KR20230127912A - Pouch folding device for secondary battery and secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지용 파우치 폴딩장치 및 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치는 전극 조립체가 수용된 몸체 및 상기 몸체의 가장자리를 따라 형성된 실링부를 포함하는 파우치를 폴딩하는 이차전지용 파우치 폴딩장치로서, 상기 파우치의 실링부를 상기 몸체방향으로 사이드 폴딩하는 사이드 폴딩부; 및 사이드 폴딩된 상기 실링부에서 코너 부분을 가압하여 상기 몸체 방향으로 코너 폴딩하는 코너 폴딩 롤러를 포함하는 코너 폴딩부를 포함하고, 상기 코너 폴딩 롤러는 가압면에 형성된 평탄면 및 경사면을 포함하며, 가압 시 상기 코너 폴딩 롤러에서 상기 경사면은 상기 평탄면 보다 상기 몸체와 더 인접한 위치에 위치된다.The present invention relates to a pouch folding device for secondary batteries and a secondary battery, and the pouch folding device for secondary batteries according to the present invention folds a pouch including a body accommodating an electrode assembly and a sealing portion formed along an edge of the body. A device comprising: a side folding unit for side folding the sealing unit of the pouch toward the body; and a corner folding roller including a corner folding roller for corner folding toward the body by pressing a corner portion of the side-folded sealing unit, wherein the corner folding roller includes a flat surface and an inclined surface formed on a pressing surface, and the pressing In the corner folding roller, the inclined surface is positioned closer to the body than the flat surface.
Description
본 발명은 이차전지용 파우치 폴딩장치 및 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a pouch folding device for a secondary battery and a secondary battery.
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. Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged, and have recently been extensively researched and developed due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, 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 a battery case. In a secondary battery, an electrode assembly installed inside a battery case is a power generating device capable of charging and discharging, consisting of a laminated structure of electrodes and separators.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 적어도 하나의 전극 및 적어도 하나의 분리막이 적층된 단위 셀(Cell)들을 순차적으로 적층한 스택(Stack)형, 및 단위셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. The electrode assembly consists of unit cells in which at least one electrode and at least one separator are stacked in a jelly-roll type wound with a separator interposed between a sheet-type positive electrode and a negative electrode coated with an active material. It can be roughly classified into a stack type in which the cells are sequentially stacked and a stack/fold type in which unit cells are wound with a long separation film.
이차전지 제조 시 전극 조립체를 수용한 파우치의 코너부를 접어주는 공정이 수행된다. 파우치의 코너부를 접는 공정에서, 기구로 파우치를 눌러주게될 때 절연 품질에 문제가 생기고 있다.When manufacturing a secondary battery, a process of folding a corner portion of a pouch accommodating an electrode assembly is performed. In the process of folding the corners of the pouch, a problem arises in the insulation quality when the pouch is pressed with a tool.
보다 상세히, 파우치는 전극 조립체가 수용된 몸체인 컵부 및 컵부의 가장자리를 따라 실링부가 형성된다. 여기서, 실링부는 플랫(flat)한 형태이고, 컵부는 전극 조립체가 수용되어 플랫(flat)하지 않고 실링부에 대하여 볼록한 입체형상이다. More specifically, the pouch has a cup portion, which is a body in which the electrode assembly is accommodated, and a sealing portion formed along an edge of the cup portion. Here, the sealing part has a flat shape, and the cup part has a three-dimensional shape convex with respect to the sealing part rather than being flat in which the electrode assembly is accommodated.
파우치를 많이 폴딩(Folding)하기위해서는 기구를 컵부 방향으로 붙여하는데, 컵부가 미실링부로서 플랫(flat)한 기구로 눌러질 경우 손상되며 절연 품질에 리스크(risk)가 발생된다.In order to fold the pouch a lot, a mechanism is attached in the direction of the cup portion, but when the cup portion is an unsealed portion and is pressed with a flat mechanism, it is damaged and a risk occurs in insulation quality.
