KR20240035175A - 단열 냉각 파우치 실링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파우치형 전지 셀(1)에 마련되는 실링부(15)를 융착 실링하는 파우치 실링 장치에 있어서, 프레임(3), 실링 툴(4), 단열 모듈(5), 및 냉각 모듈(6)을 구비하는 파우치 실링 장치(2)에 관한 것이다. 상기 실링 툴(4)은 고온으로 가열되어 상기 실링부(15)를 가열 및 가압함으로써 융착 실링하고, 상기 실링 툴(4)로부터 발생되는 열은 상기 단열 모듈(5)에 의해 차단되고, 상기 냉각 모듈(6)에 의하여 냉각됨으로써, 상기 파우치 셀(1)을 구성하는 파우치 필름(14) 내면에 코팅되는 내부 절연층(141)의 가열로 인한 파손을 방지할 수 있다.

Description

단열 냉각 파우치 실링 장치{A POUCH SEALING APPARATUS INCLUDING HEAT INSULATING AND COOLING MODULES}

본 발명은 파우치형 이차 전지 셀(이하 파우치 셀)에서 전극 조립체를 수용하는 파우치를 융착 실링하는 파우치 실링 장치에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 전극 조립체를 수용하는 파우치에 마련되는 실링부를 융착 실링하는 과정에서 고온으로 가열되는 실링 툴로부터 파우치 측으로 열 전달이 일어남에 따라 파우치 내면의 절연층이 손상되어 발생할 수 있는 절연 불량이 방지되는 파우치 실링 장치에 관한 것이다.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.

이러한 이차전지는 화석연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.

현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 전지 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 전지 셀을 직렬로 연결하여 전지 팩을 구성하기도 한다. 또한, 전지 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 전지 셀을 병렬 연결하여 전지 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 전지 팩에 포함되는 전지 셀의 개수 및 전기적 연결 형태는 요구되는 출력 전압 및/또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 일반적으로, 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 금속박 재질의 파우치 필름으로 이루어지는 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.

상기와 같은 파우치형 전지 셀에 포함되는 파우치는 상기 금속박 재질의 파우치 필름이 프레스를 통하여 소성 변형된 후 반으로 접혀 융착 실링되는 방식으로 제작될 수 있다.

도 1은 파우치 필름이 전극 조립체를 수용하기 전의 상태를 나타내는 사시도이다. 이를 참조하면, 파우치 셀을 구성하는 파우치 필름(14)은 일반적으로 하나의 금속 박재가 그 폭의 중심부를 따르는 대칭축(A)의 폭방향 양측에 두 개의 컵부를 형성하도록 소성 변형되어 제작될 수 있다. 이 때 상기 소성 변형은 프레스를 통하여 이루어질 수 있다. 이후 상기 파우치 필름(14)은 상기 대칭축(A)을 따라 접혀 파우치의 형상을 갖게 된다. 상기 파우치 필름(14)에는 그 컵부의 내면이 형성되는 면을 따라 합성수지 재질의 내부 절연층(141)이 코팅될 수 있다.

도 2는 도 1의 파우치 필름이 전극 조립체를 수용하며 실링되어 파우치 셀을 구성하는 모습을 나타내는 사시도이다. 이를 참조하면, 일반적인 파우치 셀(1)은 전극 조립체(11), 상기 전극 조립체(11)로부터 돌출 연장되는 한 쌍(음극 및 양극)의 전극 탭(12), 상기 전극 탭(12)과 연결되는 한 쌍의 전극 리드(13), 상기 전극 리드(13)와 상기 파우치 필름(14) 사이에 개재되는 한 쌍의 리드 필름(131), 및 도 1에서와 같은 파우치 필름(14)을 포함할 수 있다. 상기 파우치 필름(14)은 상기 대칭축(A)을 따라 접히며, 이 때 양 컵부가 형성하는 공간 내에는 상기 전극 조립체(11)가 수용될 수 있다.

이와 같이 접힌 후, 상기 파우치 필름(14)은, 상기 전극 리드(13)를 파우치 외부로 돌출시키며 실링되어 실링부(15)를 형성한다. 상기 실링부(15)는 상기 파우치 필름(14)의 대칭축(A)에 대응하는 면을 제외한 3면에 마련될 수 있다. 이 때, 상기 리드 필름(131)이 개재된 부위는 상기 리드 필름(131)과 상기 파우치 필름(14)의 내부 절연층(141)이, 상기 파우치 필름(14)이 양면에서 서로 만나는 부위에는 상기 양면의 내부 절연층(141)이 서로, 가압 가열되어 융착됨으로써 상기 실링부(15)를 형성할 수 있다.

