KR20240030810A - 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치 - Google Patents

이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치 Download PDF

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KR20240030810A
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김신철
이승엽
이충희
이선일
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치에 관한 것으로서, 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부가 잘 펴지도록 하여, 셀 손상 방지, 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있어 그에 따라 우수한 품질의 이차전지를 구현할 수 있는 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치에 관한 것이다.

Description

이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치{FORMING APPARATUS FOR SECONDARY BATTERY POUCH AND SECONDARY BATTERY POUCH MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치에 관한 것으로서, 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부가 잘 펴지도록 하여, 셀 손상 방지, 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있어 그에 따라 우수한 품질의 이차전지를 구현할 수 있는 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치에 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 종래의 파우치형 이차전지의 일부를 도시하고 있는 단면도이다. 구체적으로 도 1은 이차전지 파우치와 그에 내장되는 전극조립체를 도시하고 있는 단면도이다.
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 컵부(11)와 우측 컵부(12)로 마련될 수 있다.
좌측 컵부(11)와 우측 컵부(12)를 서로 잇는 부분이 파우치 브릿지부(13)일 수 있다. 파우치 브릿지부(13)를 중심으로 좌측 컵부(11)가 우측 컵부(12)의 상부로 폴딩될 수 있다. 이러한 폴딩 과정에 의해서 파우치의 컵부(11, 12)가 수용공간을 형성하고 이 수용공간 내에 전극조립체(20)가 수용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 종래에는 좌측 컵부(11)가 우측 컵부(12)의 상부로 폴딩될 때, 파우치 브릿지부(13)가 잘 펴지지 않는 문제가 있었다. 점점 이차전지가 대용량화 되어감에 따라 파우치 성형의 깊이가 증가되고 그에 따른 파우치 두께의 증가로 인해, 파우치 성형 후 폴딩 시 파우치 브릿지부(13)가 도 1에서 도시되는 것과 같이 잘 펴지지 않는 문제가 있었다. 이처럼 파우치 브릿지부(13)가 잘 펴지지 않고 전극조립체(20) 측으로 돌출된 형상을 가지게 되면, 파우치 브릿지부(13)가 전극조립체(20)를 손상시키는 셀 손상이 발생할 수 있었다. 그리고 또한 파우치 브릿지부(13)가 잘 펴지지 않으면 셀의 외관이 정밀하게 형성되지 않게 되기 때문에 비전 카메라 등에서 정밀하게 위치가 측정되지 못할 수 있었다. 이는 위치 정밀도 저하를 야기할 수 있었다. 그리고 또한 파우치 브릿지부(13)가 잘 펴지지 않으면 정밀도 저하로 인해 파우치 주변부를 실링할 때 주름이 발생하는 문제가 발생할 수 있었다. 이에 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부(13)가 잘 펴지도록 하는 것의 필요성이 높았다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부가 잘 펴지도록 하여, 셀 손상 방지, 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있어 그에 따라 우수한 품질의 이차전지를 구현할 수 있는 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치 성형장치는 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 다이, 및 다이의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 펀치를 포함하고, 다이는, 만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부, 좌측 수용홈부의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부, 및 좌측 수용홈부와 우측 수용홈부 사이에서 좌측 수용홈부와 우측 수용홈부 잇는 브릿지부를 포함하고, 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성된다.
브릿지부는 양 단부에서 중앙부로 갈수록 높이가 연속적으로 낮아질 수 있다.
브릿지부는 브릿지부를 통과하면서 좌측 수용홈과 우측 수용홈을 가르는 가상의 수직 평면으로 잘려진 단면이 U자 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다.
브릿지부는 브릿지부를 통과하면서 좌측 수용홈과 우측 수용홈을 가르는 가상의 수직 평면으로 잘려진 단면이 원 또는 타원 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다.
브릿지부의 중앙부의 높이는 9mm ~ 10mm이고, 브릿지부의 양 단부의 높이는 11mm ~ 12mm일 수 있다.
펀치는 브릿지부의 만입된 형상에 대응하도록 돌출된 형상을 가지는 펀치 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치 성형장치는 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 다이, 및 다이의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 펀치를 포함하고, 다이는, 만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부, 좌측 수용홈부의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부, 및 좌측 수용홈부와 우측 수용홈부 사이에서 좌측 수용홈부와 우측 수용홈부 잇는 브릿지부를 포함하고, 좌측 수용홈부 및 우측 수용홈부는 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
양 단부영역에서, 좌측 수용홈부 및 우측 수용홈부의 바닥면은 브릿지부에 가까워질수록 높이가 높아지도록 경사지게 형성될 수 있다.
양 단부영역에서, 좌측 수용홈부 및 우측 수용홈부의 바닥면이 수평면과 이루는 경사 각도는 1도 ~ 10도 일 수 있다.
좌측 수용홈부와 우측 수용홈는 각각 바닥면 및 바닥면의 둘레에서 상측으로 연장하는 측벽면을 포함하고, 좌측 수용홈부의 바닥면을 기준으로 측정한 좌측 수용홈부의 측벽면의 높이는 중앙영역과 양 단부영역에서 서로 동일할 수 있다.
