WO2022149871A1 - 파우치형 이차전지 제조 장치 - Google Patents

파우치형 이차전지 제조 장치 Download PDF

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WO2022149871A1
WO2022149871A1 PCT/KR2022/000216 KR2022000216W WO2022149871A1 WO 2022149871 A1 WO2022149871 A1 WO 2022149871A1 KR 2022000216 W KR2022000216 W KR 2022000216W WO 2022149871 A1 WO2022149871 A1 WO 2022149871A1
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pouch
secondary battery
piercing
sealing
space
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PCT/KR2022/000216
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English (en)
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Inventor
이한웅
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(주)엔에스
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery.
  • lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are possible freely.
  • the self-discharge rate is very low and the energy density is high, attracting attention.
  • Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which the positive electrode active material and the negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator therebetween, and a battery case, which is an exterior material in which the electrode assembly is sealed and accommodated together with an electrolyte.
  • a lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.
  • secondary batteries are widely used not only in small devices such as portable electronic devices, but also in medium and large devices such as automobiles and power storage devices.
  • a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output.
  • a pouch-type secondary battery is often used in a medium or large-sized device due to the advantage of easy storage and stacking.
  • a method for manufacturing a pouch-type secondary battery includes a packaging process of accommodating an electrode assembly in a pouch together with an electrolyte, an aging process of aging the packaged secondary battery for a predetermined time, and the packaging process and the interior of the secondary battery during the aging process.
  • the primary degassing process for discharging the internal gas generated from A secondary degassing process is included.
  • the secondary battery is put into the internal space of the vacuum chamber, and then a part of the pouch is cut
  • a pouch-type secondary battery manufacturing apparatus has been developed and used for degassing by discharging the internal gas of the battery into the internal space of the vacuum chamber through the incision of the pouch.
  • the conventional pouch-type secondary battery manufacturing apparatus is provided to allow limited degassing of only one secondary battery in the inner space of the vacuum chamber, and the degassing process takes a lot of time, so the productivity of the secondary battery is reduced. There was a problem with lowering.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery having an improved structure so that degassing of a plurality of secondary batteries can be simultaneously performed.
  • an object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery having an improved structure so that parts installed in the degassing space are not damaged due to the internal environment of the degassing space.
  • An apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above-described problems, as long as the secondary battery is provided with a lower space in which the secondary battery is accommodated, so that the pouch of the secondary battery protrudes to the outside by a predetermined length pair of lower pockets; and an upper space into which a pouch protruding to the outside of the lower space provided in any one of the lower pockets and a pouch protruding to the outside of the lower space provided in the other are inserted, and any of the pouches inserted into the upper space and an upper pocket having a pair of piercing units each piercing one predetermined piercing area.
  • the lower pockets are detachably coupled to the upper pocket so that the pouches are inserted into or withdrawn from the upper space.
  • the lower space and the upper space are provided so that when the lower pockets are coupled to the upper pocket, they coincide with each other to form a degassing space.
  • the upper pocket further includes at least one of a vacuum unit for depressurizing the degassing space to a vacuum atmosphere, and a venting unit for venting the degassing space to an atmospheric pressure state.
  • a vacuum unit for depressurizing the degassing space to a vacuum atmosphere
  • a venting unit for venting the degassing space to an atmospheric pressure state.
  • each of the shopping mall lower pockets has an upper opening formed in an upper wall so that the pouch protrudes to the outside of the lower space, and the upper pocket protrudes from an upper opening provided in any one of the lower pockets. It has lower openings that are openly formed in the lower wall so that the pouch protruding from the upper opening provided in the other pouch is inserted, respectively.
  • the lower pockets are installed symmetrically with each other in the X direction, and the piercing units are installed symmetrically with each other in the X direction.
  • each of the lower pockets includes a battery transfer unit for transferring the secondary battery accommodated in the lower space in the X direction.
  • the battery transfer unit has a first support part for supporting a first side surface of the secondary battery accommodated in the lower space, and a first transfer part for reciprocally transporting the first support part and the secondary battery in the X direction.
  • the first transfer unit includes a first cylinder disposed outside the lower pocket, and the first support unit passing through one side wall of the lower pocket, and reciprocating in the X direction by the first cylinder. It has a first cylinder rod to be conveyed.
  • each of the lower pockets further includes a battery pressing unit for pressing the secondary battery accommodated in the lower space in the X direction.
  • the battery pressurization unit has a pressurizing unit for pressing a second side surface of the secondary battery opposite to the first side surface, and a second conveying unit for reciprocating the pressurizing unit in the X direction.
  • the second transfer unit includes a second cylinder disposed outside the lower pocket and the pressure unit passing through one side wall of the lower pocket, and the second cylinder reciprocates in the X direction by the second cylinder. and a second cylinder rod which becomes
  • each of the piercing units has a piercing unit for piercing the piercing area, and a third conveying unit for reciprocating the piercing unit in the X direction.
  • the third transfer unit includes a third cylinder disposed outside the upper pocket, and is coupled to the piercing unit through one side wall of the upper pocket, and is formed by the third cylinder together with the piercing unit. It has a third cylinder rod reciprocating in the X direction.
  • the piercing unit has a piercing knife penetrating the piercing area in the X direction to form a piercing hole in the piercing area, and each of the piercing units is the X of the piercing knife passing through the piercing area. It has a guide part for guiding movement in the direction, and a fourth transfer part for reciprocating the guide part in the X direction.
  • the guide part is installed to face the first side of the pouch, and the piercing part is installed to face the second side of the pouch opposite to the first side.
  • the fourth transfer unit includes a fourth cylinder disposed outside the upper pocket and the guide unit passing through one side wall of the upper pocket, and the fourth cylinder reciprocates in the X direction by the fourth cylinder. and a fourth cylinder rod which becomes
  • the fourth cylinder rod has a bent structure bent so as to be spaced apart from the pouch by a predetermined clearance interval.
  • the upper pocket further includes a pair of sealing units that each seal a predetermined sealing area of any one of the pouches inserted into the upper space, and are installed symmetrically to each other in the X direction.
  • each of the sealing units is installed to face a first side surface of any one of the pouches, and includes a first sealing part for sealing the sealing area, and the one pouch opposite to the first side. It is installed to face the second side and has a second sealing part sealing the sealing area.
  • the first sealing part is fixedly installed in the upper space to be positioned between the pouches, and each of the sealing units further has a fifth transport part for reciprocally transporting the second sealing part in the X direction.
  • the fifth transfer unit includes a fifth cylinder disposed outside the upper pocket, and the second sealing unit passing through one side wall of the upper pocket and coupled to the second sealing unit in the X direction by the fourth cylinder. It has a fifth cylinder rod reciprocating.
  • the first sealing part has a first sealing tab provided to be in contact with a first side surface of the pouch, and a first heater for heating the first sealing tab
  • the second sealing part includes: It has a second sealing tab provided to be in contact with the second side surface, and a second heater for heating the second sealing tab.
  • the present invention relates to an apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery, and has the following effects.
  • the present invention is provided to simultaneously perform degassing of a plurality of secondary batteries arranged in two rows in a degassing space, thereby reducing the time required for degassing and improving the productivity of secondary batteries.
  • the present invention has an improved structure so that cylinders, cams, and other transfer members for transferring parts provided in the secondary battery or pouch-type secondary battery manufacturing apparatus are not located in the degassing space.
  • the present invention can prevent the transfer members from being damaged by corrosion or other damage due to the internal environment of the degassing space, and reduce the volume of the device by reducing the number of parts installed in the degassing space Installation cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which an upper pocket and a lower pocket are separated in an apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing a state in which the upper pocket and the lower pocket shown in Figure 1 are coupled.
  • FIG. 3 is a view showing a schematic structure of a piercing unit provided in the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus shown in FIG. 1 .
  • FIG. 4 to 6 are views for explaining a method of performing a piercing process of a pouch using the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus shown in FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a view showing an aspect in which the pouch is pierced by a piercing knife during the piercing process of the pouch.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which gas inside a secondary battery is degassed.
  • 9 to 12 are views for explaining a method of performing a sealing process of the pouch using the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13 is a view showing an aspect in which the pouch is supported by a support pin during a sealing process of the pouch.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which a lower pocket and an upper pocket are separated in an apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a combination of the lower pocket and the upper pocket shown in FIG. It is a view showing a state
  • FIG. 3 is a view showing a schematic structure of the piercing unit shown in FIG.
  • the apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery 1 provides a vertical direction (hereinafter, referred to as 'Z direction') of the apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery 1 .
  • 'Z direction' a vertical direction of the apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery 1 .
  • ) includes a lower pocket 10 and an upper pocket 20 and the like that are provided to be detachably coupled to each other.
  • the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 may include a pair of lower pockets 10 .
  • the lower pockets 10 include one side wall (eg, the right wall) of any one of the lower pockets 10 (eg, the lower left pocket) and the lower pockets ( 10), one side wall (eg, left wall) of the other lower pocket 10 (eg, lower right pocket) of the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 in the left and right horizontal direction (hereinafter referred to as 'X direction') ), it may be arranged to form two rows in the X direction.
  • one sidewalls facing each other among the left and right sidewalls of the lower pockets 10 (eg, the right wall of the left lower pocket and the left wall of the right lower pocket) will be formed as the first sidewall 14 .
  • the other side walls that do not face each other (eg, the left wall of the lower left pocket and the right wall of the lower right pocket) will be referred to as the second side wall 16 .
  • the lower pockets 10 each have a lower space 12 for accommodating the secondary battery B in which the electrode assembly A is accommodated, and a battery transfer unit 30 for transporting the secondary battery B in the X direction; , a battery pressurizing unit 40 that pressurizes the secondary battery B in the X direction may be provided.
  • 30 and the battery pressurization unit 40 have the same structure as each other, but are preferably installed to form a symmetry with each other in the X direction, but are not limited thereto.
  • the lower space 12 is formed inside the lower pocket 10 to be partitioned by the walls of the lower pockets 10 .
  • This lower space 12 has an upper opening 12a formed in the upper wall so as to be opened in the +Z direction.
  • Each of the battery transfer units 30 is installed in the lower space 12 , and includes a first support part 32 provided to support the lower surface and one side of the secondary battery B, the first support part 32 and A first transfer unit 34 for reciprocating the secondary battery B supported by the first support unit 32 in the X direction may be provided.
