KR20230162582A - 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형 - Google Patents

펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형 Download PDF

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Abstract

개시되는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형은, 연속하여 간헐적으로 이송되는 극판을 목적한 형상을 타발하는 하형 및 상형을 포함한다. 상형은, 펀치 홀더; 펀치 홀더의 하부면에 고정 설치되면, 펀치 설치공이 형성되는 펀치 플레이트; 및 하형의 다이와 함께 극판을 목적한 형상으로 타발하는 하나 이상의 펀치;를 포함하되, 펀치는, 타발되는 극판의 형상에 부합하는 형상을 가지는 펀치 랜드면; 펀치 랜드면에 대향하는 타측에는 펀치 설치 기준면; 및 펀치 랜드면과 하부면이 만나는 모서리에 형성되는 펀치 칼날부;를 포함하고, 펀치는 펀치 지지 플레이트에 밀착 고정되어 펀치 지지 플레이트와 함께 펀치 설치공에 설치된다.

Description

펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형{NOTCHING MOLD FOR SECONDARY BATTERY HAVING PUNCH SLIDING PREVENTION STRUCTURE}
본 발명(Disclosure)은, 이차전지용 노칭금형에 관한 것으로, 상세하게는 극판을 목적한 형상으로 타발할 수 있게 하는 펀치 직각도 유지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로, 이차전지(secondary battery)는 전극공정(electrode process), 조립공정(assembly process), 화성공정(formation process) 등을 거쳐 제조된다.
그리고 전극공정에 제조된 양극판 또는 음극판(이하 '극판'이라 한다.)의 무지부(전극활물질이 코팅되지 않은 부분)에는 후행하는 조립공정에서 전극탭이 성형 가공된다.
전술한 조립공정에서 무지부에 전극탭을 성형 가공하는 장비로는 프레스 노칭장비(이하 '노칭금형'이라 한다.)와, 레이저 노칭장비가 있다.
노칭금형은 누구나 알 수 있듯이, 펀치(punch)를 다이(die) 측으로 승강 작동시켜 극판의 무지부를 타발해 전극탭이 성형 가공되게 하며, 이 과정에서 스크랩(scrap)이 발생하게 된다.
그러나 종래 이차전지용 노칭금형에서는 펀치의 지지력이 약하기 때문에 극판 타발 시 펀치에 작용하는 측방력에 의해 밀림이 발생하는 문제점이 있었으며, 이러한 문제로 인해 가공 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.
한국등록특허공보 제10-2189942호. 한국공개실용신안 제20-1999-0030092호. 한국등록특허 제10-0523413호. 한국등록특허 제10-2492313호.
본 발명(Disclosure)은, 펀치의 지지력을 높일 수 있게 하여 펀치의 밀림을 방지할 수 있게 하는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형의 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따르면, 연속하여 간헐적으로 이송되는 극판을 목적한 형상을 타발하는 하형 및 상형을 포함하는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에 있어서, 상형은, 펀치 홀더; 펀치 홀더의 하부면에 고정 설치되면, 펀치 설치공이 형성되는 펀치 플레이트; 및 하형의 다이와 함께 극판을 목적한 형상으로 타발하는 하나 이상의 펀치;를 포함하되, 펀치는, 타발되는 극판의 형상에 부합하는 형상을 가지는 펀치 랜드면; 펀치 랜드면에 대향하는 타측에는 펀치 설치 기준면; 및 펀치 랜드면과 하부면이 만나는 모서리에 형성되는 펀치 칼날부;를 포함하고, 펀치는 펀치 지지 플레이트에 밀착 고정되어 펀치 지지 플레이트와 함께 펀치 설치공에 설치될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에서, 펀치 지지 플레이트는, 수평한 평판 형상으로 형성되며, 하부면에는 제 1 고정 볼트들을 매개로 펀치의 상부면이 밀착 고정되는 제 1 지지부; 및 제 1 지지부의 하부면 일측에서 제 1 지지부의 길이방향을 따라 제 1 지지부의 하부 측으로 수직하게 연장된 평판 형상으로 형성되며, 내측면에는 제 2 고정 볼트들을 매개로 펀치의 펀치 설치 기준면이 밀착 고정되는 제 2 지지부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에서, 제 1 지지부에는 제 1 고정 볼트의 머리부가 삽입 안착되면서 나사부는 관통하는 제 1 관통공이 형성되고, 펀치의 상부면에는 제 1 고정 볼트의 나사부가 체결되는 제 1 암나사부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에서, 제 2 지지부에는 제 2 고정 볼트의 머리부가 삽입 안착되면서 나사부는 관통하는 제 2 관통공이 형성되고, 펀치의 상부면에는 제 2 고정 볼트의 나사부가 체결되는 제 2 암나사부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에서, 제 2 관통공은 제 2 지지부의 상하방향으로 연장된 장공의 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 펀치 지지 플레이트에 펀치의 상부면 및 펀치 설치 기준면이 제 1 및 제 2 고정 볼트를 매개로 밀착 고정되기 때문에 펀치의 지지력을 확보할 수 있으며, 이에 의해 극판 타발 시 펀치의 밀림을 방지할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 상형을 하부 측에 바라 본 사시도이며, 그리고
도 3은 도 2에 도시된 펀치와 펀치 지지 플레이트의 연결 관계를 나타낸 확대 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형을 나타낸 도면으로, 본 발명에 따른 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형(100)은 하형(110) 및 하형(110) 측으로 승강 작동하는 상형(140)을 포함한다.
