WO2023121095A1 - 파우치 성형 장치 및 방법 - Google Patents

파우치 성형 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2023121095A1
WO2023121095A1 PCT/KR2022/020134 KR2022020134W WO2023121095A1 WO 2023121095 A1 WO2023121095 A1 WO 2023121095A1 KR 2022020134 W KR2022020134 W KR 2022020134W WO 2023121095 A1 WO2023121095 A1 WO 2023121095A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pouch
punch
pressing
die groove
die
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/020134
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이충희
김범수
김용남
박동혁
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to EP22911728.8A priority Critical patent/EP4316776A4/en
Priority to JP2023556882A priority patent/JP2024514761A/ja
Priority to CN202280028769.7A priority patent/CN117157180A/zh
Priority to US18/289,065 priority patent/US20240217145A1/en
Publication of WO2023121095A1 publication Critical patent/WO2023121095A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/08—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only
    • B29C51/082—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only by shaping between complementary mould parts
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/361—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with pressing members independently movable of the parts for opening or closing the mould, e.g. movable pistons
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/52—Heating or cooling
    • 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
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C2043/3272—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations driving means
    • B29C2043/3283—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations driving means for moving moulds or mould parts
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C2043/3602—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with means for positioning, fastening or clamping the material to be formed or preforms inside the mould
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/361—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with pressing members independently movable of the parts for opening or closing the mould, e.g. movable pistons
    • B29C2043/3615—Forming elements, e.g. mandrels or rams or stampers or pistons or plungers or punching devices
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C2043/3665—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles cores or inserts, e.g. pins, mandrels, sliders
    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/08—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only
    • B29C51/082—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only by shaping between complementary mould parts
    • B29C51/087—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only by shaping between complementary mould parts with at least one of the mould parts comprising independently movable sections
    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/30—Moulds
    • 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
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7146—Battery-cases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for forming a pouch, and more particularly, to an apparatus and method for forming a pouch used in manufacturing a secondary battery.
  • Batteries that store electrical energy can be generally classified into primary batteries and secondary batteries.
  • a primary battery is a disposable battery
  • a secondary battery is a rechargeable battery manufactured using a material capable of repeating oxidation and reduction processes between an electric current and a material. That is, power is charged when a reduction reaction is performed on a material by current, and power is discharged when an oxidation reaction is performed on a material. As such charge-discharge is repeatedly performed, electricity is generated.
  • lithium ion batteries In general, types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries.
  • lithium ion batteries have advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability. , there is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion polymer batteries.
  • a secondary battery is manufactured by accommodating an electrode assembly made of stacked unit cells in a specific case. Secondary batteries are classified into a pouch type and a can type according to the material of a case accommodating the electrode assembly.
  • the pouch-type secondary battery is manufactured by accommodating an electrode assembly in a pouch made of a flexible polymer material having an irregular shape.
  • a pouch which is a case of a pouch-type secondary battery, is manufactured by forming a cup portion on a pouch film having a soft material. That is, when the cup portion having an accommodating space for accommodating the electrode assembly is formed in the pouch film, the secondary battery is manufactured by accommodating the electrode assembly in the accommodating space of the cup portion and sealing the sealing portion.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to deform the pouch by adding a specific process in the pouch molding process, thereby securing a larger amount of clearance than before, which is advantageous for depth molding. capacity can be increased. That is, to provide a pouch forming apparatus and method capable of increasing the depth and capacity of the pouch cup portion by improving the formability of the pouch.
  • An apparatus for forming a pouch includes a die formed with a die groove recessed into a shape in which a pouch is formed, and a punch disposed above the die groove, and the punch includes a pouch film disposed between the die and the punch and the die groove It may include a body portion inserted into the body portion and a pressing portion provided on both sides of the body portion to press the pouch film toward the inner surface of the die groove.
  • the bottom surface of the body part and the bottom surface of the pressing part may be located on one plane.
  • the pressing unit may include a horizontal unit positioned above the body unit and a vertical unit extending downward from one side of the horizontal unit and located on an outer surface of the body unit to press the inner surface of the pouch film.
  • the lower surface of the horizontal portion and the upper surface of the body portion may be spaced apart from each other.
  • the punch may further include a linear motion guide disposed between the upper surface of the body portion and the lower surface of the horizontal portion and guiding the movement of the pressing portion.
  • the punch may further include a heating unit disposed adjacent to the pressing unit and applying heat to the pouch film pressed by the pressing unit.
  • the heating unit may be disposed on the opposite side of the body unit relative to the pressing unit.
  • the pouch forming apparatus may further include a cylinder disposed above the body portion to move the pressing portion toward the inner surface of the die groove.
  • the pouch forming apparatus may further include an elevator connected to an upper portion of the punch to approach and separate the punch from the die groove, and the cylinder may be coupled to the circumference of the elevator.
  • the punch may further include a coupling portion coupling the cylinder and the pressing portion.
  • a method for forming a pouch according to the present invention includes a disposing step of disposing a pouch film between a die having a die groove and a punch disposed above the die groove, and inserting the body of the punch into the die groove together with the pouch film to form the pouch film.
  • a first molding step of molding, and a second molding step of pressing the pouch film toward the inner surface of the die groove by a plurality of pressing parts provided on both sides of the body portion after the first molding step may be included.
  • the heating unit provided in the pressing unit may apply heat while the pressing unit presses the pouch film.
  • the pouch film may be maintained for a predetermined time in a state in which the pressing unit presses the pouch film toward the inner surface of the die groove.
  • An apparatus for forming a pouch includes a die formed with a die groove recessed into a shape in which a pouch is formed, and a punch disposed above the die groove, and the punch includes a pouch film disposed between the die and the punch and the die groove It includes a body portion inserted into the body portion and a pressing portion provided on both sides of the body portion to press the pouch film toward the inner surface of the die groove.
  • the pouch forming apparatus may deform the pouch by adding a specific process in the pouch forming process, thereby securing a larger amount of clearance than before, thereby increasing the capacity in an advantageous state for depth forming. Accordingly, the moldability of the pouch may be improved to increase the depth and capacity of the cup portion of the pouch.
  • FIG. 1 is a front view schematically illustrating a pouch forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view schematically illustrating part A of FIG. 1 .
  • FIG 3 is a front view schematically showing a state in which the punch of the pouch molding apparatus according to the first embodiment of the present invention approaches the die groove.
  • FIG. 4 is a front view schematically showing a state in which the pressing part of the pouch forming apparatus according to the first embodiment of the present invention presses the pouch film.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating a pouch molding method according to a second embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a pouch forming apparatus in Example 1.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a pouch forming apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • the pouch forming apparatus 10 is a device for forming a pouch used for manufacturing a secondary battery, and specifically, may be used for forming a cup portion having an accommodation space for accommodating an electrode assembly.
  • the pouch forming apparatus according to the first embodiment of the present invention may include a die 100, a punch 200, and an elevator 300.
  • the pouch forming apparatus 10 may require a recessed space having the same shape as the accommodation space for accommodating the electrode assembly to form the pouch.