도 3은 도 2의 파우치 셀의 B-B 부위가 파우치 실링 장치에 의하여 실링되는 모습을 나타내는 측단면도이다. 이를 참조하면, 상기 실링부(15)를 융착 실링하기 위하여 이를 가압 가열하는 파우치 실링 장치(2)가 사용될 수 있다. 상기 파우치 실링 장치(2)는 상기 실링부(15)의 상방 및 하방에 한 쌍으로 마련되는 프레임(3) 및 이로부터 높이방향을 따라 서로를 향하여 연장되는 한 쌍의 실링 툴(4)을 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 프레임(3)은 프레스에 의하여 서로를 향하여 가압될 수 있고, 이에 따라 상기 한 쌍의 실링 툴(4)은 서로를 향하여 가압되어 상기 실링부(15)의 높이방향 양측면을 서로를 향하여 가압할 수 있다. 이 때, 상기 실링 툴(4)은 고온(통상적으로 섭씨 190도 내지 210도)으로 가열된 상태로 상기와 같이 가압될 수 있다. 이를 통하여 상기 리드 필름(131) 및 상기 파우치 필름(14)의 내부 절연층(141)이 상기 전극 리드(13) 및 상기 파우치 필름(14) 간을 융착 실링할 수 있다. 이 때, 상기 실링 툴(4)은 고온으로 가열되므로, 이로부터 제1방향으로 복사 및 전도된 열이 상기 실링부(15)로부터 제1방향측에 위치하는 파우치 필름(14)의 내부 절연층(141)을 녹여 파손시킬 위험이 있다.

도 4는 도 3의 C 부위에서 파우치 내면의 절연층이 손상되어 단락이 일어나는 모습을 나타내는 모식도이다. 이를 참조하면, 상기 파우치 필름(14)은 금속박재로서 두께가 얇고 열 전도성이 좋아 상기 실링 툴(4)에서 발생한 열이 상기 내부 절연층(141)에 전달되기가 매우 쉽다. 또한, 상기와 같이 파우치 셀(1) 내부로 전도되는 열이 대류할 경우, 직접 상기 실링 툴(4)로부터 열을 받는 부위가 아닐지라도 파손의 위험이 있다. 상기 내부 절연층(141)은 금속 재질인 상기 파우치 필름(14)과 상기 전극 조립체(11), 상기 전극 탭(12), 및 상기 전극 리드(13) 간을 서로 절연시키는 역할을 하는데, 열로 인하여 상기 내부 절연층(141)이 파손되면 단락 불량이 발생할 수 있다.

따라서 상기 실링 툴(4)로부터 전달되는 열로 인하여 상기 내부 절연층(141)이 파손되지 않도록 열을 차단하거나 냉각할 수 있는 파우치 실링 장치(2)의 구조가 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 배경하에서 창안된 것으로서, 융착 실링 과정에서 실링 툴로부터 파우치 측으로 전달되는 열 에너지를 차단할 수 있는 파우치 실링 장치의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 실링 툴로부터 전달되는 열로 인하여 파우치 내면의 절연층이 손상되지 않도록 파우치를 냉각할 수 있는 파우치 실링 장치의 구조를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 단열 및 냉각 성능을 적절히 조절하여 실링 과정에서의 파우치의 온도를 소정 온도 이하로 유지할 수 있는 파우치 실링 장치의 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 파우치 셀에 마련되는 실링부를 융착 실링하는 파우치 실링 장치에 있어서, 상기 실링부의 상방 및 하방에 한 쌍으로 마련되는 프레임, 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련되어 상기 실링부를 가압하는 실링 툴, 상기 실링 툴에 비하여 제1방향측에 위치하고, 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련되는 단열 모듈, 및 상기 단열 모듈 내부를 통하여 상기 파우치를 냉각하는 냉각 모듈을 포함하는 파우치 실링 장치의 구조를 제공한다.

상기 프레임은 상기 실링부의 상방 및 하방에 한 쌍으로 마련될 수 있다. 상기 프레임은 프레스에 연결되어 서로를 향하여 가압됨으로써, 상기 실링 툴 및 상기 단열 모듈을 상기 파우치의 높이방향 양측을 향하여 가압할 수 있다.

상기 실링 툴은 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍의 부재일 수 있다. 이 때, 상기 실링 툴은 상기 프레임과 일체로 형성되어도 무방하다.

상기 실링 툴은 금속 재질일 수 있다. 그러나, 상기 실링 툴은 이에 한정되지 않고 고온으로 가열되었을 때 강도를 유지할 수 있는 재질로 이루어진 것이면 족하다.

상기 실링 툴은 고온으로 가열된 상태로 상기 실링부를 높이방향 양측에서 가압하여 융착 실링하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 실링 툴의 온도는 섭씨 180도 내지 섭씨 220도일 수 있다. 그러나, 상기 실링 툴의 온도는 상기 실링부에 마련되는 리드 필름 및 파우치 내부 절연층을 융착할 수 있는 정도기만 하면 무방하다.

상기 실링 툴의 제1방향측에 상기 단열 모듈이 마련될 수 있다.

상기 단열 모듈은 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

상기 단열 모듈은 제1단열 부재와 상기 제1단열 부재에 비하여 제1방향측에 위치하는 제2단열 부재를 포함하는 이중층으로 이루어질 수 있다.

상기 제1단열 부재 및 상기 제2단열 부재는 유리 섬유 재질의 판재로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 제1단열 부재 및 상기 제2단열 부재는 이에 한정되지 않고 상기 실링 툴로부터 발생하는 열이 제1방향을 따라 전달되는 것을 방지할 수 있도록 단열성을 갖춘 재질이라면 어떤 재질로 이루어져 있어도 무방하다.