하형(110)은 상형(140)의 하부 측에 배치되는 것으로, 하형(110)으로는 타발하고자 하는 극판(도시되지 않음)이 연속하여 간헐적으로 이송된다.
하형(110)은 다이 홀더(112)와, 다이 플레이트(118) 및 다이(124)를 포함한다.
다이 홀더(112)는 도시된 바와 같이 평판 형상으로 제공되며, 다이 홀더(112)에는 극판 타발 시 발생하는 스크랩(도시되지 않음)이 배출되는 스크랩 배출구(114)가 형성된다.
그리고 다이 홀더(114)에는 상형(140)과의 연결을 위한 수직한 가이드 포스트(도시되지 않음)들이 설치된다.
다이 플레이트(118)는 다이 홀더(112)와 마찬가지로 평판 형상으로 제공되며, 볼트 등을 매개로 다이 홀더(112)의 상부면에 고정 설치된다.
이때, 다이 플레이트(118)에는 다이(124)가 설치되는 다이 설치공(120)이 스크랩 배출구(114)와 연결되게 형성되며, 다이 설치공(120)에 설치되는 다이(124)와 다이 설치공(120) 사이에는 극판 타발 시 상형(140)의 펀치(150)가 진출입하는 포켓(122)이 형성된다.
즉, 극판 타발 시 상형(140)의 펀치(150)는 하강하면서 다이(124)에 놓여진 극판을 타발(전단)시킴과 동시에 포켓(122) 내부로 진입하였다가 포켓(122) 외부로 상승하는데, 이때 다이(124)와 펀치(150)의 작용으로 인해 극판은 목적한 형상으로 타발되고, 극판 타발 시 발생하는 스크랩은 포켓(122)을 거쳐 스크랩 배출구 측으로 낙하해 다이 홀더(112) 외부로 배출된다.
다이(124)는 상형(140)의 펀치(150)와 함께 극판을 목적한 형상으로 타발한다. 이를 위해서 다이(124)에는 타발되는 극판의 형상에 부합하는 형상을 가지는 다이 칼날부(126)가 형성된다.
상형(140)은 하형(110)의 상부 측에 배치되는 것으로, 상형(140)은 하형(110) 측으로 승강 작동하면서 하형(110)과 함께 극판을 목적한 형상을 타발한다.
상형(140)은 펀치 홀더(142)와, 펀치 플레이트(146) 및 펀치(150)를 포함한다.
펀치 홀더(142)는 다이 홀더(112)와 마찬가지로 평판 형상으로 제공되며, 하부면이 다이 홀더(112)의 상부면과 마주하도록 다이 홀더(112)의 상부 측에 이격 배치된다.
이렇게 배치된 펀치 홀더(142)는 가이드 포스트에 승강 가능하게 끼워지는 가이드 부시(도시되지 않음)를 매개로 하형(110) 측으로 승강 가능하게 설치된다.
펀치 플레이트(146)는 펀치 홀더(142)와 마찬가지로 평판 형상으로 제공되며, 펀치 플레이트(146)는 볼트 등을 매개로 펀치 홀더(32)의 하부면에 고정 설치된다.
이때, 펀치 플레이트(146)에는 펀치(150)가 설치되는 펀치 설치공(148)이 형성된다.
펀치(150)는 하형(110)의 다이(124)와 함께 극판을 목적한 형상으로 타발한다.
펀치(150)는 포켓(122) 내부 및 외부로 진출입할 수 있도록 포켓(122)에 부합하는 횡단면 형상을 가지도록 형성되되, 일측에는 타발되는 극판의 형상에 부합하는 형상을 가지는 펀치 랜드면(152)이 형성되고, 펀치 랜드면(152)에 대향하는 타측에는 펀치 설치 기준면(154)이 형성된다.
그리고 펀치 랜드면(152)과 펀치(150)의 하부면이 만나는 모서리에는 펀치 칼날부(156)가 형성된다.
한편, 상형(140)은 펀치(150)의 지지력을 높일 수 있게 하여 극판 타발 시 펀치(150)의 밀림을 방지할 수 있게 하는 펀치 지지 플레이트(160)를 더 포함하며, 펀치(150)는 펀치 지지 플레이트(160)와 함께 펀치 플레이트(146)에 형성된 펀치 설치공(148)에 설치된다.
펀치 지지 플레이트(160)는 펀치(150)의 상부면이 밀착되어 고정되는 제 1 지지부(162)와, 펀치(150)의 펀치 설치 기준면(154)이 밀착되어 고정되는 제 2 지지부(170)를 포함한다.
제 1 지지부(162)는 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가지는 수평한 평판 형상으로 형성되며, 제 1 지지부(162)의 하부면에는 제 1 고정 볼트(164)들을 매개로 펀치(150)의 상부면이 밀착 고정된다.
이를 위해서, 제 1 지지부(162)에는 제 1 고정 볼트(164)의 머리부가 삽입 안착되고 나사부는 관통하는 제 1 관통공(166)이 형성되고, 펀치(150)의 상부면에는 제 1 고정 볼트(164)의 나사부가 체결되는 제 1 암나사부(168)가 형성된다.
제 2 지지부(170)는 제 1 지지부(162)의 하부면 일측에서 제 1 지지부(162)의 길이방향을 따라 제 1 지지부(162)의 하부 측으로 소정의 두께를 가지며 수직하게 연장된 평판 형상으로 형성된다.
즉, 제 1 지지부(162) 및 제 2 지지부(170)는 대략 "「"자 단면 형상을 가지며, 제 2 지지부(170)는 제 1 지지부(162)의 하부면에 일체로 형성될 수 있다.
이러한 제 2 지지부(170)의 내측면에는 제 2 고정 볼트(172)들을 매개로 펀치(150)의 펀치 설치 기준면(154)이 밀착 고정된다.
이를 위해서, 제 2 지지부(170)에는 제 2 고정 볼트(172)의 머리부가 삽입 안착되고 나사부는 관통하는 제 2 관통공(174)이 형성되고, 펀치(150)의 펀치 설치 기준면(154)에는 제 2 고정 볼트(172)의 나사부가 체결되는 제 2 암나사부(176)가 형성된다.
이때, 제 2 관통공(174)은 제 2 지지부(170)의 상하방향으로 연장된 장공의 형태로 형성된다.
이렇게 펀치 지지 플레이트(160)에 밀착 고정된 펀치(150)는 펀치 지지 플레이트(160)와 함께 펀치 플레이트(146)에 형성된 펀치 설치공(148)에 삽입되고, 펀치 설치공(148)에 삽입된 펀치 지지 플레이트(160)는 볼트 등을 매개로 펀치 설치공(148) 내에 고정 설치된다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 이차전지용 노칭금형(100)은 펀치 지지 플레이트(160)에 펀치(150)의 상부면 및 펀치 설치 기준면(154)이 제 1 및 제 2 고정 볼트(164, 172)를 매개로 밀착 고정되기 때문에 펀치(150)의 지지력을 확보할 수 있으며, 이에 의해 극판 타발 시 펀치(150)의 밀림을 방지할 수 있게 한다.