  • the pouch forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention may include a die 100 .
  • the die 100 is disposed below the pouch forming apparatus 10 and may have a flat plate shape on a surface facing the punch 200 to be described later. However, this is only one example and is not necessarily limited thereto.
  • the die 100 may have a die groove 110 recessed into a shape in which the pouch film 20 is formed at the center of the upper surface. That is, the die groove 110 may be formed as a space through which the punch 200 may enter. While the punch 200 moves into the die groove 110 formed in the die 100, it is possible to press the pouch film 20 disposed on top of the die 100, and through this, the pouch film 20 is formed in the die. It may be molded into the shape of the groove 110.
  • a pouch used for manufacturing a pouch-type secondary battery may include a space having a rectangular shape when viewed from the top to accommodate an electrode assembly. Accordingly, the die groove 110 formed in the die 100 of the present invention may form a rectangular parallelepiped-shaped empty space.
  • the space of the die groove 110 is not necessarily limited thereto and may vary depending on the shape of the pouch required.
  • FIG. 2 is an enlarged view schematically illustrating part A of FIG. 1 .
  • the pouch forming apparatus 10 may include a punch 200 .
  • the punch 200 forms the pouch film 20 while being inserted into the die groove 110 formed in the die 100, it may have the same shape as the space formed by the die groove 110. However, since the punch 200 presses the pouch film 20 while entering the inside of the die groove 110, the area of the bottom surface of the punch 200 may be smaller than the area of the bottom surface of the die groove 110.
  • the punch 200 is disposed on the upper side of the die groove 110 and can move up and down.
  • the pouch film 20 to be formed may be disposed on the upper surface of the die 100 or disposed between the die 100 and the punch 200, and the punch 200 may be disposed on the pouch film 20 disposed at a predetermined position. can descend towards The punch 200 may descend toward the pouch film 20 and descend together with the pouch film 20 from the moment it contacts the pouch film 20 .
  • the punch 200 may descend to the inside of the die groove 110 of a set depth together with the pouch film 20, and after the pouch film 20 is formed while descending to a set depth together with the punch 200, the punch 200 ) can stop the descent.
  • the punch 200 may rise toward the original position again.
  • the pouch forming apparatus 10 may include an elevator 300.
  • the elevator 300 is connected to the upper part of the punch 200 and can move the punch 200 up and down while approaching and separating from the die groove 110 .
  • the elevator 300 is not particularly limited in shape as long as it can move the punch 200 by being connected to the punch 200 .
  • the elevator 300 may have a cylinder shape capable of moving the punch 200 up and down using pressure or the like, so it may have a cylindrical shape.
  • the punch 200 may include various components necessary for forming a pouch. Among them, the body 210 of the punch 200 may be inserted into the die groove 110 together with the pouch film 20 disposed between the die 100 and the punch 200 .
  • the body portion 210 may have a shape in which the pouch film 20 is easily inserted into the die groove 110 by pressing the pouch film 20 .
  • the body portion 210 may have a rectangular parallelepiped shape. Therefore, since the lower surface of the body part 210 presses the pouch film 20 and lowers it to the inside of the die groove 110 having a set depth, the body part 210 may preferably have a flat bottom surface. Since the shape of the body portion 210 described in the present invention is only an example, it is not limited thereto.
  • the pouch forming apparatus 10 of the present invention is characterized in that an additional forming process of pressing toward both sides can be performed after forming by lowering of the punch 200.
  • the punch 200 may include a pressing part 220 .
  • Pressing units 220 may be provided on both side surfaces of the body unit 210 to press the pouch film 20 toward the inner surface of the die groove 110 . Specifically, after the punch 200 descends together with the pouch film 20 to the inside of the die groove 110 of a set depth, the pressing unit 220 is directed toward the inner surface formed on both sides of the die groove 110 toward the inside of the die groove 110. (20) can be pressurized.
  • the body part 210 has a rectangular parallelepiped shape with a rectangular bottom surface
  • two sides including two long sides among the four sides of the rectangle of the bottom surface may be both sides of the body part 210 .
  • a gap between the pressing unit 220 and the die groove 110 may be reduced through a process in which the pressing unit 220 of the punch 200 presses the pouch film 20 toward the inner surface of the die groove 110. . That is, the distance between the pouch film 20 and the inner surface of the die groove 110 may be reduced, and the molded capacity of the pouch film 20 may be increased.
  • the distance between the pressing portion 220 and the die groove 110 which was about 2.5 mm before the pressing of the pressing portion 220, may be reduced to about 0.5 mm after pressing. That is, by combining both sides, the distance between the pressurizing part 220 and the die groove 110 is reduced by about 4 mm, and the degree of molding of the pouch film 20 can be changed by that amount.
  • securing a large clearance between the die 100 and the punch 200 may be advantageous in shaping the depth of the space in which the electrode assembly is accommodated.
  • the pouch forming apparatus 10 of the present invention can generate an effect of increasing the capacity while securing a clearance through a forming process using the pressurizing portion 220 of the punch 200.
  • the pouch forming apparatus 10 As an example of a configuration for forming the lower portion of the pouch film 20 into a flat shape when forming the pouch film 20 due to the lowering of the punch 200, the pouch forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention In the punch 200, the bottom surface of the body portion 210 and the bottom surface of the pressing portion 220 may be positioned on one plane.
  • the body portion 210 and the pressing portion 220 of the punch 200 may simultaneously descend to press the pouch film 20 . Accordingly, both the bottom surface of the body portion 210 and the pressing portion 220 may contact the pouch film 20 . If the bottom surface of the body part 210 and the pressing part 220 are positioned on one plane, one surface of the pouch film 20 pressed by the body part 210 and the bottom surface of the pressing part 220 is molded into a flat surface. It can be. However, if the bottom surfaces of the body portion 210 and the pressing portion 220 are not positioned on one plane, a bumpy surface may be formed on one surface of the pouch film 20 due to a difference in height between the bottom surfaces.
  • the lower surface of the body portion 210 and the pressing portion 220 located on one plane may generate an effect of forming an even surface of the molded pouch.
  • a corner of the lower surface of the pressing unit 220 contacting the pouch film 20 may have a rounded shape.
  • the process of pressing the pouch film 20 toward the inner surface of the die groove 110 by the pressing unit 220 is a process added after the punch 200 presses the pouch film 20 while descending. Therefore, a problem such as tearing by an edge in contact with the pouch film 20 in the lower surface of the pressing unit 220 may occur on the surface of the already molded pouch film 20 . In order to reduce the possibility of such problems occurring, some corners of the pressing portion 220 may be rounded.
  • the pressing portion 220 of the punch 200 may include a horizontal portion 221 and a vertical portion 222.
  • the horizontal portion 221 may be located on the upper side of the body portion 210, and the vertical portion 222 may extend downward from one side of the horizontal portion 221 and be located on an outer surface of the body portion 210.
  • the horizontal portion 221 may have a rectangular parallelepiped shape having a rectangular cross-section in which the width is longer than the length.
  • the vertical portion 222 has a horizontal It may have a rectangular parallelepiped shape having a rectangular cross section shorter than the vertical one.
  • the pressing part 220 may have a cross section of a base region (a) or a base region shape in which left and right are reversed when viewed from the front. Since the shape of the pressing part 220 according to Example 1 is only one example, it is not limited thereto.
  • the pressing unit 220 is easy to receive force necessary for pressing in the horizontal direction due to the horizontal portion 221 of the pressing unit 220, and presses the inner surface of the pouch film 20 due to the vertical portion 222. Easy-to-do effects can occur.
  • the punch 200 of the pouch forming apparatus 10 has a bottom surface of the horizontal part 221 and the body part 210 ) may be spaced apart from each other.
  • the pressing portion 220 moves in the horizontal direction.
  • the horizontal movement of the pressing portion 220 can be efficient.
  • an additional configuration for increasing the efficiency of horizontal movement of the pressing unit 220 may be disposed.
  • the punch 200 of the pouch forming apparatus 10 may further include a linear motion guide 230.
  • the linear motion guide 230 has a configuration capable of guiding a linear motion and can perform a linear motion that helps the ball inside to perform an infinite circulation motion.
  • the linear motion guide 230 may be disposed between the top surface of the body portion 210 and the bottom surface of the horizontal portion 221 . As described above, when the lower surface of the horizontal portion 221 and the upper surface of the body portion 210 are spaced apart from each other, the linear motion guide ( 230) may be placed.
