KR20230037551A - 이차전지 파우치 프레스 금형 - Google Patents

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Abstract

이차전지 파우치 프레스 금형은 프레스 상형 금형과, 프레스 상형 금형에 승강 가능하게 배치된 적어도 2개의 오버 포밍 펀치와, 오버 포밍 펀치와 프레스 상형 금형의 사이에서 승강 가능되도록 프레스 상형 금형에 배치된 복수개 정형 펀치와, 파우치 시트에 브릿지를 돌출되게 성형하기 위한 브릿지 성형 돌기가 상면에 돌출된 프레스 하형 금형과, 프레스 하형 금형 위에 승강되게 배치되고 프레스 상형 금형과 함께 파우치 시트를 고정하는 파우치 시트 홀더를 포함하고, 복수개 정형 펀치는 하면에 브릿지가 삽입되는 브릿지 성형 홈이 함몰된 센터 펀치를 포함한다.

Description

이차전지 파우치 프레스 금형
본 발명은 이차전지 파우치 프레스 금형에 관한 것이다.
이차전지는 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어내는 소자로서, 한 개의 전극에서 충전과 방전이 모두 일어나고, 산화전극(Anode, -극)과 환원전극(Cathode, +극)은 방전 반응을 기준으로 구별된다.
이차전지는 집전체에 활물질이 도포된 양극판 및 음극판과, 양극판과 음극판을 분리하는 분리막(separator)과, 분리막을 통하여 이온을 전달하는 전해액과, 양극판과 분리막 및 음극판을 수용하는 케이스와, 양극판과 음극판에 연결되어 밖으로 인출되는 리드탭 등을 포함한다.
이차전지는 그 형상에 따라 원통형 (cylinder type), 각형(prismatic type) 및 파우치형(pouched type) 등으로 분류될 수 있다.
파우치형 이차전지는 파우치를 포함하여 그 형상이 비교적 자유로울 수 있고, 제조 공정이 비교적 쉽고, 제조 비용이 낮아서 이차전지 업계에서 널리 사용되고 있다.
대한민국 공개실용신안공보 20-2015-0003358 U (2015년09월11일 공개)는 이차전지 파우치 성형장치가 개시되어 있고, 승하강 이동 가능하게 구비하는 가압부와; 상기 가압부의 아래에 마련되고, 상부에 파우치 시트가 위치하며 하부에 이차전지 파우치를 성형하기 위한 홈이 형성된 다이부와; 상기 파우치 시트와 상기 가압부 사이에 마련되고 상기 가압부로부터의 가압에 의해 형상 변경 가능한 리퀴드 가압부를 포함하며, 상기 가압부의 가압에 의해 상기 리퀴드 가압부가 상기 다이부의 상기 홈에 대응하여 형상이 변경됨에 따라 상기 리퀴드 가압부의 아래에 위치 하는 상기 파우치 시트를 성형하여 파우치의 성형시 파우치 시트에 가해지는 스트레스를 고르게 분산시켜 파우치의 크랙을 방지한다.
본 발명은 파우치 시트를 다단 프레스하여 성형성을 극대화한 이차전지 파우치 프레스 금형을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예는 프레스 상형 금형과, 프레스 상형 금형에 승강 가능하게 배치된 적어도 2개의 오버 포밍 펀치와, 오버 포밍 펀치와 프레스 상형 금형의 사이에서 승강 가능되도록 상기 프레스 상형 금형에 배치된 복수개 정형 펀치와, 파우치 시트에 브릿지를 돌출되게 성형하기 위한 브릿지 성형 돌기가 상면에 돌출된 프레스 하형 금형과, 프레스 하형 금형 위에 승강되게 배치되고 프레스 상형 금형과 함께 파우치 시트를 고정하는 파우치 시트 홀더를 포함한다.
복수개 정형 펀치는 하면에 브릿지가 삽입되는 브릿지 성형 홈이 함몰된 센터 펀치를 포함한다.