  • the first support part 32 includes a seating plate 32a on which the lower surface of the accommodating part C of the secondary battery B in which the electrode assembly A and the electrolyte are accommodated, and a number seated on the seating plate 32a. It may have a first pressure plate (32b) and the like provided to face one side facing the first side wall 14 of the lower pocket 10 of the left and right both sides of the payment (C).
  • a first pressure plate (32b) and the like provided to face one side facing the first side wall 14 of the lower pocket 10 of the left and right both sides of the payment (C).
  • one side of the accommodating part (C) will be named as the first side (C1) of the accommodating part (C), and the other side opposite to the one side of the accommodating part (C). will be referred to as the second side surface C2 of the accommodating part C.
  • the pouch P of the secondary battery B supported by the first support part 32 passes through the upper opening 12a to the lower space 12 .
  • ) is disposed at a predetermined position in the lower space 12 so as to protrude in the +Z direction by a predetermined length to the outside.
  • the structure of the first transfer unit 34 is not particularly limited.
  • the first transfer unit 34 is disposed outside of the lower pocket 10 to face the outer surface of the second side wall 16 , and reciprocates the first cylinder rod 34b in the X direction. It may have a cylinder 34a.
  • the first cylinder (34a) is preferably fixed to the base portion (36) coupled to the outer surface of the second sidewall (16), but is not limited thereto.
  • first cylinder rod 34b is inserted into the lower space 12 through the second sidewall 16 , and is coupled to the first support portion 32 .
  • the first cylinder 34a may reciprocate the first support part 32 and the secondary battery B supported by the first support part 32 in the X direction.
  • Each of the battery pressurizing units 40 is installed in the lower space 12 , and includes a pressurizing part 42 and a pressurizing part 42 provided to pressurize the other side of the secondary battery B opposite to the one side. ) may have a second transfer unit 44 for reciprocating in the X direction, and the like.
  • the pressing part 42 may have a second pressing plate 42a provided to face the second side surface C2 of the accommodating part (C).
  • the pressing part 42 is preferably mounted to the first support part 32 slidably in the X direction, but is not limited thereto.
  • the structure of the second transfer unit 44 is not particularly limited.
  • the second transfer unit 44 is disposed outside the lower pocket 10 to face the outer surface of the second side wall 16 , and reciprocates the second cylinder rod 44b in the X direction. It may have a cylinder 44a.
  • the end of the second cylinder rod 44b is inserted into the lower space 12 through the second sidewall 16 , and is coupled to the pressing part 42 .
  • the second cylinder 44a may reciprocate the second pressure plate 42a in the X direction.
  • the second cylinder 44a is moved in the X direction along the first support portion 32 when the first support portion 32 is transferred in the X direction by the first cylinder 34a, so that the first cylinder 34a is moved in the X direction.
  • the battery pressurization unit 40 may further include a coupling portion 46 for coupling the second cylinder 44a and the first cylinder rod 34b.
  • the coupling part 46 includes a coupling block 46a coupling the second cylinder 44a and the first cylinder rod 34b, and an outer surface or base part of the second side wall 16 so as to extend in the X direction.
  • the second cylinder 44a is, when the first cylinder rod 34b and the first support portion 32 coupled thereto are transferred in the X direction, the first cylinder rod 34b under the guidance of the guide rail 46b. It can be transferred in the X direction along
  • the upper pocket 20 includes an upper space 22 providing a space for piercing and sealing the pouch P, a piercing unit 50 for piercing the pouch P, and a pouch P
  • a sealing unit 60 for sealing may be provided.
  • the upper pocket 20 may include a pair of piercing units 50 and a pair of sealing units 60 .
  • the pair of piercing units 50 and the pair of sealing units 60 have the same structure as each other and are installed to be symmetrical with each other in the X direction, but is not limited thereto.
  • the upper space 22 is formed inside the upper pocket 20 to be partitioned by the walls of the upper pocket 20 .
  • This upper space 22 has a lower opening 22a formed in the lower wall so as to be opened in the -Z direction.
  • the upper space 22 may have a pair of lower openings 22a.
  • any one of the lower openings 22a is formed to communicate with the upper opening 12a of any one of the lower pockets 10 when the lower pockets 10 and the upper pocket 20 are coupled.
  • the other of the lower openings 22a is formed to communicate with the upper opening 12a of the other of the lower pockets 10 when the lower pockets 10 and the upper pocket 20 are coupled.
  • the lower pockets 20 are the pouch P of the secondary battery B accommodated in any one of the lower pockets 20 . is inserted into the upper space 22 in the +Z direction through any one of the lower openings 22a, and at the same time, the pouch P of the secondary battery B accommodated in the other one of the lower pockets 20 is lowered. It may be coupled to the upper pocket 20 so as to be inserted into the upper space 22 in the +Z direction through the other one of the openings 22a. Then, as shown in FIG. 2 , a pair of pouches P are disposed in the upper space 22 to face each other in the X direction, and the lower space 12 and the upper space 22 are the secondary batteries (B). They are matched to form a single space for degassing.
  • the sides facing each other in the X direction in the upper space 22 among the left and right side surfaces of the pouches P are called the first side surfaces P1 of the pouch P, and do not face each other.
  • the sides that are not in the pouch (P) are called the second side (P2), and the space in which the upper space (22) and the lower space (12) coincide with each other is called a degassing space (90).
  • the piercing units 50 are installed in the upper space 22, respectively, and the second support part 51 provided to support the pouch P, and the upper space ( 22), a piercing part 53 provided to pierce a predetermined piercing area of the pouch P, and a third transport part for transporting the second support part 51 and the piercing part 53 in the X direction ( 55), a guide part 57 provided to guide the piercing part 53 when the pouch P is pierced by the piercing part 53, and a second agent for reciprocating the guide part 57 in the X direction.
  • 4 may have a transfer unit 59 and the like.
  • the second support part 51 includes a coupling block 51a and a support pin 51b that is movably coupled to the coupling block 51a in the X direction, and a support pin. It may have an elastic member 51c, etc. which elastically support 51b.
  • the coupling block 51a is a member for coupling the second support part 51 with the third transfer part 55 , and has an insertion hole 51d into which the support pin 51b is slidably inserted in the X direction.
  • the support pin 51b has a flange 51e formed at one end toward the second side P2 of the pouch P among both ends, and the other end opposite to the one end is inserted into the coupling block 51a. It is slidably inserted into the hole 51d in the X direction.
  • a C-ring and other fixing members 51f for preventing the support pin 51b from being separated from the insertion hole 51d may be coupled to the other end of the support pin 51b passing through the insertion hole 51d.
  • the structure of the elastic member 51c is not particularly limited.
  • the elastic member 51c may be configured as a compression coil spring.
  • the elastic member 51c may be interposed between the flange 51e and the coupling block 51a with the support pin 51b inserted into the hollow of the elastic member 51c.
  • the structure of the piercing part 53 is not specifically limited.
  • the piercing unit 53 cuts a predetermined piercing area of the pouch P inserted into the upper space 22 to make a piercing hole H in the pouch P. It may have a piercing knife 53a to form.
  • the piercing region is determined to extend long in the width direction of the pouch P inserted into the upper space 22 , that is, in the front and rear horizontal direction (hereinafter referred to as 'Y direction') of the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 .
  • the piercing knife 53a is configured to have a plate shape elongated in the Y direction, and the piercing hole H formed in the piercing area of the pouch P using this piercing knife 53a is elongated in the Y direction. It may have the form of an extended incision line.
  • the piercing area, the first piercing area located on the first side (P1) of the pouch (P), and the second piercing area located on the second side (P2) of the pouch (P) to face the first piercing area can have an area.
  • the piercing knife (53a), the blade (53b) formed at the end is directed toward the second side (P2) of the pouch (P) from the support pin (51b) by a predetermined interval in the Z direction To be spaced apart, it may be coupled to one side of the coupling block 51a facing the second side P2 of the pouch P.
  • the piercing knife 53a has a shorter length than the support pin 51b by a predetermined interval.
  • the structure of the third transfer unit 55 is not particularly limited.
  • the third transfer unit 55 is disposed on the outside of the upper pocket 20 so as to face the outer surface of one side wall 24 , 26 of the upper pocket 20 , It may have a third cylinder 55a that reciprocates the third cylinder rod 55b in the X direction.
  • the one side walls 24 and 26 of the upper pocket 20 refer to any one of the left and right side walls of the upper pocket 20 .
  • the third cylinder (55a) is preferably coupled to the outer surface of the one side wall (24, 26) of the upper pocket (20), but is not limited thereto.
  • the end of the third cylinder rod 55b is inserted into the upper space 22 through one side wall 24, 26 of the upper pocket 20, and the upper pocket ( It is coupled to one side of the coupling block 51a facing the inner side of the side walls 24 and 26 of the 20).
  • the third cylinder 55a may reciprocate the coupling block 51a and the support pin 51b and the piercing knife 53a coupled to the coupling block 51a in the X direction.
  • the guide part 57 is a guide block ( 57a) may have.
  • the guide block 57a may have a guide hole 57b that is formed through in the X direction.
  • the guide block 57a has an upper space 22 such that, when piercing the pouch P, the blade 53b of the piercing knife 53a penetrating the pouch P in the X direction is inserted into the guide hole 57b. By being disposed at a predetermined position of , it is possible to guide the movement of the piercing knife 53a in the X direction.
  • the structure of the fourth transfer part 59 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2 , it is disposed on the outside of the upper pocket 20 so as to face the outer surfaces of one side walls 24 and 26 of the upper pocket 20 , and a fourth cylinder rod 59b . may have a fourth cylinder 59a that reciprocates in the X direction.
  • the fourth cylinder (59a) is preferably coupled to the outer surface of the one side wall (24, 26) of the upper pocket, but is not limited thereto.
  • the fourth cylinder rod 59b penetrates through one sidewalls 24 and 26 of the upper pocket 20 so as not to interfere with the second support part 51 , the piercing part 53 and the pouch P, to thereby form an upper space. (22) is extended.
  • the fourth cylinder rod 59b may have a bent structure bent so as not to interfere with the second support part 51 , the piercing part 53 , and the pouch P. In this case, as shown in FIG.
  • the second cylinder rod 59b is coupled to the fourth cylinder 59a, and Z from the second support part 51 , the piercing part 53 and the pouch P
  • a coupling portion 59c disposed to extend in the X direction in the upper space 22 so as to be spaced apart by a predetermined clearance interval in a direction (eg, + Z direction), and a coupling portion 59c to form a predetermined angle with the coupling portion 59c ( 59c), and may have a guide portion 59d to which the guide portion 57 is coupled.
  • the coupling portion 59c preferably has a predetermined length so as to be located on the central side of the upper space 22 compared to the pouch P, but is not limited thereto.
  • the guide portion 59d is preferably disposed to extend in the Z direction (eg, -Z direction) to form a perpendicular to the coupling portion 59c, but is not limited thereto.
  • the end of the guide portion 59d of the fourth cylinder rod 59b is opposite to the side facing the first side P1 of the pouch P among both sides of the guide block 57a. can be coupled to Through this, the fourth cylinder 59a may reciprocate the guide block 57a in the X direction.
  • the sealing units 60 are respectively installed symmetrically in the X direction in the upper space 22, and a first sealing part ( 62) and the second sealing part 64, the fixing part 66 installed in the upper space 22 and fixedly arranging the first sealing part 62 at a predetermined position in the upper space 22; It may have a fifth transfer unit 68 for transferring the second sealing unit 64 in the X direction.
  • the sealing area of the pouch (P) is separated from the piercing area of the pouch (P) from the piercing area of the pouch (P) so as to block the connection between the inner space of the secondary battery (B) and the piercing hole (H) through the sealing of the sealing area.
  • the sealing area of the pouch P includes a first sealing area located on the first side P1 of the pouch P, and a second side surface of the pouch P to face the first sealing area in the X direction ( It may have a second sealing area located at P2).
  • the first sealing part 62 is provided to heat the first sealing area located on the first side surface P1 of the pouch (P).
  • the first sealing part 62 includes a first sealing tab 62a installed to face the first sealing area, and a first sealing area and a second sealing area. It may include a first heater 62b for heating the first sealing tab 62a to be sealed while being thermally deformed by the heat applied from the first sealing tab 62a.
  • the first sealing part 62 has a first side surface P1 of any one of the pouches P inserted into the upper space 22 and a first side surface P1 of the other one. It is fixedly installed in the upper space 22 so as to be located between them.
  • the sealing units 60 may share the first sealing part 62 with each other, and the first sealing part 62 may be a first side surface of any one of the pouches P.
  • a pair of first such as a first sealing tab 62a that is fixedly installed to face (P1) and a first sealing tab 62a that is fixedly installed to face the first side P1 of the other pouch (P) It may have sealing tabs 62a.
  • the second sealing part 64 is provided to heat the second sealing area located on the second side surface P2 of the pouch (P).
  • the second sealing part 64 includes a second sealing tab 64a installed to face the second sealing area, and a first sealing area and a second sealing area. It may include a second heater 64b that heats the second sealing tab 64a to be sealed while being thermally deformed by the heat applied from the second sealing tab 64a.
  • this second sealing part 64 is formed of the second side surface P2 of any one of the pouches P inserted into the upper space 22 and the one of the pouches P. It is installed in the upper space 22 so as to be positioned between the second side surface P2 and the inner side surfaces of the one side walls 24 and 26 of the upper pocket 20 facing each other.
  • the fixing part 66 is positioned between the first side surface P1 of any one of the pouches P inserted into the upper space 22 and the other first side surface P1 of the upper space 22 . It may have a fixing block 66a that is fixedly installed on the bottom surface. Then, the first sealing part 62 provided in any one of the pair of sealing units 60 may be fixedly arranged at a predetermined position in the upper space 22 by being coupled to one surface of the fixing block 66a and , The first sealing part 62 provided in the other one of the pair of sealing units 60 is fixed to a predetermined position in the upper space 22 by being coupled to the other surface of the fixing block 66a opposite to the one surface. can be placed.
  • the structure of the fifth transfer unit 68 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2 , it is disposed on the outside of the upper pocket 20 so as to face the outer surfaces of the one side walls 24 and 26 of the upper pocket 20, and a fifth cylinder rod 68b. may have a fifth cylinder 68a that reciprocates in the X direction.
  • the fifth cylinder (68a) is preferably coupled to the outer surface of the one side wall (24, 26) of the upper pocket, but is not limited thereto.
  • the end of the fifth cylinder rod 68b penetrates the one side walls 24 and 26 of the upper pocket 20 and is inserted into the upper space 22 , and the second sealing part 64 is inserted into the upper space 22 .
  • the fifth cylinder 68a may reciprocate the second sealing part 64 in the X direction.
  • the upper pocket 20 includes a vacuum unit 70 for depressurizing the degassing space 90 to a vacuum atmosphere, and a venting unit for venting the degassing space 90 to atmospheric pressure. It may further include at least one of (80).
  • the vacuum unit 70 is coupled to any one of the walls of the upper pocket 20 , and a first conduit 72 communicating with the degassing space 90 and the outside;
  • One may have a vacuum pump 74 installed on the pipe 72, and the like.
  • the gas accommodated in the degassing space 90 is pumped to be discharged to the outside through the first conduit 72 using a vacuum pump 74 , and a vacuum atmosphere is created in the degassing space 90 . can form.
  • the vent unit 80 is coupled to any one of the walls of the upper pocket 20 , and a second conduit 82 that communicates the degassing space 90 and the outside, and a second 2 It may have an on-off valve 84 installed on the conduit 82, and the like. According to the vent unit 80, the second conduit 82 may be selectively opened using the on/off valve 84 to vent the degassing space 90 to atmospheric pressure.
  • the transfer units 34, 44, 55, 59, 68 for transferring the secondary battery B and other various parts use the cylinders 34a, 44a, 55a, 59a, 68a as a power source. Although it has been described as being configured to do so, it is not limited thereto. That is, the transfer units 34 , 44 , 55 , 59 and 68 may be configured to use a motor or various other driving members as a driving source.
  • the apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery 1 includes a pocket transporter 100 that transports the lower pocket 10 in at least one of a Z direction, an X direction, and a Y direction. may include more.
  • the structure of the pocket transporter 100 is not particularly limited, and the pocket transporter 100 may include a cylinder device, a transport screw, a linear motor, and other various transport members capable of transporting the pocket transporter 100 .
  • This pocket transporter 100 transfers from the installation position of the devices (not shown) for secondary battery manufacturing processes performed before the degassing process to the installation position of the upper pocket 20 or of the upper pocket 20 . It can be transferred from the installation position to the installation position of the devices for the secondary battery manufacturing processes performed after the degassing process.
  • the pocket transporter 90 transfers the delivered lower pocket 10 installed in the upper pocket 20 in the +Z direction and transfers it to the upper pocket 20 , or a lower portion coupled to the upper pocket 20 . It can be separated from the upper pocket 20 by transferring the pocket 10 in the -Z direction.
  • FIG. 4 to 6 are views for explaining a method of performing a piercing process of a pouch using the apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery shown in FIG. 1
  • FIG. 7 is a view showing an aspect in which the pouch is pierced during the piercing process of the pouch
  • FIG. 8 is a view showing an aspect in which the internal gas of the secondary battery is degassed.
  • FIGS. 9 to 12 are diagrams for explaining a method of performing a sealing process of a pouch using the apparatus for manufacturing a pouch-type secondary battery shown in FIG.
  • FIG. 14 is a view for explaining a method of recovering a secondary battery in which degassing has been completed.
  • the internal gas (G) generated inside the secondary battery (B) when performing various processes for manufacturing the secondary battery (B) using the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus (1) A method of carrying out a degassing process of discharging to the outside of the secondary battery (B) will be described.
  • internal gas (G) in the process of performing secondary battery manufacturing processes performed before the degassing process, such as a packaging process, an aging process, and a charging/discharging process, using the pocket transporter 100 .
  • a pair of lower pockets 10 each accommodated in the secondary battery B in a generated state is disposed at a reference position for coupling with the upper pocket 20 .
  • the secondary battery B is in a state in which the lower surface and both sides C1 and C2 of the receiving part C are supported by the seating plate 32a, the first pressure plate 32b and the second pressure plate 42a. It is arranged at a predetermined position in the lower space 12 .
  • the lower space 12 of the lower pocket 10 and the upper space 22 of the upper pocket 20 are matched to the degassing space ( 90), the pouch P of the secondary battery B accommodated in the lower pocket 10 penetrates the upper opening 12a and the lower opening 22a and is inserted into the upper space 22 at a predetermined position.
  • the lower pockets 10 are coupled to the upper pocket 20 in the +Z direction, respectively.
  • the third cylinder 55a is moved so that the guide block 57a selectively supports the first piercing area located on the first side P1 of the pouch P.
  • the guide part 57 is transferred to be close to the first side P1 of the pouch (P).
  • the piercing knife 53a is pierced by the pouch P.
  • the second support part 51 and the piercing part 53 are transferred toward the pouch P using the third cylinder 55a so as to cut through the region in the X direction.
  • a piercing hole (H) is formed in the piercing area of the pouch (P), and the blade 53b of the piercing knife 53a passing through the piercing area of the pouch (P) is inserted into the guide hole (57b) to guide the block. It can be moved in the X direction under the guidance of (57a).
  • the guide part 57 is transferred away from the pouch P using the fourth cylinder 59a so that the piercing knife 53a is drawn out from the guide hole 57b.
  • the X coordinate of one side of the guide block 57a facing the first side P1 of the pouch P is the second side facing the first side P1 of the pouch P. It is preferable to transport the guide part 57 so as to be the same as the X coordinate of one end of the sealing tab 64a.
  • the second conduit 82 is opened using the on-off valve 64 to vent the degassing space 90 to atmospheric pressure.
  • the first piercing area located on the first side P1 of the pouch P is supported by the guide block 57a and at the same time the first side P1 of the pouch P is supported.
  • the secondary battery B is transferred close to the guide block 57a and the first sealing tab 62a by using the first cylinder 34a so that the first sealing area located in the .
  • the support pin 51b elastically supports the second side P2 of the pouch P, but the piercing knife 53a moves the second side of the pouch P ( To be spaced apart from the P2 by a predetermined distance, the second support part 51 and the piercing part 53 are transferred toward the pouch P using the third cylinder 55a.