  • the linear motion guide 230 may guide the horizontal movement of the pressing unit 220 . That is, when the pressing unit 220 presses the pouch film 20 toward the inner surface of the die groove 110, the movement of the pressing unit 220 may be effective.
  • the punch 200 of the pouch forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention further includes a heating unit 240.
  • a heating unit 240 can include
  • the heating unit 240 may be disposed adjacent to the pressing unit 220 to apply heat to the pouch film 20 pressed by the pressing unit 220 . That is, the heating unit 240 may additionally apply heat to the pouch film 20 after the pressing unit 220 presses the pouch film 20 .
  • the heating unit 240 applies heat to the pouch film 20 in various ways, a detailed description thereof will be omitted.
  • the heating unit 240 may be disposed on the opposite side of the body unit 210 with respect to the pressing unit 220 . That is, the heating unit 240 may be disposed to contact the inner surface of the pouch film 20 pressed by the pressing unit 220 .
  • the heating part 240 When the heating part 240 is disposed on the opposite side of the body part 210 with respect to the pressing part 220, the heating part 240 is together when the pressing part 220 presses the inner surface of the pouch film 20. Heat may be applied after pressing the inner surface of the pouch film 20 .
  • the heating unit 240 may be disposed on a part of the surface on which the pressing unit 220 presses the inner surface of the pouch film 20 or may be disposed on the entire surface.
  • the heating unit 240 can directly apply heat to the surface of the pouch film 20, the effect of increasing the efficiency of the heat application process can occur.
  • the pouch forming apparatus 10 may further include a cylinder 400.
  • the cylinder 400 is disposed above the body part 210 to move the pressing part 220 toward the inner surface of the die groove 110 so that the pressing part 220 presses the inner surface of the pouch film 20. can do. That is, the cylinder 400 may provide force for horizontal movement of the pressing unit 220 .
  • the cylinder 400 should be able to push the pressing part 220 toward the inner surface of the die groove 110 or pull the pressing part 220 back to its original position.
  • the cylinder 400 may be a pressure cylinder or a hydraulic cylinder capable of providing force in a horizontal direction to the pressure unit 220 through a configuration such as a piston. Since the pressure cylinder or hydraulic cylinder is a commonly used and well-known configuration, a detailed description thereof will be omitted. Since these are only examples of the cylinder 400, it is not necessarily limited thereto, and force may be provided to the pressing unit 220 in other ways.
  • the cylinder 400 may be coupled to the circumference of the elevator 300 to ensure stability.
  • movement such as vibration that may occur in the cylinder 400 when the cylinder 400 provides force for moving the pressing unit 220 can be reduced.
  • the punch 200 of the pouch forming apparatus 10 further includes a coupling portion 250. can do.
  • the coupling part 250 may be disposed above the horizontal part 221 to couple the cylinder 400 and the pressing part 220 to each other.
  • the coupling portion 250 may have one side connected to the pressing portion 220 and the other side connected to the cylinder 400 to couple the pressing portion 220 and the cylinder 400 .
  • components such as pins or bolts pass through one side of the coupling portion 250 and the horizontal portion 221 of the pressing portion 220 in the vertical direction to each other. can be connected
  • a portion of the cylinder 400 extending toward the coupling portion 250 may be connected in a manner such as being fitted. Since this is just one example of the connection method, the connection method between the coupling part 250 and the pressing part 220 and between the coupling part 250 and the cylinder 400 may vary.
  • the cylinder 400 When an additional component such as the linear motion guide 230 is disposed below the horizontal portion 221, the cylinder 400 is directly connected to the pressing portion 220, making it difficult to apply force. Even in this case, the coupling part 250 can generate an effect that the force provided by the cylinder 400 can be efficiently transmitted to the pressing part 220 .
  • FIG. 3 is a front view schematically showing a state in which a punch of the pouch forming apparatus according to Example 1 of the present invention approaches a die groove
  • FIG. 4 is a pouch film formed on a side of the pouch forming apparatus according to Example 1 of the present invention. It is a front view schematically showing the state of pressing.
  • a portion of the pouch punch 200 moves while the punch 200 is lowered in the direction toward the die 100 by the elevator 300. It may be inserted into the die groove 110 formed in the die 100 together with the film 20 . Accordingly, the lower surface of the punch 200 may descend to the inside of the die groove 110 of a set depth together with the pouch film 20 . Through this process, the depth of molding can be secured.
  • the punch may press the pouch film 20 toward the inner surface of the die groove 110 .
  • the pressing part 220 connected to the engaging part 250 moves toward the inner surface of the die groove 110 by the linear motion guide 230. It is possible to press the pouch film 20 while doing so.
  • the heating unit 240 may apply heat to the pouch film 20 while the pressing unit 220 presses the pouch film 20 .
  • the pouch molding apparatus 10 can increase the molding depth and capacity of the pouch, thereby generating an effect of improving moldability of a space accommodating the electrode assembly.
  • the present invention provides a pouch molding method in Example 2.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating a pouch molding method according to a second embodiment of the present invention.
  • the pouch molding method may include a disposing step (S10), a primary molding step (S20), and a secondary molding step (S30).
  • a step of disposing the pouch film 20 to be formed in the pouch forming apparatus 10 may be performed.
  • the pouch film 20 may be disposed between the die 100 having the die groove 110 and the punch 200 disposed above the die groove 110 .
  • the pouch film When disposing the pouch film 20, the pouch film may be placed in contact with the upper surface of the die 100 on the upper side of the die groove 110, and the die 100 and the punch ( 200 may be disposed so as not to contact the die 100.
  • a first molding step (S20) may be performed.
  • the pouch film 20 may be molded while the body 210 of the punch 200 is inserted into the die groove 110 together with the pouch film 20.
  • the punch 200 is inserted into the die groove 110 together with the pouch film 20 to form a space in the pouch film 20 to accommodate the electrode assembly.
  • the elevator 300 connected to the upper part of the punch 200 can move the punch 200 up and down, and the first forming step (S20) can proceed while the punch 200 is lowered by the elevator 300. .
  • the body part 210 may contact the pouch film 20 at the lower part of the punch 200 and press the pouch film 20 . Therefore, after the first molding step (S20) is performed, the lower surface of the body portion 210 may be lowered to the inside of the die groove 110 having a set depth.
  • the second forming step (S30) may proceed.
  • the plurality of pressing parts 220 provided on both sides of the body portion 210 after the primary forming step (S20) are directed toward the inner surface of the die groove 110 to form the pouch film 20. can pressurize.
  • the pressing part 220 may be provided on both sides of the body part 210, respectively. As the pressing unit 220 horizontally moves in a direction away from the body unit 210 and presses the pouch film 20 , additional molding may be possible on the pouch film 20 .
  • the electrode assembly accommodating space formed in the pouch by the secondary molding step (S30) can secure more capacity.
  • the pressing unit 220 presses the pouch film 20 while the heating unit 240 applies heat to the pouch film 20.
  • the heating unit 240 may be provided on an outer surface of the pressing unit 220 to apply heat to the pouch film 20 .
  • the heating unit 240 When the heating unit 240 is provided on the outer surface of the pressing unit 220, when the pressing unit 220 presses the pouch film 20, the heating unit 240 also contacts the pouch film 20 and presses the pouch 220. ) together with the pouch film 20, and at the same time heat can be applied to the pouch film 20.
  • the molding efficiency of the secondary molding process may be increased.
  • the pressurizing unit 220 may maintain a state in which the pouch film 20 is pressed for a predetermined time.
  • the pressing unit 220 in a state in which the pressing unit 220 moves toward the inner surface of the die groove 110 and presses the pouch film 20, the pressing unit 220 is stopped for a predetermined period of time, and when a predetermined period of time has elapsed, the pressure is applied. Part 220 may be moved to its original position.
  • the punch 200 is separated from the die 100 through the lifting motion of the elevator 300 and rises back to the original position. may proceed further. As such, a detailed description of the steps that may generally be involved is omitted.
  • the capacity can be increased by the secondary molding step (S30) while the depth of molding is advantageously secured by securing a large clearance in the first molding step (S20). .
  • the shape of the pouch formed according to the pouch forming method using the pouch forming apparatus of the present invention is compared to when the process of pressing the pouch film 20 by the pressing part 220 of the punch 200 is not added,
  • the inner surface of the pouch film 20 may be molded to be closer to the shape of the outer surface of the punch 200 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 파우치 성형 장치 및 방법에 관한 것으로서, 파우치 성형 과정에서 특정 공정을 추가하여 파우치를 변형시킴으로써, 기존보다 많은 양의 클리어런스를 확보하여 깊이 성형에 유리해진 상태에서 용량을 증대할 수 있으므로 파우치의 성형성을 향상시켜 파우치 컵부의 깊이 및 용량을 증대할 수 있는 파우치 성형 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 파우치 성형 장치는, 파우치가 성형되는 모양으로 만입된 다이홈이 형성된 다이, 다이홈의 상측에 배치되는 펀치를 포함하고, 펀치는, 다이와 펀치 사이에 배치되는 파우치 필름과 함께 다이홈에 삽입되는 몸체부 및 몸체부의 양 측면에 각각 구비되어 다이홈의 내측면을 향해 파우치 필름을 가압하는 가압부를 포함한다.

