 있다.
스트리퍼(130)와 하부 다이(110)는 파우치의 주변부를 상하에서 가압하여 파지하고, 파우치의 주변부가 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)에 의하여 파지된 상태에서 펀치(150)가 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부가 성형될 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)는 파우치의 주변부를 가압하는 하부 다이(110) 또는 스트리퍼(130)의 가압면 상에 주변보다 표면 조도가 더 큰 영역인 마찰 영역이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 마찰 영역은 표면 거칠기가 다른 부위보다 더 거친 영역을 의미할 수 있다. 하부 다이(110)는 금속으로 만들어 질 수 있으며, 이 경우 마찰 영역은 거친 금속 표면을 의미할 수 있다. 일례로 하부 다이(110)의 베이스면(114)을 연마가공하여 매끈하게 만들되, 마찰 영역만 이러한 연마 가공을 하지 않아 마찰 영역이 다른 영역보다 거친 표면으로 남아 있도록 하여 마찰 영역을 형성할 수 있다.
종래는 부분적으로 특정 부위에 파지 압력을 높이기 위하여, 필러를 삽입하거나, 스프링을 삽입하는 방식을 사용하였으나, 이는 추가 기구를 마련해야 하는 번거로움과, 추가 기구 삽입 사용이 누적됨에 따라 발생하는 금속 변형이 문제되었다.
이와 달리 본 발명의 금속 다이에 마찰 영역을 형성하는 방식은 필러 등의 추가 적인 기구가 없어도 된다는 장점을 가질 수 있다. 또한 추가 기구를 삽입하지 않는 방식을 사용하므로 금속(금속 다이)의 변형도 발생하지 않는다는 장점을 가진다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)를 통해 V자형 이차전지 파우치가 제조될 수 있다.
도 5를 참조하면, 마찰 영역은 하부 다이(110)에 형성되는 제1 마찰 영역(115)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)에서는 하부 다이(110)에만 마찰 영역이 형성될 수 있고 상측의 스트리퍼(130)에는 마찰영역이 형성되지 않을 수 있다. 이 경우 다이에 형성된 마찰 영역이 제1 마찰 영역(115)일 수 있다.
하부 다이(110)에는 좌측 수용홈(111)과 우측 수용홈(112)의 두 개의 수용홈이 형성될 수 있다. 좌측 수용홈(111)을 통해 좌측 파우치의 컵부가 형성될 수 있고, 우측 수용홈(112)을 통해 우측 파우치의 컵부가 형성될 수 있다.
좌측 수용홈(111)과 우측 수용홈(112) 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부(113)가 형성될 수 있다. 그리고 제1 마찰 영역(115)은 베이스면(114) 상에서 브릿지부(113)의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부(113) 외측 영역에 형성될 수 있다. 도 5에서는 제1 마찰 영역(115)이 상부 브릿지부(113) 외측 영역 및 하부 쪽 브릿지부(113) 외측 영역 모두에 형성된 것이 도시 되고 있다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)는 추가적인 장치 없이도 파우치 성형 시 파우치 모재가 불균일하게 빨려 들어가서 생기는 파우치 주름을 완화 또는 제거할 수 있다.
즉, 종래 하부 다이(110)의 베이스면(114) 상의 조도가 모두 같게 형성되는 경우 브릿지부(113) 단부 부분에서 파우치 모재가 상대적으로 더 많이 빨려 들어가서 파우치 주름이 생기는 원인이 되었으나, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)는 특정 영역에 마찰 영역을 구비함으로 인하여 브릿지부(113) 부분으로 빨려 들어가는 파우치를 필요한 만큼만 빨려 들어가도록 저지할 수 있으므로 파우치 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
펀치(150)를 수용홈에 삽입하면서 파우치 성형시 파우치 모재가 전체적으로 소정의 양만큼 빨려 들어가며 파우치가 성형되는데, 브릿지부(113) 단부 부분에서 파우치 모재가 상대적으로 더 많이 빨려 들어가서 파우치 주름이 생기는 원인이 되었으나 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)는 이러한 원인 및 문제를 해결할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 제조장치(100)에서 제1 마찰 영역(115)은 브릿지부(113)의 양 끝단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 특히 제1 마찰 영역(115)은 브릿지부(113)의 양 끝단으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 도 5에서 d1의 값이 5mm 이상일 수 있다.
제1 마찰 영역(115)이 브릿지부(113)의 양 끝단으로부터 떨어진 이격거리인 d1의 값이 5mm 보다 작게 되면 파우치가 밀려들어갈 수 있는 양 자체가 부족해서 파우치가 해당 부분에서 파단되는 현상이 발생할 수도 있어 이러한 문제까지 모두 해결하는 수치값은 d1이 5mm 이상인 경우일 수 있다.