우측 수용홈부의 바닥면을 기준으로 측정한 우측 수용홈부의 측벽면의 높이는 중앙영역과 양 단부영역에서 서로 동일할 수 있다.
좌측 수용홈부 및 우측 수용홈부는 브릿지부를 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치 성형장치는 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 다이, 및 다이의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 펀치를 포함하고, 다이는, 만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부, 좌측 수용홈부의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부, 및 좌측 수용홈부와 우측 수용홈부 사이에서 좌측 수용홈부와 우측 수용홈부 잇는 브릿지부를 포함하고, 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성되며, 좌측 수용홈부 및 우측 수용홈부는 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치는 좌측 컵부와 우측 컵부의 두 개의 컵부가 형성되는 파우치 컵부, 및 좌측 컵부와 우측 컵부 사이에 두 컵부를 잇는 파우치 브릿지부를 포함하고, 파우치 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성된다.
파우치 브릿지부의 중앙부의 높이는 2mm ~ 4mm이고, 파우치 브릿지부의 양 단부의 높이는 4mm ~ 6mm 일 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치는 좌측 컵부와 우측 컵부의 두 개의 컵부가 형성되는 파우치 컵부, 및 좌측 컵부와 우측 컵부 사이에 두 컵부를 잇는 파우치 브릿지부를 포함하고, 좌측 컵부 및 우측 컵부는 파우치 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
본 발명에 따른 이차전지 파우치는 좌측 컵부와 우측 컵부의 두 개의 컵부가 형성되는 파우치 컵부, 및 좌측 컵부와 우측 컵부 사이에 두 컵부를 잇는 파우치 브릿지부를 포함하고, 파우치 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성되며, 좌측 컵부 및 우측 컵부는 파우치 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
본 발명은 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치는 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부가 잘 펴지도록 하여, 셀 손상 방지, 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있어 그에 따라 우수한 품질의 이차전지를 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 일부를 도시하고 있는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 다이를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 C-C'에 따른 브릿지부의 단면도이다.
도 4(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 펀치를 도시하는 사시도이다.
도 4(b)는 도 4(a)에서 도시되는 펀치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치에 의하여 제조된 이차전지 파우치를를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 다이를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 S1 위치에서 자른 단면도이다.
도 8은 도 6의 S2, S3 위치에서 자른 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치에 의하여 제조된 이차전지 파우치를 도시하는 사시도이다.
도 10은 도 9의 P1 위치에서 자른 단면도이다.
도 11은 도 9의 P2, P3 위치에서 자른 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 다이를 도시하는 사시도이다.
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 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 다이를 도시하는 사시도이다. 도 3은 도 2의 C-C'에 따른 브릿지부의 단면도이다. 도 4(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 펀치를 도시하는 사시도이다. 도 4(b)는 도 4(a)에서 도시되는 펀치의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치에 의하여 제조된 이차전지 파우치를를 도시하는 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치(100)는 다이(110)와 펀치(150)를 포함할 수 있다.
다이(110)는 파우치가 놓여지는 베이스면(113) 상에 파우치의 컵부(133)를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 구성일 수 있다.
구체적으로 다이(110)는 만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부(111), 좌측 수용홈부(111)의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부(112), 및 좌측 수용홈부(111)와 우측 수용홈부(112) 사이에서 좌측 수용홈부(111)와 우측 수용홈부(112) 잇는 브릿지부(120)를 포함한다.
펀치(150)는 다이(110)의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 구성일 수 있다. 베이스면(113) 상에 평평한 형상의 파우치 모재를 올려두고 펀치(150)를 하강하여 파우치를 성형할 수 있다. 펀치(150)는 다이(110)의 형상에 대응하는 형상을 가지고 파우치를 성형할 수 있다. 펀치(150)가 다이(110)에 만입된 형상의 홈부에 삽입되면서 파우치가 성형될 수 있다. 이와 같은 방식으로 성형된 파우치는 도 5에 도시되는 이차전지 파우치(130)와 같은 형상이 될 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치(100)에서, 브릿지부(120)는 길이방향(L)을 기준으로 중앙부(121)의 높이가 양 단부(122)의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 브릿지부(120)는 양 단부(122)에서 중앙부(121)로 갈수록 높이가 연속적으로 낮아질 수 있다.
도 3을 참조하면, 브릿지부(120)는 브릿지부(120)를 통과하면서 좌측 수용홈과 우측 수용홈을 가르는 가상의 수직 평면으로 잘려진 단면이 U자 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다. 가상의 수직 평면으로 잘리는 경우 도 3과 같은 브릿지부(120)의 단면 형상이 나타날 수 있다. 도 3에서 도시되는 것과 같이, C-C'에 의한 브릿지부(120)의 단면은 곡선 형상으로 형성될 수 있고, 특히 단면이 U자 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다.
또한, 브릿지부(120)는 브릿지부(120)를 통과하면서 좌측 수용홈과 우측 수용홈을 가르는 가상의 수직 평면으로 잘려진 단면이 원 또는 타원 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 브릿지부(120)의 중앙부(121)의 높이(h1)는 9mm ~ 10mm이고, 브릿지부(120)의 양 단부(122)의 높이(h2)는 11mm ~ 12mm일 수 있다. 그에 따라 브릿지부(120)는 양 단부(122)의 높이가 더 높고, 중앙부(121)로 갈수록 높이가 낮아지는 형상일 수 있다.
