WO2024085696A1 - 성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스 - Google Patents

성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스 Download PDF

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WO2024085696A1
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punch
die
sub
thickness
peripheral portion
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PCT/KR2023/016294
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조성우
이충희
박동혁
강태원
홍정우
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Publication date
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    • B29L2031/7146—Battery-cases

Definitions

  • the present invention relates to a molding device and method for molding a pouch film, and a pouch-type battery case molded thereby.
  • types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries. These secondary batteries are used not only for small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, portable game devices, power tools, and e-bikes, but also for large products requiring high output such as electric vehicles and hybrid vehicles, as well as for surplus power generation. It is also applied and used in power storage devices that store power or renewable energy and backup power storage devices.
  • the electrode active material slurry is first applied to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to manufacture the positive and negative electrodes, and then laminated on both sides of the separator to form an electrode assembly of a predetermined shape. forms. Then, the electrode assembly is stored in the battery case, and the electrolyte is injected and sealed.
  • Secondary batteries are classified into pouch type and can type, etc., depending on the material of the case that accommodates the electrode assembly.
  • the pouch type accommodates the electrode assembly in a pouch made of flexible polymer material.
  • the can type accommodates the electrode assembly in a case made of materials such as metal or plastic.
  • a pouch-type battery case is manufactured by performing press processing on a flexible pouch film to form a cup portion. Then, when the cup portion is formed, the electrode assembly is stored inside the cup portion and the sides are sealed to manufacture a secondary battery.
  • drawing forming is performed by inserting a pouch film between a die and a stripper and applying pressure to the pouch film with a punch to stretch the pouch film.
  • One problem that the present invention seeks to solve is to provide a molding device and a molding method capable of deeply molding a cup portion in a pouch film by dividing the molding process into multiple times.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a pouch-type battery case manufactured by the above molding device or molding method.
  • the molding device can mold a pouch film.
  • the molding device includes a die in which a first opening is formed; a stripper that secures the pouch film on the upper side of the die and has a second opening; a sub-die whose height relative to the die is variable within the first opening; a punch pressing the pouch film through the second opening and facing the sub-die; And it may include a sub punch that presses the pouch film between the inner circumference of the first opening and the outer circumference of the sub die through the inner circumference of the second opening and the outer circumference of the punch.
  • the sub punch primarily presses the pouch film while the upper surface of the sub die and the upper surface of the die are located on the same plane, and the punch and the sub punch are configured to press the pouch film so that the upper surface of the sub die is positioned on the same plane.
  • the pouch film can be secondarily pressed in a lower position.
  • the sub punch may be arranged to surround the outer circumference of the punch.
  • a protruding protrusion may be formed on the die, which protrudes from the inner periphery of the first opening toward the outer periphery of the sub die and overlaps the sub punch in a vertical direction.
  • the molding method according to an embodiment of the present invention can mold a pouch film.
  • the forming method includes fixing the pouch film between a die in which a first opening is formed and a stripper in which a second opening is formed; A step of first pressing the pouch film by a sub-punch through the second opening between the outer circumference of the sub-die located in the first opening and the inner circumference of the first opening; and a step of secondary pressing the pouch film into the first opening through the second opening together with the sub punch by a punch facing the sub die with the pouch film in between.
  • the upper surface of the sub die may be positioned on the same plane as the upper surface of the die.
  • the pouch film may be fixed between the sub die and the punch.
  • the bottom of the punch may be positioned on the same plane as the bottom of the sub-punch.
  • the sub punch forms a depression having a first depth in the pouch film
  • the punch and sub punch form a depression deeper than the first depth in the pouch film.
  • the cup portion having a second depth can be formed.
  • the depression may be expanded and formed into the cup portion.
  • a protruding protrusion may be formed on the die, protruding from an inner circumference of the first opening toward an outer circumference of the sub die.
  • the sub-punch may press the pouch film to a depth where the pouch film contacts the protruding jaw.
  • the upper surface of the sub die may be positioned on the same plane as the upper surface of the protruding jaw.
  • a pouch-type battery case includes a cup portion having a concave shape; And it may include a terrace located around the cup portion.
  • the peripheral portion of the cup portion includes a first peripheral portion connected to the terrace and a die edge; and a second peripheral portion connected to the first peripheral portion and having a thinner thickness than the first peripheral portion.
  • the base of the cup portion includes a first base located in the center; And it may include a second base portion that has a thinner thickness than the first base portion and is connected to the circumference of the cup portion and a punch edge.
  • the thickness of the second peripheral portion may be thinner than the thickness of the second base portion.
  • the thickness of the first peripheral portion may be thinner than the thickness of the first base portion.
  • the thickness of the punch edge connecting the second peripheral portion and the second base portion may be the same as the thickness of the second base portion or the thickness of the second peripheral portion.
  • the thickness of the punch edge connecting the second perimeter and the second base may be the same as the thickness of the second perimeter and may be thinner than the thickness of the second base.
  • the thickness of the punch edge connecting the second perimeter and the second base may be the same as the thickness of the second base and may be thicker than the thickness of the second perimeter.
  • the peripheral portion of the cup portion may further include a third peripheral portion connected to the second peripheral portion and having a greater thickness than the second peripheral portion.
  • the thickness of the punch edge connecting the third peripheral portion and the second base portion may be the same as the thickness of the third peripheral portion and the second base portion and may be thicker than the thickness of the second peripheral portion.
  • a deep cup portion can be formed without cracks occurring in the pouch film. More specifically, in the past, because the cup portion was formed through a single pressurization, only a specific area of the pouch film was excessively stretched, so the depth of the cup portion was limited to prevent cracks from occurring. On the other hand, in the present invention, the molding process is performed multiple times so that areas of the pouch film that were not stretched conventionally are stretched, so there is an advantage in that the cup portion can be molded more deeply.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a molding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 5 are schematic diagrams sequentially showing the operation of a molding device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flowchart of a molding method according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a schematic diagram explaining the process of manufacturing a pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a cross-sectional view of a pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a molding device according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 to 5 are schematic diagrams sequentially showing the operation of the molding device according to an embodiment of the present invention.
  • the molding device can mold the pouch film 100.
  • the pouch film 100 may have a predetermined thickness.
  • the pouch film 100 may be a laminated sheet with moldability.
  • the pouch film 100 may be a laminated sheet in which a pair of outermost resin layers and a metal layer located between the pair of resin layers are laminated.
  • the molding device may include a die 10, a stripper 20, a sub die 30, a punch 40, and a sub punch 50.
  • Some of the die 10, stripper 20, sub-die 30, punch 40, and sub-punch 50 may be configured to be able to be lifted up and down relative to other parts.
  • any one of the die 10, the stripper 20, the sub die 30, the punch 40, and the sub punch 50 may be fixed, and the others may be independently raised and lowered relative to any one of the above. It can be configured as follows.
  • each of the die 10, the stripper 20, the sub die 30, the punch 40, and the sub punch 50 may be configured to be independently raised and lowered.
  • Die 10 may be located below the pouch film 100.
  • a first opening 12 may be formed in the die 10.
  • the first opening 12 may be formed downward from the upper surface of the die 10.
  • the first opening 12 may be a molding space in which the pouch film 100 is depressed. Additionally, the first opening 12 may be a space where a sub die 30, which will be described later, is placed.
  • the cross section of the first opening 12 may be approximately square, but is not limited thereto.
  • a rounded edge 11 may be formed on the die 10.
  • the upper surface of the die 10 and the inner circumference of the first opening 12 may be connected by a rounded edge 11.
  • the edge 11 may have a predetermined radius of curvature.
  • a protruding protrusion 14 may be formed in the die 10 that protrudes inward from the inner circumference of the first opening 12. The protruding protrusion 14 may protrude toward the outer periphery of the sub die 30.
  • the protruding jaw 14 may overlap in the vertical direction with the sub punch 50, which will be described later. Accordingly, the protruding jaw 14 may function as a limiter that limits the descent of the sub punch 50.
  • the protruding protrusion 14 may be formed at a position spaced a predetermined distance downward from the upper surface of the die 10.
  • the die 10 may include a lower body, the inner portion of which forms a protruding jaw 14, and an upper body disposed on the upper side of the lower body and in contact with the pouch film 100. there is.
  • die 10 may be formed as a single piece.
  • the stripper 20 may face the die 10 with the pouch film 100 in between.
  • the stripper 20 may fix the pouch film 100 on the upper side of the die 10.
  • the die 10 and the stripper 20 may be configured to be lifted up and down, and the distance between the die 10 and the stripper 20 may be variable.