상기 제1단열 부재와 상기 제2단열 부재는 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련될 수 있다.

상기 제1단열 부재와 상기 제2단열 부재는 제1방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 제1방향과 교차하는 폭방향에 대하여, 상기 제1단열 부재와 상기 제2단열 부재의 폭방향 양단부는 서로 한 쌍의 연결 부재에 의하여 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 단열 모듈은, 상기 프레임, 상기 제1단열 부재, 상기 제2단열 부재, 및 상기 한 쌍의 연결 부재에 의하여 상기 파우치 측으로 개방된 한 쌍의 단열 모듈 내부 공간을 형성할 수 있다. 이 때, 상기 연결 부재는 상기 제1단열 부재 및 상기 제2단열 부재와 같은 재질로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 연결 부재는 상기 제1단열 부재 및 상기 제2단열 부재와 일체로 형성될 수도 있다. 그러나, 상기 연결 부재는 단열성을 갖춘 재질로 이루어져 있지 않아도 무방하다.

상기 실링 툴, 상기 제1단열 부재, 및 상기 제2단열 부재를 이루는 각 한 쌍의 부재는, 상기 실링 툴이 상기 실링부를 완전히 가압한 상태에서, 서로 각 소정의 이격 거리만큼 높이방향으로 이격되어 있을 수 있다.

상기 파우치는 그 내측으로부터 상기 실링부에 이르기까지 상기 파우치의 높이방향 양측의 파우치 필름 간의 거리가 점점 서로 가까워지는 테이퍼 형상을 이룰 수 있다. 이에 따라 바람직하게는, 상기 제1단열 부재가 형성하는 이격 거리는 상기 실링 툴이 형성하는 이격 거리에 비하여 클 수 있다.

상기 제2단열 부재가 형성하는 이격 거리는 상기 제1단열 부재가 형성하는 이격 거리에 비하여 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제2단열 부재에는, 상기 단열 모듈 내부 공간으로부터 제1방향측으로 개방되는 한 쌍의 냉각 통로가 마련될 수 있다.

상기 냉각 모듈은 상기 파우치의 높이방향 양측면을 향하여 공기를 송출하는 송풍 모듈일 수 있다. 그러나, 상기 냉각 모듈은 이에 한정되지 않고, 상기 실링 툴로부터 발생하여 제1방향 측으로 전달되는 열을 냉각할 수 있는 것이라면 어떤 방식의 냉각 모듈이든 무방하다.

상기 송풍 모듈이 송출하는 공기는 상기 단열 모듈 내부 공간을 따라 상기 파우치 측으로 이동하여 상기 냉각 통로를 통하여 제1방향으로 송출되며 상기 파우치를 냉각시킬 수 있다.

상기 송풍 모듈은: 상기 제1단열 부재와 상기 제2단열 부재 사이에 위치하여 상기 파우치의 높이방향 양측 표면을 향하여 공기를 송출하는 한 쌍의 아웃렛; 상기 제2단열 부재를 관통하도록 형성되어 상기 제2단열 부재의 제1방향측으로부터 공기를 공급하는 한 쌍의 인렛; 및 상기 아웃렛으로 공기를 송출하기 위한 압력을 발생시키는 송풍 장치를 포함할 수 있다.

상기 아웃렛은 상기 프레임에 고정되어 설치되는 것일 수도 있고, 상기 단열 모듈에 고정되어 설치되는 것일 수도 있다.

상기 아웃렛은 상기 제1단열 부재와 상기 제2단열 부재 사이에 마련될 수 있다.

상기 송풍 장치는 상기 한 쌍의 단열 모듈 내부 공간에 한 쌍으로 마련될 수 있다.

또는, 상기 송풍 장치는 상기 단열 모듈 내부 공간 밖에 마련될 수 있다. 이 때, 상기 송풍 장치는 상기 송풍 장치와 상기 인렛을 연결하는 한 쌍의 제1파이프를 통하여 상기 인렛으로 공기를 공급할 수 있다.

상기 제1파이프는 상기 프레임이 프레스에 의하여 상하로 이동함에 따른 상기 인렛의 상하 이동에 대응할 수 있도록 연질로 이루어진 부분을 포함할 수 있다.

상기 송풍 모듈은 냉각 장치를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 송풍 장치는 냉각된 공기를 송출할 수 있다.

상기 냉각 장치는 냉매를 이용하는 방식으로 공기를 냉각하는 것일 수 있다.

상기 냉각 장치는 상기 송풍 장치와 일체로 형성될 수도 있고, 별물로 형성될 수도 있다.

상기 냉각 장치는 상기 송풍 장치와 한 쌍의 제2파이프로 연결될 수 있다. 이 때, 상기 송풍 장치로부터 상기 제2파이프 중 어느 하나를 통하여 상기 냉각 장치로 보내지는 공기가 상기 냉각 장치 내에서 냉각되어 다시 상기 제2파이프 중 다른 하나를 통하여 상기 송풍 장치로 보내질 수 있다. 또는 상기 냉각 장치로부터 상기 제2파이프 중 어느 하나를 통하여 상기 송풍 장치로 보내지는 냉매가 상기 송풍 장치 내의 공기를 냉각시키고 다시 상기 제2파이프 중 다른 하나를 통하여 상기 냉각 장치로 보내질 수도 있다. 어떤 방식이든, 상기 송풍 장치에서 송출되는 공기가 상기 냉각 장치에 의하여 냉각될 수 있는 방식이면 무방하다.