Description

파우치 성형 장치 및 방법
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2021년 12월 20일자 한국특허출원 제10-2021-0183205호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 파우치 성형 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 이차 전지의 제조에 사용되는 파우치를 성형하는 파우치 성형 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에는 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 전기 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전지 등의 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
더욱이, 전지를 사용하는 전자 모바일 기기와 전기 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
전기 에너지를 저장하는 전지는 일반적으로 일차 전지와 이차 전지로 구분될 수 있다. 일차 전지는 일회용 소모성 전지인 반면에, 이차 전지는 전류와 물질 사이의 산화 및 환원 과정이 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 충전식 전지이다. 즉, 전류에 의해 소재에 대한 환원 반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화 반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성된다.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있는데 특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.
이차 전지는 적층된 단위 셀들이 모여 만들어진 전극 조립체가 특정 케이스에 수용되어 제조된다. 이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 케이스의 재질에 따라, 파우치 형(Pouch Type) 및 캔 형(Can Type) 등으로 분류된다.
이 중 파우치 형 이차 전지는 형태가 일정하지 않은 연성의 폴리머 재질로 제조된 파우치에 전극 조립체를 수용하는 방식으로 제조된다. 파우치 형 이차 전지의 케이스인 파우치는, 연성의 재질을 가지는 파우치 필름에 컵부를 형성하여 제조된다. 즉, 전극 조립체를 수용하는 수용 공간이 마련된 컵부가 파우치 필름에 형성되면, 상기 컵부의 수용 공간에 전극 조립체를 수납하고 실링부를 실링하여 이차 전지를 제조한다.
이와 같이 파우치 필름에 컵부를 형성하는 공정에서 파우치 성형 장치가 필요한데, 종래의 파우치 성형 장치에 의해 형성된 컵부는 깊이 및 용량이 충분하지 못한 문제점이 존재하였다.
이러한 문제점의 해결을 위하여 파우치 성형에 의해 형성된 컵부의 성형 깊이 및 용량을 증대할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 파우치 성형 과정에서 특정 공정을 추가하여 파우치를 변형시킴으로써, 기존보다 많은 양의 클리어런스(Clearance)를 확보하여 깊이 성형에 유리해진 상태에서 용량을 증대할 수 있다. 즉, 파우치의 성형성을 향상시켜 파우치 컵부의 깊이 및 용량을 증대할 수 있는 파우치 성형 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 파우치 성형 장치는, 파우치가 성형되는 모양으로 만입된 다이홈이 형성된 다이, 다이홈의 상측에 배치되는 펀치를 포함하고, 펀치는, 다이와 펀치 사이에 배치되는 파우치 필름과 함께 다이홈에 삽입되는 몸체부 및 몸체부의 양 측면에 각각 구비되어 다이홈의 내측면을 향해 파우치 필름을 가압하는 가압부를 포함할 수 있다.
펀치는, 몸체부의 저면과 가압부의 저면은 일 평면상에 위치할 수 있다.
가압부는, 몸체부의 상측에 위치한 수평부 및 수평부에서 일측에서 하방 연장되어 몸체부의 외측면에 위치하며 파우치 필름의 내측면을 가압하는 수직부를 포함할 수 있다.
펀치는, 수평부의 저면과 몸체부의 상면이 서로 이격될 수 있다.
펀치는, 몸체부의 상면과 수평부의 저면 사이에 배치되며 가압부의 이동을 가이드하는 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide)를 더 포함할 수 있다.
펀치는, 가압부와 인접하게 배치되고, 가압부에 의해 가압된 파우치 필름에 열을 가하는 가열부를 더 포함할 수 있다.
가열부는, 가압부를 기준으로 몸체부의 반대편에 배치될 수 있다.
파우치 성형 장치는, 몸체부의 상측에 배치되어 가압부를 다이홈의 내측면을 향해 이동시키는 실린더를 더 포함할 수 있다.
파우치 성형 장치는, 펀치의 상부에 연결되어 펀치를 다이홈에 접근 및 이격시키는 승강기를 더 포함하고, 실린더는, 승강기의 둘레에 결합될 수 있다.
펀치는, 실린더와 가압부를 결합시키는 결합부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 파우치 성형 방법은, 파우치 필름을 다이홈이 형성된 다이와, 다이홈의 상측에 배치된 펀치의 사이에 배치하는 배치 단계, 펀치의 몸체부가 파우치 필름과 함께 다이홈에 삽입되면서 파우치 필름을 성형하는 1차 성형 단계, 1차 성형 단계 후, 몸체부의 양 측면에 구비되는 복수의 가압부가 다이홈의 내측면을 향해 파우치 필름을 가압하는 2차 성형 단계를 포함할 수 있다.
2차 성형 단계는, 가압부가 파우치 필름을 가압하는 동시에 가압부에 구비되는 가열부가 열을 가할 수 있다.
2차 성형 단계는, 가압부가 다이홈의 내측면을 향해 파우치 필름을 가압한 상태로 기설정된 시간 동안 유지시킬 수 있다.
본 발명에 따른 파우치 성형 장치는, 파우치가 성형되는 모양으로 만입된 다이홈이 형성된 다이, 다이홈의 상측에 배치되는 펀치를 포함하고, 펀치는, 다이와 펀치 사이에 배치되는 파우치 필름과 함께 다이홈에 삽입되는 몸체부 및 몸체부의 양 측면에 각각 구비되어 다이홈의 내측면을 향해 파우치 필름을 가압하는 가압부를 포함한다.
그에 따라, 파우치 성형 장치가 파우치 성형 과정에서 특정 공정을 추가하여 파우치를 변형시킴으로써, 기존보다 많은 양의 클리어런스를 확보하여 깊이 성형에 유리해진 상태에서 용량을 증대할 수 있다. 따라서, 파우치의 성형성을 향상시켜 파우치 컵부의 깊이 및 용량을 증대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치의 펀치가 다이홈으로 접근한 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치의 가압부가 파우치 필름을 가압하는 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 성형 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
실시예 1
본 발명은 파우치 성형 장치를 실시예 1로 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)를 개략적으로 도시한 정면도이다.
파우치 성형 장치(10)는 이차 전지의 제조에 사용되는 파우치를 성형하기 위한 장치인데 구체적으로는, 전극 조립체를 수용하는 수용 공간이 마련된 컵부를 형성하기 위한 성형에 사용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치는 다이(100), 펀치(200) 및 승강기(300)를 포함할 수 있다.
파우치 성형 장치(10)는 파우치의 성형을 위해 전극 조립체를 수용하는 수용 공간과 동일한 형상으로 만입된 공간이 필요할 수 있다. 이러한 공간을 포함하는 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 다이(100)를 포함할 수 있다.
다이(100)는 파우치 성형 장치(10)의 하부에 배치되는 구성으로, 후술할 펀치(200)와 마주하는 면이 평평한 판 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이는 하나의 예시에 불과하며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다이(100)는 상면의 중심부에 파우치 필름(20)이 성형되는 모양으로 만입된 다이홈(110)이 형성될 수 있다. 즉, 다이홈(110)은 펀치(200)가 내부로 진입할 수 있는 공간으로 형성될 수 있다. 펀치(200)가 다이(100)에 형성된 다이홈(110)의 내부로 이동하면서 다이(100)의 상부에 배치되는 파우치 필름(20)을 가압할 수 있고, 이를 통해 파우치 필름(20)이 다이홈(110)의 형상으로 성형될 수 있다.
일반적으로, 파우치형 이차 전지의 제조에 사용되는 파우치는 전극 조립체를 수용하기 위하여 상부에서 내려다 볼 때 직사각형의 형상을 갖는 공간을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다이(100)에 형성된 다이홈(110)은 직육면체 형상의 빈 공간을 형성할 수 있다. 그러나, 다이홈(110)의 공간이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 필요한 파우치의 형상에 따라 다양할 수 있다.
도 2는 도 1의 A 부분을 개략적으로 도시한 확대도이다.
앞서 설명한 다이(100)를 가압하는 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 펀치(200)를 포함할 수 있다.
펀치(200)는 다이(100)에 형성된 다이홈(110)에 삽입되면서 파우치 필름(20)을 성형하기 때문에 다이홈(110)이 형성하는 공간과 동일한 형상을 가질 수 있다. 다만, 펀치(200)는 다이홈(110)의 내부로 진입하면서 파우치 필름(20)을 가압하므로, 펀치(200)의 저면의 면적은 다이홈(110)의 저면의 면적보다 작을 수 있다.
펀치(200)가 파우치 필름(20)을 가압하는 방법의 예시로는 펀치(200)가 하강하여 다이홈(110)에 삽입되는 경우뿐만 아니라, 다이(100)가 상승하여 펀치(200)가 다이홈(110)의 내부로 삽입되면서 파우치 필름(20)이 가압되는 방식도 가능하다. 본 발명에서는, 펀치(200)가 하강하여 다이홈(110)의 특정 깊이까지 삽입되는 경우를 예로 들어 설명한다.
펀치(200)는 다이홈(110)의 상측에 배치되어 상하로 이동할 수 있다. 성형되는 파우치 필름(20)은 다이(100)의 상면에 배치되거나 다이(100)와 펀치(200)의 사이에 배치될 수 있는데, 펀치(200)는 정해진 위치에 배치된 파우치 필름(20)을 향해 하강할 수 있다. 펀치(200)가 파우치 필름(20)을 향해 하강하다가 파우치 필름(20)과 접촉하는 순간부터 파우치 필름(20)과 함께 하강할 수 있다. 펀치(200)는 파우치 필름(20)과 함께 설정된 깊이의 다이홈(110) 내부까지 하강할 수 있고, 파우치 필름(20)이 펀치(200)와 함께 설정된 깊이까지 하강하면서 성형된 후 펀치(200)의 하강이 멈출 수 있다. 파우치 필름(20)의 성형이 완료되면, 펀치(200)는 다시 원위치를 향하여 상승할 수 있다.