  • the pouch film 100 can be entered between the die 10 and the stripper 20 when the die 10 and the stripper 20 are spaced apart from each other, and then when the die 10 and the stripper 20 approach each other.
  • the pouch film 100 may be fixed between the die 10 and the stripper 20. That is, the pouch film 100 may be fixed between the upper surface of the die 10 and the lower surface of the stripper 20.
  • a second opening 22 may be formed in the stripper 20.
  • the second opening 22 may be formed to penetrate upward from the bottom of the stripper 20.
  • the second opening 22 may be a space where the punch 40 and sub-punch 50, which will be described later, are disposed.
  • the cross section of the second opening 22 may be approximately square, but is not limited thereto.
  • the second opening 22 may be located above the first opening 12.
  • the second opening 22 and the first opening 12 may face each other with the pouch film 100 interposed therebetween.
  • the height of the sub die 30 relative to the die 10 within the first opening 12 may be variable.
  • at least one of the die 10 and the sub die 30 may be configured to be lifted up and down, and the height difference between the upper surface of the die 10 and the upper surface of the sub die 30 may be variable.
  • a rounded edge 31 may be formed on the sub die 30.
  • the upper surface and the outer circumference of the sub die 30 may be connected by a rounded edge 31.
  • the edge 31 may have a predetermined radius of curvature.
  • the sub die 30 can fix the pouch film 100 together with the punch 40.
  • the central portion of the pouch film 100 may be fixed between the bottom surface of the punch 40 and the top surface of the sub die 30.
  • the upper surface of the sub die 30 is lower than the upper surface of the die 10. It can be located in .
  • the upper surface of the sub die 30 may be positioned on the same plane as the upper surface of the protruding jaw 14. At this time, the sub die 30 may function as a limiter that limits the descent of the punch 40.
  • the punch 40 may press the pouch film 100 through the second opening 22.
  • the height of the punch 40 relative to the sub die 30 within the second opening 22 may be variable.
  • at least one of the punch 40 and the sub die 30 may be configured to be lifted up and down, and the height difference between the bottom surface of the punch 40 and the top surface of the sub die 30 may be variable.
  • a rounded edge 41 may be formed on the punch 40.
  • the outer circumference and bottom of the punch 40 may be connected by a rounded edge 41.
  • the edge 41 may have a predetermined radius of curvature.
  • the punch 40 can fix the pouch film 100 together with the sub die 30, and during secondary molding, the punch 40 can secure the pouch film 100 together with the sub punch 50. (100) can be pressurized. In more detail, the punch 40 may pressurize the pouch film 100 while descending toward the sub die 30.
  • the sub punch 50 may press the pouch film 100 through the second opening 22.
  • the sub punch 50 passes between the inner circumference of the second opening 22 and the outer circumference of the punch 40, and attaches the pouch film 100 to the inner circumference of the first opening 12 and the sub die ( It can be pressed between the outer circumference of 30).
  • the sub punch 50 may face the protruding jaw 14 of the die 10 in a vertical direction.
  • the sub punch 50 may be arranged to surround the outer circumference of the punch 40.
  • the sub punch 50 may be located between the outer circumference of the punch 40 and the inner circumference of the second opening 22. That is, the outer circumference of the sub punch 50 may face the inner circumference of the second opening 22, and the inner circumference of the sub punch 50 may face the outer circumference of the punch 40.
  • the sub punch 50 can be raised and lowered independently of the punch 40.
  • the height of the sub punch 50 relative to the die 10 within the second opening 22 may be variable.
  • at least one of the sub punch 50 and the die 10 may be configured to be lifted up and down, and the height difference between the bottom surface of the sub punch 50 and the top surface of the die 10 may be variable.
  • a rounded edge 51 may be formed on the sub punch 50.
  • the outer circumference and inner circumference of the sub punch 50 may be connected to the bottom by a rounded edge 45.
  • the edge 51 may have a predetermined radius of curvature.
  • the bottom of the sub punch 50 may be formed to be rounded.
  • the sub punch 50 can mold the pouch film 100 to the first depth d1.
  • the punch 40 and the sub-punch 50 can mold the pouch film 100 to a second depth d2 that is greater than the first depth d1.
  • the stripper 20 descends toward the die 10, and a portion of the outer side of the pouch film 100 Can be fixed between the stripper 20 and the die 10.
  • the punch 40 may descend toward the sub die 30, so that a portion of the inside of the pouch film 100 may be fixed between the punch 40 and the sub die 30.
  • the upper surface of the die 10 and the upper surface of the sub-die 30 may be located on the same horizontal plane, and the bottom surface of the punch 40 and the bottom surface of the stripper 20 may be located on the same horizontal plane. Therefore, the pouch film 100 can be fixed while maintaining its flat state as much as possible.
  • the sub punch 50 passes between the inner circumference of the second opening 22 and the outer circumference of the punch 40, and passes the pouch film 100 to the inner circumference of the first opening 12.
  • Pressure can be applied between the outer circumference of the sub die 30.
  • This may be referred to as primary molding, and the depression 110 may be formed in the pouch film 100 through this primary molding.
  • the depression 110 may have a first depth d1.
  • the sub die 30 may descend. As a result, the portion of the pouch film 100 that was fixed between the sub die 30 and the punch 40 can be released.
  • the sub die 30 may descend so that its upper surface is located on the same horizontal plane as the upper surface of the protruding jaw 14.
  • the sub punch 50 can rise.
  • the sub punch 50 may rise so that its bottom is positioned on the same horizontal plane as the bottom of the punch 40.
  • the punch 40 and the sub-punch 50 may descend together to press the pouch film 100.
  • the sub punch 50 extends the pouch film 100 to the depth at which it contacts the protruding jaw 14, and the punch 40 extends the pouch film (100) to the depth at which the pouch film 100 contacts the sub die 30. 100) can be pressurized.
  • the cup portion 120 may have a second depth d2 that is greater than the first depth d1 of the recessed portion 110.
  • the punch 40 and the sub punch 50 may rise and return to their initial positions.
  • the stripper 20 may also rise, and the pouch film 100 fixed between the die 10 and the stripper 20 may be released.
  • the cup portion 120 on the pouch film 100 can be completed.
  • the cup portion was formed through a single pressurization, but in this case, only a specific area of the pouch film was excessively stretched, so the depth of the cup portion was limited to prevent cracks from occurring.
  • the pouch film 100 is molded multiple times so that areas that were not stretched conventionally are stretched, there is an advantage in that the cup portion 120 can be ultimately molded deeper.
  • Figure 6 is a flowchart of a molding method according to another embodiment of the present invention.
  • the molding method according to another embodiment of the present invention includes the step (S10) of fixing the pouch film 100 between the die 10 and the stripper 20 (hereinafter, 'fixing step'), and the sub punch 50 ) first pressuring the pouch film 100 between the outer circumference of the sub die 30 and the inner circumference of the first opening 12 (S20) (hereinafter, 'first forming step'), and the punch 40 ) may include a step (S30) of secondary pressing the pouch film 100 with the sub punch 50 (hereinafter, 'secondary pressing step').
  • the fixing step (S10) uses the content described with reference to FIG. 1
  • the first forming step (S20) uses the content described with reference to FIGS. 2 and 3
  • the second pressing step (S30) The content described with reference to FIGS. 4 and 5 may be used. Below, the main features are briefly described.
  • the upper surface of the sub die 30 may be located on the same plane as the upper surface of the die 10.
  • the pouch film 100 may be fixed between the sub die 30 and the punch 40.
  • the sub punch 50 may form a depression 110 having a first depth d1 in the pouch film 100.
  • the punch 40 and the sub punch 50 can form the cup portion 120 having a second depth (d2) deeper than the first depth (d1) in the pouch film 100.
  • the recessed portion 100 may be expanded and formed into the cup portion 120.
  • the sub punch 50 may press the pouch film 100 to a depth where the pouch film 100 contacts the protruding jaw 14.
  • the bottom of the punch 40 may be positioned on the same plane as the bottom of the sub-punch 50.
  • the upper surface of the sub die 30 may be positioned on the same plane as the upper surface of the protruding jaw 14.
  • Figure 7 is a schematic diagram illustrating the process of manufacturing a pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a cross-sectional view of the pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention.
  • the solid line represents the depression 110 and the dotted line represents the cup portion 120.
  • a pouch-type battery case (hereinafter, 'battery case') according to another embodiment of the present invention may include a cup portion 120 having a recessed shape and a terrace 130 located around the cup portion 120. .
  • the cup portion 120 may form a space to accommodate an electrode assembly (not shown).
  • the terrace 130 may be a portion of the pouch film 100 that is fixed between the die 10 and the stripper 20 and in which the cup portion 120 is not molded.