도 4(a)를 참조하면, 펀치(150)는 브릿지부(120)의 만입된 형상에 대응하도록 돌출된 형상을 가지는 펀치 돌출부(151)를 포함할 수 있다. 펀치 돌출부(151)는 다이(110)의 브릿지부(120)에 대응하는 위치에 있는 부분일 수 있다. 펀치 돌출부(151)와 다이(110)의 브릿지부(120) 사이에 파우치 모재가 위치하여 가압될 수 있다. 그에 따라 파우치 브릿지부(140)는 다이(110)의 브릿지부(120)의 형상에 대응하는 형상으로 성형될 수 있다. 만약 펀치(150)에서 브릿지부(120)에 대응하는 부분이 돌출 형상이 아닌 평면 형상일 경우 브릿지부(120)의 양 단부(122) 대비 중앙부(121)의 공간이 부족하게 될 수 있다. 따라서 펀치(150)를 U자 형 등으로 돌출된 형상으로 마련할 경우 높이 차이를 보상할 수 있다.
도 4(b)는 도 4(a)에서 도시되는 펀치 돌출부(151)의 단면을 도시하고 있다. 펀치 돌출부(151)의 단면은 다이(110)의 브릿지부(120) 단면의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 펀치 돌출부(151)의 단면 형상은 U자 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있고, 또한, 원 또는 타원 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다.
이상 설명한 이차전지 파우치 성형장치(100)를 통해 파우치를 성형할 경우 도 5에서 도시되는 이차전지 파우치(130)가 제조될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치(100)에 의해 제조된 이차전지 파우치(130)는 파우치 컵부(133)와 파우치 브릿지부(140)를 포함할 수 있다.
여기서 파우치 컵부(133)는 좌측 컵부(131)와 우측 컵부(132)의 두 개의 컵부를 포함할 수 있다. 파우치 컵부(133)는 좌측 컵부(131)와 우측 컵부(132)의 두 개의 컵부가 형성되는 구성일 수 있다. 파우치 브릿지부(140)는 좌측 컵부(131)와 상기 우측 컵부(132) 사이에 두 컵부를 잇는 구성일 수 있다.
다이(110)의 좌측 수용홈부(111)에 의해서 성형되는 부분이 좌측 컵부(131)이고, 우측 수용홈부(112)에 의하여 성형되는 부분이 우측 컵부(132)일 수 있다. 그리고 다이(110)의 브릿지부(120)에 의하여 성형되는 부분이 파우치 브릿지부(140)일 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치(100)에 의해 제조된 이차전지 파우치(130)는 파우치 브릿지부(140)는 길이방향(L')을 기준으로 중앙부(141)의 높이가 양 단부(142)의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로 파우치 브릿지부의 중앙부(141)의 높이가 2mm ~ 4mm이고, 파우치 브릿지부의 양 단부(142)의 높이는 4mm ~ 6mm일 수 있다. 그에 따라 파우치 브릿지부는 양 단부(142)의 높이가 더 높고, 중앙부(141)로 갈수록 높이가 낮아지는 형상일 수 있다.
파우치 브릿지부(140)에서, 중앙부(141)의 높이가 양 단부(142)의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성되는 경우, 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부(140)가 잘 펴질 수 있다.
도 1을 참조하면 종래에는 파우치 브릿지부(140)가 잘 펴지지 않은 상태로 있었다. 즉, 도 1에서 도시되듯이, 파우치 브릿지부(140)가 V자를 반시계방향으로 90도 돌려 돌려 놓은 것처럼 이차전지 내측 방향(I)으로 돌출된 형태를 가지고 있었다. 이 경우 도 1에서 도시되는 것처럼 내부 전극조립체와 파우치 브릿지부(140)가 간섭이 일어나고 전극조립체의 손상이 발생할 수 있다. 특히, 파우치 브릿지부(140)의 중앙부(141)가 잘 펴지지 않아 문제되었다. 파우치 브릿지부(140)의 양 단부(142)는 외각 모서리가 형성된 부분이라서 폴딩 시 더 강한 텐션(장력) 가해지기에 잘 펴질 수 있는 반면, 중앙부(141)는 이러한 텐션(장력)이 약해서 잘 펴지지 않게 되는 문제가 있었다.
그런데 본 발명에 따른 이차전지 파우치 성형장치(100)에 의해 제조된 이차전지 파우치(130)는 파우치 브릿지부(140)의 중앙부(141)에서 파우치 브릿지부(140)의 폭이 상대적으로 더 짧게 형성될 수 있다. 즉, 다이(110) 브릿지부(120)의 높이가 높은 부분에 의하여 성형된 파우치 브릿지부(140)의 양 단부(142)는 폭 길이가 길게 형성되고, 다이(110) 브릿지부(120)의 높이가 낮은 부분에 의하여 성형된 파우치 브릿지부(140)의 중앙부(141)는 폭 길이가 더 짧게 형성될 수 있다. 따라서, 파우치 브릿지부(140)의 중앙부(141)는 폴딩 시 텐션(장력)이 작게 걸리더라도 더 잘 펴질 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치(100)에 의해 제조된 이차전지 파우치(130)는 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부(140)가 현저히 더 잘 펴질 수 있다. 이 경우 도 1에서 도시되는 것보다 파우치 브릿지부(140)가 외측 방향(E)으로 더 이동하여 일직선으로 펴질 수 있다. 그렇게 되면 전극조립체와 간섭이 되지 않을 수 있어 전극조립체의 손상이 방지될 수 있다.