본 발명의 하나의 관점은 파우치 폴딩 시 절연품질을 확보할 수 있는 이차전지용 파우치 폴딩장치 및 이차전지를 제공하기 위한 것이다.One aspect of the present invention is to provide a pouch folding device for a secondary battery and a secondary battery capable of securing insulation quality during pouch folding.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치는 전극 조립체가 수용된 몸체 및 상기 몸체의 가장자리를 따라 형성된 실링부를 포함하는 파우치를 폴딩하는 이차전지용 파우치 폴딩장치로서, 상기 파우치의 실링부를 상기 몸체방향으로 사이드 폴딩하는 사이드 폴딩부; 및 사이드 폴딩된 상기 실링부에서 코너 부분을 가압하여 상기 몸체 방향으로 코너 폴딩하는 코너 폴딩 롤러를 포함하는 코너 폴딩부를 포함하고, 상기 코너 폴딩 롤러는 가압면에 형성된 평탄면 및 경사면을 포함하며, 가압 시 상기 코너 폴딩 롤러에서 상기 경사면은 상기 평탄면 보다 상기 몸체와 더 인접한 위치에 위치될 수 있다.A pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a pouch folding device for a secondary battery that folds a pouch including a body in which an electrode assembly is accommodated and a sealing portion formed along an edge of the body, wherein the sealing portion of the pouch is directed toward the body. a side folding unit for side folding; and a corner folding roller including a corner folding roller for corner folding toward the body by pressing a corner portion of the side-folded sealing unit, wherein the corner folding roller includes a flat surface and an inclined surface formed on a pressing surface, and the pressing In the corner folding roller, the inclined surface may be positioned closer to the body than the flat surface.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치를 통해 제조된 이차전지일 수 있다.Meanwhile, the secondary battery according to an embodiment of the present invention may be a secondary battery manufactured through a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따르면, 경사면이 형성된 코너 폴딩 롤러를 사용하여 파우치의 코너를 폴딩 하여, 전극 조립체가 수용되어 평평하지 않은 파우치 부분에 절연 품질 리스크(Risk)가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 코너 폴딩 롤러에서 지름이 일정한 평탄면은 플랫한 파우치의 실링 영역을 가압하고, 경사면은 전극 조립체가 수용되어 플랫하지 않은 파우치의 비실링영역을 가압함에 따라, 파우치의 비실링영역이 손상되는 것을 방지하고, 절연품질을 확보할 수 있다.According to the present invention, by folding the corner of the pouch using a corner folding roller having an inclined surface, it is possible to prevent an insulation quality risk from occurring in an uneven pouch portion where an electrode assembly is accommodated. That is, as the flat surface of the corner folding roller with a constant diameter presses the sealing area of the flat pouch, and the inclined surface presses the non-sealing area of the non-flat pouch in which the electrode assembly is accommodated, the non-sealing area of the pouch is damaged. This can be prevented and the insulation quality can be secured.
도 1은 파우치를 폴딩 전, 전극 조립체가 파우치에 수용되는 과정을 예시적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 사이드 폴딩부를 통해 파우치가 사이드 폴딩되는 과정을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치를 통해 파우치가 사이드 폴딩된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 폴딩 롤러 및 롤러 이동부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩 롤러를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩하는 개념을 나타낸 요부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩된 파우치를 나타낸 요부 사시도이다.1 is a plan view exemplarily illustrating a process of accommodating an electrode assembly in a pouch before folding the pouch.
2 is a front view illustrating a process of side-folding a pouch through a side-folding unit in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a side-folded state of a pouch through a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a corner folding part in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a folding roller and a roller moving unit in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view showing a corner folding roller in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a concept of corner folding in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing a main part of a corner-folded pouch in a pouch folding device for a secondary battery according to an 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. Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing in this specification, it should be noted that the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 파우치를 폴딩 전, 전극 조립체가 파우치에 수용되는 과정을 예시적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 사이드 폴딩부를 통해 파우치가 사이드 폴딩되는 과정을 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치를 통해 파우치가 사이드 폴딩된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩부를 나타낸 사시도이다.1 is a plan view exemplarily illustrating a process in which an electrode assembly is accommodated in a pouch before folding the pouch, and FIG. 2 is a process in which the pouch is side-folded through a side-folding unit in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a perspective view showing a side-folding state of the pouch through the pouch folding device for secondary batteries according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a corner in the pouch folding device for secondary batteries according to an embodiment of the present invention It is a perspective view showing the folding part.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치는 전극 조립체(20)가 수용된 몸체(12) 및 실링부(13)를 포함하는 파우치(10)를 폴딩하는 이차전지용 파우치 폴딩장치로서, 파우치(10)의 실링부(13)를 몸체(12)방향으로 사이드 폴딩하는 사이드 폴딩부(SR), 및 사이드 폴딩된 실링부(13)에서 코너 부분(14)을 가압하여 몸체(12) 방향으로 코너 폴딩하는 코너 폴딩 롤러(110)를 포함하는 코너 폴딩부(CR)를 포함한다.1 to 4, the pouch folding device for secondary batteries according to an embodiment of the present invention folds the