  • the depression 110 may be formed primarily, the depression 110 may be expanded, and the cup portion 120 having a deeper depth than the depression 110 may be formed secondarily. there is.
  • the depression 110 may include an outer peripheral portion 112, an inner peripheral portion 113, and a connection portion 114.
  • the outer peripheral portion 112 may be connected to the terrace 130 through a die edge 111.
  • the die edge 111 may be formed to be round. In more detail, the die edge 111 may have a predetermined radius of curvature.
  • the die edge 111 may be formed by the edge 11 of the die 10 (see FIG. 1) and may have a radius of curvature corresponding to the edge 11 of the die 10.
  • the inner peripheral portion 113 may be connected to the central portion 101 through a connection edge 115.
  • the central portion 101 may be a portion fixed between the punch 40 and the sub-die 30 during the primary molding of the pouch film 100 and in which the recessed portion 110 is not formed.
  • the connection edge 115 may be formed to be round. In more detail, the connecting edge 115 may have a predetermined radius of curvature.
  • the connection edge 115 may be formed by the edge 31 of the sub die 30 (see FIG. 1) and may have a radius of curvature corresponding to the edge 31 of the sub die 30.
  • connection portion 114 may connect the outer peripheral portion 112 and the inner peripheral portion 113.
  • the connection portion 114 may have a shape corresponding to the bottom of the sub punch 50.
  • the terrace 130 and the central portion 101 are not stretched, so the remaining thickness is thick and may be the same as the thickness of the pouch film 100.
  • connection portion 114 Since the connection portion 114 is directly pressed by the sub punch 50, it can be relatively stretched and its remaining thickness can be thin.
  • outer peripheral portion 112 and the inner peripheral portion 113 may be stretched relatively less than the connecting portion 114.
  • the die edge 111 and the connecting edge 115 may also be elongated to the same or similar extent as the outer peripheral portion 112 and the inner peripheral portion 113.
  • the thickness of the outer peripheral portion 112, the inner peripheral portion 113, the die edge 111, and the connecting edge 115 is thicker than the thickness of the connecting portion 114, and the terrace 130 and the central portion 101 It may be thinner than the thickness of .
  • the outer peripheral portion 112 of the recessed portion 110 may form a first peripheral portion 122a, which is part of the peripheral portion 122 of the cup portion 120.
  • the connecting portion 113, the inner peripheral portion 114, the connecting edge 115, and the central portion 101 of the recessed portion 110 are the second peripheral portion ( 122b), the base 121, and the punch edge 123 can be formed.
  • the length of the connecting portion 114 in the recessed portion 110 is L1
  • the length of the inner peripheral portion 113 is L2
  • the length of the connecting edge 115 is L3
  • the central portion ( 114) is L4
  • the length of the second peripheral part 122b of the cup 120 is L5
  • the length of the punch edge 123 is L6
  • the length of the base 121 is L7, 2*
  • L1 the length of the connecting portion 114, refers to the length from the boundary (P1) between the outer peripheral portion 112 and the connecting portion 114 to the boundary (P2) between the connecting portion 114 and the inner peripheral portion 113.
  • L2 the length of the inner peripheral portion 114, is from the boundary P2 between the connecting portion 114 and the inner peripheral portion 114 to the boundary P3 between the inner peripheral portion 113 and the connecting edge 115. It can mean length.
  • L3, the length of the connecting edge 115 is the length from the boundary (P3) between the inner peripheral portion 113 and the connecting edge 115 to the boundary (P4) between the connecting edge 115 and the central portion 101. It can mean.
  • L4 the length of the central portion 114
  • L5 which is the length of the second peripheral portion 122b
  • L6 ranges from the boundary P1 between the outer peripheral portion 112 and the connecting portion 114 to the boundary P5 between the second peripheral portion 122b and the punch edge 123. It can mean the distance to.
  • L6 the length of the punch edge 123, is the distance from the boundary P5 between the second peripheral portion 122b and the punch edge 123 to the boundary P6 between the punch edge 123 and the base 121.
  • L7 the length of the base 121, may mean the length between the boundary P6 between both punch edges 123 and the base 121.
  • the thickness of each part of the cup 120 may be different from that of the cup formed in a conventional manner.
  • the cup portion 120 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 .
  • the cup portion 120 may include a base portion 121 and a peripheral portion 122.
  • the peripheral portion 122 of the cup portion 120 may be connected to the terrace 130 and the die edge 111.
  • the die edge 111 may be maintained in the state in which it was formed when the previous depression 111 was formed.
  • the base portion 121 of the cup portion 120 may be connected to the peripheral portion 122 and the punch edge 123.
  • the punch edge 123 may be formed to be round. In more detail, the punch edge 123 may have a predetermined radius of curvature.
  • the punch edge 123 may be formed by the edge 51 of the sub-punch 50 (see FIG. 1) and may have a radius of curvature corresponding to the edge 51 of the sub-punch 50.
  • the peripheral portion 122 of the cup portion 120 is connected to the first peripheral portion 122a, which is connected to the terrace 130 and the die edge 111, and the base portion 121 and the punch edge 123, and has a first peripheral portion. It may include a second peripheral portion 122b having a thinner thickness than the portion 122a.
  • the first peripheral portion 122a may correspond to the outer peripheral portion 112 of the recessed portion 110
  • the second peripheral portion 122b may correspond to the connection portion 114 of the recessed portion 110. That is, the outer peripheral portion 112 can form the first peripheral portion 122a, and the connecting portion 114 can be expanded to form the second peripheral portion 122b.
  • the remaining thickness of the connection portion 114 is thinner than the remaining thickness of the outer peripheral portion 112, so the thickness t2 of the second peripheral portion 122b is relatively larger than the thickness of the first peripheral portion 122a. It can be thin.
  • the base portion 121 of the cup portion 120 includes a first base portion 121a located in the center, a second base portion having a thickness thinner than the first base portion 121a and connected to the peripheral portion 122 and the punch edge 123. It may include a base portion 121b.
  • the first base portion 121a may correspond to the central portion 101
  • the second base portion 121b may correspond to the inner peripheral portion 113 and the connecting edge 115 of the recessed portion 110. That is, the central part 101 can form the first base part 121a, and the inner peripheral part 113 and the connecting edge 115 can be expanded to form the second base part 121b.
  • the remaining thickness of the inner peripheral part 113 and the connecting edge 115 is thinner than the remaining thickness of the central part 101, so the thickness t4 of the second base part 121b is less than that of the first base part 121a. It may be relatively thinner than the thickness.
  • the thickness t2 of the second peripheral portion 122b may be thinner than the thickness of the second base portion 121b. This is because, as described above, the remaining thickness of the connecting portion 114 is thinner than the remaining thickness of the inner peripheral portion 113 and the connecting edge 115.
  • the thickness t1 of the first peripheral portion 122a may be thinner than the thickness t3 of the first base portion 121a. This is because, as described above, the remaining thickness of the outer peripheral portion 112 is thinner than the remaining thickness of the central portion 101.
  • the thickness of the punch edge 123 may vary depending on the length ratio of the connecting portion 114 and the inner peripheral portion 113. This is because the connecting portion 114 or the inner peripheral portion 113 forms the punch edge 123, and as described above, the remaining thickness of the connecting portion 114 is thinner than the remaining thickness of the inner peripheral portion 113.
  • the connecting portion 114 when the connecting portion 114 is sufficiently long, the connecting portion 114 can be expanded to form not only the second peripheral portion 122b but also the punch edge 123.
  • the inner peripheral portion 113 may be expanded to form a second base portion 121b.
  • the thickness of the punch edge 123 may be the same as the thickness t2 of the second peripheral portion 122b and may be thinner than the thickness t4 of the second base portion 121b. Additionally, the punch edge 123 may connect the second peripheral portion 122b and the second base surface 121b.
  • connection portion 114 when the connection portion 114 is shorter than the first example, the connection portion 114 may be expanded to form the second peripheral portion 122b, and the inner peripheral portion 113 may be expanded to form the punch edge 123 and the second peripheral portion 122b.
  • a second base 121b can be formed.
  • the thickness of the punch edge 123 may be the same as the thickness t4 of the second base portion 121b and may be thicker than the thickness t2 of the second peripheral portion 122b. Additionally, the punch edge 123 may connect the second peripheral portion 122b and the second base surface 121b.
  • the connecting portion 114 when the connecting portion 114 is shorter than the second example, the connecting portion 114 may be unfolded to form a second peripheral portion 122b, and the inner peripheral portion 113 may be unfolded to form a third peripheral portion, a punch edge. (123) and the second base portion (121b) may be formed.