이러한, 전극조립체의 손상 방지, 그에 따른 셀의 손상 방지 이외에도 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치 및 이차전지는 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있다.
파우치 브릿지부(140)가 잘 펴지면 셀의 외관이 정밀하게 형성되기 때문에 비전 카메라 등에서 정밀하게 위치가 측정될 수 있다. 이는 위치 정밀도 향상을 야기할 수 있다. 그리고 또한 파우치 브릿지부(140)가 잘 펴지면 정밀도 향상으로 인해서 파우치 주변부를 실링할 때 주름이 발생하는 문제도 방지할 수 있다.
그에 따라 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지 파우치 성형장치 및 이차전지는 우수한 품질의 이차전지를 구현할 수 있다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 다이를 도시하는 사시도이다. 도 7은 도 6의 S1 위치에서 자른 단면도이다. 도 8은 도 6의 S2, S3 위치에서 자른 단면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치에 의하여 제조된 이차전지 파우치를 도시하는 사시도이다. 도 10은 도 9의 P1 위치에서 자른 단면도이다. 도 11은 도 9의 P2, P3 위치에서 자른 단면도이다.
본 발명의 실시예 2는 다이의 좌측 수용홈부 및 우측 수용홈부의 바닥면의 일부가 경사진 형태를 가지는 것을 특징으로 한다는 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.
본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)는 다이(210)와 펀치를 포함할 수 있다.
다이(210)는 파우치가 놓여지는 베이스면(213) 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 구성일 수 있다.
구체적으로 다이(210)는 만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부(211), 좌측 수용홈부(211)의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부(212), 및 좌측 수용홈부(211)와 우측 수용홈부(212) 사이에서 좌측 수용홈부(211)와 우측 수용홈부(212) 잇는 브릿지부(220)를 포함한다.
펀치는 다이(210)의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 구성일 수 있다. 펀치는 다이(210)의 홈부에 대응하는 형상을 가지며, 다이(210)의 만입된 형상의 홈부에 삽입되면서 파우치가 성형될 수 있다. 이와 같은 방식으로 성형된 파우치는 도 9 내지 도 11에 도시되는 이차전지 파우치(230)와 같은 형상이 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에서, 좌측 수용홈부(211) 및 우측 수용홈부(212)는 브릿지부(220)의 길이방향(L)과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역(214)에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역(215)에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
도 7은 도 6의 S1 위치에서 자른 단면도이다. S1 위치에서 자른 단면도는 상기 중앙영역(214)에서의 단면도를 의미할 수 있다. 도 7의 단면도에서 도시되듯이, 중앙영역(214)에서 수용홈부의 바닥면은 경사지지 않게 즉, 수평하게 형성된다.
도 8은 도 6의 S2와 S3 위치에서 자른 단면도이다. S2와 S3 위치에서 자른 단면도는 상기 양 단부영역(215)에서의 단면도를 의미할 수 있다. 도 8의 단면도에서 도시되듯이, 양 단부영역(215)에서 수용홈부의 바닥면은 경사지게 형성된다. 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에서는 S2와 S3 위치에서의 수용홈부의 단면이 서로 동일할 수 있으며, 이 단면도가 도 8에서 도시되고 있는 단면도일 수 있다.
도 8을 참조하면, 양 단부영역(215)에서, 좌측 수용홈부의 바닥면(211-1) 및 우측 수용홈부의 바닥면(212-1)은 브릿지부(220)에 가까워질수록 높이가 높아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 구체적으로, 양 단부영역(215)에서, 좌측 수용홈부의 바닥면(211-1) 및 우측 수용홈부의 바닥면(212-1)이 수평면과 이루는 경사 각도(θ)는 1도 ~ 10도 일 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에서, 좌측 수용홈부(211)와 우측 수용홈부(212)는 각각 바닥면 및 바닥면의 둘레에서 상측으로 연장하는 측벽면(211-2)을 포함할 수 있다. 바닥면과 측면면이 함께 만입된 형상을 구현할 수 있다.
그리고 좌측 수용홈부의 바닥면(211-1)을 기준으로 측정한 좌측 수용홈부(211)의 측벽면(211-2)의 높이는 중앙영역(214)과 양 단부영역(215)에서 서로 동일할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
먼저 도 7을 참조하면, 중앙영역(214)에서 좌측 수용홈부의 바닥면(211-1)을 기준으로 측정한 좌측 수용홈부(211)의 측벽면(211-2)의 높이는 t1일 수 있다. 그리고 도 8을 참조하면, 양 단부영역(215)에서 좌측 수용홈부의 바닥면(211-1)을 기준으로 측정한 좌측 수용홈부(211)의 측벽면(211-2)의 높이는 t2일 수 있다. 이때 t1과 t2는 같은 값을 가질 수 있다(t1=t2).