보다 상세히, 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에 적용되는 이차전지(1)는 전극 조립체(20) 및 전극 조립체(20)를 내부의 수용부(11)에 수용하는 파우치(10)를 포함한다. 또한, 이차전지(1)는 전극 조립체(20)와 연결되어 파우치(10)의 외부로 연장된 전극 리드(30)를 더 포함할 수 있다. 전극 리드(30)는 이차전지(1)의 길이방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 이차전지(1)의 길이방향은 예를 들어 도 1을 참고할 때 Y축 방향일 수 있다.In more detail, referring to FIG. 1 , a
파우치(10)는 전극 조립체(20)가 수용된 몸체(12) 및 몸체(12)의 가장자리를 따라 형성된 실링부(13)를 포함한다.The
여기서, 실링부(13)는 플랫(flat)한 평평한 형상으로 형성되고, 몸체(12)는 전극 조립체(20)가 수용되어 실링부(13)에 대하여 볼록한 입체적인 형상으로 형성된다.Here, the
전극 조립체(20)는 전극 및 분리막을 교대로 적층하여 결집된 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전극 조립체(20)는 충방전이 가능한 발전소자이다. The
전극은 양극 및 음극을 포함하여, 전극 조립체(20)는 양극, 분리막, 및 음극이 교대로 적층될 수 있다. 여기서, 분리막은 양극과 음극을 분리하여 전기적으로 절연시킨다. The electrode includes an anode and a cathode, and in the
양극은 양극 집전체와, 양극 집전체에 적층된 양극 활물질을 포함할 수 있다. The cathode may include a cathode current collector and a cathode active material laminated on the cathode current collector.
양극 집전체는 알루미늄 재질의 포일(Foil)로 이루어질 수 있다. The cathode current collector may be made of an aluminum foil.
양극 활물질은 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.The cathode active material may be formed of lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron phosphate, or a compound or mixture containing at least one of these.
음극은 음극 집전체와, 음극 집전체에 적층된 음극 활물질을 포함할 수 있다.The negative electrode may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material laminated on the negative electrode current collector.
음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu)재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다. The negative electrode current collector may be formed of, for example, a foil made of a copper (Cu) material.
음극 활물질은 흑연계 물질을 포함하는 화합물 또는 혼합물일 수 있다.The negative electrode active material may be a compound or mixture including a graphite-based material.
분리막은 절연 재질로 이루어져 양극과 음극 사이를 전기적으로 절연한다. 여기서, 분리막은 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다.The separator is made of an insulating material and electrically insulates between the anode and the cathode. Here, the separator may be formed of a polyolefin-based resin film such as polyethylene and polypropylene having microporosity.
도 2 및 도 3을 참고하면, 사이드 폴딩부(SR)는 파우치(10)의 실링부(13)를 몸체(12) 방향으로 사이드 폴딩할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the side folding part SR may side-fold the
사이드 폴딩부(SR)는 파우치(10)의 양측에 위치된 실링부(13)를 몸체(12)방향으로 폴딩할 수 있다. 여기서, 사이드 폴딩부(SR)는 파우치(10)의 폭방향으로 파우치(10)의 양측에 위치된 실링부(13)를 몸체(12) 방향으로 사이드 폴딩할 수 있다. 이때, 파우치(10)의 폭방향은 전극 조립체(20)와 연결된 전극 리드(30)가 연장된 파우치(10)의 길이방향에 대하여 측면방향일 수 있다. 즉, 파우치(10)의 폭방향은, 도 3을 참고할 때, X축 방향일 수 있다. 그리고, 파우치(10)의 폭방향은 이차전지(1)의 폭방향과 동일한 방향일 수 있다. The side folding parts SR may fold the sealing
또한, 사이드 폴딩부(SR)는 파우치(10)의 실링부(13) 양측을 직각으로 폴딩할 수 있다.In addition, the side folding part SR may fold both sides of the sealing
아울러, 사이드 폴딩부(SR)는 예를 들어 사이드 폴딩 롤러로 구성될 수 있다. 이때, 사이드 폴딩 롤러를 통해 파우치(10)의 실링부(13) 양측을 가압하며 폴딩시킬 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 사이드 폴딩부(SR)가 사이드 폴딩 롤러로 반드시 한정되는 것은 아니며, 다양한 폴딩 기구가 사용될 수 있고, 예를 들어 복수개의 폴딩 블록을 상호 엇갈리게 파우치(10)의 실링부(13)를 가압하며 폴딩할 수 있다.In addition, the side folding part SR may be composed of, for example, a side folding roller. At this time, both sides of the sealing
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 폴딩 롤러 및 롤러 이동부를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩 롤러를 나타낸 정면도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩하는 개념을 나타낸 요부 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩된 파우치를 나타낸 요부 사시도이다.5 is a perspective view showing a folding roller and a roller moving part in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a front view showing a corner folding roller in a pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. 7 is a perspective view showing the concept of corner folding in the pouch folding device for secondary batteries according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows a corner-folded pouch in the pouch folding device for secondary batteries according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the waist.