  • the second sealing area located on the second side surface P2 of the pouch P is in contact with the second sealing tab 64a using the fifth cylinder 68a.
  • the sealing part 64 is transferred toward the pouch (P).
  • the first sealing tab 62a and the second sealing tab 64a may be used to heat-seal the first sealing area and the second sealing area to seal the sealing area.
  • the secondary battery (B) is sealed by a sealing area so that the inner space of the receiving unit (C) does not communicate with the piercing hole (H), and the electrolyte injected into the inner space of the receiving unit (C) through this is discharged to the outside. leakage can be prevented.
  • the second support part 51 and the piercing part 53 using the third cylinder 55a so that the support pin 51b and the piercing knife 53a are spaced apart from the pouch P. is moved away from the pouch (P), and the second sealing part 64 is moved away from the pouch (P) by using the fifth cylinder 68a so that the second sealing tab 64a is spaced from the pouch (P).
  • the secondary battery B is moved to the guide block 57a using the first cylinder 34a so that the pouch P is spaced apart from the guide block 57a and the first sealing tab 62a. ) and transferred away from the first sealing tab 62a.
  • the pouches P of the secondary batteries B on which the piercing, degassing, and sealing are completed are upper through the lower openings 22a.
  • the lower pockets 10 are moved in the -Z direction to separate them from the upper pocket 20 .
  • the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 is provided to simultaneously perform degassing of a plurality of secondary batteries B arranged in two rows in the degassing space 90, so that degassing is required. It is possible to improve the productivity of the secondary battery (B) by reducing the time required.
  • the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 like the first to sixth transfer parts 34, 44, 55, 59, 68, the secondary battery (B), the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 It has an improved structure so that cylinders, cams, and other transfer members for transferring parts are not located in the degassing space 90 . Through this, the pouch-type secondary battery manufacturing apparatus 1 can prevent the transfer members from receiving corrosion or other damage due to the internal environment of the degassing space 90 , and parts installed in the degassing space 90 . By reducing the number of installations, it is possible to reduce the volume of the device and reduce the installation cost of parts.

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Abstract

본 발명은, 파우치형 이차전지 제조 장치에 관한 것으로서, 이차전지의 파우치가 미리 정해진 길이만큼 외부로 돌출되도록, 상기 이차전지가 수용되는 하부 공간을 각각 구비하는 한 쌍의 하부 포켓들; 및 상기 하부 포켓들 중 어느 하나에 구비된 하부 공간의 외부로 돌출된 파우치와 다른 하나에 구비된 하부 공간의 외부로 돌출된 파우치가 삽입되는 상부 공간과, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 피어싱 영역을 각각 피어싱하는 한 쌍의 피어싱 유닛들을 구비하는 상부 포켓을 포함한다.

Description

파우치형 이차전지 제조 장치
본 발명은 파우치형 이차전지 제조 장치에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로서 주로 사용한다. 또한, 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체가 전해액과 함께 밀봉 수납되는 외장재인 전지 케이스를 구비한다.
일반적으로 리튬 이차전지는, 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 이차전지가 중대형 장치에 이용되는 경우에는, 용량 및 출력을 높이기 위해, 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 중대형 장치에는, 수납 및 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차전지가 많이 이용된다.
일반적으로, 파우치형 이차전지 제조 방법은, 전극 조립체를 전해액과 함께 파우치에 수납하는 패키징 공정과, 패키징된 이차전지를 미리 정해진 시간만큼 에이징하는 에이징 공정과, 패키징 공정과 에이징 공정 중에 이차전지의 내부에서 발생한 내부 가스를 외부로 배출시키는 1차 디개싱 공정과, 이차전지에 대한 최초의 충방전을 실시하여 이차전지를 활성화시키는 충방전 공정과, 이차전지의 활성화 중에 발생한 내부 가스를 외부로 배출시키는 2차 디개싱 공정을 포함한다.
또한, 1차 디개싱 공정과 2차 디개싱 공정(이하, '디개싱 공정'이라고 함)을 실시하기 위하여, 이차전지를 진공 챔버의 내부 공간에 투입한 후, 파우치의 일부를 절개함으로써, 이차전지의 내부 가스를 파우치의 절개부를 통해 진공 챔버의 내부 공간으로 배출시켜 디개싱을 실시하는 파우치형 이차전지 제조 장치가 개발되어 사용되고 있다.
그런데, 종래의 파우치형 이차전지 제조 장치는, 진공 챔버의 내부 공간에서 1개의 이차전지에만 대한 디개싱을 제한적으로 실시 가능하도록 마련되는 바, 디개싱 공정에 많은 시간이 소요되어 이차전지의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 이차전지들에 대한 디개싱을 동시에 실시할 수 있도록 구조를 개선한 파우치형 이차전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가, 본 발명은, 디개싱 공간의 내부 환경으로 인해 디개싱 공간에 설치된 부품들이 손상되지 않도록 구조를 개선한 파우치형 이차전지 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치는, 이차전지의 파우치가 미리 정해진 길이만큼 외부로 돌출되도록, 상기 이차전지가 수용되는 하부 공간을 각각 구비하는 한 쌍의 하부 포켓들; 및 상기 하부 포켓들 중 어느 하나에 구비된 하부 공간의 외부로 돌출된 파우치와 다른 하나에 구비된 하부 공간의 외부로 돌출된 파우치가 삽입되는 상부 공간과, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 피어싱 영역을 각각 피어싱하는 한 쌍의 피어싱 유닛들을 구비하는 상부 포켓을 포함한다.
바람직하게, 상기 하부 포켓들은, 상기 파우치들이 상기 상부 공간에 삽입되거나 상기 상부 공간으로부터 인출되도록, 상기 상부 포켓에 분리 가능하게 결합된다.
바람직하게, 상기 하부 공간 및 상기 상부 공간은, 상기 하부 포켓들이 상기 상부 포켓에 결합되면 서로 합치되어 디개싱 공간을 이루도록 마련된다.
바람직하게, 상기 상부 포켓은, 상기 디개싱 공간을 진공 분위기로 감압하는 진공 유닛과, 상기 디개싱 공간을 대기압 상태로 벤트하는 벤트 유닛 중 적어도 하나를 더 구비한다.
바람직하게, 상가 하부 포켓들은 각각, 상기 파우치가 상기 하부 공간의 외부로 돌출되도록 상측벽에 개방 형성되는 상측 개구부를 갖고, 상기 상부 포켓은, 상기 하부 포켓들 중 어느 하나에 구비된 상측 개구부로부터 돌출된 파우치와 다른 하나에 구비된 상측 개구부로부터 돌출된 파우치가 각각 삽입되도록 하측벽에 개방 형성되는 하측 개구부들을 갖는다.
바람직하게, 상기 하부 포켓들은 X 방향으로 서로 대칭을 이루게 설치되고, 상기 피어싱 유닛들은 상기 X 방향으로 서로 대칭을 이루게 설치된다.
바람직하게, 상기 하부 포켓들은 각각, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지를 상기 X 방향으로 이송하는 전지 이송 유닛을 구비한다.
바람직하게, 상기 전지 이송 유닛은, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지의 제1 측면을 지지하는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부 및 상기 이차전지를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제1 이송부를 갖는다.
바람직하게, 상기 제1 이송부는, 상기 하부 포켓의 외부에 배치되는 제1 실린더와, 상기 하부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 제1 지지부와 결합되며, 상기 제1 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제1 실린더 로드를 갖는다.
바람직하게, 상기 하부 포켓들은 각각, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지를 상기 X 방향으로 가압하는 전지 가압 유닛을 더 구비한다.
바람직하게, 상기 전지 가압 유닛은, 상기 제1 측면과 반대되는 이차전지의 제2 측면을 가압하는 가압부와, 상기 가압부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제2 이송부를 갖는다.
바람직하게, 상기 제2 이송부는, 상기 하부 포켓의 외부에 배치되는 제2 실린더와, 상기 하부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 가압부와 결합되며, 상기 제2 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제2 실린더 로드를 갖는다.
바람직하게, 상기 피어싱 유닛들은 각각, 상기 피어싱 영역을 피어싱하는 피어싱부와, 상기 피어싱부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제3 이송부를 갖는다.
바람직하게, 상기 제3 이송부는, 상기 상부 포켓의 외부에 배치되는 제3 실린더와, 상기 상부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 피어싱부와 결합되며, 상기 피어싱부와 함께 상기 제3 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제3 실린더 로드를 갖는다.
바람직하게, 상기 피어싱부는, 상기 피어싱 영역을 상기 X 방향으로 관통하여, 상기 피어싱 영역에 피어싱홀을 형성하는 피어싱 나이프를 갖고, 상기 피어싱 유닛들은 각각, 상기 피어싱 영역을 관통한 상기 피어싱 나이프의 상기 X 방향으로의 이동을 안내하는 가이드부와, 상기 가이드부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제4 이송부를 갖는다.
바람직하게, 상기 가이드부는, 상기 파우치의 제1 측면과 대면하도록 설치되고, 상기 피어싱부는, 상기 제1 측면과 반대되는 파우치의 제2 측면과 대면하도록 설치된다.
바람직하게, 상기 제4 이송부는, 상기 상부 포켓의 외부에 배치되는 제4 실린더와, 상기 상부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 가이드부와 결합되며, 상기 제4 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제4 실린더 로드를 갖는다.
바람직하게, 상기 제4 실린더 로드는, 상기 파우치와 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 절곡된 절곡 구조를 갖는다.
바람직하게, 상기 상부 포켓은, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 실링 영역을 각각 실링하며, 상기 X 방향으로 서로 대칭을 이루게 설치되는 한 쌍의 실링 유닛들을 더 구비한다.
바람직하게, 상기 실링 유닛들은 각각, 상기 파우치들 중 어느 하나의 제1 측면과 대면하도록 설치되며, 상기 실링 영역을 실링하는 제1 실링부와, 상기 제1 측면과 반대되는 상기 어느 하나의 파우치의 제2 측면과 대면하도록 설치되며, 상기 실링 영역을 실링하는 제2 실링부를 갖는다.
바람직하게, 상기 제1 실링부는, 상기 파우치들 사이에 위치하도록 상기 상부 공간에 고정 설치되고, 상기 실링 유닛들은 각각, 상기 제2 실링부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제5 이송부를 더 갖는다.