  • the third peripheral portion may be a portion between the second peripheral portion 122b and the punch edge 123. That is, the peripheral portion 122 of the cup portion 120 may further include a third peripheral portion that is connected to the second peripheral portion 122b and has a thickness greater than the second peripheral portion 122b.
  • the thickness of the punch edge 123 may be the same as the thickness t4 of the third peripheral portion and the second base portion 121b and may be thicker than the thickness t2 of the second peripheral portion 122b. Additionally, the punch edge 123 may connect the third peripheral portion and the second base surface 121b.
  • the thickness of the punch edge 123 may be the same as the thickness t2 of the second peripheral portion 122b or the thickness t4 of the second base portion 121b. Additionally, the thickness of the punch edge 123 may be thinner than the thickness t4 of the second base portion 121b or thicker than the thickness t2 of the second peripheral portion 122b.
  • connection 115 connection edge
  • cup portion 121 base portion
  • first basal portion 121b second basal portion
  • peripheral portion 122a first peripheral portion

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 성형 장치는, 파우치 필름을 성형할 수 있다. 상기 성형 장치는, 제1개구가 형성된 다이; 상기 다이의 상측에서 상기 파우치 필름을 고정시키며 제2개구가 형성된 스트리퍼; 상기 제1개구 내에서 상기 다이에 대한 높이가 가변되는 서브 다이; 상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을 가압하며 상기 서브 다이를 마주보는 펀치; 및 상기 제2개구의 내둘레와 상기 펀치의 외둘레 사이를 통해, 상기 파우치 필름을 상기 제1개구의 내둘레와 상기 서브 다이의 외둘레 사이로 가압하는 서브 펀치를 포함할 수 있다.

Description

성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2022년 10월 21일자 한국특허출원 제10-2022-0136748호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은, 파우치 필름을 성형하는 성형 장치 및 성형 방법과, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.
이러한 이차 전지를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(Electrode Assembly)를 형성한다. 그리고 전지 케이스에 전극 조립체를 수납하고 전해질 주입 후 실링한다.
이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 케이스의 재질에 따라, 파우치 형(Pouch Type) 및 캔 형(Can Type) 등으로 분류된다. 파우치 형(Pouch Type)은 유연한 폴리머 재질로 제조된 파우치에 전극 조립체를 수용한다. 그리고, 캔 형(Can Type)은 금속 또는 플라스틱 등의 재질로 제조된 케이스에 전극 조립체를 수용한다.
일반적으로 파우치형 전지 케이스는 유연성을 가지는 파우치 필름에 프레스 가공을 수행하여 컵부를 형성함으로써 제조된다. 그리고, 컵부가 형성되면 상기 컵부의 내부에 전극 조립체를 수납하고 사이드를 실링하여 이차 전지를 제조한다.
일반적으로, 이러한 프레스 가공 중에서 드로잉(Drawing) 성형은 다이와 스트리퍼 사이에 파우치 필름을 삽입하고 펀치로 파우치 필름에 압력을 인가하여, 파우치 필름을 연신시킴으로써 수행된다.
다만, 이러한 종래의 방식으로는 컵부를 깊게 성형하면 파우치 필름에 크랙이 발생할 우려가 있어, 컵부의 깊이를 증가시키는 데 한계가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 성형 공정을 복수회로 분할하여 수행함으로써 파우치 필름에 컵부를 깊게 성형 가능한 성형 장치 및 성형 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 성형 장치 또는 성형 방법에 의해 제조된 파우치형 전지 케이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 성형 장치는, 파우치 필름을 성형할 수 있다. 상기 성형 장치는, 제1개구가 형성된 다이; 상기 다이의 상측에서 상기 파우치 필름을 고정시키며 제2개구가 형성된 스트리퍼; 상기 제1개구 내에서 상기 다이에 대한 높이가 가변되는 서브 다이; 상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을 가압하며 상기 서브 다이를 마주보는 펀치; 및 상기 제2개구의 내둘레와 상기 펀치의 외둘레 사이를 통해, 상기 파우치 필름을 상기 제1개구의 내둘레와 상기 서브 다이의 외둘레 사이로 가압하는 서브 펀치를 포함할 수 있다.
상기 서브 펀치는, 상기 서브 다이의 상면과 상기 다이의 상면이 동일 평면 상에 위치한 상태에서 상기 파우치 필름을 1차로 가압하고, 상기 펀치 및 상기 서브 펀치는, 상기 서브 다이의 상면이 상기 다이의 상면보다 하측에 위치한 상태에서 상기 파우치 필름을 2차로 가압할 수 있다.
상기 서브 펀치는, 상기 펀치의 외둘레를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 다이에는, 상기 제1개구의 내둘레에서 상기 서브 다이의 외둘레를 향해 돌출되며 수직 방향으로 상기 서브 펀치와 중첩되는 돌출턱이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 성형 방법은, 파우치 필름을 성형할 수 있다. 상기 성형 방법은, 상기 파우치 필름을, 제1개구가 형성된 다이와 제2개구가 형성된 스트리퍼의 사이에 고정하는 단계; 서브 펀치가 상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을, 상기 제1개구 내에 위치한 서브 다이의 외둘레와 상기 제1개구의 내둘레 사이로 1차 가압하는 단계; 및 상기 파우치 필름을 사이에 두고 상기 서브 다이를 마주보는 펀치가, 상기 서브 펀치와 함께 상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을 상기 제1개구 내로 2차 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 고정하는 단계 및/또는 상기 1차 가압하는 단계에서, 상기 서브 다이 의 상면은 상기 다이의 상면과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
상기 고정하는 단계 및/또는 상기 1차 가압하는 단계에서, 상기 파우치 필름은 상기 서브 다이와 상기 펀치의 사이에 고정될 수 있다.
상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 펀치의 저면은 상기 서브 펀치의 저면과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
상기 1차 가압하는 단계에서, 상기 서브 펀치는 상기 파우치 필름에 제1깊이를 갖는 함몰부를 성형하고, 상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 펀치 및 서브 펀치는 상기 파우치 필름에 상기 제1깊이보다 깊은 제2깊이를 갖는 컵부를 성형할 수 있다.
상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 함몰부가 펴지며 상기 컵부로 성형될 수 있다.
상기 다이에는, 상기 제1개구의 내둘레에서 상기 서브 다이의 외둘레를 향해 돌출되는 돌출턱이 형성될 수 있다. 상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 서브 펀치는 상기 파우치 필름이 상기 돌출턱에 접촉하는 깊이까지 상기 파우치 필름을 가압할 수 있다.
상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 서브 다이의 상면은 상기 돌출턱의 상면과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 파우치형 전지 케이스는, 함몰 형상을 갖는 컵부; 및 상기 컵부의 둘레에 위치한 테라스를 포함할 수 있다. 상기 컵부의 둘레부는, 상기 테라스와 다이 엣지로 연결되는 제1둘레부; 및 상기 제1둘레부와 연결되고 상기 제1둘레부보다 얇은 두께를 갖는 제2둘레부를 포함할 수 있다.
상기 컵부의 기저부는, 중앙에 위치한 제1기저부; 및 상기 제1기저부보다 얇은 두께를 가지며 상기 컵부의 둘레부와 펀치 엣지로 연결되는 제2기저부를 포함할 수 있다.
상기 제2둘레부의 두께는, 상기 제2기저부의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제1둘레부의 두께는, 상기 제1기저부의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제2둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는, 상기 제2기저부의 두께 또는 상기 제2둘레부의 두께와 동일할 수 있다.
상기 제2둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는, 상기 제2둘레부의 두께와 동일하고, 상기 제2기저부의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제2둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는, 상기 제2기저부의 두께와 동일하고, 상기 제2둘레부의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 컵부의 둘레부는, 상기 제2둘레부와 연결되며 상기 제2둘레부보다 두꺼운 두께를 갖는 제3둘레부를 더 포함할 수 있다. 상기 제3둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는, 상기 제3둘레부 및 제2기저부의 두께와 동일하고, 상기 제2둘레부의 두께보다 두꺼울 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 파우치 필름에 크랙이 발생하지 않으면서도 깊은 컵부를 성형할 수 있다. 좀 더 상세히, 종래에는 1회의 가압을 통해 컵부를 성형하였기 때무에 파우치 필름의 특정 영역만이 과도하게 연신되므로 크랙이 발생하지 않기 위해서는 컵부의 깊이가 제한되었다. 반면 본 발명은, 파우치 필름에서 종래에 연신되지 않던 영역도 연신되도록 성형 공정을 복수회에 걸쳐 수행하므로, 최종적으로 컵부를 더 깊게 성형할 수 있는 이점이 있다.