다이홈(110)의 상측에 배치된 펀치(200)를 상하로 이동시키기 위한 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 승강기(300)를 포함할 수 있다.
승강기(300)는 펀치(200)의 상부에 연결되어 펀치(200)를 상하로 이동시키면서 다이홈(110)에 접근 및 이격시킬 수 있다.
승강기(300)는 펀치(200)에 연결되어 펀치(200)를 이동시킬 수만 있다면 특별히 형상에 제한을 받지 않는다. 바람직하게는, 승강기(300)는 압력 등을 이용하여 펀치(200)를 상하로 이동시킬 수 있는 실린더 형태가 될 수 있으므로, 원기둥 형상을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 펀치(200)는 파우치의 성형 공정에 필요한 여러가지 구성들을 포함할 수 있다. 그 중, 펀치(200)의 몸체부(210)는 다이(100)와 펀치(200) 사이에 배치되는 파우치 필름(20)과 함께 다이홈(110)에 삽입될 수 있다.
몸체부(210)는 파우치 필름(20)을 가압하여 다이홈(110)까지 삽입하기 쉬운 형상을 가질 수 있다. 그 일례로, 몸체부(210)는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 따라서, 몸체부(210)의 저면이 파우치 필름(20)을 가압하여 설정된 깊이의 다이홈(110)의 내부까지 하강시키므로, 몸체부(210)는 바람직하게는 평평한 저면을 가질 수 있다. 본 발명에서 설명하는 몸체부(210)의 형상은 예시에 불과하므로, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 파우치 성형 장치(10)는 펀치(200)의 하강으로 인한 성형 이후에 양 측면을 향해 가압하는 추가적인 성형 공정을 할 수 있는 것이 특징이다. 이러한 추가적인 성형 공정을 위한 구성의 일례로, 펀치(200)는 가압부(220)를 포함할 수 있다.
가압부(220)는 몸체부(210)의 양 측면에 각각 구비되어 다이홈(110)의 내측면을 향해 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다. 구체적으로, 펀치(200)가 파우치 필름(20)과 함께 설정된 깊이의 다이홈(110) 내부까지 하강한 후에, 가압부(220)는 다이홈(110)의 양쪽에 형성된 내측면을 향해 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다.
여기서, 몸체부(210)가 직사각형의 저면을 갖는 직육면체 형상을 가질 때, 저면의 직사각형이 갖는 네 변 중에서 길이가 긴 두 변을 포함하는 두 측면이 몸체부(210)의 양 측면이 될 수 있다.
펀치(200)의 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향해 파우치 필름(20)을 가압하는 공정을 통해 가압부(220)와 다이홈(110) 사이의 간격이 줄어들 수 있다. 즉, 파우치 필름(20)과 다이홈(110)의 내측면 사이의 간격이 줄어들고, 파우치 필름(20)의 성형된 용량이 증대될 수 있다.
가압에 의한 변형의 예를 들면, 가압부(220)의 가압 전에는 약 2.5mm였던 가압부(220)와 다이홈(110) 사이의 간격이 가압 후에는 약 0.5mm로 감소될 수 있다. 즉, 양 측면을 합쳐서 가압부(220)와 다이홈(110) 사이는 대략 4mm 정도의 간격이 줄어들고, 그만큼 파우치 필름(20)의 성형 정도가 변경될 수 있다.
파우치형 이차 전지에 사용되는 파우치를 성형할 때, 다이(100)와 펀치(200) 사이의 틈새인 클리어런스를 크게 확보하는 것이 전극 조립체가 수용되는 공간의 깊이 성형에 유리할 수 있다. 본 발명의 파우치 성형 장치(10)는 펀치(200)의 가압부(220)를 활용한 성형 공정을 통해 클리어런스를 확보한 상태에서 용량을 증대할 수 있는 효과를 발생시킬 수 있다.
펀치(200)의 하강으로 인한 파우치 필름(20)의 성형 시, 파우치 필름(20)의 하부가 평평한 형상으로 성형되기 위한 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)의 펀치(200)는 몸체부(210)의 저면과 가압부(220)의 저면이 일 평면상에 위치할 수 있다.
펀치(200)의 몸체부(210)와 가압부(220)는 동시에 하강하여 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다. 따라서, 몸체부(210)와 가압부(220)의 저면은 모두 파우치 필름(20)과 접촉할 수 있다. 몸체부(210)와 가압부(220)의 저면이 일 평면상에 위치한다면, 몸체부(210)와 가압부(220)의 저면에 의해 가압되는 파우치 필름(20)의 일면은 평평한 표면으로 성형될 수 있다. 그러나, 몸체부(210)와 가압부(220)의 저면이 일 평면상에 위치하지 않는다면, 각각의 저면의 높이 차이에 의해 파우치 필름(20)의 일면에 울퉁불퉁한 표면이 형성될 수도 있다.
따라서, 일 평면에 위치하는 몸체부(210) 및 가압부(220)의 저면은 성형된 파우치의 고른 표면을 형성하는 효과를 발생시킬 수 있다.
가압부(220)의 저면 중에서 파우치 필름(20)과 접촉하는 모서리는 라운드 가공된 형상을 가질 수 있다. 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향해 파우치 필름(20)을 가압하는 공정은 펀치(200)가 하강하면서 파우치 필름(20)을 가압한 후에 추가되는 공정이다. 따라서, 이미 성형이 된 상태의 파우치 필름(20)의 표면은 가압부(220)의 저면 중에서 파우치 필름(20)과 접촉하는 모서리에 의해 의해 찢어지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제가 발생할 가능성을 줄이기 위해 가압부(220)의 모서리 일부는 라운드 가공될 수 있다.
펀치(200)의 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향해 수평 방향으로 파우치 필름(20)을 가압하기 쉬운 구성의 일례로, 본 발명의 펀치(200)의 가압부(220)는 수평부(221) 및 수직부(222)를 포함할 수 있다.
수평부(221)는 몸체부(210)의 상측에 위치할 수 있고, 수직부(222)는 수평부(221)의 일측에서 하방 연장되어 몸체부(210)의 외측면에 위치할 수 있다.
수평부(221)는 도 2를 기준으로 정면에서 봤을 때, 가로가 세로보다 긴 직사각형의 단면을 가지는 직육면체 형상일 수 있고, 수직부(222)는 도 2를 기준으로 정면에서 봤을 때, 가로가 세로보다 짧은 직사각형의 단면을 가지는 직육면체 형상일 수 있다. 따라서, 가압부(220)는 정면에서 봤을 때 기역(ㄱ) 또는 좌우가 반전된 기역 형상의 단면을 가질 수 있다. 실시예 1에 따른 가압부(220)의 형상은 하나의 예시에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니다.
가압부(220)는, 가압부(220)의 수평부(221)로 인하여 수평 방향으로의 가압에 필요한 힘을 전달받기 쉽고, 수직부(222)로 인하여 파우치 필름(20)의 내측면을 가압하기 쉬운 효과가 발생될 수 있다.
가압부(220)를 수평 방향으로 쉽게 이동시키기 위한 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)의 펀치(200)는 수평부(221)의 저면과 몸체부(210)의 상면이 서로 이격될 수 있다.
수평부(221)의 저면과 몸체부(210)의 상면이 서로 이격되게 배치되어 수평부(221)와 몸체부(210)의 사이에 빈 공간이 형성된다면, 가압부(220)가 수평 방향으로 이동하여 파우치 필름(20)을 가압할 때 수평부(221)와 몸체부(210) 사이에 마찰이 발생하기 않기 때문에 가압부(220)의 수평 방향 이동이 효율적일 수 있다. 또한, 가압부(220)의 수평 방향 이동의 효율성을 높이기 위한 추가적인 구성이 배치될 수도 있다.
가압부(220)의 수평 방향 이동의 효율성을 높이기 위한 추가적인 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)의 펀치(200)는 리니어 모션 가이드(230)를 더 포함할 수 있다. 리니어 모션 가이드(230)는 직선 운동을 가이드할 수 있는 구성으로 내부의 볼이 무한 순환 운동을 하도록 도와주는 직선 운동을 할 수 있다.
리니어 모션 가이드(230)는 몸체부(210)의 상면과 수평부(221)의 저면 사이에 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 수평부(221)의 저면과 몸체부(210)의 상면이 서로 이격되게 배치되는 경우에는 수평부(221)와 몸체부(210) 사이에 형성되는 빈 공간에 리니어 모션 가이드(230)가 배치될 수 있다.
리니어 모션 가이드(230)는 가압부(220)의 수평 방향 이동을 가이드할 수 있다. 즉, 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향해 파우치 필름(20)을 가압할 때, 가압부(220)의 이동이 효율적인 효과가 발생될 수 있다.
파우치 필름(20)의 형상을 효율적으로 성형하기 위한 추가적인 공정에 사용되는 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)의 펀치(200)는 가열부(240)를 더 포함할 수 있다.
가열부(240)는 가압부(220)와 인접하게 배치되어 가압부(220)에 의해 가압된 파우치 필름(20)에 열을 가할 수 있다. 즉, 가열부(240)는 가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압하는 공정이 진행된 후 추가적으로 파우치 필름(20)에 열을 가할 수 있다.
가열부(240)가 열을 가함으로 인하여, 파우치 필름(20)을 압력으로만 성형할 때보다 성형의 효율성이 증가하는 효과가 발생될 수 있다.
가열부(240)가 파우치 필름(20)에 열을 가하는 방식은 다양할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
효율적으로 파우치 필름(20)에 열을 가하기 위한 구성의 일례로, 가열부(240)는 가압부(220)를 기준으로 몸체부(210)의 반대편에 배치될 수 있다. 즉, 가열부(240)는 가압부(220)가 가압하는 파우치 필름(20)의 내측면과 접촉하도록 배치될 수 있다.
가열부(240)가 가압부(220)를 기준으로 몸체부(210)의 반대편에 배치되면, 가열부(240)는 가압부(220)가 파우치 필름(20)의 내측면을 가압할 때 함께 파우치 필름(20)의 내측면을 가압한 후에 열을 가할 수 있다.
가열부(240)는 가압부(220)가 파우치 필름(20)의 내측면을 가압하는 면의 일부에 배치될 수도 있고, 면의 전체에 배치될 수도 있다.
이러한 가열부(240)의 배치로 인하여, 가열부(240)가 파우치 필름(20)의 표면에 직접적으로 열을 가할 수 있기 때문에 열을 가하는 공정의 효율성이 증가하는 효과가 발생될 수 있다.
가압부(220)가 파우치 필름(20)의 내측면을 가압하기 위한 압력을 제공하는 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 실린더(400)를 더 포함할 수 있다.