그리고, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에서, 우측 수용홈부의 바닥면(212-1)을 기준으로 측정한 우측 수용홈부(212)의 측벽면(211-2)의 높이는 중앙영역(214)과 양 단부영역(215)에서 서로 동일할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
먼저 도 7을 참조하면, 중앙영역(214)에서 우측 수용홈부의 바닥면(212-1)을 기준으로 측정한 우측 수용홈부(212)의 측벽면의 높이는 t3일 수 있다. 그리고 도 8을 참조하면, 양 단부영역(215)에서 우측 수용홈부의 바닥면(212-1)을 기준으로 측정한 우측 수용홈부(212)의 측벽면의 높이는 t4일 수 있다. 이때 t3과 t4는 같은 값을 가질 수 있다(t3=t4).
그리고, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에서, 좌측 수용홈부(211) 및 우측 수용홈부(212)는 브릿지부(220)를 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 브릿지부(220)를 중심으로 서로 대칭이라는 것의 의미는, 좌측 수용홈부(211) 및 우측 수용홈부(212)는 브릿지부(220)를 수직하게 자르는 가상의 평면을 기준으로 대칭 형상을 가진다는 것을 의미할 수 있다.
이 경우 t1=t3이고, t2=t4일 수 있다. 그리고 앞서 설명한 바에 따르면 t1=t2이고, t3=t4이므로, 결과적으로 t1=t2=t3=t4일 수 있다. 즉, t1, t2, t3, t4는 모두 같은 값을 가질 수 있다.
이상 설명한 이차전지 파우치 성형장치(200)를 통해 파우치를 성형할 경우 도 9 내지 도 11에서 도시되는 이차전지 파우치(230)가 제조될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에 의해 제조된 이차전지 파우치(230)는 파우치 컵부(233)와 파우치 브릿지부(240)를 포함할 수 있다.
여기서 파우치 컵부(233)는 좌측 컵부(231)와 우측 컵부(232)의 두 개의 컵부를 포함할 수 있다. 파우치 컵부(233)는 좌측 컵부(231)와 우측 컵부(232)의 두 개의 컵부가 형성되는 구성일 수 있다. 파우치 브릿지부(240)는 좌측 컵부(231)와 상기 우측 컵부(232) 사이에 두 컵부를 잇는 구성일 수 있다.
다이(210)의 좌측 수용홈부(211)에 의해서 성형되는 부분이 좌측 컵부(231)이고, 우측 수용홈부(212)에 의하여 성형되는 부분이 우측 컵부(232)일 수 있다. 그리고 다이(210)의 브릿지부(220)에 의하여 성형되는 부분이 파우치 브릿지부(240)일 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 좌측 컵부(231) 및 우측 컵부(232)는 파우치 브릿지부(240)의 길이방향(L')과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역(234)에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역(235)에서는 바닥면이 경사지게 형성될 수 있다. 이는 다이(210)의 수용홈부의 형상에 대응하게 파우치 컵부(233)의 모양이 형성되기 때문에 나타나는 결과일 수 있다.
도 10은 도 9의 P1 위치에서 자른 단면도이다. P1 위치에서 자른 단면도는 상기 중앙영역(234)에서의 단면도를 의미할 수 있다. 도 10의 단면도에서 도시되듯이, 중앙영역(234)에서 수용홈부의 바닥면은 경사지지 않게 즉, 수평하게 형성된다.
도 11은 도 9의 P2와 P3 위치에서 자른 단면도이다. P2와 P3 위치에서 자른 단면도는 상기 양 단부영역(235)에서의 단면도를 의미할 수 있다. 도 11의 단면도에서 도시되듯이, 양 단부영역(235)에서 수용홈부의 바닥면은 경사지게 형성된다. 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에 의해 제조된 이차전지 파우치(230)에서는 P2와 P3 위치에서의 수용홈부의 단면이 서로 동일할 수 있으며, 이 단면도가 도 11에서 도시되고 있는 단면도일 수 있다.
도 11을 참조하면, 양 단부영역(235)에서, 좌측 컵부(231)의 바닥면(231-1) 및 우측 컵부(232)의 바닥면(232-1)은 파우치 브릿지부(240)에 가까워질수록 높이가 높아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 구체적으로, 양 단부영역(235)에서, 좌측 컵부(231)의 바닥면(231-1) 및 우측 컵부(232)의 바닥면(232-1)이 수평면과 이루는 경사 각도(θ')는 1도 ~ 10도 일 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에 의해 제조된 이차전지 파우치(230)에서, 좌측 컵부(231)와 우측 컵부(232)는 각각 바닥면 및 바닥면의 둘레에서 상측으로 연장하는 측벽면(231-2)을 포함할 수 있다. 바닥면과 측면면이 함께 만입된 형상을 구현할 수 있다.