이 외에도, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성들로부터 당업자가 용이하게 예측 가능한 효과들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치의 개략도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치의 동작이 순차적으로 도시된 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 파우치형 전지 케이스가 제조되는 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 파우치형 전지 케이스의 단면도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치의 개략도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치의 동작이 순차적으로 도시된 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치는 파우치 필름(100)을 성형할 수 있다. 파우치 필름(100)는 소정의 두께를 가질 수 있다. 파우치 필름(100)은 성형성을 갖는 라미네이트 시트일 수 있다. 좀 더 상세히, 파우치 필름(100)은 양 최외각에 위치한 한 쌍의 수지층과, 한 쌍의 수지층의 사이에 위치한 금속층이 라미네이트된 라미네이트 시트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치는, 다이(10), 스트리퍼(20), 서브 다이(30), 펀치(40) 및 서브 펀치(50)를 포함할 수 있다.
다이(10), 스트리퍼(20), 서브 다이(30), 펀치(40) 및 서브 펀치(50) 중 일부는, 다른 일부에 대해 승강 가능하게 구성될 수 있다. 일례로, 다이(10), 스트리퍼(20), 서브 다이(30), 펀치(40) 및 서브 펀치(50) 중 어느 하나는 고정될 수 있고, 나머지는 상기 어느 하나에 대해 각각 독립적으로 승강 가능하게 구성될 수 있다. 다른 예로, 다이(10), 스트리퍼(20), 서브 다이(30), 펀치(40) 및 서브 펀치(50) 각각은 각각 독립적으로 승강 가능하게 구성될 수 있다.
다이(10)는 파우치 필름(100)의 하측에 위치할 수 있다. 다이(10)에는 제1개구(12)가 형성될 수 있다. 제1개구(12)는 다이(10)의 상면에서 하방으로 관통 형성될 수 있다. 제1개구(12)는, 파우치 필름(100)이 함몰 성형되는 성형 공간일 수 있다. 또한, 제1개구(12)는 후술할 서브 다이(30)가 배치되는 공간일 수 있다.
제1개구(12)의 단면은 대략 사각형일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다이(10)에는 라운드지게 형성된 엣지(11)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 다이(10)의 상면과 제1개구(12)의 내둘레는, 라운드지게 형성된 엣지(11)로 연결될 수 있다. 상기 엣지(11)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 엣지(11)가 라운드지게 형성됨으로써, 파우치 필름(100)이 제1개구(12) 내로 연신될 때 상기 엣지(11)에 밀착되는 부분이 파단되는 것을 방지할 수 있다.
다이(10)에는, 제1개구(12)의 내둘레에서 내측으로 돌출된 돌출턱(14)이 형성될 수 있다. 돌출턱(14)은 서브 다이(30)의 외둘레를 향해 돌출될 수 있다.
돌출턱(14)은 후술할 서브 펀치(50)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 따라서, 돌출턱(14)은 서브 펀치(50)의 하강을 제한하는 리미터로 기능할 수 있다.
돌출턱(14)은 다이(10)의 상면을 기준으로 하방으로 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 형성될 수 있다. 다이(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측 일부가 돌출턱(14)을 이루는 로어 바디와, 상기 로어 바디의 상측에 배치되며 파우치 필름(100)과 접촉하는 어퍼 바디를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 다이의 구성은 필요에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 다이(10)는 일체로 형성될 수도 있다.
스트리퍼(20)는 파우치 필름(100)을 사이에 두고 다이(10)를 마주볼 수 있다. 스트리퍼(20)는 다이(10)의 상측에서 파우치 필름(100)을 고정시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 다이(10)와 스트리퍼(20) 중 적어도 하나는 승강 가능하게 구성될 수 있고, 다이(10)와 스트리퍼(20) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 파우치 필름(100)은 다이(10)와 스트리퍼(20)가 서로 멀어진 상태에서 다이(10)와 스트리퍼(20)의 사이로 진입될 수 있고, 이후 다이(10)와 스트리퍼(20)가 서로 가까워지면 파우치 필름(100)은 다이(10)와 스트리퍼(20)의 사이에 고정될 수 있다. 즉, 파우치 필름(100)은 다이(10)의 상면과 스트리퍼(20)의 저면 사이에 고정될 수 있다.
스트리퍼(20)에는 제2개구(22)가 형성될 수 있다. 제2개구(22)는 스트리퍼(20)의 저면부터 상방으로 관통 형성될 수 있다. 제2개구(22)는 후술할 펀치(40) 및 서브 펀치(50)가 배치되는 공간일 수 있다.
제2개구(22)의 단면은 대략 사각형일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2개구(22)는 제1개구(12)의 상측에 위치할 수 있다. 제2개구(22)와 제1개구(12)는 파우치 필름(100)을 사이에 두고 서로 마주볼 수 있다.
서브 다이(30)는 제1개구(12) 내에서 다이(10)에 대한 높이가 가변될 수 있다. 좀 더 상세히, 다이(10)와 서브 다이(30) 중 적어도 하나는 승강 가능하게 구성될 수 있고, 다이(10)의 상면과 서브 다이(30)의 상면 간 높이 차가 가변될 수 있다.
서브 다이(30)에는 라운드지게 형성된 엣지(31)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 다이(30)의 상면과 외둘레는 라운드지게 형성된 엣지(31)로 연결될 수 있다. 상기 엣지(31)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 엣지(31)가 라운드지게 형성됨으로써, 파우치 필름(100)이 제1개구(12) 내로 연신될 때 상기 엣지(31)에 밀착되는 부분이 파단되는 것을 방지할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 서브 펀치(50)가 파우치 필름(100)을 가압하는 1차 성형 시, 서브 다이(30)는 펀치(40)와 함께 파우치 필름(100)를 고정시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 펀치(50)가 파우치 필름(100)을 가압할 때 파우치 필름(100)의 중앙부는 펀치(40)의 저면과 서브 다이(30)의 상면 사이에 고정될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 펀치(40) 및 서브 펀치(50)가 함께 파우치 필름(100)을 가압하는 2차 성형 시, 서브 다이(30)의 상면은 다이(10)의 상면보다 하측에 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 펀치(40) 및 서브 펀치(50)가 함께 파우치 필름(100)을 가압할 때 서브 다이(30)의 상면은 돌출턱(14)의 상면과 동일 평면상에 위치할 수 있다. 이 때, 서브 다이(30)는 펀치(40)의 하강을 제한하는 리미터로 기능할 수 있다.
펀치(40)는 제2개구(22)를 통해 파우치 필름(100)을 가압할 수 있다. 펀치(40)는 제2개구(22) 내에서 서브 다이(30)에 대한 높이가 가변될 수 있다. 좀 더 상세히, 펀치(40)와 서브 다이(30) 중 적어도 하나는 승강 가능하게 구성될 수 있고, 펀치(40)의 저면과 서브 다이(30)의 상면 간 높이 차가 가변될 수 있다.
펀치(40)에는 라운드지게 형성된 엣지(41)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 펀치(40)의 외둘레와 저면은, 라운드지게 형성된 엣지(41)로 연결될 수 있다. 상기 엣지(41)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 엣지(41)가 라운드지게 형성됨으로써, 펀치(40)가 파우치 필름(100)을 가압할 때 상기 엣지(41)에 밀착되는 부분이 파단되는 것을 방지할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 1차 성형 시 펀치(40)는 서브 다이(30)와 함께 파우치 필름(100)을 고정할 수 있고, 2차 성형 시 펀치(40)는 서브 펀치(50)와 함께 파우치 필름(100)을 가압할 수 있다. 좀 더 상세히, 펀치(40)는 서브 다이(30)를 향해 하강하며 파우치 필름(100)을 가압할 수 있다.
서브 펀치(50)는 제2개구(22)를 통해 파우치 필름(100)을 가압할 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 펀치(50)는 제2개구(22)의 내둘레와 펀치(40)의 외둘레 사이를 통해, 파우치 필름(100)을 제1개구(12)의 내둘레와 서브 다이(30)의 외둘레 사이로 가압할 수 있다.
서브 펀치(50)는, 수직 방향으로 다이(10)의 돌출턱(14)을 마주볼 수 있다. 서브 펀치(50)는 펀치(40)의 외둘레를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 서브 펀치(50)는 펀치(40)의 외둘레와 제2개구(22)의 내둘레 사이에 위치할 수 있다. 즉, 서브 펀치(50)의 외둘레는 제2개구(22)의 내둘레를 마주보고, 서브 펀치(50)의 내둘레는 펀치(40)의 외둘레를 마주볼 수 있다.