실린더(400)는 몸체부(210)의 상측에 배치되어 가압부(220)를 다이홈(110)의 내측면을 향해 이동시켜 가압부(220)가 파우치 필름(20)의 내측면을 가압하도록 할 수 있다. 즉, 실린더(400)가 가압부(220)의 수평 방향 이동을 위한 힘을 제공할 수 있다.
실린더(400)는 가압부(220)를 다이홈(110)의 내측면 방향으로 밀어주거나, 가압부(220)를 다시 원위치로 당겨줄 수 있어야 한다. 예를 들면, 실린더(400)는 피스톤 등의 구성을 통해 가압부(220)에 수평 방향의 힘을 제공할 수 있는 가압 실린더 또는 유압 실린더 등이 될 수 있다. 가압 실린더 또는 유압 실린더는 일반적으로 사용되는 주지한 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 이는 실런더(400)의 예시들에 불과하므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 다른 방식으로 가압부(220)에 힘을 제공할 수 있다.
실린더(400)는 안정성을 확보하기 위해 승강기(300)의 둘레에 결합될 수 있다. 실린더(400)가 승강기(300)에 결합되면, 실린더(400)가 가압부(220)의 이동을 위한 힘을 제공할 때 실린더(400)에 발생할 수 있는 진동 등의 움직임을 감소시킬 수 있다.
효율적으로 실린더(400)에 의해 가압부(220)를 이동시키기 위한 구성의 일례로, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)의 펀치(200)는 결합부(250)를 더 포함할 수 있다.
결합부(250)는 수평부(221)의 상측에 배치되어 실린더(400)와 가압부(220)를 결합시킬 수 있다. 구체적으로, 결합부(250)는 일측이 가압부(220)와 연결될 수 있고, 타측이 실린더(400)와 연결되어 가압부(220)와 실린더(400)를 결합할 수 있다. 결합부(250)의 일측이 가압부(220)와 연결될 때, 핀 또는 볼트 등의 부품이 결합부(250)의 일측과 가압부(220)의 수평부(221)를 상하 방향으로 관통하여 서로 연결될 수 있다. 또한, 결합부(250)의 타측이 실린더(400)와 연결될 때, 결합부(250)를 향해 연장된 실린더(400)의 일부가 끼워지는 등의 방식으로 연결될 수 있다. 이는 연결 방식에 대한 하나의 예시에 불과하므로, 결합부(250)와 가압부(220), 결합부(250)와 실린더(400)가 연결되는 방식은 다양할 수 있다.
수평부(221)의 하부에 리니어 모션 가이드(230) 등의 추가적인 구성이 배치되는 경우 실린더(400)가 가압부(220)에 직접적으로 연결되어 힘을 가하기 어려울 수 있다. 결합부(250)는 이러한 경우에도 실린더(400)가 제공하는 힘이 가압부(220)에 효율적으로 전달될 수 있는 효과를 발생시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치의 펀치가 다이홈으로 접근한 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치의 측면부가 파우치 필름을 가압하는 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3 및 4를 참조하여 각각의 공정에 따른 파우치 성형 장치(10)의 상태를 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 승강기(300)에 의해 펀치(200)가 다이(100)를 향하는 방향으로 하강하면서 파우치 펀치(200)의 일부가 필름(20)과 함께 다이(100)에 형성된 다이홈(110)으로 삽입될 수 있다. 따라서, 펀치(200)의 저면은 파우치 필름(20)과 함께 설정된 깊이의 다이홈(110) 내부까지 하강할 수 있다. 이러한 공정에 의해 성형의 깊이를 확보할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 펀치(200)의 저면이 다이(100)에 형성된 설정된 깊이의 다이홈(110) 내부까지 하강한 상태에서 펀치(200)의 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향하여 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다. 구체적으로, 실린더(400)가 결합부(250)를 가압하게 되면, 결합부(250)와 연결된 가압부(220)가 리니어 모션 가이드(230)에 의해 다이홈(110)의 내측면 방향으로 이동하면서 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다.
추가적으로, 가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압한 상태에서 가열부(240)가 파우치 필름(20)에 열을 가할 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)는 파우치의 성형 깊이 및 용량을 증대할 수 있어, 전극 조립체를 수용하는 공간에 대한 성형성이 향상되는 효과를 발생시킨다.
실시예 2
본 발명은 파우치 성형 방법을 실시예 2로 제공한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예 1에 따른 파우치 성형 장치(10)와 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 성형 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 파우치 성형 방법은 배치 단계(S10), 1차 성형 단계(S20) 및 2차 성형 단계(S30)를 포함하여 진행될 수 있다.
먼저, 파우치 성형 장치(10)에 성형하고자 하는 파우치 필름(20)을 배치하는 단계가 진행될 수 있다. 배치 단계(S10)에서는 파우치 필름(20)을 다이홈(110)이 형성된 다이(100) 및 다이홈(110)의 상측에 배치된 펀치(200)의 사이에 배치할 수 있다.
파우치 필름(20)을 배치할 때, 파우치 필름은 다이홈(110)의 상측에서 다이(100)의 상면과 접촉하도록 배치될 수 있고, 다른 구성에 의해 팽창된 상태로 다이(100)와 펀치(200)의 사이에서 다이(100)와 접촉하지 않도록 배치될 수도 있다.
파우치 필름(20)을 배치하는 배치 단계(S10) 이후에는 1차 성형 단계(S20)가 진행될 수 있다. 1차 성형 단계(S20)에서 펀치(200)의 몸체부(210)가 파우치 필름(20)과 함께 다이홈(110)에 삽입되면서 파우치 필름(20)이 성형될 수 있다.
펀치(200)는 파우치 필름(20)과 함께 다이홈(110)으로 삽입되어 파우치 필름(20)에 전극 조립체를 수용할 수 있는 공간이 형성되도록 성형할 수 있는 구성이다. 펀치(200)의 상부에 연결되는 승강기(300)가 펀치(200)를 상하로 이동시킬 수 있는데, 승강기(300)에 의해 펀치(200)가 하강하면서 1차 성형 단계(S20)가 진행될 수 있다.
몸체부(210)는 펀치(200)의 하부에서 파우치 필름(20)과 접촉하며 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다. 따라서, 1차 성형 단계(S20)가 진행된 후에는 몸체부(210)의 저면이 설정된 깊이의 다이홈(110) 내부까지 하강된 상태일 수 있다.
1차 성형 단계(S20)에 의해 파우치 필름(20)의 깊이 성형이 완료된 후에는, 2차 성형 단계(S30)가 진행될 수 있다. 2차 성형 단계(S30)에서는 1차 성형 단계(S20) 후 몸체부(210)의 양 측면에 구비되는 복수의 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향해 파우치 필름(20)을 가압할 수 있다.
가압부(220)는 몸체부(210)의 양쪽 측면에 각각 구비될 수 있다. 가압부(220)가 몸체부(210)에서 멀어지는 방향으로 수평 이동하면서 파우치 필름(20)을 가압하게 되어 파우치 필름(20)에 추가적인 성형이 가능할 수 있다.
2차 성형 단계(S30)에 의해 파우치에 형성되는 전극 조립체 수용 공간은 더 많은 용량을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 성형 방법의 2차 성형 단계(S30)에서 가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압하는 동시에 가열부(240)는 파우치 필름(20)에 열을 가할 수 있다.
구체적으로, 가열부(240)는 가압부(220)의 외측면에 구비되어 파우치 필름(20)에 열을 가할 수 있다. 가열부(240)가 가압부(220)의 외측면에 구비되면 가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압할 때 가열부(240)도 파우치 필름(20)과 접촉하며 가압부(220)와 함께 파우치 필름(20)을 가압할 수 있고, 이와 동시에 파우치 필름(20)에 열을 가할 수 있게 된다.
가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압하는 동시에 가열부(240)가 파우치 필름(20)에 열을 가하면 2차 성형 단계에 따른 공정의 성형 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 성형 방법은 2차 성형 단계(S30)에서 가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압한 상태를 일정 시간 동안 유지할 수 있다.
즉, 가압부(220)가 다이홈(110)의 내측면을 향하여 이동하면서 파우치 필름(20)을 가압한 상태에서 기설정된 일정 시간 동안 가압부(220)를 정지시키고, 일정 시간이 경과하면 가압부(220)를 원위치로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 성형 방법은 2차 성형 단계(S30) 이후에 승강기(300)의 상승 운동을 통해 펀치(200)가 다이(100)와 이격되면서 다시 원위치로 상승하는 단계 등이 추가적으로 진행될 수 있다. 이와 같이, 일반적으로 포함될 수 있는 단계들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예 2에 따른 파우치 성형 방법은 1차 성형 단계(S20)에서 큰 클리어런스를 확보하여 성형의 깊이를 유리하게 확보한 상태에서 2차 성형 단계(S30)에 의해 용량을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 파우치 성형 장치를 사용한 파우치 성형 방법에 따라 성형되는 파우치의 형상은 펀치(200)의 가압부(220)가 파우치 필름(20)을 가압하는 공정이 추가되지 않을 때와 비교하여, 파우치 필름(20)의 내면이 펀치(200)의 외면의 형상에 더 가깝도록 성형될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
10: 파우치 성형 장치
20: 파우치 필름
100: 다이
110: 다이홈
200: 펀치
210: 몸체부
220: 가압부
221: 수평부
222: 수직부
230: 리니어 모션 가이드
240: 가열부
250: 결합부
300: 승강기
400: 실린더