그리고 제1 마찰 영역(115)에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치(정확히는 파우치의 주변부)에 가하는 압력은 제1 마찰 영역(115)이 아닌 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치(정확히는 파우치의 주변부)에 가하는 압력의 크기보다 10% ~ 30% 더 큰 크기의 압력일 수 있다.
여기서 제1 마찰 영역(115)이 아닌 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력을 기준 압력이라고 하면, 기준 압력은 0.3bar ~ 0.35bar 일 수 있다.
이 경우, 제1 마찰 영역(115)에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력은, 기준 압력이 0.3bar일 때, 0.33bar ~ 0.39bar일 수 있다.
또, 기준 압력이 0.35bar일 때, 제1 마찰 영역(115)에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력은 0.385bar ~ 0.455bar일 수 있다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 제조장치에서 스트리퍼(130) 및 펀치(150)의 정면도 및 저면도를 도시한 도면이다(위의 그림이 정면도이고 아래 그림이 저면도이다).
본 발명의 실시예 2에서는, 상부에 위치되는 스트리퍼(130)에 마찰 영역이 형성된다는 점에서 실시예 1과 차이가 있다.
실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 2에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 제조장치(200)에서 마찰 영역은 스트리퍼(130)에 형성될 수 있다. 스트리퍼(130)에 형성되는 마찰 영역은 제2 마찰 영역(132)일 수 있다.
실시예 1에서와 같이, 하부 다이(110)에는 좌측 수용홈(111)과 우측 수용홈(112)의 두 개의 수용홈이 형성되고, 좌측 수용홈(111)과 우측 수용홈(112) 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부(113)가 형성될 수 있다.
베이스면(114) 상에서 브릿지부(113)의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부(113) 외측 영역과 마주하는 스트리퍼(130)의 가압면인 스트리퍼 외측 영역(131) 상에 제2 마찰 영역(132)이 형성될 수 있다. 즉, 스트리퍼 외측 영역(131)은 브릿지부(113) 외측 영역과 서로 마주하여 영역으로서, 스트리퍼 외측 영역(131)과 브릿지부(113) 외측 영역은 파우치(정확히는 파우치의 주변부)를 상하에서 파지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 제조장치(200)에서는, 제2 마찰 영역(132)이 브릿지부(113)의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼(130)의 지점으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 특히 제2 마찰 영역(132)은 브릿지부(113)의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼(130)의 지점으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 도 6에서 d2의 값이 5mm 이상일 수 있다.
제2 마찰 영역(132)이 브릿지부(113)의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼(130)의 지점으로부터 떨어진 이격거리인 d2의 값이 5mm 보다 작게 되면 파우치가 밀려들어갈 수 있는 양 자체가 부족해서 파우치가 해당 부분에서 파단되는 현상이 발생할 수도 있어 이러한 문제까지 모두 해결하는 수치값은 d2이 5mm 이상인 경우일 수 있다.
그리고 제2 마찰 영역(132)에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치의 주변부에 가하는 압력은 제2 마찰 영역(132)이 아닌 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치의 주변부에 가하는 압력의 크기보다 10% ~ 30% 더 큰 크기의 압력일 수 있다.
여기서 제2 마찰 영역(132)이 아닌 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력을 기준 압력이라고 하면, 기준 압력은 0.3bar ~ 0.35bar 일 수 있다.
이 경우, 제2 마찰 영역(132)에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력은, 기준 압력이 0.3bar일 때, 0.33bar ~ 0.39bar일 수 있다.
또, 기준 압력이 0.35bar일 때, 제2 마찰 영역(132)에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력은 0.385bar ~ 0.455bar일 수 있다.
실시예 3
본 발명의 실시예 3에서는, 마찰 영역이 하부 다이(110) 및 스트리퍼(130)에 모두 형성된다는 점에서 실시예 1 및 2와 차이가 있다.
실시예 1 및 2와 서로 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 3에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 3에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1 및 2의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 제조장치는 마찰 영역이 하부 다이(110) 및 스트리퍼(130)에 모두 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 제조장치는 도 5에 도시되는 하부 다이(110)와 도 6에 도시되는 스트리퍼(130) 및 펀치(150)를 구성으로 가질 수 있다.
구체적으로, 마찰 영역은 하부 다이(110)에 형성되는 제1 마찰 영역(115) 및 스트리퍼(130)에 형성되는 제2 마찰 영역(132)을 포함할 수 있다.
제1 마찰 영역(115)은 베이스면(114) 상에서 브릿지부(113)의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부(113) 외측 영역에 형성될 수 있고, 제2 마찰 영역(132)은 베이스면(114) 상에서 브릿지부(113)의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부(113) 외측 영역과 마주하는 스트리퍼(130)의 가압면인 스트리퍼 외측 영역(131) 상에 형성될 수 있다.