상기 파우치 실링 장치는 상기 파우치를 실링하는 과정에서 상기 파우치의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다.

상기 온도 센서는 상기 파우치와 접촉하지 않고 상기 파우치의 온도를 측정할 수 있는 비접촉식 온도 센서일 수 있다. 그러나, 상기 온도 센서는 상기 파우치의 온도를 측정할 수 있는 것이면 무엇이든 무방하다.

상기 냉각 모듈은 상기 온도 센서와 연동되어 상기 파우치의 온도를 소정 온도 이하로 유지하기 위하여 가변적으로 가동할 수 있도록 자동 제어될 수 있다. 가령, 상기 냉각 모듈은 상기 파우치의 온도가 소정 온도 이상으로 올라가면 가동되고, 상기 파우치의 온도가 소정 온도 이하로 떨어지면 가동 정지되는 것일 수 있다. 또는 가령, 상기 냉각 모듈은 상기 파우치의 온도가 올라갈수록 냉각 속도를 빠르게 하거나 송풍의 강도를 강하게 하는 것일 수 있다.

상기 소정 온도는 상기 파우치의 내면 절연층의 용융점 및 안전 계수에 따라 정해질 수 있다. 가령, 상기 소정 온도는 섭씨 150도 이하일 수 있다. 또는 가령, 상기 소정 온도는 섭씨 130도 이하일 수 있다.

본 발명은, 융착 실링 과정에서 실링 툴로부터 파우치 측으로 전달되는 열 에너지를 차단할 수 있는 단열 모듈을 구비하는 파우치 실링 장치의 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 효과는, 실링 툴로부터 전달되는 열로 인하여 파우치 내면의 절연층이 손상되지 않도록 파우치를 냉각할 수 있는 냉각 모듈을 구비하는 파우치 실링 장치의 구조를 제공할 수 있다는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 효과는, 온도 센서와 냉각 장치 간의 연동을 통한 냉각 성능의 자동 제어를 통하여 실링 과정에서의 파우치의 온도를 소정 온도 이하로 유지할 수 있는 파우치 실링 장치의 구조를 제공할 수 있다는 데에 있다.

이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시예에서 설명하거나, 통상의 기술자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.

도 1은 파우치 필름이 전극 조립체를 수용하기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 파우치 필름이 전극 조립체를 수용하며 실링되어 파우치 셀을 구성하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 파우치 셀의 B-B 부위가 파우치 실링 장치에 의하여 실링되는 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 4는 도 3의 C 부위에서 파우치 내면의 절연층이 손상되어 단락이 일어나는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

비록 제1, 제2등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1구성요소는 제2구성요소일 수도 있음은 물론이다.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

본 발명은 파우치형 전지 셀(이하 파우치 셀)을 실링하는 파우치 실링 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 이하 상기 파우치 셀의 일반적인 구조에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 파우치 필름이 전극 조립체를 수용하기 전의 상태를 나타내는 사시도이다. 이를 참조하면, 파우치 셀을 구성하는 파우치 필름(14)은 일반적으로 하나의 금속 박재가 그 폭의 중심부를 따르는 대칭축(A)의 폭방향 양측에 두 개의 컵부를 형성하도록 소성 변형되어 제작된 후 상기 대칭축(A)을 따라 접혀 파우치를 형성할 수 있다.

상기 파우치 필름(14)은 프레스를 통하여 소성 변형될 수 있다.

상기 파우치 필름(14)에는 그 컵부의 내면이 형성되는 면을 따라 합성수지 재질의 내부 절연층(141)이 코팅될 수 있다.

상기 내부 절연층(141)은 절연성 합성 수지 재질일 수 있다. 가령, 상기 내부 절연층(141)은 PP(Poly-Propylene) 재질일 수 있다.

도 2는 도 1의 파우치 필름이 전극 조립체를 수용하며 실링되어 파우치 셀을 구성하는 모습을 나타내는 사시도이다. 이를 참조하면, 일반적인 파우치 셀(1)은 전극 조립체(11), 상기 전극 조립체(11)로부터 돌출 연장되는 한 쌍(음극 및 양극)의 전극 탭(12), 상기 전극 탭(12)과 연결되는 한 쌍의 전극 리드(13), 상기 전극 리드(13)와 상기 파우치 필름(14) 사이에 개재되는 한 쌍의 리드 필름(131), 및 도 1에서와 같은 파우치 필름(14)을 포함할 수 있다.

상기 전극 조립체(11)는 상기 파우치 필름(14)이 상기 대칭축(A)을 따라 접히며 형성되는 양 컵부 사이 공간 내에 수용될 수 있다.

상기 전극 탭(12)은 상기 전극 조립체(11)로부터 하나 또는 복수 개 돌출될 수도 있다. 상기 복수 개 돌출되는 전극 탭(12)은 서로 적층되어 전기적으로 연결된 하나의 탭을 형성할 수 있다.