프레스 상형 금형은 적어도 2개의 오버 포밍 펀치와 복수개 정형 펀치가 수용되는 공간이 형성될 수 있다.
프레스 상형 금형은 파우치 시트 홀더를 향하게 형성된 프레스부를 포함할 수 있다.
파우치 시트 홀더와 프레스 하형 금형 사이에 배치된 가스 실런더를 포함한다.
프레스 하형 금형은 브릿지 성형 돌기가 형성된 중앙부와, 중앙부 보다 높이가 낮고 상기 가스 실린더가 배치된 가장자리부를 포함한다.
파우치 시트 홀더는 중앙부 주위에 배치된다.
복수개 정형 펀치는 하면에 평편한 면이 형성된 사이드 펀치를 포함한다.
본 실시 예는 프레스 상형 금형을 하강시키는 상부 승강기와, 적어도 2개의 오버 포밍 펀치를 승강시키기는 제1 유공압 부스터와, 복수개 정형 펀치를 하강시키는 제2 유공압 부스터을 포함한다.
본 실시 예는 프레스 상형 금형의 하강과, 적어도 2개의 오버 포밍 펀치의 하강과, 프레스 상형 금형의 재하강과, 복수개 정형 펀치의 하강을 순차적으로 실시하는 컨트롤러를 더 포함한다.
프레스 상형 금형은 제1높이로 하강할 수 있고, 적어도 2개의 오버 포밍 펀치는 제2높이로 하강할 수 있으며, 프레스 상형 금형은 제3높이로 재하강할 수 있으며, 복수개 정형 펀치는 제2높이로 하강할 수 있다.
제2높이는 제1높이 보다 낮을 수 있다.
제3높이는 제1높이 보다 낮고, 제2높이 보다 높을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 파우치 시트를 3단 프레스 형성하여 파우티 시트의 성형성을 극대화할 수 있다.
또한, 파우치 시트의 브리지 및 라운드부 크기가 최소화되게 성형될 수 있어, 파우치 시트 내 배터리 실장 공간의 높이를 최대화할 수 있고, 내부 용량을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형에 의해 성형된 이차전지 파우치가 도시된 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 이차전지 파우치를 폴딩 했을때의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형이 형개되었을 때의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 프레스 상형 금형이 제1높이로 하강되었을 때의 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 오버 포밍 펀치가 제2높이로 하강되었을 때의 단면도,
도 6는 도 5에 도시된 프레스 상형 금형이 제3높이로 하강되었을 때의 단면도,
도 7는 도 6에 도시된 정형 펀치가 제2높이로 하강되었을 때의 단면도,
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 유공압 부스터 실린더가 도시된 도,
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형의 제어 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형에 의해 성형된 이차전지 파우치가 도시된 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이차전지 파우치를 폴딩 했을때의 단면도이다.
본 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형에 의해 도 1에 도시된 바와 같은 파우치 시트(6)가 입체적 형상으로 프레스될 수 있다.
파우치 시트(6)는 양측 가장자리부(61)(62)의 사이 부분이 하측으로 함몰된 형상으로 프레스 될 수 있고, 함몰된 부분의 대략 중앙에 브릿지(64)가 상측 방향으로 돌출될 수 있다.
브릿지(64)의 단면 형상은 내부(65)가 빈 형상일 수 있고, 상단은 라운드진 형상의 라운드부(66)일 수 있다.
브릿지(64)은 수평방향으로 브릿지 폭(P)을 갖을 수 있고 수직방향으로 브릿지 높이를 갖을 수 있다.
파우치 시트(6)가 도 2에 도시된 바와 같이, 폴딩되었을 때, 브릿지(64)의 라운드부(66) 절반은 상단을 중심으로 상측 방향으로 회전될 수 있고, 양측 가장자리부(61)(62)는 상하방향으로 마주볼 수 있으며, 이차전지 파우치가 될 수 있다.
