KR20230001697A

KR20230001697A - 이차 전지의 파우치 폴딩장치

Info

Publication number: KR20230001697A
Application number: KR1020210084542A
Authority: KR
Inventors: 유광룡; 권은혜
Original assignee: 주식회사 신룡
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2023-01-05

Abstract

개시된 본 발명에 의한 이차 전지의 폴딩장치는, 이차 전지가 수용된 파우치의 파우치 날개가 진입하면, 가열 및 제1각도 폴딩을 위한 라인을 포밍(Forming)시키는 제1포밍부, 제1포밍부를 경유한 파우치 날개를 제1각도로 폴딩(Folding)시키는 제1폴딩부, 제1폴딩부를 경유한 파우치 날개를 가열 및 제1각도로 유지시키는 제1유지부, 제1유지부를 경유한 파우치 날개를 제1각도와 상이한 제2각도로 폴딩시키는 제2폴딩부, 제2폴딩부를 경유한 파우치 날개를 가열 및 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 포밍시키는 제2포밍부, 제2포밍부를 경유한 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키는 제3폴딩부 및, 제3폴딩부를 경유한 파우치 날개를 가열 및 제3각도로 유지시키는 제2유지부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 별도의 공정 없이 파우치 날개를 가열 및 폴딩을 위한 라인을 포밍하여 다단계로 폴딩함으로써, 밀봉성이 우수하면서도 고품질의 이차 전지를 제조할 수 있다.

Description

이차 전지의 파우치 폴딩장치{FOLDING DEVICE OF SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차 전지의 파우치 폴딩장치에 관한 것으로서, 이차 전지의 전극 조립체가 담지된 파우치의 테두리를 간단한 공정으로 가열 및 다단 폴딩하여 제조 품질을 향상시킬 수 있는 이차 전지의 파우치 폴딩장치에 관한 것이다.

환경적인 문제를 야기하였던 기존의 석유를 대체할 수 있는 신재생에너지는 이차 전지형태로 보급되고 있다. 이러한 이차 전지는 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 자가 방전율이 낮아 휴대용 전자기기와 에너지 저장장치를 비롯하여, 전지자동차의 핵심 부품으로 활용되고 있다.

이차 전지는 전극 적층체를 알루미늄 박막 즉, 파우치로 밀봉되는 파우치 형태는 박막화가 가능하고 경량인 이점을 가짐으로써, 보급율이 높다. 이러한 파우치 형태의 이차 전지는 전극 적층체를 파우치로 감싼 뒤 테두리를 실링한다. 이에 따라, 근래에는 이차 전지의 파우치 테두리를 폴딩하여 밀봉성을 향상시킴으로써, 고품질의 이차 전지를 제조할 수 있는 다양한 연구가 지속적으로 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1766966호 대한민국 공개특허공보 제10-1974443호

본 발명의 목적은 이차 전지의 전극조립체가 담지된 파우치의 테두리인 파우치 날개를 가열 및 포밍하여 다단 폴딩함으로써 밀봉성이 우수한 고품질의 이차 전지를 제조할 수 있는 이차 전지의 폴딩장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이차 전지의 폴딩장치는, 이차 전지가 수용된 파우치의 파우치 날개가 진입하면, 가열 및 제1각도 폴딩을 위한 라인을 포밍(Forming)시키는 제1포밍부, 상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제1각도로 폴딩(Folding)시키는 제1폴딩부, 상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제1각도로 유지시키는 제1유지부, 상기 제1유지부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 폴딩시키는 제2폴딩부, 상기 제2폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 가열 및 상기 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 포밍시키는 제2포밍부, 상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키는 제3폴딩부 및, 상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제3각도로 유지시키는 제2유지부를 포함한다.

또한, 상기 제1 내지 제3각도는 상기 파우치 날개의 초기 위치를 기준으로, 85°내지 275°의 범위를 포함할 수 있다.

또한, 상기 파우치 날개의 초기 위치를 기준으로, 상기 제1각도는 85°내지 95°, 상기 제2각도는 175° 내지 185°그리고, 상기 제3각도는 265° 내지 275°의 범위를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1포밍부, 상기 제1유지부, 상기 제2포밍부 및 제2유지부는 가열부재가 각각 내장된 적어도 하나의 가열롤러 및 상기 가열롤러로 상기 파우치 날개를 가압하는 적어도 하나의 가압롤러를 각각 포함하여, 상기 파우치 날개를 가열하며, 상기 적어도 하나의 가열롤러는 열전도성 금속 재질로 마련될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 가열롤러는 상기 파우치 날개를 간섭하는 일단과 상기 일단으로부터 길이방향으로 연장되는 타단을 구비하는 원통 형상으로 마련되며, 상기 적어도 하나의 가열롤러의 회전 중심축에 상기 가열부재가 동축 설치되어 상기 적어도 하나의 가열롤러와 함께 회전되고, 상기 적어도 하나의 롤러의 타단에는 상기 가열부재와 전기적으로 연결되는 가열라인과 연결되는 슬립 링(Slip ring)이 개재될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2포밍부는 상기 적어도 하나의 가열롤러의 외주면에 상기 제1 및 제3각도 폴딩을 위한 포밍라인이 각각 마련되고, 상기 적어도 하나의 가압롤러의 외주면에는 상기 포밍라인에 대응되는 포밍 가압라인이 각각 마련될 수 있다.

또한, 상기 제1포밍부는, 내부에 제1가열부재가 내장되어 상기 파우치 날개를 가열하도록 회전하는 적어도 하나의 제1가열롤러, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제1가열롤러와 각각 대면하여 회전하도록 적어도 하나 마련되어, 상기 파우치 날개를 상기 적어도 하나의 제1가열롤러로 각각 가압하는 적어도 하나의 제1가압롤러, 상기 적어도 하나의 제1가열롤러 중 적어도 어느 하나와 이웃하여 회전하도록 마련되며, 상기 파우치 날개를 상기 제1각도로 폴딩시키기 위한 제1포밍라인이 외주면에 마련되는 제1포밍롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제1포밍롤러와 대면하여 회전하도록 마련되되, 상기 적어도 하나의 제1가압롤러와 이웃하게 마련되며, 상기 제1포밍라인과 대면하는 제1포밍 가압라인이 외주면에 마련되는 제1포밍 가압롤러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1가열롤러의 회전 중심축에 상기 제1가열부재가 동축 설치되어 상기 제1가열롤러와 함께 회전되고, 상기 제1가열롤러의 단부에는 상기 제1가열부재와 전기적으로 연결되는 제1가열라인과 연결되는 제1슬립 링(Slip ring)이 개재되며, 상기 제1포밍롤러의 회전 중심축에 제1포밍 가열부재가 삽입되어 가열되고, 상기 제1포밍롤러의 단부에는 상기 제1포밍 가열부재와 전기적으로 연결되는 제1포밍 가열라인과 연결되는 제1포밍 슬립 링이 개재될 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3폴딩부는, 상기 파우치 날개가 이송되는 이송방향을 기준으로부터, 유입측으로부터 배출측을 향해 갈수록 각각 상기 제1 내지 제3각도에 점점 가까워지는 경사각도를 가지는 폴딩면이 각각의 외주면에 마련되도록 복수개 마련되는 복수의 폴딩롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 복수의 폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 복수의 폴딩롤러에 각각 가압하는 복수의 폴딩 가압롤러를 포함하며, 상기 복수의 폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 폴딩 가압날개를 각각 포함할 수 있다.

또한, 제1폴딩부는, 상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, O°에서 상기 제1각도 사이의 제1경사각도로 경사진 제1폴딩면이 외주면에 마련된 제1폴딩롤러, 상기 제1폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제1경사각도와 상기 제1각도 사이의 제2경사각도로 경사진 제2폴딩면이 외주면에 마련된 제2폴딩롤러, 상기 제2폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제2경사각도와 상기 제1각도 사이의 제3경사각도로 경사진 제3폴딩면이 외주면에 마련된 제3폴딩롤러, 상기 제3폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제1각도에 대응되는 제4경사각도로 경사진 제4폴딩면이 외주면에 마련된 제4폴딩롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제1 내지 제4폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제1 내지 제4폴딩롤러로 각각 가압하는 제1 내지 제4폴딩 가압롤러를 포함하며, 상기 제1 내지 제4폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 제1 내지 제4폴딩 가압날개를 각각 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1유지부는, 상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 이송시키는 적어도 하나의 제1유지롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제1유지롤러와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련되되, 상기 제1유지롤러의 회전 중심인 제1유치축에 대해 상기 제1각도로 교차하는 회전 중심인 제2유지축이 마련되어, 상기 제1각도로 상기 파우치 날개를 간섭시키는 제2유지롤러를 포함하며, 상기 제1유지롤러의 제1유지축에 제1유지 가열부재가 마련되어 상기 파우치 날개를 가열시키며, 상기 제1유지롤러의 단부에는 상기 제1유지 가열부재와 전기적으로 연결되는 제1유지 가열라인이 연결되는 제1유지 슬립 링(Slip ring)이 개재될 수 있다.