상기 전극 리드(13)는 상기 전극 탭(12)에 용접될 수 있다. 상기 용접은 초음파 용접 또는 레이저 용접일 수 있다. 그러나, 상기 전극 탭(12)과 상기 전극 리드(13)가 전기적인 연결을 유지할 수 있도록 하는 것이면 어떤 방식의 연결이든 무방하다.

상기 전극 리드(13)는 상기 파우치 필름(14) 외부로 돌출될 수 있다. 이를 통해 상기 전극 조립체(11)를 외부와 전기적으로 연결할 수 있게 된다.

상기 파우치 필름(14)의 대칭축(A)에 대응하는 면을 제외한 3면에는 실링부(15)가 마련될 수 있다.

상기 실링부(15)에서는 상기 내부 절연층(141) 서로 간, 또는 상기 내부 절연층(141)과 상기 리드 필름(131) 간의 융착으로 상기 파우치 필름(14)이 접힌 상태에서 개방되는 3면이 실링될 수 있다.

상기 전극 조립체(11), 상기 전극 탭(12), 및 상기 전극 리드(13)는 금속 재질로 이루어지는 상기 파우치 필름(14)과 상기 내부 절연층(141)에 의하여 절연될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 도 2의 파우치 셀의 B-B 부위가 파우치 실링 장치에 의하여 실링되는 모습을 나타내는 측단면도이다. 이를 참조하면, 상기 실링부(15)를 융착 실링하기 위하여 이를 가압 가열하는 파우치 실링 장치(2)가 사용될 수 있다.

상기 파우치 실링 장치(2)는 상기 실링부(15)의 상방 및 하방에 한 쌍으로 마련되는 프레임(3) 및 이로부터 높이방향을 따라 서로를 향하여 연장되는 한 쌍의 실링 툴(4)을 포함할 수 있다.

상기 프레임(3)은 각각 상기 실링부(15)의 상방 및 하방에서 프레스를 통하여 높이방향을 따라 서로를 향하여 가압될 수 있는 것일 수 있다.

상기 실링 툴(4)은 고온으로 가열된 상태로 상기 프레임(3)이 가압됨에 따라 높이방향으로 서로를 향하여 가압되고, 이에 따라 상기 실링부(15)의 높이방향 양측면을 가열 가압할 수 있는 것일 수 있다.

상기 실링 툴(4)은 금속 재질일 수 있다. 그러나, 상기 실링 툴(4)은 이에 한정되지 않고 고온으로 가열되었을 때 충분한 강도를 유지할 수 있는 재질로 이루어진 것이라면 무엇이든 무방하다.

상기 실링 툴(4)이 가열되는 온도는 섭씨 180도 내지 220도일 수 있다. 그러나 상기 실링 툴(4)의 온도는 이에 한정되지 않고, 상기 실링부(15)에 마련되는 합성수지 재질의 리드 필름(131) 및 합성수지 재질의 내부 절연층(141)을 녹여 융해시키기에 충분한 소정 온도로 설정될 수 있다.

이 때, 상기 실링 툴(4)은 고온으로 가열되므로, 이로부터 제1방향으로 복사 및 전도된 열이 상기 실링부(15)로부터 제1방향측에 위치하는 파우치 필름(14)의 내부 절연층(141)을 녹여 파손시킬 위험이 있다.

도 4는 도 3의 C 부위에서 파우치 내면의 절연층이 손상되어 단락이 일어나는 모습을 나타내는 모식도이다. 이를 참조하면, 상기 실링 툴(4)로부터 제1방향으로 복사 및 전도되는 열이 상기 파우치 필름(14)을 가열할 수 있다.

상기 파우치 필름(14)은 얇고 열 전도성이 좋은 금속박재이므로 상기 파우치 필름(14)이 가열됨에 따라 상기 내부 절연층(141)에도 열이 전달될 수 있고, 상기 파우치 셀(1)의 내부에 상기와 같이 전달된 열이 대류할 수도 있다.

상기 내부 절연층(141)의 일부가 가열로 인하여 융해되어 파손되는 경우, 상기 전극 조립체(11), 상기 전극 탭(12), 및 상기 전극 리드(13)와 상기 파우치 필름(14) 간의 절연이 불량해져 단락 불량이 발생할 여지가 있다.

이에 본 발명은, 파우치 셀에 마련되는 실링부를 융착 실링하는 파우치 실링 장치에 있어서, 상기 실링부의 상방 및 하방에 한 쌍으로 마련되는 프레임, 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련되어 상기 실링부를 가압하는 실링 툴, 상기 실링 툴에 비하여 제1방향측에 위치하고, 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련되는 단열 모듈, 및 상기 단열 모듈 내부를 통하여 상기 파우치 필름을 냉각하는 냉각 모듈을 포함함으로써, 상기 실링 툴로부터 복사 및 전도되는 열로 인하여 상기 내부 절연층이 파손되는 것을 방지할 수 있는 파우치 실링 장치의 구조를 제공한다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다. 이를 참조하면, 본 발명에 따른 파우치 실링 장치(2)는 파우치 셀(1)의 실링부(15)의 높이방향 양측에 하나씩 마련되는 한 쌍의 프레임(3), 상기 프레임(3)으로부터 높이방향을 따라 서로를 향하여 연장되어 마련되는 한 쌍의 실링 툴(4), 상기 실링 툴(4)에 비하여 제1방향측에서 상기 프레임(3)으로부터 높이방향을 따라 서로를 향하여 연장되어 마련되는 한 쌍의 단열 모듈(5), 및 상기 단열 모듈(5) 내부를 통하여 상기 파우치 필름(14)을 냉각하는 냉각 모듈(6)을 포함할 수 있다.