Claims (13)

  1. 파우치가 성형되는 모양으로 만입된 다이홈이 형성된 다이; 및
    상기 다이홈의 상측에 배치되는 펀치를 포함하고,
    상기 펀치는,
    상기 다이와 상기 펀치 사이에 배치되는 파우치 필름과 함께 상기 다이홈에 삽입되는 몸체부; 및
    상기 몸체부의 양 측면에 각각 구비되어 상기 다이홈의 내측면을 향해 상기 파우치 필름을 가압하는 가압부를 포함하는 파우치 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펀치는,
    상기 몸체부의 저면과 상기 가압부의 저면은 일 평면상에 위치한 파우치 성형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 몸체부의 상측에 위치한 수평부; 및
    상기 수평부에서 일측에서 하방 연장되어 상기 몸체부의 외측면에 위치하며 상기 파우치 필름의 내측면을 가압하는 수직부를 포함하는 파우치 성형 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 펀치는,
    상기 수평부의 저면과 상기 몸체부의 상면이 서로 이격된 파우치 성형 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 펀치는,
    상기 몸체부의 상면과 상기 수평부의 저면 사이에 배치되며 상기 가압부의 이동을 가이드하는 리니어 모션 가이드를 더 포함하는 파우치 성형 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펀치는,
    상기 가압부와 인접하게 배치되고, 상기 가압부에 의해 가압된 상기 파우치 필름에 열을 가하는 가열부를 더 포함하는 파우치 성형 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 가압부를 기준으로 상기 몸체부의 반대편에 배치된 파우치 성형 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부의 상측에 배치되어 상기 가압부를 상기 다이홈의 내측면을 향해 이동시키는 실린더를 더 포함하는 파우치 성형 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 펀치의 상부에 연결되어 상기 펀치를 상기 다이홈에 접근 및 이격시키는 승강기를 더 포함하고,
    상기 실린더는,
    상기 승강기의 둘레에 결합되는 파우치 성형 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 펀치는,
    상기 실린더와 상기 가압부를 결합시키는 결합부를 더 포함하는 파우치 성형 장치.
  11. 파우치 필름을 다이홈이 형성된 다이와, 상기 다이홈의 상측에 배치된 펀치의 사이에 배치하는 배치 단계;
    상기 펀치의 몸체부가 상기 파우치 필름과 함께 상기 다이홈에 삽입되면서 상기 파우치 필름을 성형하는 1차 성형 단계;
    상기 1차 성형 단계 후, 상기 몸체부의 양 측면에 구비되는 복수의 가압부가 다이홈의 내측면을 향해 상기 파우치 필름을 가압하는 2차 성형 단계를 포함하는 파우치 성형 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차 성형 단계는,
    상기 가압부가 상기 파우치 필름을 가압하는 동시에 상기 가압부에 구비되는 가열부가 열을 가하는 파우치 성형 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차 성형 단계는,
    상기 가압부가 상기 다이홈의 내측면을 향해 상기 파우치 필름을 가압한 상태로 기설정된 시간 동안 유지시키는 파우치 성형 방법.
PCT/KR2022/020134 2021-12-20 2022-12-12 파우치 성형 장치 및 방법 WO2023121095A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22911728.8A EP4316776A4 (en) 2021-12-20 2022-12-12 POCKET MOLDING APPARATUS AND METHOD
JP2023556882A JP2024514761A (ja) 2021-12-20 2022-12-12 パウチ成形装置及び方法
CN202280028769.7A CN117157180A (zh) 2021-12-20 2022-12-12 袋成型装置和方法
US18/289,065 US20240217145A1 (en) 2021-12-20 2022-12-12 Pouch Molding Apparatus and Method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0183205 2021-12-20
KR1020210183205A KR20230094054A (ko) 2021-12-20 2021-12-20 파우치 성형 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023121095A1 true WO2023121095A1 (ko) 2023-06-29