서브 펀치(50)는 펀치(40)와 독립적으로 승강할 수 있다. 서브 펀치(50)는 제2개구(22) 내에서 다이(10)에 대한 높이가 가변될 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 펀치(50)와 다이(10) 중 적어도 하나는 승강 가능하게 구성될 수 있고, 서브 펀치(50)의 저면과 다이(10)의 상면 간 높이 차가 가변될 수 있다.
서브 펀치(50)에는 라운드지게 형성된 엣지(51)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 펀치(50)의 외둘레 및 내둘레는, 라운드지게 형성된 엣지(45)로 저면과 연결될 수 있다. 상기 엣지(51)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 또는, 서브 펀치(50)의 저면이 라운드지게 형성되는 것도 가능하다. 이로써, 서브 펀치(50)가 파우치 필름(100)을 가압할 때 상기 엣지(51) 또는 저면에 밀착되는 부분이 파단되는 것을 방지할 수 있다.
1차 성형 시, 서브 펀치(50)는 파우치 필름(100)을 제1깊이(d1)만큼 성형시킬 수 있다. 2차 성형 시, 펀치(40) 및 서브 펀치(50)는 함께 파우치 필름(100)을 제1깊이(d1)보다 큰 제2깊이(d2)만큼 성형시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치의 작용에 대해 설명한다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 다이(10)가 고정되고, 스트리퍼(20), 서브 다이(30), 펀치(40) 및 서브 펀치(50)가 각각 독립적으로 승강하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 파우치 필름(100)이 다이(10)와 스트리퍼(20)의 사이로 진입한 상태에서, 스트리퍼(20)가 다이(10)를 향해 하강하여, 파우치 필름(100)의 외측 일부가 스트리퍼(20)와 다이(10)의 사이에 고정될 수 있다. 또한, 펀치(40)가 서브 다이(30)를 향해 하강하여, 파우치 필름(100)의 내측 일부가 펀치(40)와 서브 다이(30)의 사이에 고정될 수 있다. 이 때, 다이(10)의 상면과 서브 다이(30)의 상면은 동일 수평면상에 위치하고, 펀치(40)의 저면과 스트리퍼(20)의 저면은 동일 수평면상에 위치할 수 있다. 따라서, 파우치 필름(100)은 플랫한 상태를 최대한 유지하며 고정될 수 있다.
이후 도 2를 참조하면, 서브 펀치(50)가 제2개구(22)의 내둘레와 펀치(40)의 외둘레 사이를 통해, 파우치 필름(100)을 제1개구(12)의 내둘레와 서브 다이(30)의 외둘레 사이로 가압할 수 있다. 이를 1차 성형으로 명명할 수 있으며, 이러한 1차 성형에 의해 파우치 필름(100)에는 함몰부(110)가 성형될 수 있다. 함몰부(110)는 제1깊이(d1)를 가질 수 있다.
이후 도 3을 참조하면, 서브 다이(30)는 하강할 수 있다. 이로써 파우치 필름(100)에서 서브 다이(30)와 펀치(40)의 사이에 고정되어 있던 부분이 릴리즈 될 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 다이(30)는 그 상면이 돌출턱(14)의 상면과 동일 수평면상에 위치하도록 하강할 수 있다. 또한, 서브 펀치(50)는 상승할 수 있다. 좀 더 상세히, 서브 펀치(50)는 그 저면이 펀치(40)의 저면과 동일 수평면상에 위치하도록 상승할 수 있다.
이후 도 4를 참조하면, 펀치(40)와 서브 펀치(50)는 함께 하강하여 파우치 필름(100)을 가압할 수 있다. 이 때, 서브 펀치(50)는 파우치 필름(100)이 돌출턱(14)에 접촉하는 깊이까지, 펀치(40)는 파우치 필름(100)이 서브 다이(30)에 접촉하는 깊이까지 파우치 필름(100)을 가압할 수 있다.
이를 2차 성형으로 명명할 수 있으며, 이러한 2차 성형에 의해 파우치 필름(100)에 기 성형되어있던 함몰부(110)가 펴지며 컵부(120)가 성형될 수 있다. 컵부(120)는, 함몰부(110)의 제1깊이(d1)보다 큰 제2깊이(d2)를 가질 수 있다.
이후 도 5를 참조하면, 펀치(40) 및 서브 펀치(50)는 상승하여 초기 위치로 되돌아갈 수 있다. 또한 도면에는 도시되지 않았으나 스트리퍼(20)도 상승하여, 다이(10)와 스트리퍼(20) 사이에 고정되어 있던 파우치 필름(100)이 릴리즈 될 수 있다.
이러한 일련의 과정을 통해, 파우치 필름(100)에 컵부(120)의 성형이 완료될 수 있다. 종래에는 1회의 가압을 통해 컵부를 성형하였으나 이 경우 파우치 필름의 특정 영역만이 과도하게 연신되므로 크랙이 발생하지 않기 위해서는 컵부의 깊이가 제한되었다. 반면 본 발명은, 파우치 필름(100)에서 종래에 연신되지 않던 영역도 연신되도록 복수회에 걸쳐 성형하므로, 최종적으로 컵부(120)를 더 깊게 성형할 수 있는 이점이 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 방법의 순서도이다.
이하, 앞서 설명한 성형 장치를 사용하여 파우치 필름(100)을 성형하는 성형 방법을 본 발명의 다른 실시예로서 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 방법은, 파우치 필름(100)을 다이(10)와 스트리퍼(20)의 사이에 고정하는 단계(S10)(이하, '고정 단계')와, 서브 펀치(50)가 파우치 필름(100)을 서브 다이(30)의 외둘레와 제1개구(12)의 내둘레 사이로 1차 가압하는 단계(S20)(이하, '1차 성형 단계')와, 펀치(40)가 서브 펀치(50)와 함께 파우치 필름(100)을 2차 가압하는 단계(S30)(이하, '2차 가압 단계')를 포함할 수 있다.
각 단계(S10)(S20)(S30)는 앞서 성형 장치의 작용에 대한 설명을 원용할 수 있다. 좀 더 상세히, 고정 단계(S10)는 도 1을 참조하여 설명한 내용을 원용하고, 1차 성형 단계(S20)는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 내용을 원용하고, 2차 가압 단계(S30)는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 내용을 원용할 수 있다. 이하에서는 주요 특징을 간단하게 설명한다.
고정 단계(S10) 및/또는 1차 성형 단계(S20)에서, 서브 다이(30)의 상면은 다이(10)의 상면과 동일 평면상에 위치할 수 있다. 고정 단계(S10) 및/또는 1차 성형 단계(S20)에서, 파우치 필름(100)은 서브 다이(30)와 펀치(40)의 사이에 고정될 수 있다.
1차 성형 단계(S20)에서, 서브 펀치(50)는 파우치 필름(100)에 제1깊이(d1)를 갖는 함몰부(110)를 성형할 수 있다.
2차 성형 단계(S30)에서, 펀치(40) 및 서브 펀치(50)는 파우치 필름(100)에 제1깊이(d1)보다 깊은 제2깊이(d2)를 갖는 컵부(120)를 성형할 수 있다. 2차 가압 단계(S30)에서, 상기 함몰부(100)가 펴지며 상기 컵부(120)로 성형될 수 있다. 2차 가압 단계(S30)에서, 서브 펀치(50)는 파우치 필름(100)이 돌출턱(14)에 접촉하는 깊이까지 상기 파우치 필름을 가압할 수 있다.
2차 가압 단계(S30)에서, 펀치(40)의 저면은 서브 펀치(50)의 저면과 동일 평면상에 위치할 수 있다. 2차 가압 단계(S30)에서, 서브 다이(30)의 상면은 돌출턱(14)의 상면과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 파우치형 전지 케이스가 제조되는 과정을 설명하기 위한 개략도이고, 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 파우치형 전지 케이스의 단면도이다. 도 7에서, 실선은 함몰부(110)를 나타내고 점선은 컵부(120)를 나타낸다.
이하, 앞서 설명한 성형 장치 또는 성형 방법에 의해 제조된 파우치형 전지 케이스를 본 발명의 또다른 실시예로서 설명한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 파우치형 전지 케이스(이하, '전지 케이스')는, 함몰 형상을 갖는 컵부(120) 및 상기 컵부(120)의 둘레에 위치한 테라스(130)를 포함할 수 있다.
상기 컵부(120)는 전극 조립체(미도시)를 수용하기 위한 공간을 이룰 수 있다. 테라스(130)는, 파우치 필름(100)에서 다이(10)와 스트리퍼(20)의 사이에 고정되어 컵부(120)가 미성형된 부분일 수 있다.