상기 단열 모듈(5)은 제1단열 부재(51a) 및 상기 제1단열 부재(51a)에 비하여 제1방향측에 위치하는 제2단열 부재(51b)를 포함하는 이중층으로 이루어질 수 있다.

상기 제1단열 부재(51a) 및 상기 제2단열 부재(51b)는 유리 섬유 재질의 판재로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 제1단열 부재(51a) 및 상기 제2단열 부재(51b)는 이에 한정되지 않고 상기 실링 툴(4)로부터 발생하는 열이 제1방향을 따라 전달되는 것을 방지할 수 있도록 단열성을 갖춘 재질이라면 어떤 재질로 이루어져 있어도 무방하다.

상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재(51b)는 상기 프레임(3)으로부터 높이방향을 따라 서로를 향하여 연장되는 한 쌍으로 마련될 수 있다.

상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재(51b)는 제1방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 제1방향 및 높이방향과 교차하는 폭방향에 대하여, 상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재(51b)의 폭방향 양단부는 서로 두 쌍의 연결 부재(미도시)에 의하여 연결될 수 있다.

이에 따라, 상기 단열 모듈(5)은 상방 또는 하방이 상기 프레임(3)으로, 제1방향을 따르는 전후방이 각각 상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재(51b)로, 그리고 상기 폭방향 양측방이 상기 연결 부재(미도시)로 폐쇄되고, 하방 또는 상방이 상기 파우치 필름(14)의 높이방향 양측 표면을 향하여 개방된 한 쌍의 단열 모듈 내부 공간(52)을 형성할 수 있다.

상기 연결 부재(미도시)는 상기 제1단열 부재(51a) 및 상기 제2단열 부재(51b)와 같은 재질로 이루어질 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다. 그러나, 상기 연결 부재(미도시)는, 상기 실링 툴(4)로부터 제1방향으로 전달되는 열을 차단하기 위한 것이 아니므로, 단열성을 갖춘 재질로 이루어져 있지 않아도 무방하다.

상기 실링 툴(4), 상기 제1단열 부재(51a), 및 상기 제2단열 부재(51b)를 이루는 각 한 쌍의 부재는, 상기 실링 툴(4)이 상기 실링부(15)를 완전히 가압한 상태에서, 서로 각 소정의 이격 거리만큼 높이방향으로 이격되어 있을 수 있다.

상기 파우치 필름(14)은 그 내측으로부터 상기 실링부(15)에 이르기까지 그 높이방향 양측 간의 거리가 점점 서로 가까워지는 테이퍼 형상을 이룰 수 있다. 이에 따라, 바람직하게는, 상기 제1단열 부재(51a)가 형성하는 이격 거리는 상기 실링 툴(4)이 형성하는 이격 거리에 비하여 클 수 있다.

상기 제2단열 부재가 형성하는 이격 거리는 상기 제1단열 부재(51a)가 형성하는 이격 거리에 비하여 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제2단열 부재(51b)에는, 상기 단열 모듈 내부 공간(52)으로부터 제1방향 및 상기 파우치 필름(14) 측으로 개방되는 한 쌍의 냉각 통로(53)가 마련될 수 있다.

상기 냉각 모듈(6)은 상기 파우치 필름(14)의 높이방향 높이방향 양측면을 항하여 공기를 송출하는 송풍 모듈(6)일 수 있다. 그러나, 상기 냉각 모듈(6)은 이에 한정되지 않고, 상기 실링 툴(4)로부터 발생하여 제1방향측으로 전달되는 열을 냉각할 수 있는 것이라면 어떤 방식의 냉각 모듈(6)이든 무방하다.

상기 송풍 모듈(6)이 송출하는 공기는 상기 단열 모듈 내부 공간(52)을 따라 상기 파우치 필름(14) 측으로 이동하여 상기 냉각 통로(53)를 통하여 제1방향으로 송출되며 상기 파우치 필름(14)을 냉각시킬 수 있다.

상기 송풍 모듈(6)은: 상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재 사이에 위치하여 상기 파우치 필름(14)의 높이방향 양측 표면을 향하여 공기를 송출하는 한 쌍의 아웃렛(62); 상기 제2단열 부재(51b)를 관통하도록 형성되어 상기 제2단열 부재(51b)의 제1방향측으로부터 공기를 공급하는 한 쌍의 인렛(61); 및 상기 아웃렛(62)으로 공기를 송출하기 위한 압력을 발생시키는 송풍 장치(63)를 포함할 수 있다.

상기 아웃렛(62)은 상기 프레임(3)에 고정되어 설치되는 것일 수도 있고, 상기 단열 모듈(5)의 내측면에 고정되어 설치되는 것일 수도 있다.