도 4 내지 도 8을 참고하면, 코너 폴딩부(CR)는 사이드 폴딩된 실링부(13)에서 코너 부분(14)을 가압하여 몸체(12) 방향으로 코너 폴딩하는 코너 폴딩 롤러(110)를 포함할 수 있다. 4 to 8, the corner folding part CR includes a
도 4 및 도 5를 참고하면, 코너 폴딩부(CR)는 코너 폴딩 롤러(110)를 파우치(10)의 외각에서 중앙부 방향으로 이동시키며 사이드 폴딩된 실링부(13)의 코너 부분(14)이 파우치(10)의 외면에 밀착되도록 코너 폴딩할 수 있다. 아울러, 코너 폴딩부(CR)는 파우치(10)가 XY평면과 나란하게 위치된 후, 코너 폴딩 롤러(110)를 파우치(10)의 폭방향인 X축방향으로 이동시키며 실링부(13)를 코너 폴딩할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the corner folding part CR moves the
도 6 및 도 7을 참고하면, 코너 폴딩 롤러(110)는 가압면(113)에 형성된 평탄면(112) 및 경사면(111)을 포함할 수 있다. 여기서, 경사면(111)은 코너 폴딩 롤러(110)의 단부에 형성될 수 있다. 즉, 파우치(10)를 가압하는 코너 폴딩 롤러(110)의 외주면 부분은 지름이 일정하게 형성된 평탄면(112) 및 끝단으로 갈수로 지름이 작아지도록 형성된 경사면(111)을 포함할 수 있다. 그리고, 가압 시 코너 폴딩 롤러(110)에서 경사면(111)은 평탄면(112) 보다 몸체(12)와 더 인접한 위치에 위치될 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7 , the
이때, 코너 폴딩 롤러(110)를 통해 사이드 폴딩된 실링부(13)의 코너 부분(14)을 가압 시, 경사면(111)은 코너 부분(14)에서 몸체(12)와 접하게 폴딩되는 부분에 위치될 수 있다. 보다 상세히, 평탄면(112)은 파우치(10)의 코너 부분(14)에서 제1 부분(14a)을 가압하고, 경사면(111)은 파우치(10)의 코너 부분(14)에서 제2 부분(14b)을 가압하며, 파우치(10)의 코너 부분(14)을 폴딩시킬 수 있다. 즉, 코너 폴딩부(CR)는 실링부(13)의 코너 부분(14)을 가압하며 코너 폴딩 시, 코너 부분(14)에서 코너 폴딩 롤러(110)의 평탄면(112)에 가압되는 제1 부분(14a)은 실링부(13)에서 파우치(10)의 길이방향에 위치된 부분(13a)과 접하도록 폴딩하고, 코너 부분(14)에서 코너 폴딩 롤러(110)의 경사면(111)에 가압되는 제2 부분(14b)은 몸체(12)와 접하도록 폴딩할 수 있다.At this time, when the
이때, 평탄면(112)에 의해 코너 부분(14)에서 제1 부분(14a)이 폴딩되며 플랫(flat)한 파우치(10)의 실링영역이 가압되고, 경사면(111)에 의해 코너 부분(14)에서 제2 부분(14b)이 폴딩되며 전극 조립체(20)가 수용되어 플랫하지 않은 파우치(10)의 비실링영역이 가압될 수 있다. 여기서, 가압되는 파우치(10)의 실링영역은 실링부(13)에서 이차전지(1)의 길이방향으로 연장된 실링부(13) 부분이고, 파우치(10)의 비실링 영역은 파우치(10)의 몸체(12) 부분일 수 있다. 이때, 코너 폴딩 롤러(110)의 경사면(111)에 가압되는 파우치(10)의 몸체(12) 부분은 예를 들어 테라스 부분일 수 있다. 여기서, 테라스 부분은 몸체(12)에서 전극 조립체(20)가 접하지 않는 부분일 수 있다. 즉, 파우치(10)의 수용부(11)에서 전극 조립체(20)의 단부와 파우치(10) 실링부(13) 사이의 빈공간부에 위치되는 파우치(10) 부분일 수 있다. 이때, 테라스 부분은 경사를 형성할 수 있다.At this time, the
그리고, 코너 폴딩 롤러(110)는 사이드 폴딩된 파우치(10)의 실링부(13)의 코너 부분(14)을 가압 시, 평탄면(112)에 대하여 몸체(12)와 인접한 측에 경사면(111)이 위치될 수 있다. 여기서, 코너 폴딩 롤러(110)의 경사면(111)은 단부 끝단으로 갈수록 단부의 폭이 좁아지는 경사로 형성 될 수 있다. 이때, 경사면(111)의 경사각(α)은 예를 들어 20 ~ 50°로 형성될 수 있다. 여기서, 경사면(111)의 경사각(α)은 평탄면(112)으로부터 연장된 가상의 연장선에 대한 경사면(111)의 경사 각도일 수 있다.In addition, the