그리고 좌측 컵부(231)의 바닥면(231-1)을 기준으로 측정한 좌측 컵부(231)의 측벽면(231-2)의 높이는 중앙영역(234)과 양 단부영역(235)에서 서로 동일할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
먼저 도 10을 참조하면, 중앙영역(234)에서 좌측 컵부(231)의 바닥면(231-1)을 기준으로 측정한 좌측 컵부(231)의 측벽면(231-2)의 높이는 y1일 수 있다. 그리고 도 11을 참조하면, 양 단부영역(235)에서 좌측 컵부(231)의 바닥면(231-1)을 기준으로 측정한 좌측 컵부(231)의 측벽면(231-2)의 높이는 y2일 수 있다. 이때 y1과 y2는 같은 값을 가질 수 있다(y1=y2).
그리고, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에 의해 제조된 이차전지 파우치(230)에서, 우측 컵부(232)의 바닥면(232-1)을 기준으로 측정한 우측 컵부(232)의 측벽면의 높이는 중앙영역(234)과 양 단부영역(235)에서 서로 동일할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
먼저 도 10을 참조하면, 중앙영역(234)에서 우측 컵부(232)의 바닥면(232-1)을 기준으로 측정한 우측 컵부(232)의 측벽면의 높이는 y3일 수 있다. 그리고 도 11을 참조하면, 양 단부영역(235)에서 우측 컵부(232)의 바닥면(232-1)을 기준으로 측정한 우측 컵부(232)의 측벽면의 높이는 y4일 수 있다. 이때 y3과 y4는 같은 값을 가질 수 있다(y3=y4).
그리고, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에 의해 제조된 이차전지 파우치(230)에서, 좌측 컵부(231) 및 우측 컵부(232)는 파우치 브릿지부(240)를 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 파우치 브릿지부(240)를 중심으로 서로 대칭이라는 것의 의미는, 좌측 컵부(231) 및 우측 컵부(232)는 파우치 브릿지부(240)를 수직하게 자르는 가상의 평면을 기준으로 대칭 형상을 가진다는 것을 의미할 수 있다.
이 경우 y1=y3이고, y2=y4일 수 있다. 그리고 앞서 설명한 바에 따르면 y1=y2이고, y3=y4이므로, 결과적으로 y1=y2=y3=y4일 수 있다. 즉, y1, y2, y3, y4는 모두 같은 값을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200)에 의해 제조됨에 따라 본 발명의 이차전지 파우치(230)는, 좌측 컵부(231) 및 우측 컵부(232)가 중앙영역(234)에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역(235)에서는 바닥면이 경사지게 형성될 수 있다. 그에 따라 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부(240)가 현저히 더 잘 펴질 수 있다.
본 발명의 이차전지 파우치(230)는 양 단부영역(235)에서 바닥면이 경사지게 형성된 만큼, 파우치를 반으로 접어 좌측 컵부(231)의 테두리와 우측 컵부(232)의 테두리가 서로 만나게 폴딩 시 양 단부영역(235) 바닥면 부분은 더 많이 이동하게 된다. 그렇게 되면 양 단부영역(235)의 모서리 부분은 파우치의 중앙영역(234)을 더 많이 당기게 되는 결과를 낳을 수 있다. 그 결과 중앙영역(234)에서 파우치 브릿지부(240)가 현저히 더 잘 펴질 수 있다
파우치 브릿지부(240)가 현저히 더 잘 펴지는 경우, 도 1에서 도시되는 것보다 파우치 브릿지부(240)가 외측 방향(E)으로 더 이동하여 일직선으로 펴질 수 있다. 그렇게 되면 전극조립체와 간섭이 되지 않을 수 있어 전극조립체의 손상이 방지될 수 있다.
이러한, 전극조립체의 손상 방지, 그에 따른 셀의 손상 방지 이외에도 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200) 및 이차전지는 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있다.
파우치 브릿지부(240)가 잘 펴지면 셀의 외관이 정밀하게 형성되기 때문에 비전 카메라 등에서 정밀하게 위치가 측정될 수 있다. 이는 위치 정밀도 향상을 야기할 수 있다. 그리고 또한 파우치 브릿지부(240)가 잘 펴지면 정밀도 향상으로 인해서 파우치 주변부를 실링할 때 주름이 발생하는 문제도 방지할 수 있다.
그에 따라 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 파우치 성형장치(200) 및 이차전지는 우수한 품질의 이차전지를 구현할 수 있다.
실시예 3
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치의 다이를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 실시예 3은 앞서 설명한 실시예 1의 특징과 실시예 2의 특징을 함께 가지고 있는 이차전지 파우치 성형장치 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우치라는 점에서 실시예 1 및 2와 차이가 있다.
실시예 1 및 2와 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 3에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1 및 2의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)는 다이(310)와 펀치를 포함할 수 있다.
다이(310)는 파우치가 놓여지는 베이스면(313) 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 구성일 수 있다.
구체적으로 다이(310)는 만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부(311), 좌측 수용홈부(311)의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부(312), 및 좌측 수용홈부(311)와 우측 수용홈부(312) 사이에서 좌측 수용홈부(311)와 우측 수용홈부(312) 잇는 브릿지부(320)를 포함한다.