상기 아웃렛(62)은 상기 제1방향을 따라 상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재(51b) 사이에 마련될 수 있다.

상기 송풍 장치(63)는, 상기 한 쌍의 단열 모듈 내부 공간(52)에 한 쌍으로 마련될 수 있다.

본 실시예에 따른 파우치 실링 장치(2)는:

상기 실링 툴(4)에 비하여 제1방향측에 위치하고 서로 높이방향으로 더 이격된 유리 섬유 재질의 한 쌍의 제1단열 부재(51a), 상기 제1단열 부재(51a)에 비하여 제1방향측에 위치하고 서로 높이방향으로 더 이격되어 한 쌍의 냉각 통로(53)를 형성하는 유리 섬유 재질의 한 쌍의 제2단열 부재(51b), 및 상기 제1단열 부재(51a)와 상기 제2단열 부재(51b)의 폭방향 양단부를 서로 연결하는 두 쌍의 연결 부재(미도시)를 포함하고, 상기 총 네 쌍의 부재들과 상기 한 쌍의 프레임(3)으로 둘러싸여 각 5면이 폐쇄되고 상기 파우치 필름(14) 측 1면이 개방되는 한 쌍의 단열 모듈 내부 공간(52)을 형성하는 단열 모듈(5); 및

상기 상기 단열 모듈 내부 공간(52) 내에서 상기 프레임(3)에 설치 및 고정되는 송풍 장치(63), 상기 제2단열 부재(51b)를 관통하도록 형성되어 상기 송풍 장치(63)로 공기를 공급하는 인렛(61), 및 상기 송풍 장치(63)로부터 상기 파우치 필름(14)을 향하여 공기를 송출하는 아웃렛(62)을 포함하는 송풍 모듈(6);을 포함할 수 있다.

이에 따라 본 실시예에 따른 파우치 실링 장치(2)는, 상기 실링 툴(4)이 고온으로 가열되어 상기 실링부(15)를 가열 가압할 때, 상기 단열 모듈(5)의 이중층 구조로 인하여 상기 실링 툴(4)로부터 제1방향으로 전달되는 열이 일부 차단되고, 상기 냉각 모듈(6)로부터 송출되는 공기에 의하여 상기 파우치 필름(14) 표면이 냉각되어 상기 내부 절연층(141)의 가열로 인한 파손 및 이에 따른 절연 불량이 방지되는, 파우치 실링 장치(2)일 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다. 이를 참조하면, 본 실시예에 따른 파우치 실링 장치(2)에서, 상기 송풍 장치(63)는 상기 단열 모듈 내부 공간(52) 바깥에 마련될 수 있다.

상기 송풍 장치(63)는 한 쌍의 제1파이프(65a)를 통하여 상기 인렛(61)과 연결될 수 있다. 이 때, 상기 송풍 장치(63)로부터 송출되는 공기는 상기 제1파이프(65a)를 통하여 상기 인렛(61)으로 공급되고, 상기 인렛(61)으로 공급되는 공기는 상기 아웃렛(62)을 통하여 상기 단열 모듈 내부 공간(52)을 따라 상기 파우치 필름(14)의 높이방향 양측 표면을 향하여 송출될 수 있다.

상기 제1파이프(65a)는 프레스에 의한 상기 프레임(3)의 상하 운동에 대응할 수 있도록 연질로 이루어진 부분을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다. 이를 참조하면, 본 실시예에 따른 파우치 실링 장치(2)에서, 상기 송풍 모듈(6)은 냉각 장치(64)를 추가로 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 송풍 장치(63)는 냉각된 공기를 상기 인렛(61)으로 공급할 수 있다.

상기 냉각 장치(64)는 냉매를 이용하여 공기를 냉각할 수 있는 장치일 수 있다.

상기 냉각 장치(64)는 상기 송풍 장치(63)와 일체로 형성될 수도 있고, 별물로 형성될 수도 있다.

상기 냉각 장치(64)는 상기 송풍 장치(63)와 제2파이프(65b)로 연결될 수 있다. 이 때, 상기 송풍 장치(63)로부터 상기 제2파이프(65b) 중 어느 하나를 통하여 상기 냉각 장치(64)로 보내지는 공기가 상기 냉각 장치(64) 내에서 냉각되어 다시 상기 제2파이프(65b) 중 다른 하나를 통하여 상기 송풍 장치(63)로 보내질 수 있다. 또는 상기 냉각 장치(64)로부터 상기 제2파이프(65b) 중 어느 하나를 통하여 상기 송풍 장치(63)로 보내지는 냉매가 상기 송풍 장치(63) 내의 공기를 냉각시키고 다시 상기 제2파이프(65b) 중 다른 하나를 통하여 상기 냉각 장치(64)로 보내질 수도 있다. 어떤 방식이든, 상기 송풍 장치(63)에서 송출되는 공기가 상기 냉각 장치(64)에 의하여 냉각될 수 있는 방식이면 무방하다.

도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 파우치 실링 장치가 파우치 셀의 실링부를 실링하는 모습을 나타내는 측단면도이다. 이를 참조하면, 본 실시예에 따른 파우치 실링 장치(2)는 상기 파우치를 실링하는 과정에서 상기 파우치 필름(14)의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(7)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 온도 센서(7)는 상기 제2단열 부재(51b)의 단부에 설치될 수 있다.