파우치 시트(6)는 일측 가장자리부(61)와 브릿지(64)의 사이가 로어 시트(67)가 될 수 있고, 타측 가장자리부(62)와 브릿지(64)의 사이가 어퍼 시트(68)가 될 수 있다.
파우치 시트(6)는 로어 시트(67)과 어퍼 시트(68) 사이가 배터리 실장 공간(S1)이 될 수 있다.
이러한 파우치 시트(6)는 브릿지 폭(P)이 크게 형성되고, 라운드부(66)가 클 경우, 배터리 실장 공간(S1)의 높이가 낮게 되고, 내부 용량이 작게 된다.
파우치 시트(6)는 브릿지 폭(P)이 작고, 라운드부(66)가 작게 형성되어, 배터리 실장 공간(S1)의 높이를 최대화하고 내부 용량을 극대화하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형이 형개되었을 때의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 프레스 상형 금형이 제1높이로 하강되었을 때의 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 오버 포밍 펀치가 제2높이로 하강되었을 때의 단면도이고, 도 6는 도 5에 도시된 프레스 상형 금형이 제3높이로 하강되었을 때의 단면도이며, 도 7는 도 6에 도시된 정형 펀치가 제2높이로 하강되었을 때의 단면도이다.
이차전지 파우치 프레스 금형은 프레스 상형 금형(1)와, 오버 포밍 펀치(2)와, 정형 펀치(3)와, 프레스 하형 금형(4)과, 파우치 시트 홀더(5)를 포함한다.
프레스 상형 금형(1)는 파우치 시트(6)을 소정 형상으로 프레스 성형하기 위한 가동 금형일 수 있다.
프레스 상형 금형(1)은 적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)와 복수개 정형 펀치(3)가 수용되는 공간(S2)이 형성될 수 있다.
프레스 상형 금형(1)은 파우치 시트 홀더(5)를 향하게 형성된 프레스부(12)를 포함한다. 프레스부(12)는 하강시 파우치 시트(6)의 상면과 접촉될 수 있다
프레스부(12)는 파우치 시트(6)의 가장자리부(61)(62)를 고정시키는 부분일 수 있다.
프레스 상형 금형(1)은 상부 바디(14)을 포함할 수 있고 프레스부(12)는 상부 바디(14)의 저면에서 돌출될 수 있다.
공간(S1)은 상부 바디(14)의 아래에 형성될 수 있다. 공간(S1)은 프레스부(12)에 의해 형성될 수 있다.
프레스 상형 금형(1)은 다단 하강할 수 있다. 프레스 상형 금형(1)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1높이(H1)로 1차 하강될 수 있다.
프레스 상형 금형(1)은 제1높이(H1)로 하강되어 오버 포밍 펀치(2)와 정형 펀치(3)를 파우치 시트(6)에 접근시킬 수 있다.
오버 포밍 펀치(2)는 프레스 상형 금형(1)에 승강 가능하게 배치될 수 있다.
오버 포밍 펀치(2)는 적어도 2개 배치될 수 있다.
적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)는 도 5에 도시된 바와 같이 일측 가장자리부(61) 주변을 프레스하는 적어도 하나의 제1오버 포밍 펀치(22)와, 도 5에 도시된 바와 같이, 타측 가장자리부(62) 주변을 프레스하는 적어도 하나의 제2오버 포밍 펀치(24)을 포함할 수 있다.
제1오버 포밍 펀치(22)의 하면과 제2오버 포밍 펀치(24)의 하면은 평평한 면 일 수 있다.
제1오버 포밍 펀치(22)에 의해 프레스된 부분은 로어 시트(67)의 일부가 될 수 있고, 제2오버 포밍 펀치(24)에 의해 프레스된 부분은 어퍼 시트(68)가 일부가 될 수 있다.