펀치는 다이(310)의 수용홈 내로 삽입되면서 파우치의 컵부를 성형하는 구성일 수 있다. 펀치는 다이(310)의 홈부에 대응하는 형상을 가지며, 다이(310)의 만입된 형상의 홈부에 삽입되면서 파우치가 성형될 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)에서, 브릿지부(320)는 길이방향(L)을 기준으로 중앙부(321)의 높이가 양 단부(322)의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성된다. 여기서 브릿지부(320)는 양 단부(322)에서 중앙부(321)로 갈수록 높이가 연속적으로 낮아질 수 있다.
도 12에서 도시되는 G-G'에 의한 브릿지부(320)의 단면은 도 3에서 도시되는 것과 같은 형상일 수 있다. 따라서 위 실시예 1의 설명에서 도 3을 바탕으로 설명한 내용은 본 실시예 3의 이차전지 파우치 성형장치(300)에도 동일하게 적용될 수 있다.
브릿지부(320)는 단면이 U자 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성되거나, 원 또는 타원 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성될 수 있다. 또한, 브릿지부(320)의 중앙부(321)의 높이(h1)는 9mm ~ 10mm이고, 브릿지부(320)의 양 단부(322)의 높이(h2)는 11mm ~ 12mm일 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)에서, 좌측 수용홈부(311) 및 우측 수용홈부(312)는 브릿지부(320)의 길이방향(L)과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역(314)에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역(315)에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
도 12에서 도시되는 R1으로 자른 수용홈부 바닥면의 단면은 도 7과 같을 수 있고, R2, R3에 의한 수용홈부 바닥면의 단면은 도 8에서 도시되는 것과 같은 형상일 수 있다. 따라서 위 실시예 2의 설명에서 도 7 및 도 8을 바탕으로 설명한 내용은 본 실시예 3의 이차전지 파우치 성형장치(300)에도 동일하게 적용될 수 있다.
양 단부영역(315)에서, 좌측 수용홈부(311) 및 우측 수용홈부(312)의 바닥면은 브릿지부(320)에 가까워질수록 높이가 높아지도록 경사지게 형성될 수 있고, 좌측 수용홈부(311) 및 우측 수용홈부(312)의 바닥면이 수평면과 이루는 경사 각도(θ)는 1도 ~ 10도 일 수 있다.
좌측 수용홈부(311)와 우측 수용홈는 각각 바닥면 및 바닥면의 둘레에서 상측으로 연장하는 측벽면을 포함하고, 좌측 수용홈부(311)의 바닥면을 기준으로 측정한 좌측 수용홈부(311)의 측벽면의 높이는 중앙영역(314)과 양 단부영역(315)에서 서로 동일할 수 있다.
또한, 우측 수용홈부(312)의 바닥면을 기준으로 측정한 우측 수용홈부(312)의 측벽면의 높이는 중앙영역(314)과 양 단부영역(315)에서 서로 동일할 수 있다. 그리고 좌측 수용홈부(311) 및 우측 수용홈부(312)는 브릿지부(320)를 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다.
이러한, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)에 의해 제조된 이차전지 파우치 역시 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 이차전지 파우치의 특징들을 함께 가지고 있을 수 있다.
본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)에 의해 제조된 이차전지 파우치(미도시)는 파우치 컵부와 파우치 브릿지부를 포함할 수 있다
그리고, 파우치 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성되며, 좌측 컵부 및 우측 컵부는 파우치 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성된다.
또한, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)에 의해 제조된 이차전지 파우치는 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 이차전지 파우치의 특징들을 함께 가지고 있기 때문에, 도 5를 바탕으로 앞의 실시예 1에서 설명한 이차전지 파우치의 특징들과 도 9 내지 도 11을 바탕으로 앞의 실시예 2에서 설명한 이차전지 파우치의 특징들도 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300)에 의해 제조된 이차전지 파우치에 그대로 적용될 수 있다.
따라서, 실시예 3에 따른 이차전지 파우치 성형장치(300) 및 그에 의해 제조된 이차전지 파우는, 파우치 폴딩 시 파우치 브릿지부가 잘 펴지도록 하여, 셀 손상 방지, 셀 위치 정밀도 향상, 셀 실링부 주름 발생 방지의 효과를 달성할 수 있으며, 그에 따라 우수한 품질의 이차전지를 구현할 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.