따라서, 경사면(111)의 경사각(α)이 20°이상으로 형성되어 절연 품질에 대한 효과가 현저히 개선될 수 있다. 즉, 경사면(111)이 없이 플랫(flat)한 원기둥 형태의 가압 롤러는 전극 조립체(20)가 수용되어 플랫(flat)하지 않은 파우치(10)의 비실링 영역인 테라스 부분을 가압할 때, 가압 롤러의 모서리 부분에 의해 파우치(10)의 비실링영역이 손상되어 절연품질이 저하될 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치에서 코너 폴딩 롤러(110)는 경사면(111)의 경사각(α)이 20°이상으로 형성되어, 파우치(10)의 실링부(13)의 코너 부분(14)을 가압 시, 플랫(flat)하지 않은 파우치(10)의 비실링영역인 테라스 부분을 손상되지 않도록 가압할 수 있고, 이에 따라, 파우치(10)의 비실링영역이 손상되는 것을 방지되어 절연품질을 확보할 수 있다.Therefore, since the inclination angle α of the
또한, 경사면(111)의 경사각(α)이 50°이하로 형성되어 원하는 형상으로 파우치 폴딩 정도를 조절할 수 있는 효과가 있다. 즉, 경사면(111)의 경사각(α)이 50°이상으로 넘어갈 때는 폴딩에 대한 효과가 현저히 적을 수 있다. 결국, 경사면(111)의 경사각(α)이 50°이상으로 넘어가면 경사면(111)이 플랫(flat)하지 않은 파우치(10)의 비실링영역을 가압하지 못하거나 가압력이 현저히 저하되어, 파우치(10)의 실링부(13)의 코너 부분(14)의 폴딩이 제대로 수행되지 못하고, 경사면(111)과 평탄면(112) 사이의 모서리에 의해 플랫하지 않은 파우치(10)의 비실링영역이 손상되어 절연품질이 저하될 수 있다.In addition, since the inclination angle α of the
한편, 평탄면(112)의 길이(L2)는 예를 들어 2mm 이상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 코너 폴딩 롤러(110)에서 평탄면(112)의 길이(L2)가 2mm 이상으로 형성되어, 사이드 폴딩된 파우치(10)의 실링부(13)의 코너 폴딩이 가능할 수 있다.Meanwhile, the length L2 of the
한편, 예를 들어 코너 폴딩 롤러(110)에서 경사면(111)의 정사영 길이(L1)는 평탄면(112)의 길이(L2) 보다 길게 형성될 수 있다. 아울러, 코너 폴딩 롤러(110)에서 경사면(111)의 정사영 길이(L1)는 평탄면(112)의 길이(L2)에 대하여 400% 이하로 형성될 수 있다. Meanwhile, for example, in the
한편, 코너 폴딩 롤러(110)는 롤러축(114)을 더 포함할 수 있다. 롤러축(114)은 코너 폴딩 롤러(110)의 회전축으로 구성될 수 있다. Meanwhile, the
한편, 코너 폴딩 롤러(110)를 통해 파우치(10)의 실링부(13)의 코너 폴딩 시, 예를 들어 상온에서 실시 할 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치의 실시 방법이 여기에 반드시 한정되는 것은 아니다.On the other hand, when corner folding the sealing
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치(10)의 폴딩장치에서 코너 폴딩부(CR)는 롤러 이동부(120), 하부 지지부(130), 상부 지지부(140), 지지 프레임(150)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in the folding device of the
롤러 이동부(120)는 코너 폴딩 롤러(110)가 장착되어, 코너 폴딩 롤러(110)를 이동시킬 수 있다. 아울러, 롤러 이동부(120)는 코너 폴딩 롤러(110)를 파우치(10)의 외각에서 중앙부 방향으로 X축방향을 따라 이동시킬 수 있다.The
하부 지지부(130)는 코너 폴딩 시 파우치(10)의 하부를 지지할 수 있다. 하부 지지부(130)는 복수개의 블록으로 구비되어 파우치(10)의 몸체(12) 하단을 지지할 수 있다.The
상부 지지부(140)는 코너 폴딩 시 파우치(10)의 상부를 지지할 수 있다. 상부 지지부(140)는 코너 폴딩 롤러(110)를 통해 파우치(10)를 가압 시, 코너 폴딩 롤러(110)와 파우치(10) 사이로 반대측에 위치될 수 있다. 이에 따라, 코너 폴딩 롤러(110)를 통해 파우치(10)를 가압 시 파우치(10)를 지지하여 폴딩작업이 용이하게 이루어질 수 있다.The
지지 프레임(150)은 코너 폴딩부(CR)의 각 장치들을 지지할 수 있다.The