상기 전지 케이스의 제조 과정에서, 함몰부(110)가 1차적으로 성형될 수 있고, 함몰부(110)가 펼쳐지며 함몰부(110)보다 깊은 깊이를 갖는 컵부(120)가 2차적으로 성형될 수 있다.
함몰부(110)는, 외둘레부(112)와, 내둘레부(113)와, 연결부(114)를 포함할 수 있다.
외둘레부(112)는 다이 엣지(111)로 테라스(130)와 연결될 수 있다. 상기 다이 엣지(111)는 라운드지게 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 다이 엣지(111)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 다이 엣지(111)는 다이(10)의 엣지(11)(도 1 참조)에 의해 형성될 수 있으며, 다이(10)의 엣지(11)와 대응되는 곡률 반경을 가질 수 있다.
내둘레부(113)는 연결 엣지(115)로 중앙부(101)와 연결될 수 있다. 상기 중앙부(101)는, 파우치 필름(100)의 1차 성형 시, 펀치(40)와 서브 다이(30)의 사이에 고정되어 함몰부(110)가 미성형된 부분일 수 있다. 상기 연결 엣지(115)는 라운드지게 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 연결 엣지(115)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 연결 엣지(115)는 서브 다이(30)의 엣지(31)(도 1 참조)에 의해 형성될 수 있으며, 서브 다이(30)의 엣지(31)와 대응되는 곡률 반경을 가질 수 있다.
연결부(114)는 외둘레부(112)와 내둘레부(113)를 연결할 수 있다. 연결부(114)는 서브 펀치(50)의 저면에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
파우치 필름(100)의 1차 성형 시, 테라스(130) 및 중앙부(101)는 연신되지 않으므로 잔존 두께가 두꺼우며, 파우치 필름(100)의 두께와 동일할 수 있다.
연결부(114)는 서브 펀치(50)에 의해 직접적으로 가압되므로 상대적으로 많이 연신될 수 있고 잔존 두께가 얇을 수 있다. 그리고, 외둘레부(112) 및 내둘레부(113)는 연결부(114)보다 상대적으로 덜 연신될 수 있다. 다이 엣지(111) 및 연결 엣지(115)도 외둘레부(112) 및 내둘레부(113)와 같거나 비슷한 정도로 연신될 수 있다.
따라서, 외둘레부(112), 내둘레부(113), 다이 엣지(111) 및 연결 엣지(115)의 각 두께는, 연결부(114)의 두께보다 두껍고, 테라스(130) 및 중앙부(101)의 두께보다 얇을 수 있다.
파우치 필름(100)의 2차 성형 시, 함몰부(110)의 외둘레부(112)는 컵부(120)의 둘레부(122)의 일부인 제1둘레부(122a)를 이룰 수 있다. 그리고, 함몰부(110)의 연결부(113), 내둘레부(114), 연결 엣지(115) 및 중앙부(101)는, 컵부(120)의 둘레부(122)의 다른 일부인 제2둘레부(122b), 기저부(121) 및 펀치 엣지(123)를 이룰 수 있다.
따라서, 도 7과 같은 단면뷰를 기준으로, 함몰부(110)에서 연결부(114)의 길이를 L1, 내둘레부(113)의 길이를 L2, 연결 엣지(115)의 길이를 L3, 중앙부(114)의 길이를 L4라 하고, 컵부(120)에서 제2둘레부(122b)의 길이를 L5, 펀치 엣지(123)의 길이를 L6, 기저부(121)의 길이를 L7 이라 할 때, 2*(L1+L2+L3)+L2 = 2*(L5+L7)+L6의 조건식을 만족할 수 있다.
연결부(114)의 길이인 L1은, 외둘레부(112) 및 연결부(114) 사이의 경계(P1)부터 연결부(114) 및 내둘레부(113) 사이의 경계(P2)까지의 길이를 의미할 수 있다. 내둘레부(114)의 길이인 L2는, 연결부(114) 및 내둘레부(114) 사이의 경계(P2)부터 내둘레부(113) 및 연결 엣지(115) 사이의 경계(P3)까지의 길이를 의미할 수 있다. 연결 엣지(115)의 길이인 L3는, 내둘레부(113) 및 연결 엣지(115) 사이의 경계(P3)부터, 연결 엣지(115) 및 중앙부(101) 사이의 경계(P4)까지의 길이를 의미할 수 있다. 중앙부(114)의 길이인 L4는, 양 연결 엣지(115) 및 중앙부(101) 사이의 경계(P4) 간 길이를 의미할 수 있다. 제2둘레부(122b)의 길이인 L5는, 외둘레부(112) 및 연결부(114) 사이의 경계(P1)부터 제2둘레부(122b) 및 펀치 엣지(123) 사이의 경계(P5)까지의 거리를 의미할 수 있다. 펀치 엣지(123)의 길이인 L6는, 제2둘레부(122b) 및 펀치 엣지(123) 사이의 경계(P5)부터 펀치 엣지(123) 및 기저부(121) 사이의 경계(P6)까지의 거리를 의미할 수 있다. 기저부(121)의 길이인 L7는, 양 펀치 엣지(123) 및 기저부(121) 사이의 경계(P6) 간 길이를 의미할 수 있다.
이러한 함몰부(110)가 펼쳐져 컵부(120)를 형성하므로, 컵부(120)의 각 부분의 두께는 종래의 방식으로 성형된 컵부와 상이할 수 있다. 이하, 도 7 및 도 8을 함께 참조하여 컵부(120)에 대해 설명한다.
컵부(120)는 기저부(121) 및 둘레부(122)을 포함할 수 있다.
컵부(120)의 둘레부(122)은 테라스(130)와 다이 엣지(111)로 연결될 수 있다. 다이 엣지(111)는 앞선 함몰부(111)의 성형 시 형성되었던 상태로 유지될 수 있다.
컵부(120)의 기저부(121)은 둘레부(122)과 펀치 엣지(123)로 연결될 수 있다. 펀치 엣지(123)는 라운드지게 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 펀치 엣지(123)는 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 펀치 엣지(123)는 서브 펀치(50)의 엣지(51)(도 1 참조)에 의해 형성될 수 있으며, 서브 펀치(50)의 엣지(51)와 대응되는 곡률 반경을 가질 수 있다.
컵부(120)의 둘레부(122)는, 테라스(130)와 다이 엣지(111)로 연결되는 제1둘레부(122a)와, 기저부(121)와 펀치 엣지(123)로 연결되며 제1둘레부(122a)보다 얇은 두께를 갖는 제2둘레부(122b)를 포함할 수 있다.
제1둘레부(122a)는 함몰부(110)의 외둘레부(112)에 대응될 수 있고, 제2둘레부(122b)는 함몰부(110)의 연결부(114)에 대응될 수 있다. 즉, 외둘레부(112)는 제1둘레부(122a)를 이룰 수 있고, 연결부(114)는 펼쳐져 제2둘레부(122b)를 이룰 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 연결부(114)의 잔존 두께는 외둘레부(112)의 잔존 두께보다 얇으므로, 제2둘레부(122b)의 두께(t2)가 제1둘레부(122a)의 두께보다 상대적으로 얇을 수 있다.
컵부(120)의 기저부(121)는, 중앙에 위치한 제1기저부(121a)와, 상기 제1기저부(121a)보다 얇은 두께를 가지며 둘레부(122)와 펀치 엣지(123)로 연결되는 제2기저부(121b)를 포함할 수 있다.
제1기저부(121a)는 중앙부(101)에 대응될 수 있고, 제2기저부(121b)는 함몰부(110)의 내둘레부(113) 및 연결 엣지(115)에 대응될 수 있다. 즉, 중앙부(101)는 제1기저부(121a)를 이룰 수 있고, 내둘레부(113) 및 연결 엣지(115)는 펼쳐져 제2기저부(121b)를 이룰 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 내둘레부(113) 및 연결 엣지(115)의 잔존 두께는 중앙부(101)의 잔존 두께보다 얇으므로, 제2기저부(121b)의 두께(t4)가 제1기저부(121a)의 두께보다 상대적으로 얇을 수 있다.
또한, 제2둘레부(122b)의 두께(t2)는 제2기저부(121b)의 두께보다 얇을 수 있다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 연결부(114)의 잔존 두께가 내둘레부(113) 및 연결 엣지(115)의 잔존 두께보다 얇기 때문이다.
또한, 제1둘레부(122a)의 두께(t1)는 제1기저부(121a)의 두께(t3)보다 얇을 수 있다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 외둘레부(112)의 잔존 두께가 중앙부(101)의 잔존 두께보다 얇기 때문이다.