오버 포밍 펀치(22)(24)는 도 6에 도시된 바와 같이 파우치 시트(6)가 전체적으로 늘어지도록 파우치 시트(6)을 가압할 수 있다.
정형 펀치(3)는 오버 포밍 펀치(2)와 프레스 상형 금형(1)의 사이에 배치될 수 있다. 정형 펀치(3)는 프레스 상형 금형(1)에 승강 가능하게 배치될 수 있다.
정형 펀치(3)는 복수개 배치될 수 있다.
복수개 정형 펀치(3)는 센터 펀치(32)를 포함할 수 있다.
센터 펀치(32)는 하면(33)에 브릿지가 삽입되는 브릿지 성형 홈(34)이 함몰될 수 있다.
복수개 정형 펀치(3)는 사이드 펀치(36)를 포함한다. 사이드 펀치(36)는 하면에 평편한 면(37)이 형성될 수 있다.
사이드 펀치(36)는 복수개 제공될 수 있다. 사이드 펀치(36)는 제1오버 포밍 펀치(22)와, 일측 프레스부(12) 사이의 제1사이드 펀치(37)와, 제2오버 포밍 펀치(24)와, 타측 프레스부(12) 사이의 제2사이드 펀치(38)를 포함할 수 있다.
프레스 하형 금형(4)은 상면(42)에 브릿지 성형 돌기(44)가 돌출될 수 있다.
브릿지 성형 돌기(44)는 파우치 시트(6)에 브릿지(64)를 돌출되게 성형하기 위한 돌기일 수 있다.
브릿지 성형 돌기(44)는 단면 형상이 직사각형에 가깝게 형성될 수 있다. 브릿지 성형 돌기(44)는 전체적으로 막대 형상으로 길게 형성될 수 있다.
프레스 하형 금형(4)은 중앙부(46)와 가장자리부(48)를 포함한다.
중앙부(46)는 브릿지 성형 돌기(44)가 형성될 수 있고, 중앙부(46)의 상면은 프레스 하형 금형(4)의 상면(42)이 될 수 있다.
가장자리부(48)는 중앙부(46) 보다 높이가 낮고, 가장자리부(48)에는 가스 실런더(58, Gas cylinder)가 배치될 수 있다.
파우치 시트 홀더(5)는 프레스 하형 금형(4) 위에 승강되게 배치될 수 있다. 파우치 시트 홀더(5)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 프레스 상형 금형(1)과 함께 파우치 시트(6)를 고정할 수 있다. 파우치 시트 홀더(5)는 파우치 시트(6)가 안착되었을 때 파우치 시트(6)의 하면과 접촉될 수 있다.
파우치 시트 홀더(5)는 프레스부(12)와 함께 파우치 시트(6)의 가장자리부(61)(62)를 고정시키는 부분일 수 있다.
파우치 시트 홀더(5)는 중앙부(46) 주위에 배치될 수 있다.
파우치 시트 홀더(5)는 파우치 시트(6)의 하면이 접촉되는 상면(52)와, 상면(52) 보다 높이가 낮고 도 6에 도시된 바와 같이, 프레스 상형 금형(1)가 제3높이(H3)로 하강되었을 때 중앙부(46)의 상면(42)와 일치되는 중간면(54)을 포함할 수 있다.
중간면(54)는 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙부(46)의 상면(42)과 함께 이차전지 파우치 프레스 금형의 내측면을 형성할 수 있고, 파우치 시트(6) 저면 형상은 중간면(54)과 중앙부(46)의 상면(42)에 의해 결정될 수 있다.
파우치 시트 홀더(5)는 가장자리부(48)와 상하방향으로 이격되는 하면(56)을 더 포함할 수 있다.
이차전지 파우치 프레스 금형은 파우치 시트 홀더(5)와 프레스 하형 금형(4) 사이에 배치된 가스 실린더(58)를 포함할 수 있다.