바람직하게, 상기 제5 이송부는, 상기 상부 포켓의 외부에 배치되는 제5 실린더와, 상기 상부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 제2 실링부와 결합되며, 상기 제4 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제5 실린더 로드를 갖는다.
바람직하게, 상기 제1 실링부는, 상기 파우치의 제1 측면과 접촉 가능하게 마련되는 제1 실링탭과, 상기 제1 실링탭을 가열하는 제1 히터를 갖고, 상기 제2 실링부는, 상기 파우치의 제2 측면과 접촉 가능하게 마련되는 제2 실링탭과, 상기 제2 실링탭을 가열하는 제2 히터를 갖는다.
본 발명은, 파우치형 이차전지 제조 장치에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명은, 디개싱 공간에 2열로 배치된 복수의 이차전지들에 대한 디개싱을 동시에 실시할 수 있도록 마련되므로, 이를 통해 디개싱에 소요되는 시간을 절감하여 이차전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명은, 이차전지 또는 파우치형 이차전지 제조 장치에 구비된 부품들을 이송하기 위한 실린더, 캠, 기타 이송 부재들이 디개싱 공간에 위치하지 않도록 개선된 구조를 갖는다. 이를 통해, 본 발명은, 이송 부재들이 디개싱 공간의 내부 환경으로 인해 부식, 기타 손상을 받는 것을 방지할 수 있고, 디개싱 공간에 설치되는 부품의 설치 개수를 줄여 줌으로써 장치의 용적을 줄이고 부품의 설치 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치에 있어서, 상부 포켓과 하부 포켓이 분리된 상태를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 상부 포켓과 하부 포켓이 결합된 상태를 나타내는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치에 구비된 피어싱 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 4 내지 도 6은 도 1에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치를 이용해 파우치의 피어싱 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 파우치의 피어싱 공정 시 파우치가 피어싱 나이프에 의해 피어싱되는 양상을 나타내는 도면.
도 8은 이차전지의 내부 가스가 디개싱되는 양상을 나타내는 도면.
도 9 내지 도 12는 도 1에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치를 이용해 파우치의 실링 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 파우치의 실링 공정 시 파우치가 지지핀에 의해 지지되는 양상을 나타내는 도면.
도 14는 디개싱이 완료된 이차전지를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치에 있어서, 하부 포켓과 상부 포켓이 분리된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 하부 포켓과 상부 포켓이 결합된 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 피어싱 유닛의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 당해 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 수직 방향(이하, 'Z 방향'이라고 함)으로 서로 분리 가능하게 결합되도록 마련되는 하부 포켓(10) 및 상부 포켓(20) 등을 포함한다.
이하에서는, 하부 포켓(10) 및 하부 포켓(10)에 설치된 구성 요소들에 대해 먼저 설명한 후, 상부 포켓(20) 및 상부 포켓(20)에 설치된 구성 요소들에 대해 설명하기로 한다.
하부 포켓(10)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 한 쌍의 하부 포켓들(10)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 하부 포켓들(10)은, 당해 하부 포켓들(10) 중 어느 하나의 하부 포켓(10)(예: 좌측 하부 포켓)의 일측벽(예: 우측벽)과 당해 하부 포켓들(10) 중 다른 하나의 하부 포켓(10)(예 : 우측 하부 포켓)의 일측벽(예 : 좌측벽)이 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 좌우 수평 방향(이하, 'X 방향'이라고 함)으로 대면하도록, X 방향으로 2열을 이루게 배치될 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 하부 포켓들(10)의 좌우 양측벽들 중 서로 대면하는 일측벽들(예: 좌측 하부 포켓의 우측벽과 우측 하부 포켓의 좌측벽)을 제1 측벽(14)이라고 명명하고, 서로 대면하지 않는 타측벽들(예: 좌측 하부 포켓의 좌측벽과 우측 하부 포켓의 우측벽)을 제2 측벽(16)이라고 명명하기로 한다.
하부 포켓들(10)은 각각, 전극 조립체(A)가 수납된 이차전지(B)를 수용하는 하부 공간(12)과, 이차전지(B)를 X 방향으로 이송하는 전지 이송 유닛(30)과, 이차전지(B)를 X 방향으로 가압하는 전지 가압 유닛(40) 등을 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 포켓들(10) 중 어느 하나에 포함된 전지 이송 유닛(30) 및 전지 가압 유닛(40)과, 하부 포켓들(10) 중 다른 하나에 포함된 전지 이송 유닛(30) 및 전지 가압 유닛(40)은, 서로 동일한 구조를 갖되 X 방향으로 서로 대칭을 이루도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하부 공간(12)은 하부 포켓들(10)의 벽체들에 의해 구획되도록 하부 포켓(10)의 내부에 형성된다. 이러한 하부 공간(12)은 +Z 방향으로 개방되도록 상측벽에 형성되는 상측 개구부(12a)를 갖는다.
전지 이송 유닛들(30)은 각각, 하부 공간(12)에 설치되며, 이차전지(B)의 하면 및 일측면을 지지 가능하도록 마련되는 제1 지지부(32)와, 제1 지지부(32) 및 제1 지지부(32)에 의해 지지된 이차전지(B)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제1 이송부(34) 등을 가질 수 있다.
제1 지지부(32)는, 전극 조립체(A) 및 전해액이 수납된 이차전지(B)의 수납부(C)의 하면이 안착되는 안착 플레이트(32a)와, 안착 플레이트(32a)에 안착된 수납부(C)의 좌우 양측면 중 하부 포켓(10)의 제1 측벽(14)을 향한 일측면과 대면하도록 마련되는 제1 가압 플레이트(32b) 등을 가질 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 상기 수납부(C)의 일측면을 수납부(C)의 제1 측면(C1)이라고 명명하기로 하고, 상기 수납부(C)의 일측면과 반대되는 타측면을 수납부(C)의 제2 측면(C2)이라고 명명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 지지부(32)는, 당해 제1 지지부(32)에 의해 지지된 이차전지(B)의 파우치(P)가 상측 개구부(12a)를 통해 하부 공간(12)의 외부로 미리 정해진 길이만큼 +Z 방향으로 돌출되도록, 하부 공간(12)의 미리 정해진 위치에 배치된다.
제1 이송부(34)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 이송부(34)는 제2 측벽(16)의 외측면과 대면하도록 하부 포켓(10)의 외부에 배치되며, 제1 실린더 로드(34b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제1 실린더(34a)를 가질 수 있다. 이러한 제1 실린더(34a)는 제2 측벽(16)의 외측면에 결합된 베이스부(36)에 고정 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 실린더 로드(34b)의 단부는, 제2 측벽(16)을 관통하여 하부 공간(12)에 삽입되며, 제1 지지부(32)와 결합된다. 이를 통해, 제1 실린더(34a)는 제1 지지부(32) 및 제1 지지부(32)에 의해 지지된 이차전지(B)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.
전지 가압 유닛들(40)은 각각, 하부 공간(12)에 설치되며, 상기 일측면과 반대되는 이차전지(B)의 타측면을 가압 가능하게 마련되는 가압부(42)와, 가압부(42)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제2 이송부(44) 등을 가질 수 있다.
가압부(42)는 수납부(C)의 제2 측면(C2)과 대면하도록 마련되는 제2 가압 플레이트(42a)를 가질 수 있다. 이러한 가압부(42)는 제1 지지부(32)에 X 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 장착되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 이송부(44)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 이송부(44)는 제2 측벽(16)의 외측면과 대면하도록 하부 포켓(10)의 외부에 배치되며, 제2 실린더 로드(44b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제2 실린더(44a)를 가질 수 있다.
또한, 제2 실린더 로드(44b)의 단부는, 제2 측벽(16)을 관통하여 하부 공간(12)에 삽입되며, 가압부(42)와 결합된다. 이를 통해, 제2 실린더(44a)는 제2 가압 플레이트(42a)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.
한편, 제2 실린더(44a)는, 제1 실린더(34a)에 의해 제1 지지부(32)가 X 방향으로 이송될 때 제1 지지부(32)를 따라 X 방향으로 이동되도록, 제1 실린더(34a)의 제1 실린더 로드(34b)에 결합되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 전지 가압 유닛(40)은, 제2 실린더(44a)와 제1 실린더 로드(34b)를 결합하는 결합부(46)를 더 가질 수 있다. 또한, 결합부(46)는, 제2 실린더(44a)와 제1 실린더 로드(34b)를 결합하는 결합 블록(46a)과, X 방향으로 연장되도록 제2 측벽(16)의 외측면 또는 베이스부(36)에 장착되는 가이드 레일(46b)과, 결합 블록(46a)의 하면에 결합되며, 가이드 레일(46b)에 X 방향으로 이동 가능하게 장착되는 가이드 블록(46c) 등을 가질 수 있다. 이에, 제2 실린더(44a)는, 제1 실린더 로드(34b) 및 이에 결합된 제1 지지부(32)가 X 방향으로 이송될 때, 가이드 레일(46b)의 안내 하에 제1 실린더 로드(34b)를 따라 X 방향으로 이송될 수 있다.
다음으로, 상부 포켓(20)은, 파우치(P)를 피어싱 및 실링하기 위한 공간을 제공하는 상부 공간(22)과, 파우치(P)를 피어싱하는 피어싱 유닛(50)과, 파우치(P)를 실링하는 실링 유닛(60) 등을 구비할 수 있다.
또한, 한 쌍의 하부 포켓들(10)이 마련되는 경우에, 이에 대응하여 상부 포켓(20)은 한 쌍의 피어싱 유닛들(50)과 한 쌍의 실링 유닛들(60)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 한 쌍의 피어싱 유닛들(50)과 한 쌍의 실링 유닛들(60)은 각각, 서로 동일한 구조를 갖되 X 방향으로 서로 대칭을 이루도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부 공간(22)은 상부 포켓(20)의 벽체들에 의해 구획되도록 상부 포켓(20)의 내부에 형성된다. 이러한 상부 공간(22)은 -Z 방향으로 개방되도록 하측벽에 형성되는 하측 개구부(22a)를 갖는다. 또한, 한 쌍의 하부 포켓들(10)이 마련되는 경우에, 상부 공간(22)은 한 쌍의 하측 개구부들(22a)을 가질 수 있다. 이 경우에, 하측 개구부들(22a) 중 어느 하나는 하부 포켓들(10)과 상부 포켓(20)이 결합될 때 하부 포켓들(10) 중 어느 하나의 상측 개구부(12a)와 연통되도록 형성되고, 하측 개구부들(22a) 중 다른 하나는 하부 포켓들(10)과 상부 포켓(20)이 결합될 때 하부 포켓들(10) 중 다른 하나의 상측 개구부(12a)와 연통되도록 형성된다.