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치는 경사면(111)이 형성된 코너 폴딩 롤러(110)를 사용하여 파우치(10)의 코너 부분(14)을 폴딩하여, 전극 조립체(20)가 수용되어 평평하지 않은 파우치(10) 부분에 절연 품질 리스크(Risk)가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 코너 폴딩 롤러(110)에서 지름이 일정한 평탄면(112)은 플랫한 파우치(10)의 실링 영역을 가압하고, 경사면(111)은 전극 조립체(20)가 수용되어 플랫하지 않은 파우치(10)의 비실링영역을 가압함에 따라, 파우치(10)의 비실링영역이 손상되는 것을 방지하고, 절연품질을 확보할 수 있다. 5 and 6, the pouch folding device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention configured as described above uses a
한편, 도 1, 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치를 통해 이차전지(1)를 제조할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1, 7, and 8 , a
즉, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치를 통해 제조된 이차전지(1)이다.That is, the secondary battery according to the embodiment of the present invention is the
이차전지(1)는 파우치(10)의 실링부(13)에서 코너 부분(14)이 몸체 방향으로 코너 폴딩되어 절곡된 상태로 구비된다.In the
절곡된 코너 부분(14)은 코너 폴딩 롤러(110)의 평탄면(112)에 가압되어 폴딩된 제1 부분(14a) 및 경사면(111)에 가압되어 폴딩된 제2 부분(14b)을 포함한다. The
제1 부분(14a)은 평탄부를 형성하고, 제2 부분(14b)은 제1 부분(14a)에 대하여 경사로 형성된 경사부를 형성한다.The
제2 부분(14b)은 제1 부분(14a)의 가상의 연장선에 대하여 20 ~ 50°경사로 형성될 수 있다.The
< 제조예 > <Production Example>
전극 조립체가 수용된 몸체 및 상기 몸체의 가장자리를 따라 형성된 실링부를 포함하는 파우치를 폴딩하는 이차전지용 파우치 폴딩장치를 제조하였다.A pouch folding device for a secondary battery that folds a pouch including a body accommodating an electrode assembly and a sealing portion formed along an edge of the body was manufactured.
상기 이차전지용 파우치 폴딩장치는 사이드 폴딩된 실링부에서 코너 부분을 가압하여 몸체 방향으로 코너 폴딩하는 코너 폴딩부를 포함하여 제조하였다.The pouch folding device for a secondary battery was manufactured by including a corner folding portion that presses a corner portion of a side-folded sealing portion and folds the corner toward the body.
코너 폴딩부는 가압면에 형성된 평탄면 및 경사면을 포함하는 코너 폴딩 롤러로 구성하였다.The corner folding part was composed of a corner folding roller including a flat surface and an inclined surface formed on a pressing surface.
코너 폴딩 롤러는 가압 시 파우치의 몸체와 인접한 측에 경사면이 위치될 수 있는 형태로 제조하였다.The corner folding roller is manufactured in a form in which an inclined surface can be positioned adjacent to the body of the pouch when pressed.
또한, 코너 폴딩 롤러는 도 6을 참고할 때, 평탄면(112)의 길이(L2)를 2mm로 형성시키고, 경사면(111)의 정사영 길이(L1)를 3.5mm 형성시켰다. 그리고, 경사면(111)의 경사각(α)을 25°로 형성시켰다.In addition, referring to FIG. 6 , the corner folding roller has a length L2 of the
< 비교예 ><Comparative Example>
코너 폴딩 롤러가 가압면을 모두 평탄면으로 형성한 것을 제외하고 제조예와 동일한 방법으로 이차전지용 파우치 폴딩장치를 제조하였다.A pouch folding device for a secondary battery was manufactured in the same manner as in Preparation Example, except that the corner folding rollers formed all of the pressing surfaces as flat surfaces.