가스 실린더(58)는 파우치 시트 홀더(5)를 떠 받칠 수 있다. 가스 실린더(58)은 고압의 가스가 채워진 용기일 수 있다. 가스 실린더(58)은 파우치 시트 홀더(5)가 프레스 상형 금형(1)에 의해 눌릴 때 그 상면이 낮춰질 수 있고, 파우치 시트 홀더(5)가 프레스 상형 금형(1)에 의해 눌리지 않을 때 그 상면이 상승될 수 있다.
한편, 프레스 상형 금형(1)의 하강과, 적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)의 하강과, 프레스 상형 금형(1)의 재하강과, 복수개 정형 펀치(3)의 하강은 순차적으로 실시될 수 있다.
파우치 시트(6)는 적어도 2개 오버 포밍 펀치(2)의 하강시 1차 프레스되고, 프레스 상형 금형(1)의 재하강시 2차 프레스되며, 복수개 정형 펀치(3)의 하강시 3차 프레스된다.
프레스 상형 금형(1)는 제1높이(H1)로 하강될 수 있다. 이후 적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)는 제2높이(H2)로 하강될 수 있다. 이후, 프레스 상형 금형(1)는 제3높이(H3)로 재 하강될 수 있다. 마지막으로, 복수개 정형 펀치(3)는 제2높이(H2)로 하강될 수 있다.
제2높이(H2)는 제1높이(H1) 보다 낮을 수 있다.
제3높이(H3)는 제1높이(H1) 보다 낮고, 제2높이(H2) 보다 높을 수 있다.
오버 포밍 펀치(22)(24)가 제2높이(H2)로 하강되었을 때, 파우터 시트(6)는 도 5에 도시된 바아 같이, 가장자리부(61)(62) 내측이 1차적으로 연신될 수 있고, 특히 파우치 시트(6)의 중앙부분은 브릿지 성형 돌기(44)의 안착된 후 연신될 수 있다.
이후, 도 7에 도시된 바와 정형 펀치(3)가 제2높이(H2)로 하강되면 1차적으로 연신되었던 부분은 정형펀치(3)는 재연신되고, 오버 포딩으로 연신된 소재가 최종 형상으로 구현될 수 있다.
즉, 오버 포밍 펀치(22)(24)에 의해 파우터 시트(6)의 연신은 최대화될 수 있고, 연신된 부분이 최종 형상을 구현할 수 있다.
이 경우, 파우터 시트(6)는 가장자리부(61)(62) 내측이 전체적으로 고르게 연신되어 성형성이 극대화되고, 1차 연신된 부분이 2차 연신되므로, 브릿지(64)의 폭(P)이 최소화될 수 있고 라운드부(66) 형상을 작게 구현할 수 있다.
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 유공압 부스터 실린더가 도시된 도이고, 9은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지 파우치 프레스 금형의 제어 블록도이다.
본 실시예는 프레스 상형 금형(1)을 하강시키는 상부 승강기(7)와, 적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)를 승강시키는 제1 유공압 부스터(8)와, 복수개 정형 펀치(3)를 하강시키는 제2 유공압 부스터(9)을 포함할 수 있다.
상부 승강기(7)는 프레스 상형 금형(1)를 다단 하강시킬 수 있는 실린더로 구성되거나 프레스 상형 금형(1)를 다단 하강시킬 수 있는 리니어 모터 등의 액추에이터을 포함할 수 잇다.
제1유공압 부스터(8)는 제1유공압 부스터 실린더(82)와, 제1유공압 부스터 실린더(82)와 적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)를 복수개 유공압 라인(84)을 포함한다.
제2유공압 부스터(9)는 제2유공압 부스터 실린더(92)와, 제2유공압 부스터 실린더(92)와 복수개 정형 펀치(3)를 복수개 유공압 라인(94)을 포함한다.
본 실시예는 프레스 상형 금형(1)의 하강과, 적어도 2개의 오버 포밍 펀치(2)의 하강과, 프레스 상형 금형(1)의 재하강과, 복수개 정형 펀치(3)의 하강을 순차적으로 실시하는 컨트롤러(10)를 더 포함한다.
본 실시예는 작업자가 각종 명령을 입력할 수 있는 조작 패널 등의 입력부(10')를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 프레스 상형 금형과,
    상기 프레스 상형 금형에 승강 가능하게 배치된 적어도 2개의 오버 포밍 펀치와,
    상기 오버 포밍 펀치와 프레스 상형 금형의 사이에서 승강 가능되도록 상기 프레스 상형 금형에 배치된 복수개 정형 펀치와,
    파우치 시트에 브릿지를 돌출되게 성형하기 위한 브릿지 성형 돌기가 상면에 돌출된 프레스 하형 금형과,
    상기 프레스 하형 금형 위에 승강되게 배치되고 상기 프레스 상형 금형과 함께 상기 파우치 시트를 고정하는 파우치 시트 홀더를 포함하고,
    상기 복수개 정형 펀치는 하면에 상기 브릿지가 삽입되는 브릿지 성형 홈이 함몰된 센터 펀치를 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스 상형 금형은 상기 적어도 2개의 오버 포밍 펀치와 복수개 정형 펀치가 수용되는 공간이 형성된 이차전지 파우치 프레스 금형.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스 상형 금형은 상기 파우치 시트 홀더를 향하게 형성된 프레스부를 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치 시트 홀더와 상기 프레스 하형 금형 사이에 배치된 가스 실런더를 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프레스 하형 금형은
    상기 브릿지 성형 돌기가 형성된 중앙부와
    상기 중앙부 보다 높이가 낮고 상기 가스 실린더가 배치된 가장자리부를 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 파우치 시트 홀더는 상기 중앙부 주위에 배치된 이차전지 파우치 프레스 금형.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 정형 펀치는 하면에 평편한 면이 형성된 사이드 펀치를 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스 상형 금형을 하강시키는 상부 승강기와,
    상기 적어도 2개의 오버 포밍 펀치를 승강시키기는 제1 유공압 부스터와,
    상기 복수개 정형 펀치를 하강시키는 제2 유공압 부스터를 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스 상형 금형의 하강과,
    상기 적어도 2개의 오버 포밍 펀치의 하강과,
    상기 프레스 상형 금형의 재하강과,
    상기 복수개 정형 펀치의 하강을 순차적으로 실시하는 컨트롤러를 더 포함하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레스 상형 금형을 제1높이로 하강하고,
    상기 적어도 2개의 오버 포밍 펀치를 제2높이로 하강하며,
    상기 프레스 상형 금형을 제3높이로 재하강하고,
    상기 복수개 정형 펀치를 제2높이로 하강하는 이차전지 파우치 프레스 금형.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2높이는 제1높이 보다 낮은 이차전지 파우치 프레스 금형.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3높이는 제1높이 보다 낮고, 제2높이 보다 높은 이차전지 파우치 프레스 금형.
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KR20240056289A (ko) * 2022-10-21 2024-04-30 주식회사 엘지에너지솔루션 성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5379471B2 (ja) * 2008-12-29 2013-12-25 古河スカイ株式会社 冷間プレス成形用アルミニウム合金板の製造方法、および冷間プレス成形方法
KR101116150B1 (ko) * 2009-09-02 2012-03-06 김기수 프레스 가공물의 코너 성형 가공방법
KR102150010B1 (ko) * 2016-09-21 2020-08-31 주식회사 엘지화학 라미네이트 시트의 인장력 조절이 가능한 딥 드로잉 장치 및 이를 이용한 딥 드로잉 방법
CN108963114A (zh) * 2017-05-17 2018-12-07 中山天贸电池有限公司 一种锂离子电池软包冲壳模具
KR102237954B1 (ko) * 2018-03-06 2021-04-08 주식회사 엘지화학 파우치 제조장치 및 방법, 이차전지 제조방법

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