이처럼 하측 개구부들(22a)이 형성됨에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 포켓들(20)은, 당해 하부 포켓들(20) 중 어느 하나에 수용된 이차전지(B)의 파우치(P)가 하측 개구부들(22a) 중 어느 하나를 통해 상부 공간(22)에 +Z 방향으로 삽입됨과 동시에, 당해 하부 포켓들(20) 중 다른 하나에 수용된 이차전지(B)의 파우치(P)가 하측 개구부들(22a) 중 다른 하나를 통해 상부 공간(22)에 +Z 방향으로 삽입되도록, 상부 포켓(20)에 결합될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 공간(22)에는 한 쌍의 파우치들(P)이 X 방향으로 대면하도록 배치되고, 하부 공간(12)과 상부 공간(22)은 이차전지(B)의 디개싱을 실시하기 위한 단일의 공간을 이루도록 합치된다.
설명의 편의를 위해 이하에서는, 파우치들(P)의 좌우 양측면들 중 상부 공간(22)에서 X 방향으로 서로 대면하는 측면들을 파우치(P)의 제1 측면(P1)이라고 명명하고, 서로 대면하지 않는 측면들을 파우치(P)의 제2 측면(P2)이라고 명명하며, 상부 공간(22)과 하부 공간(12)이 서로 합치된 공간을 디개싱 공간(90)이라고 명명하기로 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 피어싱 유닛들(50)은 각각, 상부 공간(22)에 설치되며, 파우치(P)를 지지 가능하도록 마련되는 제2 지지부(51)와, 상부 공간(22)에 설치되며, 파우치(P)의 미리 정해진 피어싱 영역을 피어싱 가능하도록 마련되는 피어싱부(53)와, 제2 지지부(51)와 피어싱부(53)를 X 방향으로 이송하는 제3 이송부(55)와, 피어싱부(53)에 의해 파우치(P)가 피어싱될 때 피어싱부(53)를 안내 가능하도록 마련되는 가이드부(57)와, 가이드부(57)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제4 이송부(59) 등을 가질 수 있다.
제2 지지부(51)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 지지부(51)는, 결합 블록(51a)과, 결합 블록(51a)에 X 방향으로 이동 가능하게 결합되는 지지핀(51b)과, 지지핀(51b)을 탄성 지지하는 탄성 부재(51c) 등을 가질 수 있다.
결합 블록(51a)은, 제2 지지부(51)를 제3 이송부(55)와 결합하기 위한 부재로서, 지지핀(51b)이 X 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 삽입홀(51d)을 갖는다.
지지핀(51b)은, 양측 단부 중 파우치(P)의 제2 측면(P2)을 향한 일측 단부에 플랜지(51e)가 형성되며, 상기 일측 단부와 반대되는 타측 단부가 결합 블록(51a)의 삽입홀(51d)에 X 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 삽입된다. 삽입홀(51d)을 관통한 지지핀(51b)의 타측 단부에는 지지핀(51b)이 삽입홀(51d)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 C링, 기타 고정 부재(51f)가 결합될 수 있다.
탄성 부재(51c)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(51c)는 압축 코일 스프링으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 탄성 부재(51c)는, 당해 탄성 부재(51c)의 중공에 지지핀(51b)이 삽입된 상태로 플랜지(51e)와 결합 블록(51a) 사이에 개재될 수 있다.
피어싱부(53)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 피어싱부(53)는 상부 공간(22)으로 삽입된 파우치(P)의 미리 정해진 피어싱 영역을 절개하여, 파우치(P)에 피어싱홀(H)을 형성하는 피어싱 나이프(53a)를 가질 수 있다. 여기서, 피어싱 영역은 상부 공간(22)에 삽입된 파우치(P)의 폭 방향 즉, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 전후 수평 방향(이하, 'Y 방향'이라고 함)으로 길게 연장되도록 정해지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 피어싱 나이프(53a)는 Y 방향으로 길게 연장된 판 형상을 갖도록 구성되며, 이러한 피어싱 나이프(53a)를 이용해 파우치(P)의 피어싱 영역에 형성된 피어싱홀(H)은 Y 방향으로 길게 연장된 절개선 형태를 가질 수 있다. 또한, 피어싱 영역은, 파우치(P)의 제1 측면(P1)에 위치하는 제1 피어싱 영역과, 제1 피어싱 영역과 마주보도록 파우치(P)의 제2 측면(P2)에 위치하는 제2 피어싱 영역을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 피어싱 나이프(53a)는, 단부에 형성된 칼날(53b)이 파우치(P)의 제2 측면(P2)을 향하되 지지핀(51b)으로부터 Z 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격되도록, 파우치(P)의 제2 측면(P2)과 대면하는 결합 블록(51a)의 일측면에 결합될 수 있다. 또한, 피어싱 나이프(53a)는 지지핀(51b)에 비해 미리 정해진 간격만큼 짧은 길이를 갖는다. 이러한 피어싱 나이프(53a)를 이용해 파우치(P)를 피어싱하는 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
제3 이송부(55)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 이송부(55)는, 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면과 대면하도록 상부 포켓(20)의 외부에 배치되며, 제3 실린더 로드(55b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제3 실린더(55a)를 가질 수 있다. 여기서, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)은, 상부 포켓(20)의 좌우 양측벽 중 어느 하나의 측벽을 말한다. 즉, 한 쌍의 피어싱 유닛들(50) 중 상부 포켓(20)의 좌측 영역에 설치되는 피어싱 유닛(50)의 경우에, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)은 상부 포켓(20)의 좌우 양측벽 중 좌측벽을 말하고, 한 쌍의 피어싱 유닛들(50) 중 상부 포켓(20)의 우측 영역에 설치되는 피어싱 유닛(50)의 경우에, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)은 상부 포켓(20)의 좌우 양측벽 중 우측벽을 말한다. 또한, 제3 실린더(55a)는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 제3 실린더 로드(55b)의 단부는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)을 관통하여 상부 공간(22)에 삽입되며, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 내측면과 대면하는 결합 블록(51a)의 일측면에 결합된다. 이를 통해, 제3 실린더(55a)는 결합 블록(51a) 및 결합 블록(51a)에 결합된 지지핀(51b)과 피어싱 나이프(53a)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가이드부(57)는, 피어싱 나이프(53a)의 X 방향으로의 이동을 안내할 수 있도록 파우치(P)의 제1 측면(P1)과 대면하도록 설치되는 가이드 블록(57a)을 가질 수 있다. 또한, 가이드 블록(57a)은 X 방향으로 관통 형성되는 가이드홀(57b)을 가질 수 있다. 이러한 가이드 블록(57a)은, 파우치(P)를 피어싱할 때 파우치(P)를 X 방향으로 관통한 피어싱 나이프(53a)의 칼날(53b)이 가이드홀(57b)에 삽입되도록 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 배치됨으로써, 피어싱 나이프(53a)의 X 방향으로의 이동을 안내할 수 있다.
제4 이송부(59)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면과 대면하도록 상부 포켓(20)의 외부에 배치되며, 제4 실린더 로드(59b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제4 실린더(59a)를 가질 수 있다. 이러한 제4 실린더(59a)는 상기 상측 포켓의 일측벽(24, 26)의 외측면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제4 실린더 로드(59b)는, 제2 지지부(51), 피어싱부(53) 및 파우치(P)를 간섭하지 않도록, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)을 관통하여 상부 공간(22)까지 연장된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제4 실린더 로드(59b)는 제2 지지부(51), 피어싱부(53) 및 파우치(P)를 간섭하지 않도록 절곡된 절곡 구조를 가질 수 있다. 이 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 실린더 로드(59b)는, 제4 실린더(59a)와 결합되며, 제2 지지부(51), 피어싱부(53) 및 파우치(P)로부터 Z 방향(예: + Z 방향)으로 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 상부 공간(22)에 X 방향으로 연장되게 배치되는 결합부(59c)와, 결합부(59c)와 미리 정해진 각도를 이루도록 결합부(59c)의 단부에 결합되며, 가이드부(57)가 결합되는 안내부(59d) 등을 가질 수 있다. 이 경우에, 결합부(59c)는, 파우치(P)에 비해 상부 공간(22)의 중심부 쪽에 위치하도록 미리 정해진 길이를 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 안내부(59d)는, 결합부(59c)와 수직을 이루도록 Z 방향(예: -Z 방향)으로 연장되게 배치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 제4 실린더 로드(59b)의 안내부(59d)의 단부는 가이드 블록(57a)의 양측면 중 파우치(P)의 제1 측면(P1)을 향한 면의 반대면에 결합될 수 있다. 이를 통해, 제4 실린더(59a)는 가이드 블록(57a)을 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 실링 유닛들(60)은 각각, 상부 공간(22)에 X 방향으로 대칭을 이루도록 설치되며, 파우치(P)의 미리 정해진 실링 영역을 함께 실링하는 제1 실링부(62) 및 제2 실링부(64)와, 상부 공간(22)에 설치되며, 제1 실링부(62)를 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 고정 배치하는 고정부(66)와, 제2 실링부(64)를 X 방향으로 이송하는 제5 이송부(68) 등을 가질 수 있다. 파우치(P)의 실링 영역은, 당해 실링 영역의 실링을 통해 이차전지(B)의 내부 공간과 피어싱홀(H)의 연결을 차단할 수 있도록, 파우치(P)의 피어싱 영역으로부터 이차전지(B)의 수납부(C) 쪽으로 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되게 정해진다. 특히, 파우치(P)의 실링 영역은, 파우치(P)의 제1 측면(P1)에 위치하는 제1 실링 영역과, 제1 실링 영역과 X 방향으로 마주보도록 파우치(P)의 제2 측면(P2)에 위치하는 제2 실링 영역을 가질 수 있다.