Family

ID=86903270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/020134 WO2023121095A1 (ko) 2021-12-20 2022-12-12 파우치 성형 장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240217145A1 (ko)
EP (1) EP4316776A4 (ko)
JP (1) JP2024514761A (ko)
KR (1) KR20230094054A (ko)
CN (1) CN117157180A (ko)
WO (1) WO2023121095A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009291953A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Nippon Sheet Glass Co Ltd ウインドモールの成形方法、ウインドモール及びウインドモール付き窓ガラス
KR20160122798A (ko) * 2014-04-15 2016-10-24 단동 밍청 인바이런멘탈 프로덕츠 컴퍼니 리미티드 성형된 컵 리드의 외측 커버링 에지 제조방법 및 제품
KR20170124882A (ko) * 2016-05-03 2017-11-13 주식회사 엘지화학 전극조립체의 수납 부위를 깊게 성형할 수 있는 전지케이스 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법
KR20190061572A (ko) * 2017-11-28 2019-06-05 주식회사 엘지화학 파우치 성형 방법 및 장치
KR20200061034A (ko) * 2018-11-23 2020-06-02 주식회사 엘지화학 파우치 성형장치 및 성형방법, 그를 포함하는 이차전지 제조설비

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2863543B1 (fr) * 2003-12-16 2007-11-02 Airbus France Procede de formage par estampage a chaud de pieces de tolerie complexes en materiau composite et outillage pour sa mise en oeuvre
ES2545539T3 (es) * 2005-05-03 2015-09-11 Fokker Landing Gear B.V. Método y dispositivo para inyectar una resina en por lo menos una capa de fibras de un producto reforzado con fibras a fabricar
US9421597B2 (en) * 2012-10-23 2016-08-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Press-work method and bottomed container
FR3029449B1 (fr) * 2014-12-03 2017-10-13 Pole De Plasturgie De Lest Dispositif de moulage pour la fabrication de pieces en materiau composite a partir de resine polymere liquide.
DE202018106461U1 (de) * 2017-10-27 2018-11-26 Kiefel Packaging B.V. Kapselkörper, Brühkapsel und Behälter, Formwerkzeug und Thermoformwerkzeug
JP2020179419A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 キヤノンマシナリー株式会社 絞り成形装置、絞り成形方法、二次電池製造装置、及び二次電池製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009291953A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Nippon Sheet Glass Co Ltd ウインドモールの成形方法、ウインドモール及びウインドモール付き窓ガラス
KR20160122798A (ko) * 2014-04-15 2016-10-24 단동 밍청 인바이런멘탈 프로덕츠 컴퍼니 리미티드 성형된 컵 리드의 외측 커버링 에지 제조방법 및 제품
KR20170124882A (ko) * 2016-05-03 2017-11-13 주식회사 엘지화학 전극조립체의 수납 부위를 깊게 성형할 수 있는 전지케이스 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법
KR20190061572A (ko) * 2017-11-28 2019-06-05 주식회사 엘지화학 파우치 성형 방법 및 장치
KR20200061034A (ko) * 2018-11-23 2020-06-02 주식회사 엘지화학 파우치 성형장치 및 성형방법, 그를 포함하는 이차전지 제조설비

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4316776A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20240217145A1 (en) 2024-07-04
JP2024514761A (ja) 2024-04-03
CN117157180A (zh) 2023-12-01
EP4316776A4 (en) 2024-09-25
EP4316776A1 (en) 2024-02-07
KR20230094054A (ko) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013141527A1 (ko) 이차전지용 전지케이스
WO2018186664A1 (ko) 엔드 플레이트, 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018106026A1 (ko) 이차 전지 모듈
WO2018101619A1 (ko) 배터리 셀 디가싱 장치
WO2018101618A1 (ko) 배터리 셀 디가싱 장치
WO2019124795A1 (ko) 파우치 케이스 실링 장치
WO2019107814A1 (ko) 파우치 성형 방법 및 장치
WO2020145602A1 (ko) 전지팩 제조방법
WO2019054642A1 (ko) 파우치형 이차전지 및 파우치 필름 포밍 장치
WO2020141942A1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 팩 조립 장치
WO2019151635A1 (ko) 파우치 성형 장치 및 방법
WO2023121095A1 (ko) 파우치 성형 장치 및 방법
WO2022035124A1 (ko) 이차전지용 실링장치
WO2021251624A1 (ko) 배터리 모듈 및 그의 제조방법
WO2022014743A1 (ko) 이차전지 파우치 프레스 금형
WO2018084451A1 (ko) 캡플레이트 반제품의 제조장치
WO2022092642A1 (ko) 충격파를 이용한 전지케이스 성형장치 및 이를 이용한 전지케이스 성형방법
WO2023085625A1 (ko) 분리막 커팅장치
WO2022086114A1 (ko) 이차전지 파우치 제조장치
WO2022086113A1 (ko) 이차전지 파우치 제조장치
WO2024090911A1 (ko) 성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스
WO2024085696A1 (ko) 성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스
WO2022092719A1 (ko) 이차전지 파우치 제조장치
WO2022250482A1 (ko) 파우치 주름을 개선한 파우치 성형장치
WO2022060051A1 (ko) 이차전지 제조방법 및 그 제조방법을 이용하여 제조된 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22911728

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023556882

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022911728

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18289065

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022911728

Country of ref document: EP

Effective date: 20231030

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE