WO2025116331A1 - 실링 장치 - Google Patents

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WO2025116331A1
WO2025116331A1 PCT/KR2024/017202 KR2024017202W WO2025116331A1 WO 2025116331 A1 WO2025116331 A1 WO 2025116331A1 KR 2024017202 W KR2024017202 W KR 2024017202W WO 2025116331 A1 WO2025116331 A1 WO 2025116331A1
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sealing
sealing surface
lead film
lead
pouch
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고명훈
이현상
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LG Energy Solution Ltd
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    • 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 a sealing device for sealing a pouch for a secondary battery.
  • the packaging material, the pouch, and the electrode lead are heat-sealed by a heating block or heating jig, which is a medium that provides heat and pressure.
  • the outer peripheral surface adhesive layer (polypropylene, PP layer) of the pouch which exists in the form of a thin film, is melted by the applied heat, so that the degree of freedom of flow increases, and then is hardened by an appropriate cooling process to form an adhesive.
  • the present invention provides a sealing device capable of suppressing or preventing a phenomenon in which a lead film covering a lead metal flows in the inside-outside direction of a pouch during sealing.
  • a sealing device may include a sealing block having at least one sealing surface configured to seal a lead film that wraps a lead metal of an electrode lead and a pouch that surrounds the lead film and pressurizes the lead film and the pouch, which overlap each other, and a sealing protrusion that protrudes from the sealing surface in a pressing direction of the sealing block with a predetermined thickness to suppress or prevent the lead film from flowing in the width direction of the sealing surface and is provided on a portion of the sealing surface.
  • the above sealing surface may include a first sealing surface provided to seal a central portion of the lead film overlapping the lead metal, and a second sealing surface formed at a step from the first sealing surface on both sides of the first sealing surface to seal an edge portion of the lead film.
  • the above sealing projection may be provided on the second sealing surface.
  • the above sealing projection may have a shape extending along a length direction perpendicular to the width direction of the second sealing surface.
  • the above sealing projections may be provided in multiple numbers spaced apart in the width direction of the second sealing surface.
  • the above sealing projection can be formed at a widthwise end of the second sealing surface.
  • the above sealing protrusion may include a first sealing protrusion formed on the second sealing surface, and a second sealing protrusion provided spaced apart from the first sealing protrusion in the width direction of the second sealing surface.
  • the first sealing protrusion may be formed at one end of the second sealing surface, and the second sealing protrusion may be formed at the other end of the second sealing surface.
  • the above sealing surface may further include a third sealing surface positioned on the opposite side of the first sealing surface with respect to the second sealing surface and sealing the pouches together, and the sealing protrusion may further include a third sealing protrusion provided on the third sealing surface and extending from the second sealing protrusion.
  • the above sealing blocks may be provided as a pair spaced apart from each other in the pressing direction.
  • a sealing device can suppress or prevent a phenomenon in which a lead film covering a lead metal flows in the inner-outer direction of a pouch during sealing. As a result, the durability and quality of a pouch-type secondary battery can be improved.
  • configurations according to the embodiments of the present invention may include effects that can be easily predicted by those skilled in the art.
  • Figure 1 is a perspective view of a sealing block of a sealing device according to a comparative example of the present invention.
  • Figure 2 is an enlarged view of the sealing portion shown in Figure 1.
  • FIG. 3 is a drawing schematically showing a form in which a sealing device according to a comparative example of the present invention seals a lead film and a pouch.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a cross-section taken along line I-I of Figure 3.
  • Figure 5 shows a phenomenon in which the lead film protrudes in the width direction of the sealing surface during the sealing process.
  • Figure 6 is a perspective view of a sealing block of a sealing device according to Example 1 of the present invention.
  • Figure 7 is an enlarged view of the sealing portion shown in Figure 6.
  • FIG. 8 is a drawing schematically showing a form in which a sealing device according to Example 1 of the present invention seals a lead film and a pouch.
  • Fig. 9 is a cross-sectional view showing a cross-section taken along line II-II of Fig. 8.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view showing a cross-section taken along line III-III of Fig. 8.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a portion of a sealing portion of a sealing device according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 12 is a drawing schematically showing a form in which a sealing device according to Example 2 of the present invention seals a lead film and a pouch.
  • the adhesive layer on the outer surface of the pouch which exists in the form of a thin film, becomes fluid due to the applied heat and pressure, and its thickness becomes thinner compared to the state before normal bonding, and is pushed out in both lateral directions due to the inherent characteristics of the applied pressure and the fluid state. Due to this pushing (leakage) phenomenon, the heat-sealed adhesive layer itself may be dug in a V shape to generate a sharp part, or the heat-sealed adhesive layer may be formed in an unequal wave shape, which may affect the durability and quality of the pouch-type secondary battery.