< 실험예 > <Experimental Example>
실시예 및 비교예에 따른 이차전지용 파우치 폴딩장치를 통해 제조된 이차전지에서 파우치의 코너 폴딩 부분의 IR(저항) 불량률 및 IV(전압) 불량률을 100MOhm 기준으로 측정하였다.IR (resistance) defect rate and IV (voltage) defect rate of the corner folding portion of the pouch in the secondary battery manufactured through the pouch folding device for secondary battery according to Examples and Comparative Examples were measured based on 100 MOhm.
이때, 파우치에서 실링부의 폭이 2mm인 이차전지를 코너 폴딩하였다.At this time, a secondary battery having a sealing portion having a width of 2 mm in the pouch was corner folded.
표 1에 나타난 바와 같이, 비교예에서 IR불량률은 8.2%인 반면, 제조예에서 IR불량률은 1.7%로 현저히 감소된 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the IR defect rate in Comparative Example was 8.2%, whereas the IR defect rate in Manufacturing Example was significantly reduced to 1.7%.
또한, 비교예에서 IR불량률은 3.45%인 반면, 제조예에서 IR불량률은 0.0%로 현저히 감소된 것을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the IR defect rate in Comparative Example was 3.45%, whereas the IR defect rate in Manufacturing Example was significantly reduced to 0.0%.
따라서, 비교예 보다 제조예에서 절연 불량률이 현저히 감소된 것을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the insulation defect rate is significantly reduced in the manufacturing example than in the comparative example.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for specifically explaining the present invention, and the present invention is 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.
1: 이차전지
10: 파우치
11: 수용부
12: 몸체
13: 실링부
14: 코너 부분
14a: 제1 부분
14b: 제2 부분
20: 전극 조립체
30: 전극 리드
110: 코너 폴딩 롤러
111: 경사면
112: 평탄면
113: 가압면
114: 롤러축
120: 롤러 이동부
130: 하부 지지부
140: 상부 지지부
150: 지지 프레임
SR: 사이드 폴딩부
CR: 코너 폴딩부1: secondary battery
10: Pouch
11: receiving part
12: body
13: sealing part
14: corner part
14a: first part
14b: second part
20: electrode assembly
30: electrode lead
110: corner folding roller
111: slope
112: flat surface
113: pressure surface
114: roller axis
120: roller moving unit
130: lower support
140: upper support
150: support frame
SR: side folding part
CR: corner folding part
Claims (13)
상기 파우치의 실링부를 상기 몸체 방향으로 사이드 폴딩하는 사이드 폴딩부; 및
사이드 폴딩된 상기 실링부에서 코너 부분을 가압하여 상기 몸체 방향으로 코너 폴딩하는 코너 폴딩 롤러를 포함하는 코너 폴딩부를 포함하고,
상기 코너 폴딩 롤러는 가압면에 형성된 평탄면 및 경사면을 포함하며,
가압 시 상기 코너 폴딩 롤러에서 상기 경사면은 상기 평탄면 보다 상기 몸체와 더 인접한 위치에 위치되는 이차전지용 파우치 폴딩장치.A pouch folding device for a secondary battery that folds a pouch including a body accommodating an electrode assembly and a sealing portion formed along an edge of the body,
a side folding unit for side-folding the sealing unit of the pouch toward the body; and
A corner folding portion including a corner folding roller for corner folding toward the body by pressing a corner portion of the side-folded sealing portion;
The corner folding roller includes a flat surface and an inclined surface formed on a pressing surface,
When pressurized, the inclined surface of the corner folding roller is located in a position closer to the body than the flat surface.
상기 사이드 폴딩부는 상기 파우치의 양측에 위치된 상기 실링부를 상기 몸체 방향으로 폴딩하는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 1,
The side folding unit folds the sealing unit located on both sides of the pouch in the direction of the body.
상기 사이드 폴딩부는 상기 파우치의 폭방향으로 상기 파우치의 양측에 위치된 상기 실링부를 상기 몸체 방향으로 폴딩하고,
상기 파우치의 폭방향은 상기 전극 조립체와 연결된 전극 리드가 연장된 상기 파우치의 길이방향에 대하여 측면방향인 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 2,
The side folding part folds the sealing part located on both sides of the pouch in the width direction of the pouch in the direction of the body,
A pouch folding device for a secondary battery in which the width direction of the pouch is lateral with respect to the longitudinal direction of the pouch in which the electrode lead connected to the electrode assembly extends.