또한, 상기 제2폴딩부는, 상기 제1유지부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, 상기 제1각도에서 상기 제2각도 사이의 제5경사각도로 경사진 제5폴딩면이 외주면에 마련된 제5폴딩롤러, 상기 제5폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제5경사각도와 상기 제2각도 사이의 제6경사각도로 경사진 제6폴딩면이 외주면에 마련된 제6폴딩롤러, 상기 제6폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제6경사각도와 상기 제2각도 사이의 제7경사각도로 경사진 제7폴딩면이 외주면에 마련된 제7폴딩롤러, 상기 제7폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제2각도에 대응되는 제8경사각도로 경사진 제8폴딩면이 외주면에 마련된 제8폴딩롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제5 내지 제8폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제5 내지 제8폴딩롤러로 각각 가압하는 제5 내지 제8폴딩 가압롤러를 포함하며, 상기 제5 내지 제8폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 제5 내지 제8폴딩 가압날개를 각각 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2포밍부는, 내부에 제2가열부재가 내장되어 상기 제2폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열하도록 회전하는 적어도 하나의 제2가열롤러, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제2가열롤러와 각각 대면하여 회전하도록 적어도 하나 마련되어, 상기 파우치 날개를 상기 적어도 하나의 제2가열롤러로 각각 가압하는 적어도 하나의 제2가압롤러, 상기 적어도 하나의 제2가열롤러 중 적어도 어느 하나와 이웃하여 회전하도록 마련되며, 상기 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키기 위한 제2포밍라인이 외주면에 마련되는 제2포밍롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제2포밍롤러와 대면하여 회전하도록 마련되되, 상기 적어도 하나의 제2가압롤러와 이웃하게 마련되며, 상기 제2포밍라인과 대면하는 제2포밍 가압라인이 외주면에 마련되는 제2포밍 가압롤러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2가열롤러의 회전 중심축에 상기 제2가열부재가 동축 설치되어 상기 제2가열롤러와 함께 회전되고, 상기 제2가열롤러의 단부에는 상기 제2가열부재와 전기적으로 연결되는 제2가열라인과 연결되는 제2슬립 링(Slip ring)이 개재되며, 상기 제2포밍롤러의 회전 중심축에 제2포밍 가열부재가 삽입되어 가열되고, 상기 제2포밍롤러의 단부에는 상기 제2포밍 가열부재와 전기적으로 연결되는 제2포밍 가열라인과 연결되는 제2포밍 슬립 링이 개재될 수 있다.

또한, 상기 제3폴딩부는, 상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, 상기 제2각도에서 제3각도 사이의 제9경사각도로 경사진 제9폴딩면이 외주면에 마련된 제9폴딩롤러, 상기 제9폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제9경사각도와 상기 제3각도 사이의 제10경사각도로 경사진 제10폴딩면이 외주면에 마련된 제10폴딩롤러, 상기 제10폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제10경사각도와 상기 제3각도 사이의 제11경사각도로 경사진 제11폴딩면이 외주면에 마련된 제11폴딩롤러, 상기 제11폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제3각도에 대응되는 제12경사각도로 경사진 제12폴딩면이 외주면에 마련된 제12폴딩롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제9 내지 제12폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제9 내지 제12폴딩롤러로 각각 가압하는 제9 내지 제12폴딩 가압롤러를 포함하며, 상기 제9 내지 제12폴딩 가압롤러는 상기 제9 내지 제12폴딩롤러를 향해 각각 돌출되어 상기 파우치 날개와 접촉되는 제9 내지 제12폴딩 가압날개를 각각 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2유지부는, 상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 이송시키는 적어도 하나의 제3유지롤러 및, 상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제3유지롤러와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련되되, 상기 제3유지롤러의 회전 중심인 제3유치축에 대해 상기 제3각도로 교차하는 회전 중심인 제4유지축이 마련되어, 상기 제3각도로 상기 파우치 날개를 간섭시키는 제4유지롤러를 포함하며, 상기 제3유지롤러의 제3유지축에 제2유지 가열부재가 마련되어 상기 파우치 날개를 가열시키며, 상기 제3유지롤러의 단부에는 상기 제2유지 가열부재와 전기적으로 연결되는 제2유지 가열라인이 연결되는 제2유지 슬립 링(Slip ring)이 개재될 수 있다.

또한, 상기 제1포밍부, 제1폴딩부, 제1유지부, 제2폴딩부, 제2포밍부, 제3폴딩부 및 제2유지부는 각각 프레임에 의해 지지되는 복수의 롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의한 이차 전치의 폴딩장치는, 이차 전지가 수용된 파우치의 파우치 날개를 이송 경로에 마련되어, 상기 파우치 날개를 가열 및 제1각도 폴딩을 위한 라인을 포밍(Forming)시키는 제1포밍부, 상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제1각도로 폴딩(Folding)시키는 복수의 폴딩롤러를 포함하는 제1폴딩부, 상기 제1각도로 폴딩된 상기 파우치 날개를 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 폴딩시키는 복수의 폴딩롤러를 포함하는 제2폴딩부, 상기 제2폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 가열 및 상기 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 포밍시키는 제2포밍부 및, 상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키는 복수의 폴딩롤러를 포함하는 제3폴딩부를 포함한다.

또한, 상기 제1포밍부 및 제2포밍부는 가열부재가 각각 내장된 적어도 하나의 가열롤러 및 상기 가열롤러로 상기 파우치 날개를 가압하는 적어도 하나의 가압롤러를 각각 포함하여, 상기 파우치 날개를 가열하며, 상기 적어도 하나의 가열롤러는 열전도성 금속 재질로 마련될 수 있다.

또한, 상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제1각도로 유지시키는 제1유지부 및, 상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제3각도로 유지시키는 제2유지부를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 파우치 날개를 가열하여 포밍라인을 형성시킨 후에 폴딩시킴으로써, 선명한 포밍라인 형성으로 인한 폴딩 품질 향상에 유리하다.

둘째, 포밍 동작이 기존의 가압 방식에서 벗어나 파우치 날개를 이송과 동시에 포밍시키는 포밍롤러를 이용함으로써, 공정 사이클 및 공정 시간을 단축시켜 경제성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 별도의 가열 공정 없이, 파우치 날개를 이송시키는 롤러의 내부에 가열수단이 내장됨으로써, 간단한 제조 공정으로 열손실 없는 최적의 폴딩 작업이 가능하다.

넷째, 파우치 날개를 이송시키는 롤러에 내장된 가열부재로 인해 적정 가열 온도를 유지함으로써, 파우치 내부의 셀의 크랙(Crack) 발생과 같은 제조 불량율을 저감시킬 수 있다.

다섯째, 간단한 제조 공정을 통해 폴딩 품질이 우수한 파우치 날개를 제공할 수 있어, 밀봉성이 우수한 고 품질의 파우치가 적용된 이차 전지를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 바람직한 일 실시예에 의한 이차 전지의 폴딩장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제1포밍부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1포밍부의 제1가열롤러를 절단하여 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1포밍부의 제1포밍롤러와 제1포밍 가압롤러를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절단하여 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제1폴딩부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제1유지부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제2폴딩부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제2포밍부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 10은 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제3폴딩부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제2유지부를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 12는 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제1포밍 동작, 제1폴딩 동작 및 제1유지 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 13은 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제2폴딩 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 순서도이다. 그리고,
도 14는 도 1에 도시된 이차 전지의 폴딩장치의 제2포밍 동작, 제3폴딩 동작 및 제2유지 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 이차 전지의 폴딩장치(1)는 제1포밍부(100), 제1폴딩부(200), 제1유지부(300), 제2폴딩부(400), 제2포밍부(500), 제3폴딩부(600) 및 제2유지부(700)를 포함한다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 이차 전지의 폴딩장치(1)는 전극 조립체(미도시)가 전해액(미도시)과 함께 수용된 파우치(P)로 구성된 이차 전지(B)를 이송하는 경로에 설치된다. 여기서, 파우치(P)의 테두리에는 소정 길이 연장된 파우치 날개(W)가 마련되며, 본 실시예에 의한 이차 전지의 폴딩장치(1)가 파우치 날개(W)를 폴딩한다.

제1포밍부(100)는 파우치 날개(W)가 진입하면, 가열 및 제1각도 폴딩을 위한 라인을 포밍(Forming)시킨다. 이러한 제1포밍부(100)는 제1가열롤러(110), 제1가압롤러(120), 제1포밍롤러(130) 및 제1포밍 가압롤러(140)를 포함한다.

제1가열롤러(110)는 도 2의 도시와 같이, 제1프레임(101)에 지지되되, 내부에 제1가열부재(111)가 내장되어 파우치 날개(W)를 가열하도록 회전한다. 이러한 제1가열롤러(110)는 적어도 하나 마련되며, 본 실시예에서는 4개 마련되는 것으로 예시하나 한정사항은 아니다.

도 3의 도시와 같이, 제1가열롤러(110)는 파우치 날개(W)를 간섭하는 일단과, 일단으로부터 길이방향으로 연장되는 타단을 구비하는 원통 형상으로 마련된다. 또한, 제1가열롤러(110)의 회전 중심축에는 제1가열부재(111)가 동축 설치되어 제1가열롤러(110)와 함께 제1가열부재(111)가 회전된다. 여기서, 제1가열부재(111)는 제1가열롤러(110)의 타단을 통해 제1가열라인(112)과 연결되어 외부의 전원공급수단(미도시)과 전기적으로 연결된다. 이때, 제1가열롤러(110)와 함께 회전되는 제1가열부재(111)의 회전시 제1가열라인(112)의 꼬임을 방지하기 위해, 제1가열롤러(110)의 단부 즉, 타단에 제1슬립 링(Slip ring)(113)이 개재된다.

참고로, 제1가열롤러(110)는 제1가열부재(111)에 의한 열전도율이 우수한 금속 재질로 마련되며, 본 실시예에서는 STS304를 포함하는 스테인레스 강을 포함할 수 있다.

제1가압롤러(120)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 적어도 하나의 제1가열롤러(110)와 각각 대면하여 회전하도록 적어도 하나 마련되어, 제1서브 프레임(102)에 지지된다. 여기서, 제1서브 프레임(102)은 제1프레임(101)에 대해 결합된 상태이다.

본 실시예에서는 4개의 제1가열롤러(110)에 대응하여 제1가압롤러(120)가 4개 마련되는 것으로 예시하나, 한정사항은 아니다. 이러한 제1가압롤러(120)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 각각 대면하여 회전함으로써, 파우치 날개(W)를 제1가열롤러(110)로 각각 가압한다. 여기서, 제1가압롤러(120)는 별도의 가열수단이 내장되지 않으며, 제1가열롤러(110)보다 짧은 원통 형상을 가지되, 제1가열롤러(110)의 일단과 소정 면적을 가지고 접촉되어 회전 가능한 형상을 가진다.

참고로, 제1가압롤러(120)는 제1가열롤러(110)의 회전력에 간섭되어 피동될 수 있다. 반대로, 제1가압롤러(120)의 회전력에 의해 제1가열롤러(110)가 피동되는 변형예도 가능하다.

제1포밍롤러(130)는 적어도 하나 즉, 4개의 제1가열롤러(110) 중 적어도 어느 하나와 이웃하여 회전하도록 마련되며, 파우치 날개(W)를 제1각도로 폴딩시키기 위한 제1포밍라인(131)이 외주면에 마련된다. 본 실시예에서는 4개의 제1가열롤러(110)들 중 가운데에 제1포밍롤러(130)가 마련되도록, 제1포밍롤러(130)는 제1프레임(101)에 지지될 수 있다.

도 5의 도시와 같이, 제1포밍롤러(130)의 회전 중심축에는 제1포밍 가열부재(132)가 삽입되어 가열된다. 여기서, 제1포밍롤러(130)는 제1가열롤러(110)와 유사한 길이를 가지는 원통 형상을 가진다. 이때, 제1포밍롤러(130)의 일단에는 제1포밍라인(131)이 마련되며, 타단에는 제1포밍 가열부재(132)와 전기적으로 연결되는 제1포밍 가열라인(133)의 회전시 꼬임을 방지하기 위한 제1포밍 슬립 링(134)이 개재된다.

제1포밍 가압롤러(140)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 제1포밍롤러(130)와 대면하여 회전하도록 제1서브 프레임(102)에 마련되되, 적어도 하나의 제1가압롤러(120)와 이웃하게 마련된다. 이때, 제1포밍 가압롤러(140)는 제1포밍롤러(130)의 회전력에 의해 피동될 수 있다.

제1포밍 가압롤러(140)는 제1가열롤러(110)보다 짧은 제1가압롤러(120)와 유사한 길이를 가지고 4개의 제1가압롤러(120)의 사이에 위치하여, 제1포밍롤러(130)에 대해 가압 회전된다. 여기서, 제1포밍 가압롤러(140)에는 도 5의 도시와 같이, 가압 회전되는 제1포밍롤러(130)의 제1포밍라인(131)과 대면하는 제1포밍 가압라인(141)이 외주면에 마련된다.

파우치 날개(W)를 제1각도로 폴딩시키기 위한 제1포밍라인(131) 및 제1포밍 가압라인(141)은 제1포밍롤러(130) 및 제1포밍 가압롤러(140)에 대해 각각 음각 및 양각, 양각 및 음각 또는, 양각 및 양각으로 형성될 수 있다. 그로 인해, 파우치 날개(W)가 제1포밍롤러(130) 및 제1포밍 가압롤러(140)의 사이에 경유함으로써 제1각도로 폴딩됨을 가이드하기 위한 포밍라인이 형성되게 된다.

참고로, 본 실시예에서는 제1포밍라인(131)이 음각으로 제1포밍롤러(130)의 외주면을 따라 형성되고, 제1포밍 가압라인(141)은 양각으로 제1포밍 가압롤러(140)의 외주면을 따라 형성되는 것으로 예시한다. 그로 인해, 음각인 제1포밍라인(131)과 양각인 제1포밍 가압라인(141)의 사이에 파우치 날개(W)가 이송되어, 제1각도 폴딩을 위한 라인이 포밍된다.

한편, 제1각도는 파우치 날개(W)의 이차 전지의 폴딩장치(1)로 진입되는 최초 상태인 초기 위치를 기준으로 85°내지 95°의 범위를 가지며, 본 실시예에서는 대략 90°인 것으로 예시한다.

이상과 같이, 제1포밍부(100)는 별도의 포밍을 위한 가압수단 없이, 파우치 날개(W)의 이송을 가이드함과 동시에 가열 및 포밍시킴으로써, 공정 사이클 및 공정시간을 단축시킨다. 이때, 파우치 날개(W)가 가열된 상태로 제1각도에 대응되는 제1포밍라인(131)이 선명하게 포밍될 수 있어, 열손실 없으며 작업성이 우수하다.

제1폴딩부(200)는 제1포밍부(100)를 경유한 파우치 날개(W)를 제1각도로 폴딩(Folding)시킨다. 이러한 제1폴딩부(200)는 도 6의 도시와 같이, 제2프레임(201)에 지지되는 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240) 및, 제2서브 프레임(202)에 지지되는 제1 내지 제4폴딩 가압롤러(250)(260)(270)(280)를 포함한다. 여기서, 제2프레임(201)과 제2서브 프레임(202)은 상호 결합된다.

제1폴딩롤러(210)는 제1포밍부(100)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되는 유입측에 마련된다. 또한, 제1폴딩롤러(210)는 O°에서 제1각도 사이의 제1경사각도로 경사진 제1폴딩면(211)이 외주면에 마련된다. 즉, 제1폴딩면(211)은 0°에서 90°사이의 각도를 가지며, 바람직하게는 0°에서 30°사이의 각도를 가짐이 좋다.

제2폴딩롤러(220)는 제1폴딩롤러(210)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제1경사각도와 제1각도 사이의 제2경사각도로 경사진 제2폴딩면(221)이 외주면에 마련된다. 제3폴딩롤러(230)는 제2폴딩롤러(220)를 경유한 파우치 날개가 유입되며, 제2경사각도와 제1각도 사이의 제3경사각도로 경사진 제3폴딩면(231)이 외주면에 마련된다. 제4폴딩롤러(240)는 제3폴딩롤러(230)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제1각도에 대응되는 제4경사각도로 경사진 제4폴딩면(241)이 외주면에 마련된다. 즉, 제1 내지 제4경사각도는 점차 제1각도에 근접한 각도를 가짐으로써, 파우치 날개(W)를 제1각도로 점차 폴딩시킨다.

여기서, 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)는 외부의 미도시된 전원공급수단과 제1 내지 제4폴딩라인(212)(222)(232)(242)을 통해 각각 전기적으로 연결되어 회전된다. 이때, 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)의 회전시 제1 내지 제4폴딩라인(212)(222)(232)(242)의 꼬임을 방지하기 위해, 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)의 단부에는 제1 내지 제4폴딩라인(212)(222)(232)(242)과 각각 연결되는 제1 내지 제4폴딩 슬립 링(213)(223)(233)(243)이 개재된다.

제1 내지 제4폴딩 가압롤러(250)(260)(270)(280)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)와 각각 마주하여, 파우치 날개(W)를 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)로 각각 가압한다. 여기서, 제1 내지 제4폴딩 가압롤러(250)(260)(270)(280)는 파우치 날개(W)와 접촉되는 제1 내지 제4폴딩 가압날개(251)(261)(271)(281)를 각각 포함한다. 제1 내지 제4폴딩 가압날개(251)(261)(271)(281)는 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)를 향해 돌출되어, 제1 내지 제4경사각로로 순차적으로 폴딩되는 파우치 날개(W)를 가압 간섭하게 된다. 이때, 제1 내지 제4폴딩 가압롤러(250)(260)(270)(280)는 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)의 회전력에 피동될 수 있다.

이상과 같이, 파우치 날개(W)는 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)들과 제1 내지 제4폴딩 가압롤러(250)(260)(270)(280)들을 순차적으로 경유함으로써, 제1각도에 점차 근접해지는 제1 내지 제4경사각도를 각각 가지는 제1 내지 제4폴딩면(211)(221)(231)(241)에 의해 제1각도로 점차 폴딩된다.

제1유지부(300)는 제1폴딩부(200)를 경유한 파우치 날개(W)를 가열 및 제1각도로 유지시킨다. 이를 위해, 제1유지부(300)는 도 7의 도시와 같이, 제3프레임(301)에 지지되는 제1유지롤러(310) 및, 제3프레임(301)에 결합되는 제3서브 프레임(302)에 지지되는 제2유지롤러(320)를 포함한다.

제1유지롤러(310)는 제1폴딩부(200)를 경유한 파우치 날개(W)를 이송시키도록 적어도 하나 마련된다. 본 실시예에서는 제1유지롤러(310)가 제1폴딩부(200)의 제4폴딩롤러(240) 및 제4폴딩 가압롤러(280)의 사이를 경유한 파우치 날개(W)의 제1각도 폴딩을 유지하도록 2개의 제1유지롤러(310)를 포함하는 것으로 예시한다.

또한, 제1유지롤러(310)는 제1유지축(311)을 중심으로 회전되되, 제1유지축(311)에는 상술한 제1포밍부(100)의 제1가열부재(111)와 마찬가지로 축 방향으로 제1유지 가열부재(312)가 마련된다. 그로 인해, 파우치 날개(W)는 제1각도로 폴딩되어 제2각도로 폴딩되기 전에, 제1각도 폴딩이 유지됨과 동시에 후행하는 폴딩 작업을 위해 가열될 수 있어, 폴딩 품질 향상에 유리하다.

제1유지 가열부재(312)는 제1유지롤러(310)와 함께 회전되며, 제1유지롤러(310)의 단부에 개재되어 제1유지 가열부재(312)와 전기적으로 연결되는 제1유지 가열라인(313)이 마련되는 제1유지 슬립 링(314)에 의해 제1유지 가열라인(313)의 꼬임이 방지된다.

제2유지롤러(320)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 적어도 하나의 제1유지롤러(310)와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련된다. 본 실시예에서는 2개의 제1유지롤러(310)와 대응되도록 제2유지롤러(320)도 2개 마련된다. 제2유지롤러(320)는 제1유지롤러(310)의 회전 중심인 제1유치축(311)에 대해 제1각도 즉, 90°로 교차하는 회전 중심인 제2유지축(321)이 마련되어, 제1각도로 파우치 날개(W)를 간섭한다.

즉, 제1 및 제2유지롤러(310)(320)는 각각의 회전 중심인 제1 및 제2유지축(311)(321)이 대략 제1각도에 대응되는 90°각도로 교차함으로써, 제1각도인 90°로 폴딩된 파우치 날개(W)를 폴딩 유지시킨다. 이와 동시에, 제1유지롤러(310)는 제1유지축(311)에 마련된 제1유지 가열부재(312)와 함께 회전됨으로써, 이송되는 파우치 날개(W)를 제1각도로 유지시킴과 동시에 가열한다.

참고로, 제1유지롤러(310)는 제1가열롤러(110)와 마찬가지로, 동축 마련된 제1유지 가열부재(312)에 의한 열전도율이 우수하도록 스테인레스 강을 포함하는 금속 재질로 마련된다. 이러한 구성으로 인해, 제1유지부(300)는 파우치 날개(W)의 이송과 동시에 가열할 수 있어, 공정 사이클 및 공정 시간 단축에 유리하다.

제2폴딩부(400)는 제1유지부(300)를 경유한 파우치 날개(W)를 제1각도와 상이한 제2각도로 폴딩시킨다. 여기서, 제2각도는 파우치 날개(W)의 초기 위치를 기준으로, 제1각도보다 큰 대략 175° 내지 185°이며, 본 실시예에서는 180°인 것으로 예시한다. 즉, 제2각도는 제1각도를 기준으로는 90°이며, 파우치 날개(W)의 초기 위치를 기준으로는 180°이다.

이러한 제2폴딩부(400)는 도 8의 도시와 같이, 제4프레임(401)에 지지되는 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440) 및, 제4서브 프레임(402)에 지지되는 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)를 포함한다. 여기서, 제4프레임(401)과 제4서브 프레임(402)는 상호 결합된 상태이다.

제5폴딩롤러(410)는 제1유지부(300)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되는 유입측에 마련되어, 제1각도에서 제2각도 사이의 제5경사각도로 경사진 제5폴딩면(411)이 외주면에 마련된다. 제6폴딩롤러(420)는 제5폴딩롤러(410)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제5경사각도와 제2각도 사이의 제6경사각도로 경사진 제6폴딩면(421)이 외주면에 마련된다.

제7폴딩롤러(430)는 제6폴딩롤러(420)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제6경사각도와 제2각도 사이의 제7경사각도로 경사진 제7폴딩면(431)이 외주면에 마련된다. 또한, 제8폴딩롤러(440)는 제7폴딩롤러(430)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제2각도에 대응되는 제8경사각도로 경사진 제8폴딩면(441)이 외주면에 마련된다.

참고로, 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)는 각각 제4프레임(401)에 축 지지되는 제5 내지 제8폴딩축(412)(422)(432)(442)을 구비하여, 제4프레임(401)에 대해 회전된다.

이상과 같이, 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)들에 각각 마련된 제5 내지 제8폴딩면(411)(421)(431)(441)은 제1각도에서 제2각도를 향해 점차 커지는 제5 내지 제8경사각도를 가진다. 그로 인해, 제1각도로 폴딩된 파우치 날개(W)는 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)를 순차적으로 경유하여, 180°에 대응되는 제2각도로 점차 폴딩된다.

제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)와 각각 마주하여 파우치 날개(W)를 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)로 각각 가압한다. 여기서, 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)는 파우치 날개(W)와 접촉되는 제5 내지 제8폴딩 가압날개(451)(461)(471)(481)를 각각 포함한다. 또한, 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)는 제4서브 프레임(402)에 대해 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)의 회전축과 교차하도록 지지된다.

이러한 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)은 외부의 전원공급수단(미도시)와 전기적으로 연결되는 제5 내지 제8폴딩라인(452)(462)(472)(482)과 각각 전기적으로 연결되어 회전된다. 이때, 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480) 각각의 단부에는 제5 내지 제8폴딩라인(452)(462)(472)(482)의 꼬임을 방지하도록 제5 내지 제8폴딩 슬립 링(453)(463)(473)(483)이 개재된다.

한편, 제5 내지 제8폴딩 가압날개(451)(461)(471)(481)는 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)의 제5 내지 제8폴딩면(441)을 향해 돌출되어, 제5 내지 제8경사각도로 순차적으로 폴딩되는 파우치 날개(W)를 간섭하여 폴딩을 가이드한다. 그로 인해, 파우치 날개(W)는 상호 맞물려 회전되는 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)들과 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)들을 순차적으로 경유함으로써, 제2각도에 점차 근접해지는 제5 내지 제8경사각도를 각각 가지는 제5 내지 제8폴딩면(411)(421)(431)(441)에 간섭되어 제2각도로 점차 폴딩된다.

제2포밍부(500)는 제2폴딩부(400)를 경유한 파우치 날개(W)를 가열함과 동시에, 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 포밍시킨다. 즉, 제2포밍부(500)는 제8폴딩롤러(440)와 제8폴딩 가압롤러(480)의 사이를 경유한 파우치 날개(W)에 파우치 날개(W)의 초기 위치를 기준으로 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩되기 위한 제2포밍라인(531)을 형성시킨다. 여기서, 제3각도는 파우치 날개(W)의 초기 위치를 기준으로, 265° 내지 275°의 범위일 수 있으며, 본 실시예에서는 270°인 것으로 예시한다. 즉, 제3각도는 제2각도를 기준으로 90°도 폴딩되는 각도이다.

이러한 제2포밍부(500)는 도 9의 도시와 같이, 제2가열롤러(510), 제2가압롤러(520), 제2포밍롤러(530) 및 제2포밍 가압롤러(540)를 포함한다. 여기서, 제2가열롤러(510) 및 제2포밍롤러(530)는 제5프레임(501)에 지지되고, 제2가압롤러(520) 및 제2포밍 가압롤러(540)는 제5서브 프레임(502)에 지지된다. 이때, 제5프레임(501)에 대해 제5서브 프레임(502)은 상호 결합된 상태이다.

제2가열롤러(510)는 내부에 제2가열부재(511)가 내장되어 제2폴딩부(400)를 경유한 파우치 날개(W)를 가열하도록 회전한다. 이러한 제2가열롤러(510)는 적어도 하나 마련되며, 본 실시예에서는 한 개 마련되는 것으로 예시한다.

제2가열부재(511)는 제1가열부재(111)와 마찬가지로, 제2가열롤러(510)의 회전 중심축에 동축 설치되어 제2가열롤러(510)와 함께 회전된다. 제2가열부재(511)는 외부의 전원공급수단(미도시)와 제2가열라인(512)을 통해 전기적으로 연결되어, 가열된다. 여기서, 제2가열롤러(510)와 함께 제2가열부재(511)됨에 있어서 제2가열라인(512)의 꼬임을 방지하기 위해, 제2가열롤러(510)의 단부에는 제2가열라인(512)과 연결되는 제2슬립 링(513)이 개재된다.

참고로, 제2가열롤러(510)는 앞서 설명한 제1가열롤러(110)와 마찬가지로, 열전도율이 우수한 스테인레스 강을 포함하는 금속 재질로 마련되어, 파우치 날개(W)를 가열한 상태로 파우치 날개(W)가 후술할 제2포밍롤러(530)로 이송됨으로써 제2각도로 선명한 포밍이 가능하다.

제2가압롤러(520)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 적어도 하나의 제2가열롤러(510)와 각각 대면하여 회전하도록 적어도 하나 마련되며, 본 실시예에서는 하나의 제2가열롤러(510)에 대응하여 제2가압롤러(520)도 하나 마련될 수 있다. 제2가압롤러(520)는 제2가열롤러(510)와의 사이를 경유하는 파우치 날개(W)를 제2가열롤러(510)로 가압하여 가열시킨다. 이때, 제2가압롤러(520)는 제1가열롤러(510)의 회전력에 의해 피동될 수 있다.

제2포밍롤러(530)는 제2가열롤러(510)와 이웃하여 회전하도록 마련되며, 파우치 날개(W)를 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 형성시킬 수 있는 제2포밍라인(531)이 외주면에 마련된다. 이러한 제2포밍롤러(530)는 내부의 중심 축에 제2포밍 가열부재(532)가 마련되어 가열되며, 제2포밍롤러(530)는 열전도율이 우수한 스테인레스 강을 포함하는 금속 재질로 마련된다.

또한, 제2포밍롤러(530)에 마련된 제2포밍 가열부재(532)는 외부의 전원공급수단(미도시)와 연결된 제2포밍 가열라인(533)을 통해 전원을 공급받는다. 여기서, 제2포밍롤러(530)의 회전에 의한 제2포밍 가열라인(533)의 꼬임을 방지하기 위해, 제2포밍롤러(530)의 단부에는 제2포밍 슬립 링(534)이 개재되어, 제2포밍 가열라인(533)과 연결된다.

제2포밍 가압롤러(540)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 제2포밍롤러(530)와 대면하여 회전하도록 마련되되, 제2가압롤러(520)와 이웃하게 마련되며, 제2포밍라인(531)과 대면하는 제2포밍 가압라인(533)이 외주면에 마련된다. 여기서, 제1포밍부(100)와 마찬가지로, 제2포밍라인(531)은 음각으로 마련되고, 제2포밍 가압라인(533)은 양각으로 제2포밍롤러(530) 및 제2포밍 가압롤러(530)의 외주면을 따라 형성됨이 좋다. 그로 인해, 파우치 날개(W)가 제2가열롤러(510)를 경유하여 가열된 상태로 제2포밍롤러(530) 및 제2포밍 가압롤러(540)의 사이에 경유함으로써, 제3각도로 폴딩됨을 가이드하기 위한 라인이 형성되게 된다.

제3폴딩부(600)는 제2포밍부(500)를 경유한 파우치 날개(W)를 제3각도로 폴딩시킨다. 도 10의 도시와 같이, 제3폴딩부(600)는 제6프레임(601)에 지지되는 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640) 및, 제6서브 프레임(602)에 지지되는 제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)를 포함한다. 여기서, 제6프레임(601)과 제6서브 프레임(602)은 상호 결합된다.

제9폴딩롤러(610)는 제2포밍부(500)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되는 유입측에 마련되어, 제2각도에서 제3각도 사이의 제9경사각도로 경사진 제9폴딩면(611)이 외주면에 마련된다. 제10폴딩롤러(620)는 제9폴딩롤러(610)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제9경사각도와 제3각도 사이의 제10경사각도로 경사진 제10폴딩면(621)이 외주면에 마련된다.

제11폴딩롤러(630)는 제10폴딩롤러(620)를 경유한 파우치 날개가 유입되며, 제10경사각도와 제3각도 사이의 제11경사각도로 경사진 제11폴딩면(631)이 외주면에 마련된다. 또한, 제12폴딩롤러(640)는 제11폴딩롤러(630)를 경유한 파우치 날개(W)가 유입되며, 제3각도에 대응되는 제12경사각도로 경사진 제12폴딩면(641)이 외주면에 마련된다.

이러한 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)는 외부의 전원공급수단(미도시)과 제9 내지 제12폴딩라인(612)(622)(632)(642)을 통해 각각 연결되어 회전된다. 이때, 제9 내지 제12폴딩라인(612)(622)(632)(642)은 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)의 단부에 개재된 제9 내지 제12폴딩 슬립링(613)(623)(633)(643)과 연결되어 꼬임이 방지된다.

제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)와 각각 마주하여 파우치 날개(W)를 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)로 각각 가압한다. 여기서, 제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)는 제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)를 향해 각각 돌출되어, 파우치 날개(W)와 접촉되는 제9 내지 제12폴딩 가압날개(651)(661)(671)(681)를 각각 포함한다.

한편, 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)들에 각각 마련된 제9 내지 제12폴딩면(611)(621)(631)(641)은 제2각도에서 제3각도를 향해 점차 커지는 제9 내지 제12경사각도를 가진다. 그로 인해, 제2각도로 폴딩된 파우치 날개(W)는 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)를 순차적으로 경유하여, 제9 내지 제12폴딩면 제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)과 제9 내지 제12폴딩 가압날개 제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)의 간섭에 의해 270°에 대응되는 제3각도로 점차 폴딩된다.

제2유지부(700)는 제3폴딩부(600)를 경유한 파우치 날개(W)를 가열함과 아울러, 제3각도로 폴딩된 상태를 유지시킨다. 이를 위해, 제2유지부(700)는 도 11의 도시와 같이, 제7프레임(701)에 지지되는 제3유지롤러(710) 및 제7서브 프레임(702)에 지지되는 제4유지롤러(720)를 포함한다. 여기서, 제7프레임(701) 및 제7서브 프레임(702)은 상호 결합된 상태이다.

제3유지롤러(710)는 제3폴딩부(600)를 경유한 파우치 날개(W)를 이송시키기 위해 적어도 하나 마련된다. 본 실시예에서는 제3유지롤러(710)가 한 개 마련되는 것으로 예시하나, 한정사항은 아니다.

제4유지롤러(720)는 파우치 날개(W)를 사이에 두고 제3유지롤러(710)와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련된다. 즉, 제4유지롤러(720)는 제3유지롤러(710)에 대응하여 한 개 마련되어, 제3유지롤러(710)와 맞물려 회전된다. 또한, 제4유지롤러(720)는 제3유지롤러(710)의 회전 중심인 제3유치축(711)에 대해 제3각도로 교차하도록 회전 중심인 제4유지축(721)이 마련되어, 제3각도로 파우치 날개(W)를 간섭시킨다.

한편, 제3유지롤러(710)의 제3유지축(711)에는 제2유지 가열부재(712)가 동축 마련되어 파우치 날개(W)를 가열시킨다. 이때, 제3유지롤러(710)는 앞서 설명하는 제1 및 제2가열롤러(510), 제1유지롤러(310)와 마찬가지로 열전도율이 우수한 스테인레스 강을 포함하는 금속 재질로 마련됨이 좋다.

아울러, 제3유지롤러(710)의 단부에는 동축 마련된 제2유지 가열부재(712)와 전기적으로 연결되는 제2유지 가열라인(713)이 연결되는 제2유지 슬립 링(714)이 개재되어, 제2유지 가열라인(713)의 꼬임을 방지한다. 참고로, 제4유지롤러(720)의 단부에도 제4유지 슬립 링(723)이 개재되어, 외부의 전원공급수단(미도시)과 제4유지롤러(720)가 제2유지라인(722)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 이차 전지의 폴딩장치(1)의 폴딩 동작을 도 12 내지 도 14을 참고하여, 순차적으로 설명한다. 참고로, 도 12 내지 도 14에서 화살표는 파우치 날개(W)의 이송 방향이다.

도 12와 같이, 파우치 날개(W)는 제1포밍부(100)로 진입한다. 보다 구체적으로, 제1포밍부(100)로 유입된 파우치 날개(W)는 제1가열롤러(110)와 제1가압롤러(120)를 경유하여, 가열된다. 가열된 파우치 날개(W)는 제1포밍롤러(130)와 제1포밍 가압롤러(140)의 사이를 경유하여, 제1포밍라인(131)과 대응되는 위치에 제1각도 폴딩을 위한 라인이 포밍된다(도 5 참조).

이때, 파우치 날개(W)는 제1포밍롤러(130)에 내장된 제1포밍 가열부재(132)에 의해 가열과 동시에 제1각도의 폴딩을 위한 라인이 포밍된다. 이렇게 제1포밍라인(131)이 포밍된 파우치 날개(W)는 제1포밍롤러(130) 및 제1포밍 가압롤러(140)를 벗어나 제1가열롤러(110) 및 제1가압롤러(120)를 더 경유한 후에, 제1폴딩부(200)로 진입될 수 있다.

제1폴딩부(200)로 유입된 파우치 날개(W)는 제1 내지 제4폴딩롤러(210)(220)(230)(240)와 제1 내지 제4폴딩 가압롤러(250)(260)(270)(280)의 사이를 순차적으로 경유한다. 그로 인해, 파우치 날개(W)는 제1 내지 제4폴딩면(211)(221)(231)(241)과 제1 내지 제4폴딩 가압날개(251)(261)(271)(281)에 의해 순차적으로 간섭됨으로써, 제1각도 폴딩을 위한 포밍된 라인이 제1각도로 폴딩된다.

제1각도로 폴딩된 파우치 날개(W)는 제1유지부(300)로 유입되어, 제1 및 제2유지롤러(310)(320)에 의해 폴딩된 제1각도가 유지된다. 이때, 제1유지롤러(310)의 내부에도 제1유지 가열부재(312)가 마련됨으로써, 제1각도로 유지시키는 제1 및 제2유지롤러(310)(320)를 경유하는 파우치 날개(W)가 가열된다.

제1유지부(300)를 경유한 파우치 날개(W)는 도 13의 도시와 같이, 제2폴딩부(400)로 유입된다. 그로 인해, 파우치 날개(W)는 제5 내지 제8폴딩롤러(410)(420)(430)(440)와 제5 내지 제8폴딩 가압롤러(450)(460)(470)(480)의 사이를 순차적으로 경유함으로써, 파우치 날개(W)는 제5 내지 제8폴딩면(411)(421)(431)(441)과 제5 내지 제8폴딩 가압날개(451)(461)(471)(481)에 의해 제2각도로 폴딩된다.

제2각도로 폴딩된 파우치 날개(W)는 도 14와 같이, 제2포밍부(500)로 유입된다. 제2포밍부(500)로 유입된 파우치 날개(W)는 제2가열롤러(510)와 제2가압롤러(520)의 사이를 경유하여 제1가열부재(111)에 의해 가열된다. 가열된 파우치 날개(W)는 제2포밍롤러(530)와 제2포밍 가압롤러(540)에 의해 제3각도 폴딩을 위한 제2포밍라인(531)이 대응되는 위치에 라인이 포밍된다. 이때, 제2포밍롤러(530)에도 제2포밍 가열부재(532)가 내장됨에 따라. 파우치 날개(W)는 제2포밍라인(531)이 대응되는 위치에 라인이 포밍됨과 동시에 가열된다.

제2포밍라인(531)이 형성된 파우치 날개(W)는 제3폴딩부(600)로 유입된다. 그로 인해, 파우치 날개(W)는 제9 내지 제12폴딩롤러(610)(620)(630)(640)와 제9 내지 제12폴딩 가압롤러(650)(660)(670)(680)의 사이로 순차적으로 경유한다. 그로 인해, 파우치 날개(W)는 제9 내지 제12폴딩면(611)(621)(631)(641)과 제9 내지 제12폴딩 가압날개(651)(661)(671)(681)를 순차적으로 경유함으로써, 포밍된 라인이 제3각도로 폴딩된다. 이렇게 제3각도로 최종적으로 폴딩된 파우치 날개(W)는 제2유지부(700)의 제3 및 제4유지롤러(710)(720)의 사이를 경유하여 폴딩된 각도가 유지된다.

이상과 같이, 본 발명에서 설명하는 이차 전지의 폴딩장치(1)는 파우치 날개(W)를 제1 내지 제3각도로 순차적으로 폴딩시킴에 있어서, 제1 및 제3각도의 폴딩 동작 이전에 파우치 날개(W)에 제1 및 제2포밍라인(131)(531)를 이용해 폴딩 지점을 포밍시킨다. 이때, 파우치 날개(W)를 가열하여 폴딩을 위한 라인을 포밍함으로써, 선명한 라인 포밍으로 인한 폴딩 품질이 향상된다. 아울러, 포밍 동작이 제1 및 제2포밍롤러(130)(530)를 이용함으로써, 파우치 날개(W)를 이송과 함께 포밍시킬 수 있어, 공정 사이클 및 공정 시간을 단축시킬 수 있다.

한편, 별도의 가열 공정 없이, 파우치 날개(W)를 이송시키는 롤러의 내부에 가열수단이 내장됨으로써, 간단한 제조 공정으로 열손실 없는 최적의 폴딩 작업이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 이차 전지의 폴딩장치 100: 제1포밍부
110: 제1가열롤러 120: 제1가압롤러
130: 제1포밍롤러 140: 제1포밍 가압롤러
200: 제1폴딩부 210~240: 제1 내지 제4폴딩롤러
250~280: 제1 내지 제4폴딩 가압롤러 300: 제1유지부
310: 제1유지롤러 320: 제2유지롤러
400: 제2폴딩부 410~440: 제5 내지 제8폴딩롤러
450~480: 제5 내지 제8폴딩 가압롤러 500: 제2포밍부
510: 제2가열롤러 520: 제2가압롤러
530: 제2포밍롤러 540: 제2포밍 가압롤러
600: 제3폴딩부 610~640: 제9 내지 제12폴딩롤러
650~680: 제9 내지 제12폴딩 가압롤러 700: 제2유지부
710: 제3유지롤러 720: 제4유지롤러
B: 이차 전지 P: 파우치
W: 파우치 날개

Claims

이차 전지가 수용된 파우치의 파우치 날개가 진입하면, 가열 및 제1각도 폴딩을 위한 라인을 포밍(Forming)시키는 제1포밍부;
상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제1각도로 폴딩(Folding)시키는 제1폴딩부;
상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제1각도로 유지시키는 제1유지부;
상기 제1유지부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 폴딩시키는 제2폴딩부;
상기 제2폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 가열 및 상기 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 포밍시키는 제2포밍부;
상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키는 제3폴딩부; 및
상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제3각도로 유지시키는 제2유지부;
를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3각도는 상기 파우치 날개의 초기 위치를 기준으로, 85°내지 275°의 범위를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 파우치 날개의 초기 위치를 기준으로, 상기 제1각도는 85°내지 95°, 상기 제2각도는 175° 내지 185°그리고, 상기 제3각도는 265° 내지 275°의 범위를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1포밍부, 상기 제1유지부, 상기 제2포밍부 및 제2유지부는 가열부재가 각각 내장된 적어도 하나의 가열롤러 및 상기 가열롤러로 상기 파우치 날개를 가압하는 적어도 하나의 가압롤러를 각각 포함하여, 상기 파우치 날개를 가열하며,
상기 적어도 하나의 가열롤러는 열전도성 금속 재질로 마련되는 이차 전지의 폴딩장치.
제4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가열롤러는 상기 파우치 날개를 간섭하는 일단과 상기 일단으로부터 길이방향으로 연장되는 타단을 구비하는 원통 형상으로 마련되며,
상기 적어도 하나의 가열롤러의 회전 중심축에 상기 가열부재가 동축 설치되어 상기 적어도 하나의 가열롤러와 함께 회전되고, 상기 적어도 하나의 롤러의 타단에는 상기 가열부재와 전기적으로 연결되는 가열라인과 연결되는 슬립 링(Slip ring)이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 및 제2포밍부는 상기 적어도 하나의 가열롤러의 외주면에 상기 제1 및 제3각도 폴딩을 위한 포밍라인이 각각 마련되고, 상기 적어도 하나의 가압롤러의 외주면에는 상기 포밍라인에 대응되는 포밍 가압라인이 각각 마련되는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1포밍부는,
내부에 제1가열부재가 내장되어 상기 파우치 날개를 가열하도록 회전하는 적어도 하나의 제1가열롤러;
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제1가열롤러와 각각 대면하여 회전하도록 적어도 하나 마련되어, 상기 파우치 날개를 상기 적어도 하나의 제1가열롤러로 각각 가압하는 적어도 하나의 제1가압롤러;
상기 적어도 하나의 제1가열롤러 중 적어도 어느 하나와 이웃하여 회전하도록 마련되며, 상기 파우치 날개를 상기 제1각도로 폴딩시키기 위한 제1포밍라인이 외주면에 마련되는 제1포밍롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제1포밍롤러와 대면하여 회전하도록 마련되되, 상기 적어도 하나의 제1가압롤러와 이웃하게 마련되며, 상기 제1포밍라인과 대면하는 제1포밍 가압라인이 외주면에 마련되는 제1포밍 가압롤러;
를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제7항에 있어서,
상기 제1가열롤러의 회전 중심축에 상기 제1가열부재가 동축 설치되어 상기 제1가열롤러와 함께 회전되고, 상기 제1가열롤러의 단부에는 상기 제1가열부재와 전기적으로 연결되는 제1가열라인과 연결되는 제1슬립 링(Slip ring)이 개재되며,
상기 제1포밍롤러의 회전 중심축에 제1포밍 가열부재가 삽입되어 가열되고, 상기 제1포밍롤러의 단부에는 상기 제1포밍 가열부재와 전기적으로 연결되는 제1포밍 가열라인과 연결되는 제1포밍 슬립 링이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3폴딩부는,
상기 파우치 날개가 이송되는 이송방향을 기준으로부터, 유입측으로부터 배출측을 향해 갈수록 각각 상기 제1 내지 제3각도에 점점 가까워지는 경사각도를 가지는 폴딩면이 각각의 외주면에 마련되도록 복수개 마련되는 복수의 폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 복수의 폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 복수의 폴딩롤러에 각각 가압하는 복수의 폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 복수의 폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
제1폴딩부는,
상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, O°에서 상기 제1각도 사이의 제1경사각도로 경사진 제1폴딩면이 외주면에 마련된 제1폴딩롤러;
상기 제1폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제1경사각도와 상기 제1각도 사이의 제2경사각도로 경사진 제2폴딩면이 외주면에 마련된 제2폴딩롤러;
상기 제2폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제2경사각도와 상기 제1각도 사이의 제3경사각도로 경사진 제3폴딩면이 외주면에 마련된 제3폴딩롤러;
상기 제3폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제1각도에 대응되는 제4경사각도로 경사진 제4폴딩면이 외주면에 마련된 제4폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제1 내지 제4폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제1 내지 제4폴딩롤러로 각각 가압하는 제1 내지 제4폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 제1 내지 제4폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 제1 내지 제4폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1유지부는,
상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 이송시키는 적어도 하나의 제1유지롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제1유지롤러와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련되되, 상기 제1유지롤러의 회전 중심인 제1유치축에 대해 상기 제1각도로 교차하는 회전 중심인 제2유지축이 마련되어, 상기 제1각도로 상기 파우치 날개를 간섭시키는 제2유지롤러;
를 포함하며,
상기 제1유지롤러의 제1유지축에 제1유지 가열부재가 마련되어 상기 파우치 날개를 가열시키며, 상기 제1유지롤러의 단부에는 상기 제1유지 가열부재와 전기적으로 연결되는 제1유지 가열라인이 연결되는 제1유지 슬립 링(Slip ring)이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제2폴딩부는,
상기 제1유지부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, 상기 제1각도에서 상기 제2각도 사이의 제5경사각도로 경사진 제5폴딩면이 외주면에 마련된 제5폴딩롤러;
상기 제5폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제5경사각도와 상기 제2각도 사이의 제6경사각도로 경사진 제6폴딩면이 외주면에 마련된 제6폴딩롤러;
상기 제6폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제6경사각도와 상기 제2각도 사이의 제7경사각도로 경사진 제7폴딩면이 외주면에 마련된 제7폴딩롤러;
상기 제7폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제2각도에 대응되는 제8경사각도로 경사진 제8폴딩면이 외주면에 마련된 제8폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제5 내지 제8폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제5 내지 제8폴딩롤러로 각각 가압하는 제5 내지 제8폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 제5 내지 제8폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 제5 내지 제8폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제2포밍부는,
내부에 제2가열부재가 내장되어 상기 제2폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열하도록 회전하는 적어도 하나의 제2가열롤러;
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제2가열롤러와 각각 대면하여 회전하도록 적어도 하나 마련되어, 상기 파우치 날개를 상기 적어도 하나의 제2가열롤러로 각각 가압하는 적어도 하나의 제2가압롤러;
상기 적어도 하나의 제2가열롤러 중 적어도 어느 하나와 이웃하여 회전하도록 마련되며, 상기 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키기 위한 제2포밍라인이 외주면에 마련되는 제2포밍롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제2포밍롤러와 대면하여 회전하도록 마련되되, 상기 적어도 하나의 제2가압롤러와 이웃하게 마련되며, 상기 제2포밍라인과 대면하는 제2포밍 가압라인이 외주면에 마련되는 제2포밍 가압롤러;
를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제13항에 있어서,
상기 제2가열롤러의 회전 중심축에 상기 제2가열부재가 동축 설치되어 상기 제2가열롤러와 함께 회전되고, 상기 제2가열롤러의 단부에는 상기 제2가열부재와 전기적으로 연결되는 제2가열라인과 연결되는 제2슬립 링(Slip ring)이 개재되며,
상기 제2포밍롤러의 회전 중심축에 제2포밍 가열부재가 삽입되어 가열되고, 상기 제2포밍롤러의 단부에는 상기 제2포밍 가열부재와 전기적으로 연결되는 제2포밍 가열라인과 연결되는 제2포밍 슬립 링이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제3폴딩부는,
상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, 상기 제2각도에서 제3각도 사이의 제9경사각도로 경사진 제9폴딩면이 외주면에 마련된 제9폴딩롤러;
상기 제9폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제9경사각도와 상기 제3각도 사이의 제10경사각도로 경사진 제10폴딩면이 외주면에 마련된 제10폴딩롤러;
상기 제10폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제10경사각도와 상기 제3각도 사이의 제11경사각도로 경사진 제11폴딩면이 외주면에 마련된 제11폴딩롤러;
상기 제11폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제3각도에 대응되는 제12경사각도로 경사진 제12폴딩면이 외주면에 마련된 제12폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제9 내지 제12폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제9 내지 제12폴딩롤러로 각각 가압하는 제9 내지 제12폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 제9 내지 제12폴딩 가압롤러는 상기 제9 내지 제12폴딩롤러를 향해 각각 돌출되어 상기 파우치 날개와 접촉되는 제9 내지 제12폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제2유지부는,
상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 이송시키는 적어도 하나의 제3유지롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제3유지롤러와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련되되, 상기 제3유지롤러의 회전 중심인 제3유치축에 대해 상기 제3각도로 교차하는 회전 중심인 제4유지축이 마련되어, 상기 제3각도로 상기 파우치 날개를 간섭시키는 제4유지롤러;
를 포함하며,
상기 제3유지롤러의 제3유지축에 제2유지 가열부재가 마련되어 상기 파우치 날개를 가열시키며, 상기 제3유지롤러의 단부에는 상기 제2유지 가열부재와 전기적으로 연결되는 제2유지 가열라인이 연결되는 제2유지 슬립 링(Slip ring)이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1포밍부, 제1폴딩부, 제1유지부, 제2폴딩부, 제2포밍부, 제3폴딩부 및 제2유지부는 각각 프레임에 의해 지지되는 복수의 롤러를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
이차 전지가 수용된 파우치의 파우치 날개를 이송 경로에 마련되어, 상기 파우치 날개를 가열 및 제1각도 폴딩을 위한 라인을 포밍(Forming)시키는 제1포밍부;
상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제1각도로 폴딩(Folding)시키는 복수의 폴딩롤러를 포함하는 제1폴딩부;
상기 제1각도로 폴딩된 상기 파우치 날개를 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 폴딩시키는 복수의 폴딩롤러를 포함하는 제2폴딩부;
상기 제2폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 가열 및 상기 제1 및 제2각도와 상이한 제3각도로 폴딩시키기 위한 라인을 포밍시키는 제2포밍부; 및
상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개를 상기 제3각도로 폴딩시키는 복수의 폴딩롤러를 포함하는 제3폴딩부;
를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제18항에 있어서,
상기 파우치 날개의 초기 위치를 기준으로, 상기 제1각도는 85°내지 95°, 상기 제2각도는 175° 내지 185°그리고, 상기 제3각도는 265° 내지 275°의 범위를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제18항에 있어서,
상기 제1포밍부 및 제2포밍부는 가열부재가 각각 내장된 적어도 하나의 가열롤러 및 상기 가열롤러로 상기 파우치 날개를 가압하는 적어도 하나의 가압롤러를 각각 포함하여, 상기 파우치 날개를 가열하며,
상기 적어도 하나의 가열롤러는 열전도성 금속 재질로 마련되는 이차 전지의 폴딩장치.
제20항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가열롤러는 상기 파우치 날개를 간섭하는 일단과 상기 일단으로부터 길이방향으로 연장되는 타단을 구비하는 원통 형상으로 마련되며,
상기 적어도 하나의 가열롤러의 회전 중심축에 상기 가열부재가 동축 설치되어 상기 적어도 하나의 가열롤러와 함께 회전되고, 상기 적어도 하나의 롤러의 타단에는 상기 가열부재와 전기적으로 연결되는 가열라인과 연결되는 슬립 링(Slip ring)이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제20항에 있어서,
상기 제1 및 제2포밍부는 상기 적어도 하나의 가열롤러의 외주면에 상기 제1 및 제3각도 폴딩을 위한 포밍라인이 각각 마련되고, 상기 적어도 하나의 가압롤러의 외주면에는 상기 포밍라인에 대응되는 포밍 가압라인이 각각 마련되는 이차 전지의 폴딩장치.
제18항에 있어서,
상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제1각도로 유지시키는 제1유지부; 및
상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 가열 및 상기 제3각도로 유지시키는 제2유지부;
를 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제23항에 있어서,
상기 제1유지부는,
상기 제1폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 이송시키는 적어도 하나의 제1유지롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제1유지롤러와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련되되, 상기 제1유지롤러의 회전 중심인 제1유치축에 대해 상기 제1각도로 교차하는 회전 중심인 제2유지축이 마련되어, 상기 제1각도로 상기 파우치 날개를 간섭시키는 제2유지롤러;
를 포함하며,
상기 제1유지롤러의 제1유지축에 제1유지 가열부재가 마련되어 상기 파우치 날개를 가열시키며, 상기 제1유지롤러의 단부에는 상기 제1유지 가열부재와 전기적으로 연결되는 제1유지 가열라인이 연결되는 제1유지 슬립 링(Slip ring)이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제23항에 있어서,
상기 제2유지부는,
상기 제3폴딩부를 경유한 상기 파우치 날개를 이송시키는 적어도 하나의 제3유지롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 제3유지롤러와 각각 마주하도록 적어도 하나 마련되되, 상기 제3유지롤러의 회전 중심인 제3유치축에 대해 상기 제3각도로 교차하는 회전 중심인 제4유지축이 마련되어, 상기 제3각도로 상기 파우치 날개를 간섭시키는 제4유지롤러;
를 포함하며,
상기 제3유지롤러의 제3유지축에 제2유지 가열부재가 마련되어 상기 파우치 날개를 가열시키며, 상기 제3유지롤러의 단부에는 상기 제2유지 가열부재와 전기적으로 연결되는 제2유지 가열라인이 연결되는 제2유지 슬립 링(Slip ring)이 개재되는 이차 전지의 폴딩장치.
제18항에 있어서,
제1폴딩부는,
상기 제1포밍부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, O°에서 상기 제1각도 사이의 제1경사각도로 경사진 제1폴딩면이 외주면에 마련된 제1폴딩롤러;
상기 제1폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제1경사각도와 상기 제1각도 사이의 제2경사각도로 경사진 제2폴딩면이 외주면에 마련된 제2폴딩롤러;
상기 제2폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제2경사각도와 상기 제1각도 사이의 제3경사각도로 경사진 제3폴딩면이 외주면에 마련된 제3폴딩롤러;
상기 제3폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제1각도에 대응되는 제4경사각도로 경사진 제4폴딩면이 외주면에 마련된 제4폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제1 내지 제4폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제1 내지 제4폴딩롤러로 각각 가압하는 제1 내지 제4폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 제1 내지 제4폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 제1 내지 제4폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제18항에 있어서,
상기 제2폴딩부는,
상기 제1유지부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, 상기 제1각도에서 상기 제2각도 사이의 제5경사각도로 경사진 제5폴딩면이 외주면에 마련된 제5폴딩롤러;
상기 제5폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제5경사각도와 상기 제2각도 사이의 제6경사각도로 경사진 제6폴딩면이 외주면에 마련된 제6폴딩롤러;
상기 제6폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제6경사각도와 상기 제2각도 사이의 제7경사각도로 경사진 제7폴딩면이 외주면에 마련된 제7폴딩롤러;
상기 제7폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제2각도에 대응되는 제8경사각도로 경사진 제8폴딩면이 외주면에 마련된 제8폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제5 내지 제8폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제5 내지 제8폴딩롤러로 각각 가압하는 제5 내지 제8폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 제5 내지 제8폴딩 가압롤러는 상기 파우치 날개와 접촉되는 제5 내지 제8폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.
제18항에 있어서,
상기 제3폴딩부는,
상기 제2포밍부를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되는 유입측에 마련되어, 상기 제2각도에서 제3각도 사이의 제9경사각도로 경사진 제9폴딩면이 외주면에 마련된 제9폴딩롤러;
상기 제9폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제9경사각도와 상기 제3각도 사이의 제10경사각도로 경사진 제10폴딩면이 외주면에 마련된 제10폴딩롤러;
상기 제10폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제10경사각도와 상기 제3각도 사이의 제11경사각도로 경사진 제11폴딩면이 외주면에 마련된 제11폴딩롤러;
상기 제11폴딩롤러를 경유한 상기 파우치 날개가 유입되며, 상기 제3각도에 대응되는 제12경사각도로 경사진 제12폴딩면이 외주면에 마련된 제12폴딩롤러; 및
상기 파우치 날개를 사이에 두고 상기 제9 내지 제12폴딩롤러와 각각 마주하여 상기 파우치 날개를 상기 제9 내지 제12폴딩롤러로 각각 가압하는 제9 내지 제12폴딩 가압롤러;
를 포함하며,
상기 제9 내지 제12폴딩 가압롤러는 상기 제9 내지 제12폴딩롤러를 향해 각각 돌출되어 상기 파우치 날개와 접촉되는 제9 내지 제12폴딩 가압날개를 각각 포함하는 이차 전지의 폴딩장치.