제1 실링부(62)는 파우치(P)의 제1 측면(P1)에 위치한 제1 실링 영역을 가열 가능하게 마련된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실링부(62)는, 제1 실링 영역과 대면하도록 설치되는 제1 실링탭(62a)과, 제1 실링 영역 및 제2 실링 영역이 제1 실링탭(62a)으로부터 인가된 열에 의해 열변형되면서 실링될 수 있도록 제1 실링탭(62a)을 가열하는 제1 히터(62b) 등을 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 실링부(62)는 상부 공간(22)에 삽입된 파우치들(P) 중 어느 하나의 제1 측면(P1)과 다른 하나의 제1 측면(P1) 사이에 위치하도록 상부 공간(22)에 고정 설치된다. 이 경우에, 실링 유닛들(60)은 제1 실링부(62)를 서로 공유할 수 있고, 제1 실링부(62)는 파우치들(P) 중 어느 하나의 파우치(P)의 제1 측면(P1)과 대면하도록 고정 설치되는 제1 실링탭(62a)과 다른 하나의 파우치(P)의 제1 측면(P1)과 대면하도록 고정 설치되는 제1 실링탭(62a) 등 한 쌍의 제1 실링탭들(62a)을 가질 수 있다.
제2 실링부(64)는 파우치(P)의 제2 측면(P2)에 위치한 제2 실링 영역을 가열 가능하게 마련된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 실링부(64)는, 제2 실링 영역과 대면하도록 설치되는 제2 실링탭(64a)과, 제1 실링 영역 및 제2 실링 영역이 제2 실링탭(64a)으로부터 인가된 열에 의해 열변형되면서 실링될 수 있도록 제2 실링탭(64a)을 가열하는 제2 히터(64b) 등을 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 실링부(64)는 상부 공간(22)에 삽입된 파우치들(P) 중 어느 하나의 제2 측면(P2)과 상기 어느 하나의 파우치(P)의 제2 측면(P2)과 대면하는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 내측면 사이에 위치하도록 상부 공간(22)에 설치된다.
고정부(66)는, 상부 공간(22)에 삽입된 파우치들(P) 중 어느 하나의 제1 측면(P1)과 다른 하나의 제1 측면(P1) 사이에 위치하도록 상부 공간(22)의 바닥면에 고정 설치되는 고정 블록(66a)을 가질 수 있다. 그러면, 한 쌍의 실링 유닛들(60) 중 어느 하나에 구비된 제1 실링부(62)는 고정 블록(66a)의 일면에 결합됨으로써 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 고정 배치될 수 있고, 한 쌍의 실링 유닛들(60) 중 다른 하나에 구비된 제1 실링부(62)는 상기 일면과 반대되는 고정 블록(66a)의 타면에 결합됨으로써 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 고정 배치될 수 있다.
제5 이송부(68)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)의 외측면과 대면하도록 상부 포켓(20)의 외부에 배치되며, 제5 실린더 로드(68b)를 X 방향으로 왕복 이송하는 제5 실린더(68a)를 가질 수 있다. 이러한 제5 실린더(68a)는 상기 상측 포켓의 일측벽(24, 26)의 외측면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제5 실린더 로드(68b)의 단부는 상기 상부 포켓(20)의 일측벽(24, 26)을 관통하여 상부 공간(22)에 삽입되며, 제2 실링부(64)의 제2 히터(64b)에 결합된다. 이를 통해, 제5 실린더(68a)는 제2 실링부(64)를 X 방향으로 왕복 이송할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 포켓(20)은, 디개싱 공간(90)을 진공 분위기로 감압하는 진공 유닛(70)과, 디개싱 공간(90)을 대기압 상태로 벤트하는 벤트 유닛(80) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 진공 유닛(70)은, 상부 포켓(20)의 벽체들 중 어느 하나에 결합되며, 디개싱 공간(90)과 외부를 연통시키는 제1 관로(72)와, 제1 관로(72) 상에 설치되는 진공 펌프(74) 등을 가질 수 있다. 이러한 진공 유닛(70)에 의하면, 진공 펌프(74)를 이용해 디개싱 공간(90)에 수용된 가스를 제1 관로(72)를 통해 외부로 배출되도록 펌핑하여, 디개싱 공간(90)에 진공 분위기를 형성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 벤트 유닛(80)은, 상부 포켓(20)의 벽체들 중 어느 하나에 결합되며, 디개싱 공간(90)과 외부를 연통시키는 제2 관로(82)와, 제2 관로(82) 상에 설치되는 온오프 벨브(84) 등을 가질 수 있다. 이러한 벤트 유닛(80)에 의하면, 온오프 벨브(84)를 이용해 제2 관로(82)를 선택적으로 개방하여, 디개싱 공간(90)을 대기압 상태로 벤트시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 이차전지(B), 기타 각종의 부품들을 이송하기 이송부들(34, 44, 55, 59, 68)은, 실린더(34a, 44a, 55a, 59a, 68a)를 동력원으로서 이용하도록 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이송부들(34, 44, 55, 59, 68)은, 모터, 기타 다양한 구동 부재를 구동원으로서 이용하도록 구성될 수도 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 하부 포켓(10)을 Z 방향, X 방향, Y 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이송하는 포켓 이송기(100)를 더 포함할 수 있다. 포켓 이송기(100)의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 포켓 이송기(100)는, 실린더 장치, 이송 스크류, 리니어 모터, 기타 포켓 이송기(100)를 이송 가능한 다양한 이송 부재들을 구비할 수 있다.
이러한 포켓 이송기(100)는, 디개싱 공정 이전에 실시하는 이차전지 제조 공정들을 위한 장치들(미도시)의 설치 위치로부터 상부 포켓(20)의 설치 위치로 전달하거나, 상부 포켓(20)의 설치 위치로부터 디개싱 공정 이후에 실시하는 이차전지 제조 공정들을 위한 장치들의 설치 위치에 전달할 수 있다. 또한, 포켓 이송기(90)는, 상부 포켓(20)의 설치 위치한 전달된 하부 포켓(10)을 +Z 방향으로 이송하여 상부 포켓(20)에 전달하거나, 상부 포켓(20)에 결합된 하부 포켓(10)을 -Z 방향으로 이송하여 상부 포켓(20)으로부터 분리할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 도 1에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치를 이용해 파우치의 피어싱 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 파우치의 피어싱 공정 시 파우치가 피어싱되는 양상을 나타내는 도면이며, 도 8은 이차전지의 내부 가스가 디개싱되는 양상을 나타내는 도면이다.
또한, 도 9 내지 도 12는 도 1에 도시된 파우치형 이차전지 제조 장치를 이용해 파우치의 실링 공정을 실시하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 파우치의 실링 공정 시 파우치가 지지되는 양상을 나타내는 도면이며, 도 14는 디개싱이 완료된 이차전지를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 도면을 참조하여, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)를 이용해, 이차전지(B)를 제조하기 위한 각종의 공정을 실시할 때 이차전지(B)의 내부에서 발생한 내부 가스(G)를 이차전지(B)의 외부로 배출하는 디개싱 공정을 실시하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 포켓 이송기(100)를 이용해, 패키징 공정, 에이징 공정, 충방전 공정 등 디개싱 공정 이전에 실시하는 이차전지 제조 공정들을 실시하는 과정에서 내부 가스(G)가 생성된 상태인 이차전지(B)가 각각 수용된 한 쌍의 하부 포켓들(10)을 상부 포켓(20)과 결합하기 위한 기준 위치에 배치한다. 이때, 이차전지(B)는 안착 플레이트(32a), 제1 가압 플레이트(32b) 및 제2 가압 플레이트(42a)에 의해 수납부(C)의 하면 및 양측면(C1, C2)이 지지된 상태로 하부 공간(12)의 미리 정해진 위치에 배치된다.
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 포켓 이송기(100)를 이용해, 하부 포켓(10)의 하부 공간(12)과 상부 포켓(20)의 상부 공간(22)이 합치되어 디개싱 공간(90)을 이룸과 함께, 하부 포켓(10)에 수용된 이차전지(B)의 파우치(P)가 상측 개구부(12a) 및 하측 개구부(22a)를 관통해 상부 공간(22)의 미리 정해진 위치에 삽입되도록, 하부 포켓들(10)을 각각 상부 포켓(20)에 +Z 방향으로 결합한다.
이후에, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 블록(57a)이 파우치(P)의 제1 측면(P1)에 위치한 제1 피어싱 영역을 선택적으로 지지하도록, 제3 실린더(55a)를 이용해 가이드부(57)를 파우치(P)의 제1 측면(P1)과 와 근접되게 이송한다.
다음으로, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 지지핀(51b)에 의해 파우치(P)의 제2 측면(P2)이 탄성 지지된 상태에서 피어싱 나이프(53a)가 파우치(P)의 피어싱 영역을 X 방향으로 관통하면서 절개하도록, 제3 실린더(55a)를 이용해 제2 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P) 쪽으로 이송한다. 그러면, 파우치(P)의 피어싱 영역에는 피어싱홀(H)이 형성되고, 파우치(P)의 피어싱 영역을 관통한 피어싱 나이프(53a)의 칼날(53b)은 가이드홀(57b)에 삽입됨으로써 가이드 블록(57a)의 안내 하에 X 방향으로 이동될 수 있다.
이후에, 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드홀(57b)로부터 피어싱 나이프(53a)가 인출되도록, 제4 실린더(59a)를 이용해 가이드부(57)를 파우치(P)로부터 멀어지게 이송한다. 이때, 제4 실린더(59a)는, 파우치(P)의 제1 측면(P1)을 향한 가이드 블록(57a)의 일측면의 X 좌표가 파우치(P)의 제1 측면(P1)을 향한 제2 실링탭(64a)의 일측 단부의 X 좌표와 동일하도록, 가이드부(57)를 이송하는 것이 바람직하다.