상기 온도 센서(7)는 상기 파우치 필름(14)와 접촉하지 않고 상기 파우치 필름(14)의 온도를 측정할 수 있는 비접촉식 온도 센서(7)일 수 있다. 그러나, 상기 온도 센서(7)는 상기 파우치 필름(14)의 온도를 측정할 수 있는 것이면 무엇이든 무방하다.

상기 냉각 모듈(6)은 상기 온도 센서(7)와 연동되어 상기 파우치 필름(14)의 온도를 소정 온도 이하로 유지하기 위하여 가변적으로 가동할 수 있도록 자동 제어될 수 있다. 가령, 상기 냉각 모듈(6)은 상기 파우치 필름(14)의 온도가 소정 온도 이상으로 올라가면 가동되고, 상기 파우치 필름(14)의 온도가 소정 온도 이하로 떨어지면 가동 정지되는 것일 수 있다. 또는 가령, 상기 냉각 모듈(6)은 상기 파우치 필름(14)의 온도가 올라갈수록 냉각 속도를 빠르게 하거나 송풍의 강도를 강하게 하는 것일 수 있다.

상기 소정 온도는 상기 내부 절연층(141)의 용융점 및 안전 계수에 따라 정해질 수 있다. 가령, 상기 소정 온도는 PP의 용융점으로 알려진 섭씨 150도 이하일 수 있다. 또는 가령, 상기 소정 온도는 PP의 내열성이 유지되는 최고 온도로 알려진 섭씨 130도 이하일 수 있다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 파우치 셀
11: 전극 조립체
12: 전극 탭
13: 전극 리드
131: 리드 필름
14: 파우치 필름
141: (내면/내부) 절연층
15: 실링부
2: 파우치 실링 장치
3: 프레임
4: 실링 툴
5: 단열 모듈
51: 단열 부재
51a: 제1단열 부재
51b: 제2단열 부재
52: 단열 모듈 내부 공간
53: 냉각 통로
6: 냉각(송풍) 모듈
61: 인렛
62: 아웃렛
63: 송풍 장치
64: 냉각 장치
65: 파이프
65a: 제1파이프
65b: 제2파이프
7: 온도 센서

Claims (12)

1. 파우치형 이차 전지 셀에서 전극 조립체를 수용하는 파우치에 마련되는 실링부를 실링하는 파우치 실링 장치에 있어서,
   상기 실링부의 상방 및 하방에 한 쌍으로 마련되는 프레임;
   상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련되어 상기 실링부를 가압하는 실링 툴;
   상기 실링 툴에 비하여 제1방향측에 위치하고, 상기 프레임으로부터 높이방향을 따라 서로를 향해 연장되는 한 쌍으로 마련되는 단열 모듈; 및
   상기 단열 모듈 내부를 통하여 상기 파우치를 냉각하는 냉각 모듈;을 포함하고,
   상기 단열 모듈은 제1단열 부재와 상기 제1단열 부재에 비하여 제1방향측에 위치하는 제2단열 부재를 포함하는 이중층으로 이루어지는, 파우치 실링 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 모듈은 상기 파우치의 높이방향 양측 표면을 향하여 공기를 송출하는 송풍 모듈인, 파우치 실링 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 한 쌍의 제2단열 부재는 상기 한 쌍의 제1단열 부재에 비하여 서로 높이방향으로 더 이격되어 있어, 제1방향측으로 개방되는 냉각 통로를 형성하는, 파우치 실링 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 송풍 모듈은:
   상기 제1단열 부재와 상기 제2단열 부재 사이에 위치하여 상기 파우치의 높이방향 양측 표면을 향하여 공기를 송출하는 한 쌍의 아웃렛;
   상기 제2단열 부재를 관통하도록 형성되어 상기 단열 모듈 내부로 공기를 공급하는 한 쌍의 인렛; 및
   공기를 송출하기 위한 압력을 발생시키는 송풍 장치;를 포함하는, 파우치 실링 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 송풍 장치는 제1파이프를 통하여 상기 인렛으로 공기를 공급하는, 파우치 실링 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 송풍 모듈은 냉각 장치를 포함함으로써 냉각된 공기를 송출하는, 파우치 실링 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 냉각 장치는 제2파이프를 통하여 상기 송풍 장치로 냉각된 공기를 공급하는, 파우치 실링 장치.
   
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 파우치의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 추가로 포함하는, 파우치 실링 장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 온도 센서는 상기 파우치와 접촉하지 않고 상기 파우치의 온도를 측정할 수 있는 비접촉식 온도 센서인, 파우치 실링 장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 냉각 모듈은 상기 온도 센서와 연동되어 상기 파우치의 온도를 소정 온도 이하로 유지하기 위하여 가변적으로 가동할 수 있도록 자동 제어되는, 파우치 실링 장치.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 파우치의 온도는 섭씨 150도 이하로 유지되는, 파우치 실링 장치.
    
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 파우치의 온도는 섭씨 130도 이하로 유지되는, 파우치 실링 장치.
    

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