한편, 연결부(114) 및 내둘레부(113) 길이 비율에 따라, 펀치 엣지(123)의 두께가 달라질 수 있다. 이는, 연결부(114) 또는 내둘레부(113)가 펀치 엣지(123)를 이루고, 앞서 설명한 바와 같이 연결부(114)의 잔존 두께가 내둘레부(113)의 잔존 두께보다 얇기 때문이다.
제1예로, 연결부(114)가 충분히 긴 경우, 연결부(114)는 펼쳐져 제2둘레부(122b)뿐만 아니라 펀치 엣지(123)도 이룰 수 있고. 내둘레부(113)은 펼쳐져 제2기저부(121b)를 이룰 수 있다. 이 경우, 펀치 엣지(123)의 두께는, 제2둘레부(122b)의 두께(t2)와 동일하고 제2기저부(121b)의 두께(t4)보다 얇을 수 있다. 또한, 펀치 엣지(123)는 제2둘레부(122b)와 제2기저면(121b)을 연결할 수 있다.
제2예로, 연결부(114)가 상기 제1예보다 짧을 경우, 연결부(114)는 펼쳐져 제2둘레부(122b)를 이룰 수 있고, 내둘레부(113)는 펼쳐져 펀치 엣지(123) 및 제2기저부(121b)를 이룰 수 있다. 이 경우, 펀치 엣지(123)의 두께는, 제2기저부(121b)의 두께(t4)와 동일하고 제2둘레부(122b)의 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 또한, 펀치 엣지(123)는 제2둘레부(122b)와 제2기저면(121b)을 연결할 수 있다.
제3예로, 연결부(114)가 상기 제2예보다 짧을 경우, 연결부(114)는 펼쳐져 제2둘레부(122b)를 이룰 수 있고, 내둘레부(113)는 펼쳐져 제3둘레부, 펀치 엣지(123) 및 제2기저부(121b)를 이룰 수 있다. 상기 제3둘레부는, 제2둘레부(122b)와 펀치 엣지(123)의 사이 부분일 수 있다. 즉, 컵부(120)의 둘레부(122)는, 제2둘레부(122b)와 연결되며 제2둘레부(122b)보다 두꺼운 두께를 갖는 제3둘레부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 펀치 엣지(123)의 두께는, 상기 제3둘레부 및 제2기저부(121b)의 두께(t4)와 동일하고 제2둘레부(122b)의 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 또한, 펀치 엣지(123)는 상기 제3둘레부와 제2기저면(121b)을 연결할 수 있다.
상기 제1예 내지 제3예를 종합하면, 펀치 엣지(123)의 두께는 제2둘레부(122b)의 두께(t2) 또는 제2기저부(121b)의 두께(t4)와 동일할 수 있다. 또한, 펀치 엣지(123)의 두께는, 제2기저부(121b)의 두께(t4)보다 얇거나, 제2둘레부(122b)의 두께(t2)보다 두꺼울 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.
[부호의 설명]
10: 다이 12: 제1개구
14: 돌출턱 20: 스트리퍼
22: 제2개구 30: 서브 다이
40: 펀치 50: 서브 펀치
100: 파우치 필름 101: 중앙부
110: 함몰부 111: 다이 엣지
112: 외둘레부 113: 내둘레부
114: 연결부 115: 연결 엣지
120: 컵부 121: 기저부
121a: 제1기저부 121b: 제2기저부
122: 둘레부 122a: 제1둘레부
122b: 제2둘레부 130: 테라스

Claims (20)

  1. 파우치 필름을 성형하는 성형 장치에 있어서,
    제1개구가 형성된 다이;
    상기 다이의 상측에서 상기 파우치 필름을 고정시키며 제2개구가 형성된 스트리퍼;
    상기 제1개구 내에서 상기 다이에 대한 높이가 가변되는 서브 다이;
    상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을 가압하며 상기 서브 다이를 마주보는 펀치; 및
    상기 제2개구의 내둘레와 상기 펀치의 외둘레 사이를 통해, 상기 파우치 필름을 상기 제1개구의 내둘레와 상기 서브 다이의 외둘레 사이로 가압하는 서브 펀치를 포함하는 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 펀치는, 상기 서브 다이의 상면과 상기 다이의 상면이 동일 평면 상에 위치한 상태에서 상기 파우치 필름을 1차로 가압하고,
    상기 펀치 및 상기 서브 펀치는, 상기 서브 다이의 상면이 상기 다이의 상면보다 하측에 위치한 상태에서 상기 파우치 필름을 2차로 가압하는 성형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 펀치는, 상기 펀치의 외둘레를 둘러싸도록 배치되는 성형 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이에는, 상기 제1개구의 내둘레에서 상기 서브 다이의 외둘레를 향해 돌출되며 수직 방향으로 상기 서브 펀치와 중첩되는 돌출턱이 형성된 성형 장치.
  5. 파우치 필름을 성형하는 성형 방법에 있어서,
    상기 파우치 필름을, 제1개구가 형성된 다이와 제2개구가 형성된 스트리퍼의 사이에 고정하는 단계;
    서브 펀치가 상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을, 상기 제1개구 내에 위치한 서브 다이의 외둘레와 상기 제1개구의 내둘레 사이로 1차 가압하는 단계; 및
    상기 파우치 필름을 사이에 두고 상기 서브 다이를 마주보는 펀치가, 상기 서브 펀치와 함께 상기 제2개구를 통해 상기 파우치 필름을 상기 제1개구 내로 2차 가압하는 단계를 포함하는 성형 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정하는 단계 및/또는 상기 1차 가압하는 단계에서, 상기 서브 다이 의 상면은 상기 다이의 상면과 동일 평면상에 위치하는 성형 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정하는 단계 및/또는 상기 1차 가압하는 단계에서, 상기 파우치 필름은 상기 서브 다이와 상기 펀치의 사이에 고정되는 성형 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 펀치의 저면은 상기 서브 펀치의 저면과 동일 평면상에 위치하는 성형 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 1차 가압하는 단계에서, 상기 서브 펀치는 상기 파우치 필름에 제1깊이를 갖는 함몰부를 성형하고,
    상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 펀치 및 서브 펀치는 상기 파우치 필름에 상기 제1깊이보다 깊은 제2깊이를 갖는 컵부를 성형하는 성형 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 함몰부가 펴지며 상기 컵부로 성형되는 성형 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 다이에는, 상기 제1개구의 내둘레에서 상기 서브 다이의 외둘레를 향해 돌출되는 돌출턱이 형성되고,
    상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 서브 펀치는 상기 파우치 필름이 상기 돌출턱에 접촉하는 깊이까지 상기 파우치 필름을 가압하는 성형 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 2차 가압하는 단계에서, 상기 서브 다이의 상면은 상기 돌출턱의 상면과 동일 평면상에 위치하는 성형 방법.
  13. 함몰 형상을 갖는 컵부; 및
    상기 컵부의 둘레에 위치한 테라스를 포함하고,
    상기 컵부의 둘레부는,
    상기 테라스와 다이 엣지로 연결되는 제1둘레부; 및
    상기 제1둘레부와 연결되고 상기 제1둘레부보다 얇은 두께를 갖는 제2둘레부를 포함하는 파우치형 전지 케이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 컵부의 기저부는,
    중앙에 위치한 제1기저부; 및
    상기 제1기저부보다 얇은 두께를 가지며 상기 컵부의 둘레부와 펀치 엣지로 연결되는 제2기저부를 포함하는 파우치형 전지 케이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2둘레부의 두께는, 상기 제2기저부의 두께보다 얇은 파우치형 전지 케이스.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1둘레부의 두께는, 상기 제1기저부의 두께보다 얇은 파우치형 전지 케이스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는,
    상기 제2기저부의 두께 또는 상기 제2둘레부의 두께와 동일한 파우치형 전지 케이스.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는,
    상기 제2둘레부의 두께와 동일하고, 상기 제2기저부의 두께보다 얇은 파우치형 전지 케이스.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는,
    상기 제2기저부의 두께와 동일하고, 상기 제2둘레부의 두께보다 두꺼운 파우치형 전지 케이스.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 컵부의 둘레부는,
    상기 제2둘레부와 연결되며 상기 제2둘레부보다 두꺼운 두께를 갖는 제3둘레부를 더 포함하고,
    상기 제3둘레부와 상기 제2기저부를 연결하는 펀치 엣지의 두께는,
    상기 제3둘레부 및 제2기저부의 두께와 동일하고, 상기 제2둘레부의 두께보다 두꺼운 파우치형 전지 케이스.
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