Claims (5)

  1. 연속하여 간헐적으로 이송되는 극판을 목적한 형상을 타발하는 하형 및 상형을 포함하는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형에 있어서,
    상기 상형은,
    펀치 홀더;
    상기 펀치 홀더의 하부면에 고정 설치되면, 펀치 설치공이 형성되는 펀치 플레이트; 및
    상기 하형의 다이와 함께 상기 극판을 목적한 형상으로 타발하는 하나 이상의 펀치;를 포함하되,
    상기 펀치는,
    타발되는 극판의 형상에 부합하는 형상을 가지는 펀치 랜드면;
    상기 펀치 랜드면에 대향하는 타측에는 펀치 설치 기준면; 및
    상기 펀치 랜드면과 하부면이 만나는 모서리에 형성되는 펀치 칼날부;를 포함하고,
    상기 펀치는 펀치 지지 플레이트에 밀착 고정되어 상기 펀치 지지 플레이트와 함께 상기 펀치 설치공에 설치되는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 펀치 지지 플레이트는,
    수평한 평판 형상으로 형성되며, 하부면에는 제 1 고정 볼트들을 매개로 상기 펀치의 상부면이 밀착 고정되는 제 1 지지부; 및
    상기 제 1 지지부의 하부면 일측에서 상기 제 1 지지부의 길이방향을 따라 상기 제 1 지지부의 하부 측으로 수직하게 연장된 평판 형상으로 형성되며, 내측면에는 제 2 고정 볼트들을 매개로 상기 펀치의 펀치 설치 기준면이 밀착 고정되는 제 2 지지부;를 포함하는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 지지부에는 상기 제 1 고정 볼트의 머리부가 삽입 안착되면서 나사부는 관통하는 제 1 관통공이 형성되고, 상기 펀치의 상부면에는 상기 제 1 고정 볼트의 나사부가 체결되는 제 1 암나사부가 형성되는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 지지부에는 상기 제 2 고정 볼트의 머리부가 삽입 안착되면서 나사부는 관통하는 제 2 관통공이 형성되고, 상기 펀치의 상부면에는 상기 제 2 고정 볼트의 나사부가 체결되는 제 2 암나사부가 형성되는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 2 관통공은 상기 제 2 지지부의 상하방향으로 연장된 장공의 형태로 형성되는 펀치 밀림 방지구조를 가지는 이차전지용 노칭금형.
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