다음으로, 진공 펌프(74)를 이용해 디개싱 공간(90)에 수용된 공기, 기타 가스를 제1 관로(72)를 통해 외부로 배출되도록 펌핑하여, 디개싱 공간(90)에 진공 분위기를 형성한다. 이와 함께, 안착 플레이트(32a) 및 제1 가압 플레이트(32b)에 의해 수납부(C)의 하면 및 제1 측면(C1)이 지지된 상태에서, 제2 실린더(44a)를 이용해 가압부(42)를 수납부(C) 쪽으로 이송함으로써, 수납부(C)의 양측면(C1, C2)을 제1 가압 플레이트(32b) 및 제2 가압 플레이트(42a)를 이용해 X 방향으로 가압한다. 그러면, 도 8에 도시된 바와 같이, 디개싱 공간(90)에 형성된 진공 분위기와 제1 가압 플레이트(32b) 및 제2 가압 플레이트(42a)에 의해 수납부(C)에 인가된 압력으로 인해, 이차전지(B)의 내부에서 생성된 내부 가스(G)가 피어싱홀(H)을 통해 이차전지(B)의 외부로 배출됨으로써, 이차전지(B)에 대한 디개싱이 진행된다.
이후에, 온오프 벨브(64)를 이용해 제2 관로(82)를 개방하여, 디개싱 공간(90)을 대기압 상태로 벤팅한다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 파우치(P)의 제1 측면(P1)에 위치한 제1 피어싱 영역을 가이드 블록(57a)에 의해 지지됨과 동시에 파우치(P)의 제1 측면(P1)에 위치한 제1 실링 영역이 제1 실링탭(62a)과 접촉되도록, 제1 실린더(34a)를 이용해 이차전지(B)를 가이드 블록(57a) 및 제1 실링탭(62a)과 근접되게 이송한다.
이후에, 도 9 및 도 13에 도시된 바와 같이, 지지핀(51b)이 파우치(P)의 제2 측면(P2)을 탄성 지지하되 피어싱 나이프(53a)가 파우치(P)의 제2 측면(P2)으로부터 소정의 거리만큼 이격되도록, 제3 실린더(55a)를 이용해 제2 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P) 쪽으로 이송한다.
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 파우치(P)의 제2 측면(P2)에 위치한 제2 실링 영역이 제2 실링탭(64a)과 접촉되도록, 제5 실린더(68a)를 이용해 제2 실링부(64)를 파우치(P) 쪽으로 이송한다.
이후에, 제1 히터(62b) 및 제2 히터(64b)를 이용해 제1 실링탭(62a) 및 제2 실링탭(64a)을 가열함으로써, 제1 실링탭(62a) 및 제2 실링탭(64a)으로부터 인가된 열을 이용해 제1 실링 영역 및 제2 실링 영역을 열융착시켜 실링 영역을 실링할 수 있다. 그러면, 이차전지(B)는 수납부(C)의 내부 공간이 피어싱홀(H)과 연통되지 않도록 실링 영역에 의해 밀폐되고, 이를 통해 수납부(C)의 내부 공간에 주입된 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 지지핀(51b)과 피어싱 나이프(53a)가 파우치(P)로부터 이격되도록 제3 실린더(55a)를 이용해 제2 지지부(51) 및 피어싱부(53)를 파우치(P)로부터 멀어지게 이송함과 함께, 제2 실링탭(64a)이 파우치(P)로부터 이격되도록 제5 실린더(68a)를 이용해 제2 실링부(64)를 파우치(P)로부터 멀어지게 이송한다.
이후에, 도 12에 도시된 바와 같이, 파우치(P)가 가이드 블록(57a) 및 제1 실링탭(62a)으로부터 이격되도록 제1 실린더(34a)를 이용해 이차전지(B)를 가이드 블록(57a) 및 제1 실링탭(62a)으로부터 멀어지게 이송한다.
다음으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 포켓 이송기(100)를 이용해, 피어싱, 디개싱 및 실링이 완료된 이차전지들(B)의 파우치들(P)이 하측 개구부들(22a)을 통해 상부 공간(22)으로부터 동시에 인출되도록, 하부 포켓들(10)을 -Z 방향으로 이송하여 상부 포켓(20)으로부터 분리시킨다.
위와 같이 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는 디개싱 공간(90)에 2열로 배치된 복수의 이차전지들(B)에 대한 디개싱을 동시에 실시할 수 있도록 마련되므로, 이를 통해 디개싱에 소요되는 시간을 절감하여 이차전지(B)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 제1 내지 제6 이송부들(34, 44, 55, 59, 68)와 같이 이차전지(B), 당해 파우치형 이차전지 제조 장치(1)의 부품들을 이송하기 위한 실린더, 캠, 기타 이송 부재들이 디개싱 공간(90)에 위치하지 않도록 개선된 구조를 갖는다. 이를 통해, 파우치형 이차전지 제조 장치(1)는, 이송 부재들이 디개싱 공간(90)의 내부 환경으로 인해 부식, 기타 손상을 받는 것을 방지할 수 있고, 디개싱 공간(90)에 설치되는 부품의 설치 개수를 줄여 줌으로써 장치의 용적을 줄이고 부품의 설치 비용을 절감할 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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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 (23)

  1. 이차전지의 파우치가 미리 정해진 길이만큼 외부로 돌출되도록, 상기 이차전지가 수용되는 하부 공간을 각각 구비하는 한 쌍의 하부 포켓들; 및
    상기 하부 포켓들 중 어느 하나에 구비된 하부 공간의 외부로 돌출된 파우치와 다른 하나에 구비된 하부 공간의 외부로 돌출된 파우치가 삽입되는 상부 공간과, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 피어싱 영역을 각각 피어싱하는 한 쌍의 피어싱 유닛들을 구비하는 상부 포켓을 포함하는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 포켓들은, 상기 파우치들이 상기 상부 공간에 삽입되거나 상기 상부 공간으로부터 인출되도록, 상기 상부 포켓에 분리 가능하게 결합되는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 공간 및 상기 상부 공간은, 상기 하부 포켓들이 상기 상부 포켓에 결합되면 서로 합치되어 디개싱 공간을 이루도록 마련되는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 포켓은, 상기 디개싱 공간을 진공 분위기로 감압하는 진공 유닛과, 상기 디개싱 공간을 대기압 상태로 벤트하는 벤트 유닛 중 적어도 하나를 더 구비하는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상가 하부 포켓들은 각각, 상기 파우치가 상기 하부 공간의 외부로 돌출되도록 상측벽에 개방 형성되는 상측 개구부를 갖고,
    상기 상부 포켓은, 상기 하부 포켓들 중 어느 하나에 구비된 상측 개구부로부터 돌출된 파우치와 다른 하나에 구비된 상측 개구부로부터 돌출된 파우치가 각각 삽입되도록 하측벽에 개방 형성되는 하측 개구부들을 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하부 포켓들은 X 방향으로 서로 대칭을 이루게 설치되고,
    상기 피어싱 유닛들은 상기 X 방향으로 서로 대칭을 이루게 설치되는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 포켓들은 각각, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지를 상기 X 방향으로 이송하는 전지 이송 유닛을 구비하는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전지 이송 유닛은, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지의 제1 측면을 지지하는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부 및 상기 이차전지를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제1 이송부를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 이송부는, 상기 하부 포켓의 외부에 배치되는 제1 실린더와, 상기 하부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 제1 지지부와 결합되며, 상기 제1 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제1 실린더 로드를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 하부 포켓들은 각각, 상기 하부 공간에 수용된 이차전지를 상기 X 방향으로 가압하는 전지 가압 유닛을 더 구비하는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전지 가압 유닛은, 상기 제1 측면과 반대되는 이차전지의 제2 측면을 가압하는 가압부와, 상기 가압부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제2 이송부를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 이송부는, 상기 하부 포켓의 외부에 배치되는 제2 실린더와, 상기 하부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 가압부와 결합되며, 상기 제2 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제2 실린더 로드를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 피어싱 유닛들은 각각, 상기 피어싱 영역을 피어싱하는 피어싱부와, 상기 피어싱부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제3 이송부를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 이송부는, 상기 상부 포켓의 외부에 배치되는 제3 실린더와, 상기 상부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 피어싱부와 결합되며, 상기 피어싱부와 함께 상기 제3 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제3 실린더 로드를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 피어싱부는, 상기 피어싱 영역을 상기 X 방향으로 관통하여, 상기 피어싱 영역에 피어싱홀을 형성하는 피어싱 나이프를 갖고,
    상기 피어싱 유닛들은 각각, 상기 피어싱 영역을 관통한 상기 피어싱 나이프의 상기 X 방향으로의 이동을 안내하는 가이드부와, 상기 가이드부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제4 이송부를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 파우치의 제1 측면과 대면하도록 설치되고,
    상기 피어싱부는, 상기 제1 측면과 반대되는 파우치의 제2 측면과 대면하도록 설치되는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제4 이송부는, 상기 상부 포켓의 외부에 배치되는 제4 실린더와, 상기 상부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 가이드부와 결합되며, 상기 제4 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제4 실린더 로드를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제4 실린더 로드는, 상기 파우치와 미리 정해진 여유 간격만큼 이격되도록 절곡된 절곡 구조를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  19. 제6항에 있어서,
    상기 상부 포켓은, 상기 상부 공간에 삽입된 파우치들 중 어느 하나의 미리 정해진 실링 영역을 각각 실링하며, 상기 X 방향으로 서로 대칭을 이루게 설치되는 한 쌍의 실링 유닛들을 더 구비하는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 실링 유닛들은 각각, 상기 파우치들 중 어느 하나의 제1 측면과 대면하도록 설치되며, 상기 실링 영역을 실링하는 제1 실링부와, 상기 제1 측면과 반대되는 상기 어느 하나의 파우치의 제2 측면과 대면하도록 설치되며, 상기 실링 영역을 실링하는 제2 실링부를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 실링부는, 상기 파우치들 사이에 위치하도록 상기 상부 공간에 고정 설치되고,
    상기 실링 유닛들은 각각, 상기 제2 실링부를 상기 X 방향으로 왕복 이송하는 제5 이송부를 더 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제5 이송부는, 상기 상부 포켓의 외부에 배치되는 제5 실린더와, 상기 상부 포켓의 일측벽을 관통하여 상기 제2 실링부와 결합되며, 상기 제4 실린더에 의해 상기 X 방향으로 왕복 이송되는 제5 실린더 로드를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제1 실링부는, 상기 파우치의 제1 측면과 접촉 가능하게 마련되는 제1 실링탭과, 상기 제1 실링탭을 가열하는 제1 히터를 갖고,
    상기 제2 실링부는, 상기 파우치의 제2 측면과 접촉 가능하게 마련되는 제2 실링탭과, 상기 제2 실링탭을 가열하는 제2 히터를 갖는, 파우치형 이차전지 제조 장치.
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