상기 코너 폴딩부는 상기 코너 폴딩 롤러를 상기 몸체 방향인 상기 파우치의 외각에서 중앙부 방향으로 이동시키며, 사이드 폴딩된 상기 실링부의 코너 부분을 상기 파우치의 외면에 밀착시키는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 3,
The corner folding unit moves the corner folding roller from the outer edge of the pouch in the direction of the body to the central portion, and brings the corner portion of the side-folded sealing unit in close contact with the outer surface of the pouch.
상기 코너 폴딩부는 상기 코너 부분을 가압하며 코너 폴딩 시,
상기 코너 부분에서 상기 코너 폴딩 롤러의 평탄면에 가압되는 제1 부분은 상기 실링부에서 상기 파우치의 길이방향에 위치된 부분과 접하도록 폴딩하고, 상기 코너 부분에서 상기 코너 폴딩 롤러의 경사면에 가압되는 제2 부분은 상기 몸체와 접하도록 폴딩하는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 4,
The corner folding part presses the corner part and when the corner is folded,
The first part pressed against the flat surface of the corner folding roller at the corner part is folded so as to come into contact with the part located in the longitudinal direction of the pouch in the sealing part, and pressed against the inclined surface of the corner folding roller at the corner part. The second part is a pouch folding device for a secondary battery that is folded so as to be in contact with the body.
상기 경사면은 상기 코너 폴딩 롤러의 단부에 위치되는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 1,
The inclined surface is positioned at the end of the corner folding roller pouch folding device for secondary batteries.
상기 코너 폴딩 롤러의 경사면은 끝단으로 갈수록 단부의 폭이 좁아지는 경사로 형성되는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 6,
The inclined surface of the corner folding roller is a pouch folding device for secondary batteries formed with an incline in which the width of the end becomes narrower toward the end.
상기 경사면의 경사각은 20 ~ 50°로 형성되는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 7,
The inclination angle of the inclined surface is a pouch folding device for a secondary battery formed at 20 to 50 °.
상기 코너 폴딩부는
상기 코너 폴딩 롤러가 장착되어, 상기 코너 폴딩 롤러를 이동시키는 롤러 이동부를 더 포함하는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 1,
The corner folding part
A pouch folding device for a secondary battery further comprising a roller moving unit to which the corner folding roller is mounted and moving the corner folding roller.
상기 코너 폴딩부는
코너 폴딩 시 상기 파우치의 하부를 지지하는 하부 지지부를 더 포함하는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 1,
The corner folding part
Pouch folding device for a secondary battery further comprising a lower support for supporting a lower portion of the pouch during corner folding.
상기 코너 폴딩부는
코너 폴딩 시 상기 파우치의 상부를 지지하는 상부 지지부를 더 포함하는 이차전지용 파우치 폴딩장치.The method of claim 1,
The corner folding part
Pouch folding device for a secondary battery further comprising an upper support for supporting an upper portion of the pouch during corner folding.
상기 이차전지는 상기 파우치의 실링부에서 상기 코너 부분이 상기 몸체 방향으로 코너 폴딩되어 절곡된 상태로 구비되고,
절곡된 상기 코너 부분은 상기 코너 폴딩 롤러의 평탄면에 가압되어 폴딩된 제1 부분 및 상기 경사면에 가압되어 폴딩된 제2 부분을 포함하며,
상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 연장선에 대하여 20 ~ 50°경사로 형성되는 이차전지.
The method of claim 12,
The secondary battery is provided in a state where the corner portion of the sealing portion of the pouch is corner-folded toward the body and bent;
The bent corner portion includes a first portion pressed and folded on the flat surface of the corner folding roller and a second portion pressed and folded on the inclined surface,
The secondary battery of claim 1 , wherein the second portion is formed at an angle of 20 to 50° with respect to the extension line of the first portion.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
PCT/KR2023/002600 WO2023163523A1 (en) | 2022-02-25 | 2023-02-23 | Device for folding pouch for secondary battery and secondary battery |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220025558 | 2022-02-25 | ||
KR20220025558 | 2022-02-25 |
Publications (1)
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KR20230127912A true KR20230127912A (en) | 2023-09-01 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020230023905A KR20230127912A (en) | 2022-02-25 | 2023-02-22 | Pouch folding device for secondary battery and secondary battery |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A201 | Request for examination |