제1 마찰 영역(115)은 브릿지부(113)의 양 끝단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있고, 제2 마찰 영역(132)은 브릿지부(113)의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼(130)의 지점으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
특히, 제1 마찰 영역(115)은 브릿지부(113)의 양 끝단으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있고, 제2 마찰 영역(132)은 브릿지부(113)의 양 끝단에 대응하는 스트리퍼(130)의 지점으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
그리고 마찰 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치의 주변부에 가하는 압력은 마찰 영역이 아닌 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치의 주변부에 가하는 압력의 크기보다 10% ~ 30% 더 큰 크기의 압력일 수 있다.
여기서 마찰 영역이 아닌 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력을 기준 압력이라고 하면, 기준 압력은 0.3bar ~ 0.35bar 일 수 있다.
이 경우, 마찰 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력은, 기준 압력이 0.3bar일 때, 0.33bar ~ 0.39bar일 수 있다.
또, 기준 압력이 0.35bar일 때, 마찰 영역에서 스트리퍼(130)와 하부 다이(110)가 파우치에 가하는 압력은 0.385bar ~ 0.455bar일 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 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 실시가 가능하다.
1: 이차전지
10: 파우치
11: 좌측 파우치의 컵부
12: 우측 파우치의 컵부
13: 파우치 브릿지부
14: 파우치의 주변부
100, 200: 이차전지 파우치 제조장치
110: 하부 다이
111: 좌측 수용홈
112: 우측 수용홈
113: 브릿지부
114: 베이스면
115: 제1 마찰 영역
130: 스트리퍼
131: 스트리퍼 외측 영역
132: 제2 마찰 영역
150: 펀치

Claims (15)

  1. 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 하부 다이;
    상기 하부 다이의 상기 수용홈 내로 삽입되면서 상기 파우치의 컵부를 성형하는 펀치; 및
    상기 펀치에 의하여 상기 파우치의 컵부로 성형되는 부분의 주변에 위치하는 상기 파우치의 주변부를 상측에서 가압하기 위하여 마련된 스트리퍼를 포함하고,
    상기 스트리퍼와 상기 하부 다이는 상기 파우치의 주변부를 상하에서 가압하여 파지하고,
    상기 파우치의 주변부가 상기 스트리퍼와 상기 하부 다이에 의하여 파지된 상태에서 상기 펀치가 상기 수용홈 내로 삽입되면서 상기 파우치의 컵부가 성형되고,
    상기 파우치의 주변부를 가압하는 상기 하부 다이 또는 상기 스트리퍼의 가압면 상에는 주변보다 표면 조도가 더 큰 영역인 마찰 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰 영역은 상기 하부 다이에 형성되는 제1 마찰 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 다이에는 좌측 수용홈과 우측 수용홈의 두 개의 수용홈이 형성되고,
    상기 좌측 수용홈과 상기 우측 수용홈 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부가 형성되며,
    상기 제1 마찰 영역은 상기 베이스면 상에서 상기 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰 영역은 상기 스트리퍼에 형성되는 제2 마찰 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하부 다이에는 좌측 수용홈과 우측 수용홈의 두 개의 수용홈이 형성되고,
    상기 좌측 수용홈과 상기 우측 수용홈 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부가 형성되며,
    상기 베이스면 상에서 상기 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역과 마주하는 상기 스트리퍼의 가압면인 스트리퍼 외측 영역 상에 상기 제2 마찰 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 상기 스트리퍼의 지점으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 상기 스트리퍼의 지점으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰 영역은,
    상기 하부 다이에 형성되는 제1 마찰 영역 및 상기 스트리퍼에 형성되는 제2 마찰 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 하부 다이에는 좌측 수용홈과 우측 수용홈의 두 개의 수용홈이 형성되고,
    상기 좌측 수용홈과 상기 우측 수용홈 사이에는 두 수용홈을 잇는 브릿지부가 형성되며,
    상기 제1 마찰 영역은 상기 베이스면 상에서 상기 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역에 형성되고,
    상기 베이스면 상에서 상기 브릿지부의 외측에 위치하는 영역인 브릿지부 외측 영역과 마주하는 상기 스트리퍼의 가압면인 스트리퍼 외측 영역 상에 상기 제2 마찰 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성되고,
    상기 제2 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 상기 스트리퍼의 지점으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성되고,
    상기 제2 마찰 영역은 상기 브릿지부의 양 끝단에 대응하는 상기 스트리퍼의 지점으로부터 5mm 이상의 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰 영역에서 상기 스트리퍼와 상기 하부 다이가 상기 파우치의 주변부에 가하는 압력은 상기 마찰 영역이 아닌 영역에서 상기 파우치 주변부에 가하는 압력인 기준 압력의 크기보다 10% ~ 30% 더 큰 크기의 압력인 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기준 압력은 0.3bar ~ 0.35bar 인 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 제조장치.
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