100, 200, 300: 이차전지 파우치 성형장치
110, 210, 310: 다이
111, 211, 311: 좌측 수용홈부
211-1: 좌측 수용홈부의 바닥면
211-2: 측벽면
112, 212, 312: 우측 수용홈부
212-1: 우측 수용홈부의 바닥면
113, 213, 313: 베이스면
214, 314: 중앙영역
215, 315: 양 단부영역
120, 220, 320: 브릿지부
121, 321: 중앙부
122, 322: 양 단부
130, 230: 이차전지 파우치
131, 231: 좌측 컵부
231-1: 좌측 컵부의 바닥면
231-2: 측벽면
232-1: 우측 컵부의 바닥면
132, 232: 우측 컵부
133, 233: 파우치 컵부
234: 파우치 중앙영역
235: 파우치 양 단부영역
140, 240: 파우치 브릿지부
141: 중앙부
142: 양 단부
150: 펀치
151: 펀치 돌출부

Claims (17)

  1. 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 다이; 및
    상기 다이의 상기 수용홈 내로 삽입되면서 상기 파우치의 컵부를 성형하는 펀치를 포함하고,
    상기 다이는,
    만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부;
    상기 좌측 수용홈부의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부; 및
    상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈부 사이에서 상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈부 잇는 브릿지부를 포함하고,
    상기 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 브릿지부는 상기 양 단부에서 상기 중앙부로 갈수록 높이가 연속적으로 낮아지는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 브릿지부는 상기 브릿지부를 통과하면서 상기 좌측 수용홈과 상기 우측 수용홈을 가르는 가상의 수직 평면으로 잘려진 단면이 U자 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 브릿지부는 상기 브릿지부를 통과하면서 상기 좌측 수용홈과 상기 우측 수용홈을 가르는 가상의 수직 평면으로 잘려진 단면이 원 또는 타원 형상의 일부 또는 전부와 같은 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 브릿지부의 상기 중앙부의 높이(h1)는 9mm ~ 10mm이고,
    상기 브릿지부의 상기 양 단부의 높이(h2)는 11mm ~ 12mm인 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펀치는 상기 브릿지부의 상기 만입된 형상에 대응하도록 돌출된 형상을 가지는 펀치 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  7. 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 다이; 및
    상기 다이의 상기 수용홈 내로 삽입되면서 상기 파우치의 컵부를 성형하는 펀치를 포함하고,
    상기 다이는,
    만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부;
    상기 좌측 수용홈부의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부; 및
    상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈부 사이에서 상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈부 잇는 브릿지부를 포함하고,
    상기 좌측 수용홈부 및 상기 우측 수용홈부는 상기 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 양 단부영역에서,
    상기 좌측 수용홈부 및 상기 우측 수용홈부의 바닥면은 상기 브릿지부에 가까워질수록 높이가 높아지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 양 단부영역에서,
    상기 좌측 수용홈부 및 상기 우측 수용홈부의 바닥면이 수평면과 이루는 경사 각도(θ)는 1도 ~ 10도 인 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈는 각각 바닥면 및 상기 바닥면의 둘레에서 상측으로 연장하는 측벽면을 포함하고,
    상기 좌측 수용홈부의 바닥면을 기준으로 측정한 상기 좌측 수용홈부의 측벽면의 높이는 상기 중앙영역과 상기 양 단부영역에서 서로 동일한 것(t1=t2)을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 우측 수용홈부의 바닥면을 기준으로 측정한 상기 우측 수용홈부의 측벽면의 높이는 상기 중앙영역과 상기 양 단부영역에서 서로 동일한 것(t3=t4)을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  12. 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 좌측 수용홈부 및 상기 우측 수용홈부는 상기 브릿지부를 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  13. 파우치가 놓여지는 베이스면 상에 파우치의 컵부를 성형하기 위한 수용홈이 형성되어 있는 다이; 및
    상기 다이의 상기 수용홈 내로 삽입되면서 상기 파우치의 컵부를 성형하는 펀치를 포함하고,
    상기 다이는,
    만입된 형상을 가지는 좌측 수용홈부;
    상기 좌측 수용홈부의 측부에 형성되고 만입된 형상을 가지는 우측 수용홈부; 및
    상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈부 사이에서 상기 좌측 수용홈부와 상기 우측 수용홈부 잇는 브릿지부를 포함하고,
    상기 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성되며,
    상기 좌측 수용홈부 및 상기 우측 수용홈부는 상기 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치 성형장치.
  14. 좌측 컵부와 우측 컵부의 두 개의 컵부가 형성되는 파우치 컵부; 및
    상기 좌측 컵부와 상기 우측 컵부 사이에 두 컵부를 잇는 파우치 브릿지부를 포함하고,
    상기 파우치 브릿지부는 길이방향(L')을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 파우치 브릿지부의 상기 중앙부의 높이는 2mm ~ 4mm이고,
    상기 파우치 브릿지부의 상기 양 단부의 높이는 4mm ~ 6mm인 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치.
  16. 좌측 컵부와 우측 컵부의 두 개의 컵부가 형성되는 파우치 컵부; 및
    상기 좌측 컵부와 상기 우측 컵부 사이에 두 컵부를 잇는 파우치 브릿지부를 포함하고,
    상기 좌측 컵부 및 상기 우측 컵부는 상기 파우치 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치.
  17. 좌측 컵부와 우측 컵부의 두 개의 컵부가 형성되는 파우치 컵부; 및
    상기 좌측 컵부와 상기 우측 컵부 사이에 두 컵부를 잇는 파우치 브릿지부를 포함하고,
    상기 파우치 브릿지부는 길이방향을 기준으로 중앙부의 높이가 양 단부의 높이보다 낮도록 만입된 형상으로 형성되며,
    상기 좌측 컵부 및 상기 우측 컵부는 상기 파우치 브릿지부의 길이방향과 나란한 방향을 기준으로 중앙영역에서는 바닥면이 수평하게 형성되고, 양 단부영역에서는 바닥면이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 파우치.
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