  • a sealing device provides a sealing device capable of suppressing or preventing a phenomenon in which a lead film wrapping a lead metal flows in the inside-outside direction of a pouch during sealing.
  • FIGS. 1 to 5 illustrate sealing devices according to comparative examples of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a sealing block (1) of a sealing device according to a comparative example of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial perspective view of a sealing portion (10) of a sealing block (1) of a sealing device according to a comparative example of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically illustrating a form in which a sealing device according to a comparative example of the present invention seals a lead film (6) and a pouch (7).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 3.
  • FIG. 5 illustrates a phenomenon in which a lead film (6) protrudes in the width direction (y) of a sealing surface during a sealing process.
  • the sealing block (1) of the sealing device according to the comparative example of the present invention may include a sealing portion (10).
  • the sealing portion (10) may be provided on a part of the sealing block (1), and may be provided to seal the lead film (6) that wraps the lead metal (5) of the electrode lead of the secondary battery, and the pouch (7) that surrounds the lead film (6).
  • the sealing portion (10) may pressurize and heat the lead film (6) and the pouch (7) that surrounds it, thereby heat-fusing the pouch (7) and the lead film (6).
  • a pair of sealing blocks (1) may pressurize and heat the lead film (6) and the pouch (7) that surrounds it from above and below, thereby heat-fusing the pouch (7) and the lead film (6).
  • the sealing portion (10) may include a plurality of sealing surfaces (11, 12, 13) which are surfaces on which the pouch (7) and the lead film (6) are pressed.
  • the sealing surfaces (11, 12, 13) may be provided to contact the pouch (7) surrounding the lead film (6) to pressurize the pouch (7) and transfer heat to the pouch (7).
  • the sealing surfaces (11, 12, 13) may include a first sealing surface (11), a second sealing surface (12), and a third sealing surface (13).
  • the first sealing surface (11) may be provided to seal the central portion of the lead film (6) overlapping the lead metal (5) of the electrode lead.
  • the first sealing surface (11) may be provided to seal the central portion of the lead film (6) and the pouch (7) by pressurizing and heating.
  • the second sealing surface (12) may be provided to seal the left and right edge portions of the lead film (6).
  • the second sealing surface (12) may be provided on both sides of the first sealing surface (11) and may be formed with a predetermined thickness in a pressing direction of the sealing block (1) from the first sealing surface (11). According to one embodiment, the second sealing surface (12) may be formed to be higher by a predetermined height than the first sealing surface (11).
  • the third sealing surface (13) may be provided on the outer side of the second sealing surface (12) and may be used to seal adjacent pouches (7) by pressurizing and heating the pouches (7).
  • the lead film (6) surrounding the lead metal (5) and the pouch (7) surrounding the lead film (6) can be sealed by the sealing portion (10) of the sealing block (1).
  • the edge portion of the lead film (6) that does not overlap with the lead metal (5) can be sealed by the second sealing surface (12) of the sealing portion (10).
  • the second sealing surface (12) can be provided in the form of a flat plate without a protrusion.
  • a heated lead film (6) when pressurized in an up-and-down direction by a sealing portion (10) provided on a pair of sealing blocks (1), the molten lead film (6) can be pushed out in the left-right and/or up-and-down directions of the pouch.
  • FIG. 5 it is possible to confirm the phenomenon of the lead film (6) leaking out during the process of the sealing part (10) sealing the pouch (7) and the lead film (6).
  • the lead film (6) which is pressed from both directions by a pair of flat-shaped second sealing surfaces (12), may protrude in the width direction (y) of the second sealing surfaces (12) (as indicated by (a) in FIG. 5) due to the pressure applied from both directions.
  • FIG. 3 also indicates that the lead film (6) may protrude in the width direction (y) of the second sealing surface (12).
  • Figures 6 and 7 illustrate a sealing device according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a sealing block (2) of a sealing device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 7 is a partial perspective view showing a sealing portion (20) of a sealing block (2) of a sealing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the sealing block (2) of the sealing device according to Embodiment 1 of the present invention may include a sealing portion (20).
  • the sealing portion (20) may be provided at a portion of the sealing block (2) and may be provided to seal a lead film (6) that wraps a lead metal (5) of an electrode lead of a secondary battery and a pouch (7) that surrounds the lead film (6).
  • the sealing portion (20) may pressurize and heat the lead film (6) and the pouch (7) that surrounds it to thermally fuse the pouch (7) and the lead film (6).
  • sealing blocks (2) in which the sealing portion (20) is provided may be provided as a pair that are spaced apart from each other in the pressing direction of the sealing blocks (2).
  • a pair of sealing blocks (2) may pressurize and heat the lead film (6) and the pouch (7) surrounding it from above and below to heat-fuse the pouch (7) and the lead film (6).
  • the sealing portion (20) may include a plurality of sealing surfaces (21, 22, 23) which are surfaces on which the pouch (7) and the lead film (6) are pressed.
  • the sealing surfaces (21, 22, 23) may be provided to contact the pouch (7) surrounding the lead film (6) to pressurize the pouch (7) and transfer heat to the pouch (7).
  • the sealing surfaces (21, 22, 23) may include a first sealing surface (21), a second sealing surface (22), and a third sealing surface (23).
  • the first sealing surface (21) may be provided to seal the central portion of the lead film (6) overlapping the lead metal (5) of the electrode lead.
  • the first sealing surface (21) may seal the central portion of the lead film (6) and the pouch (7) by pressurizing and heating.
  • the second sealing surface (22) may be provided to seal the left and right edge portions of the lead film (6).
  • the second sealing surface (22) may be provided on both sides of the first sealing surface (21), and may be formed with a predetermined thickness in a pressing direction of the sealing block (2) from the first sealing surface (21). According to one embodiment, the second sealing surface (22) may be formed to be higher by a predetermined height than the first sealing surface (21).
  • an inclined portion (212) may be formed at a connection portion between the second sealing surface (22) and the first sealing surface (21) to be inclined due to the step.
  • the third sealing surface (23) is provided on the outside of the second sealing surface (22), and can seal adjacent pouches (7) by pressurizing and heating the pouches (7).
  • the sealing portion (20) of the sealing device according to Embodiment 1 of the present invention may include a sealing projection (25).
  • the sealing projection (25) may be provided on a portion of the sealing surface (21, 22, 23) to suppress or prevent leakage of the lead film (6) during sealing.
  • the sealing projection (25) may be formed to protrude from the sealing surface (21, 22, 23) in the pressing direction of the sealing block (2), for example, in a direction perpendicular to the sealing surface (21, 22, 23), with a predetermined thickness.
  • the sealing protrusion (25) may be provided on the second sealing surface (22).
  • the sealing protrusion (25) may be formed to protrude from the second sealing surface (22) with a predetermined thickness, and may be formed on a portion of the second sealing surface (22) provided to seal the left and right edge portions of the lead film (6).
  • the sealing protrusion (25) may have a shape that extends in a length direction perpendicular to the width direction of the second sealing surface (22). In other words, the sealing protrusion (25) may be formed in the shape of a bar having a rectangular shape.
  • the sealing protrusions (25) may be provided in multiple pieces.
  • the sealing protrusions (25) may be formed as a pair.
  • the sealing protrusions (25) may include a first sealing protrusion (251) and a second sealing protrusion (252) that is provided spaced apart from the first sealing protrusion (251) in the width direction of the second sealing surface (22).
  • the first sealing protrusion (251) and the second sealing protrusion (252) may be spaced apart from each other in parallel in the width direction of the second sealing surface (22).
  • the first sealing protrusion (251) and the second sealing protrusion (252) may be positioned at each of the widthwise ends of the second sealing surface (22).
  • the first sealing protrusion (251) may be positioned at the inner end of the sealing surface (21, 22, 23) where the electrode assembly (not shown) is positioned, and the second sealing protrusion (252) may be positioned at the outer end of the sealing surface (21, 22, 23) facing outward.
  • the first sealing protrusion (251) and the second sealing protrusion (252) may be formed with, for example, the same width and length.
  • the thickness of the first sealing protrusion (251) and the second sealing protrusion (252) protruding from the second sealing surface (22) may also be the same.
  • the first sealing projection (251) and the second sealing projection (252) have a shape that extends in a longitudinal direction perpendicular to the width direction of the second sealing surface (22), but can extend to the inclined portion (212) connecting the first sealing surface (21) and the second sealing surface (22).
  • the width direction (y) of the second sealing surface (22) can be the length direction of the lead metal (5), that is, the inner-outer direction of the pouch (7).
  • Fig. 8 is a plan view schematically showing a form in which a sealing device according to Example 1 of the present invention seals a lead film (6) and a pouch (7).
  • Fig. 9 is a cross-sectional view showing a cross-section taken along line II-II of Fig. 8.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view showing a cross-section taken along line III-III of Fig. 8.
  • a sealing protrusion (25) may be provided on a second sealing surface (22) that seals an edge portion of a lead film (6) that does not overlap with a lead metal (5).
  • a pair of sealing protrusions (25) may be provided on the second sealing surface (22) spaced apart from each other in the width direction of the second sealing surface (22).
  • the first sealing protrusion (251) may be formed on an inner end of the second sealing surface (22), and the second sealing protrusion (252) may be formed on an outer end of the second sealing surface (22).
  • a greater pressure (p) can be formed on the lead film (6) at a position corresponding to the sealing protrusion (25) on the second sealing surface (22) than on a portion where the sealing protrusion (25) is not formed.
  • pressure (p) due to the sealing protrusion (25) is generated at a portion of the lead film (6) corresponding to the inner and outer ends of the second sealing surface (22), and as a result, the phenomenon of the lead film (6) being detached from the corresponding position in the width direction (y) of the second sealing surface (22), i.e., in the direction toward the inner-outer ends of the second sealing surface (22) (inner-outer direction of the pouch) can be suppressed or prevented.
  • the lead film (6) pressed by the second sealing surface (22) can move in a direction that fills the gap (s) generated between the pouch (7) and the lead film (6) instead of being separated in the inner-outer direction of the pouch (7) (see FIG. 10).
  • a gap (s) can be generated between the pouch (7) and the lead film (6) due to the shape of the sealing portion (20), and the lead film (6) that is deformed by being heat-sealed and pressed can flow in the longitudinal direction (b) perpendicular to the width direction of the second sealing portion (20) to fill the gap (s).
  • Figures 11 and 12 illustrate a sealing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Figure 11 is a partial perspective view illustrating a sealing portion (30) of a sealing device according to Embodiment 2 of the present invention
  • Figure 12 is a plan view schematically illustrating a form in which a sealing device according to Embodiment 2 of the present invention seals a lead film (6) and a pouch (7).
  • the sealing device according to Embodiment 2 of the present invention may differ from Embodiment 1 in that it further includes a third sealing protrusion (353). Except for this difference, it should be noted that the contents of the secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention described above can be commonly applied to Embodiment 2 as well, and therefore, contents common to Embodiment 1 will be omitted as much as possible, and Embodiment 2 will be described focusing on the differences from Embodiment 1.
  • the sealing device according to the second embodiment of the present invention may further include a third sealing protrusion (353).
  • the third sealing protrusion (353) may be provided on the third sealing surface (33) by extending from the second sealing protrusion (352) formed on the second sealing surface (32).
  • the third sealing protrusion (353) may be formed by protruding from the third sealing surface (33) to a predetermined thickness.
  • the third sealing surface (33) may be provided on the outer side of the second sealing surface (32) that seals the edge of the lead film (6) and may be a surface that seals the pouches (7) together.
  • a first sealing surface (31) may be formed to seal the central portion of the lead film (6) overlapping the lead metal (5) of the electrode lead, and on the other side, a third sealing surface (33) may be formed to seal adjacent pouches (7).
  • a first sealing protrusion (351) and a second sealing protrusion (352) may be formed on the inner and outer ends in the width direction of the second sealing surface (32), respectively, and the second sealing protrusion (351) and the second sealing protrusion (352) may be formed with the same length and width. As described above, the first sealing protrusion (351) and the second sealing protrusion (352) may prevent the lead film (6) from protruding in the width direction (y) of the second sealing surface (32) during sealing.
  • the third sealing protrusion (353) may be formed in a form extending from the second sealing protrusion (352).
  • the third sealing protrusion (353) and the second sealing protrusion (352) may be connected integrally.
  • the third sealing protrusion (353) may have the same width and thickness as the second sealing protrusion (352) and the first sealing protrusion (351).
  • the third sealing protrusion (353) is additionally formed on the third sealing surface (33) in a form connected to the second sealing protrusion (352), thereby additionally suppressing or preventing the lead film (6) from flowing out in the direction toward the outside of the pouch (7) (as indicated by (c) of FIG. 12).

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 실링 장치는, 전극 리드의 리드 메탈을 감싸는 리드 필름과, 상기 리드 필름을 둘러싸는 파우치를 실링하도록 마련되고, 서로 오버랩된 상기 리드 필름과 상기 파우치를 가압하도록 마련되는 적어도 하나의 실링면을 구비하는 실링 블록, 및 상기 리드 필름이 상기 실링면의 폭 방향으로 유동되는 것을 방지하도록 상기 실링면으로부터 상기 실링 블록의 가압 방향으로 소정의 두께로 돌출되어 상기 실링면의 일 부분에 마련되는 실링 돌기를 포함할 수 있다.

Description

실링 장치
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2023년 11월 29 일자 한국 특허 출원 제10-2023-0169683 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지용 파우치를 실링하는 실링 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
파우치형 이차 전지의 제조 과정에 있어서, 포장재인 파우치와 전극 리드는 열과 압력을 제공하는 매체인 히팅 블록 내지 히팅 지그에 의하여 열융착된다. 필름 박막 형태로 존재하는 파우치 외주면 접착층(PolyPropylene, PP층)은 가해진 열에 의하여 용융 상태가 되어 유동 자유도가 증대된 후, 적절한 식힘 과정에 의해 경화되는 과정을 통해 접착되게 된다.
본 발명은 리드 메탈을 감싸는 리드 필름이 실링시 파우치의 내부-외부 방향으로 유동되는 현상을 억제 또는 방지할 수 있는 실링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실링 장치는, 전극 리드의 리드 메탈을 감싸는 리드 필름과, 상기 리드 필름을 둘러싸는 파우치를 실링하도록 마련되고, 서로 오버랩된 상기 리드 필름과 상기 파우치를 가압하도록 마련되는 적어도 하나의 실링면을 구비하는 실링 블록, 및 상기 리드 필름이 상기 실링면의 폭 방향으로 유동되는 것을 억제 또는 방지하도록 상기 실링면으로부터 상기 실링 블록의 가압 방향으로 소정의 두께로 돌출되어 상기 실링면의 일 부분에 마련되는 실링 돌기를 포함할 수 있다.
상기 실링면은, 상기 리드 메탈과 오버랩되는 상기 리드 필름의 중앙 부분을 실링하도록 마련되는 제1 실링면, 및 상기 리드 필름의 가장자리 부분을 실링하도록 상기 제1 실링면의 양 측부에 상기 제1 실링면과 단차지게 형성되는 제2 실링면을 포함할 수 있다.
상기 실링 돌기는 상기 제2 실링면에 마련될 수 있다.
상기 실링 돌기는 상기 제2 실링면의 폭 방향에 수직인 길이 방향을 따라 연장되는 형태를 가질 수 있다.
상기 실링 돌기는 복수 개가 상기 제2 실링면의 폭 방향으로 이격되어 마련될 수 있다.
상기 실링 돌기는, 상기 제2 실링면의 폭방향 단부에 형성될 수 있다.
상기 실링 돌기는, 상기 제2 실링면에 형성되는 제1 실링 돌기, 및 상기 제2 실링면의 폭 방향으로 상기 제1 실링 돌기와 이격되어 마련되는 제2 실링 돌기를 포함할 수 있다.
상기 제1 실링 돌기는 상기 제2 실링면의 일 단부에 형성되고, 상기 제2 실링 돌기는 상기 제2 실링면의 타 단부에 형성될 수 있다.
상기 실링면은, 상기 제2 실링면을 기준으로 상기 제1 실링면의 반대편에 위치하며 상기 파우치끼리 실링시키는 제3 실링면을 더 포함하고, 상기 실링 돌기는, 상기 제3 실링면에 마련되며 상기 제2 실링 돌기로부터 연장되는 제3 실링 돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 실링 블록은 상기 가압 방향으로 서로 이격되어 배치되는 한 쌍으로 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실링 장치는 리드 메탈을 감싸는 리드 필름이 실링시 파우치의 내부-외부 방향으로 유동되는 현상을 억제 또는 방지할 수 있다. 이로써, 파우치형 이차전지의 내구성 및 품질이 향상될 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 실시예에 따른 구성들로부터 당업자가 용이하게 예측 가능한 효과들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 비교예에 따른 실링 장치의 실링 블록의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실링부 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 실링 장치가 리드 필름과 파우치를 실링하는 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 I-I 선을 따라 자른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5는 실링 과정에서 리드 필름이 실링면의 폭 방향으로 돌출되는 현상을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치의 실링 블록의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실링부 부분의 확대도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치가 리드 필름과 파우치를 실링하는 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 II-II 선을 따라 자른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8의 III-III 선을 따라 자른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치의 실링부의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치가 리드 필름과 파우치를 실링하는 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
첨부된 도면의 일부에서, 대응하는 구성요소에는 동일 또는 유사한 도면부호 또는 참조부호를 부여한다. 당업자는 본 도면이 요소들을 단순하고 명확하게 도시하고 있으며, 반드시 척도에 맞춰 그려지지 않았다는 점을 이해한다. 예를 들어, 다양한 실시예에 대한 이해를 돕기 위해, 도면에 도시된 일부 요소들의 치수는 다른 요소들에 비해 과장되어 표시될 수 있다. 또한, 상업적으로 실시 가능한 실시예에서 유용 내지 필수적인 공지 기술의 요소들은 본 발명의 다양한 실시예의 취지를 방해하지 않도록 종종 묘사되지 않을 수 있다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 실시예들의 여러 양태(aspects) 중 하나이며, 일 실시예를 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 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.
또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
파우치형 이차 전지의 제조 과정에 있어서, 포장재인 파우치와 전극 리드의 열융착시 필름 박막 형태로 존재하는 파우치 외주면의 접착층은 가해진 열과 압력에 의하여 유동 상태가 되어 통상적으로 접착되기 전 상태와 대비하여 그 두께가 얇아지게 되며, 가해진 압력 및 유동 상태의 본질적 특성 등에 의하여 양 측면 방향으로 밀려나게 된다. 이러한 밀림(유출) 현상으로 인하여 열융착된 접착층 자체에 V자 형태로 파여져 뾰족한 부분이 발생하거나, 열융착된 접착층에 부등적인 물결 형상으로 형성되어 파우치형 이차전지의 내구성 및 품질에 영향을 미칠 수 있다.
이 같은 점을 감안하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실링 장치는 리드 메탈을 감싸는 리드 필름이 실링시 파우치의 내부-외부 방향으로 유동되는 현상을 억제 또는 방지할 수 있는 실링 장치를 제공한다.
비교예
도 1 내지 도 5는 본 발명의 비교예에 따른 실링 장치를 나타낸다. 도 1은 본 발명의 비교예에 따른 실링 장치의 실링 블록(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 비교예에 따른 실링 장치의 실링 블록(1)의 실링부(10)의 부분 사시도이다. 도 3은 본 발명의 비교예에 따른 실링 장치가 리드 필름(6)과 파우치(7)를 실링하는 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3의 I-I 선을 따라 자른 단면을 나타내는 단면도이다. 도 5는 실링 과정에서 리드 필름(6)이 실링면의 폭 방향(y)으로 돌출되는 현상을 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 비교예에 따른 실링 장치의 실링 블록(1)은 실링부(10)를 포함할 수 있다.
실링부(10)는 실링 블록(1)의 일 부분에 마련될 수 있으며, 이차 전지의 전극 리드의 리드 메탈(5)을 감싸는 리드 필름(6)과 리드 필름(6)을 둘러싸는 파우치(7)를 실링하도록 마련될 수 있다. 실링부(10)는 리드 필름(6)과 이를 둘러싸는 파우치(7)를 가압 및 가열하여 파우치(7)와 리드 필름(6)을 열융착시킬 수 있다. 도 1의 경우 실링부(10)가 형성된 실링 블록(1)을 한 쪽만 보여주고 있지만, 실링부(10)가 형성된 실링 블록(1)은 전극 리드와 파우치(7)의 일 측과 타 측에 한 쌍으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 실링 블록(1)이 위 아래에서 리드 필름(6)과 이를 둘러싸는 파우치(7)를 가압 및 가열하여 파우치(7)와 리드 필름(6)을 열융착 시킬 수 있다.
실링부(10)는 파우치(7)와 리드 필름(6)이 압착되는 면인 복수의 실링면(11, 12, 13)을 포함할 수 있다. 실링면(11, 12,13)은 리드 필름(6)을 둘러싸는 파우치(7)에 맞닿아 파우치(7)를 가압하고 파우치(7)에 열을 전달하도록 마련될 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 실링면(11, 12, 13)은 제1 실링면(11), 제2 실링면(12) 및 제3 실링면(13)을 포함할 수 있다.
제1 실링면(11)은 전극 리드의 리드 메탈(5)과 오버랩되는 리드 필름(6)의 중앙 부분을 실링하도록 마련될 수 있다. 제1 실링면(11)은 리드 필름(6)의 중앙 부분과 파우치(7)를 가압 및 가열하여 실링할 수 있다. 제2 실링면(12)은 리드 필름(6)의 좌우측 가장자리 부분을 실링하도록 마련될 수 있다. 제2 실링면(12)은 제1 실링면(11)의 양 측부에 마련되면서, 제1 실링면(11)으로부터 실링 블록(1)의 가압 방향으로 소정의 두께로 단차지게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제2 실링면(12)은 제1 실링면(11)보다 일정 높이 만큼 높게 형성될 수 있다. 제3 실링면(13)은 제2 실링면(12)의 외측에 마련되어, 파우치(7)를 가압 및 가열하여 인접한 파우치(7)끼리 실링시킬 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 리드 메탈(5)을 감싸는 리드 필름(6)과, 리드 필름(6)을 둘러싸는 파우치(7)는 실링 블록(1)의 실링부(10)에 의하여 실링될 수 있다. 이때, 리드 메탈(5)과 오버랩되지 않는 리드 필름(6)의 가장자리 부분은 실링부(10)의 제2 실링면(12)에 의하여 실링될 수 있다. 본 발명의 비교예에 따른 실링 장치에서 제2 실링면(12)은 돌출부가 없는 평판의 형태로 마련될 수 있다. 평판 형태의 제2 실링면(12)에 의하여 리드 필름(6)이 양 방향에서 가압되는 경우, 리드 필름(6)의 유출 현상이 발생될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 실링 블록(1)에 마련되는 실링부(10)에 의해 가열된 리드 필름(6)이 위 아래 방향에서 가압되는 경우 용융상태의 리드 필름(6)이 파우치의 좌 우 및/또는 위 아래 방향으로 밀려가며 유출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 실링부(10)가 파우치(7)와 리드 필름(6)을 실링하는 과정에서 발생되는 리드 필름(6)의 유출 현상을 확인할 수 있다. 한 쌍의 평판 형태의 제2 실링면(12)에 의하여 양 방향에서 가압되는 리드 필름(6)은, 양 방향에서 가해지는 압력으로 인하여 제2 실링면(12)의 폭 방향(y)으로 (도 5에 (a)로 표시된 바와 같이) 돌출될 수 있다. 도 3에서도 유사하게 제2 실링면(12)의 폭 방향(y)으로 돌출될 수 있음을 표시하였다. 이와 같이 리드 필름(6)이 제2 실링면(12)의 폭 방향(y)으로 돌출되는 경우, 리드 필름(6)을 둘러싸는 파우치(7)의 표면이 파이거나 주름이 발생될 수 있으며, 나아가 파우치(7)와 리드 필름(6)의 사이에 유격이 발생되는 등의 문제가 생길 수 있다. 이하의 도면들을 참조하여, 이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 실링 장치에 대하여 설명하기로 한다.
실시예 1
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치의 실링 블록(2)의 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치의 실링 블록(2)의 실링부(20)를 나타내는 부분 사시도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치의 실링 블록(2)은 실링부(20)를 포함할 수 있다. 실링부(20)는 실링 블록(2)의 일 부분에 마련될 수 있으며, 이차 전지의 전극 리드의 리드 메탈(5)을 감싸는 리드 필름(6)과 리드 필름(6)을 둘러싸는 파우치(7)를 실링하도록 마련될 수 있다. 실링부(20)는 리드 필름(6)과 이를 둘러싸는 파우치(7)를 가압 및 가열하여 파우치(7)와 리드 필름(6)을 열융착시킬 수 있다.
도 6의 경우 실링부(20)가 형성된 실링 블록(2)을 한쪽만 보여주고 있지만, 실링부(20)가 마련된 실링 블록(2)은 실링 블록(2)의 가압 방향으로 서로 이격되어 배치되는 한 쌍으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 실링 블록(2)이 위 아래에서 리드 필름(6)과 이를 둘러싸는 파우치(7)를 가압 및 가열하여 파우치(7)와 리드 필름(6)을 열융착 시킬 수 있다.
실링부(20)는 파우치(7)와 리드 필름(6)이 압착되는 면인 복수의 실링면(21, 22, 23)을 포함할 수 있다. 실링면(21, 22,23)은 리드 필름(6)을 둘러싸는 파우치(7)에 맞닿아 파우치(7)를 가압하고 파우치(7)에 열을 전달하도록 마련될 수 있다. 도 7에 도시한 바와 같이 실링면(21, 22, 23)은 제1 실링면(21), 제2 실링면(22) 및 제3 실링면(23)을 포함할 수 있다.
제1 실링면(21)은 전극 리드의 리드 메탈(5)과 오버랩되는 리드 필름(6)의 중앙 부분을 실링하도록 마련될 수 있다. 제1 실링면(21)은 리드 필름(6)의 중앙 부분과 파우치(7)를 가압 및 가열하여 실링할 수 있다. 제2 실링면(22)은 리드 필름(6)의 좌우측 가장자리 부분을 실링하도록 마련될 수 있다. 제2 실링면(22)은 제1 실링면(21)의 양 측부에 마련되면서, 제1 실링면(21)으로부터 실링 블록(2)의 가압 방향으로 소정의 두께로 단차지게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제2 실링면(22)은 제1 실링면(21)보다 일정 높이 만큼 높게 형성될 수 있다. 또한 제2 실링면(22)과 제1 실링면(21)의 연결부에는 단차로 인해 경사지게 마련되는 경사부(212)가 형성될 수 있다. 제3 실링면(23)은 제2 실링면(22)의 외측에 마련되어, 파우치(7)를 가압 및 가열하여 인접한 파우치(7)끼리 실링시킬 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치의 실링부(20)는 실링 돌기(25)를 포함할 수 있다. 실링 돌기(25)는 실링시 리드 필름(6)의 유출 현상을 억제 또는 방지하도록 실링면(21, 22, 23)의 일 부분에 마련될 수 있다. 실링 돌기(25)는 실링면(21, 22, 23)으로부터 실링 블록(2)의 가압 방향으로, 예를 들면, 실링면(21, 22, 23)과 수직 방향으로, 소정의 두께로 돌출되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 실링 돌기(25)는 제2 실링면(22)에 마련될 수 잇다. 실링 돌기(25)는 제2 실링면(22)으로부터 소정의 두께로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 리드 필름(6)의 좌우측 가장자리 부분을 실링하도록 마련된 제2 실링면(22)의 일 부분에 형성될 수 있다. 실링 돌기(25)는 제2 실링면(22)의 폭 방향에 수직인 길이 방향으로 연장되는 형태를 가질 수 있다. 다시 말해 실링 돌기(25)는 장방형의 형태를 가지는 바(bar)의 형상으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 실링 돌기(25)는 복수 개로 마련될 수 있다. 예컨대, 실링 돌기(25)는 한 쌍으로 형성될 수 있다. 이 경우 실링 돌기(25)는 제1 실링 돌기(251)와, 제2 실링면(22)의 폭 방향으로 제1 실링 돌기(251)와 이격되어 마련되는 제2 실링 돌기(252)를 포함할 수 있다. 제1 실링 돌기(251)와 제2 실링 돌기(252)는 제2 실링면(22)의 폭 방향으로 서로 평행하게 이격될 수 있다.
제1 실링 돌기(251)와 제2 실링 돌기(252)는 제2 실링면(22)의 폭 방향 양 단부에 각각 위치될 수 있다. 제1 실링 돌기(251)는 전극조립체(미도시)가 위치되는 실링면(21, 22, 23)의 내측 단부에, 제2 실링 돌기(252)는 외부를 향하는 실링면(21, 22, 23)의 외측 단부에 각각 위치될 수 있다. 제1 실링 돌기(251)와 제2 실링 돌기(252)는 예컨대 동일한 폭과 길이로 형성될 수 있다. 제1 실링 돌기(251)와 제2 실링 돌기(252)가 제2 실링면(22)로부터 돌출된 두께 또한 동일할 수 있다. 제1 실링 돌기(251)와 제2 실링 돌기(252)는 제2 실링면(22)의 폭 방향의 수직인 길이 방향으로 연장되는 형태를 가지되, 제1 실링면(21)과 제2 실링면(22)을 연결하는 경사부(212)까지 연장될 수 있다.
이러한 실링 돌기(25)의 구성을 채용함으로써, 실링부(20)에 의한 리드 필름(6)과 파우치(7)의 실링시 리드 필름(6)이 제2 실링면(22)의 폭 방향(y)으로 유출되는 현상이 억제 또는 방지될 수 있다. 제2 실링면(22)의 폭 방향(y)은 리드 메탈(5)의 길이 방향, 즉 파우치(7)의 내-외부 방향일 수 있다. 실링 돌기(25)가 리드 필름(6)의 유출을 억제 또는 방지하는 메커니즘에 대하여 이하 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 실링 장치가 리드 필름(6)과 파우치(7)를 실링하는 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 9는 도 8의 II-II 선을 따라 자른 단면을 나타내는 단면도이다. 도 10은 도 8의 III-III 선을 따라 자른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따라, 실링 돌기(25)는 리드 메탈(5)과 오버랩되지 않는 리드 필름(6)의 가장자리 부분을 실링하는 제2 실링면(22)에 마련될 수 있다. 한 쌍의 실링 돌기(25)는 제2 실링면(22)상에서 제2 실링면(22)의 폭 방향으로 서로 이격되어 마련될 수 있다. 제1 실링 돌기(251)는 제2 실링면(22)의 내측 단부에, 제2 실링 돌기(252)는 제2 실링면(22)의 외측 단부에 각각 형성될 수 있다.
실링부(20)가 파우치(7)를 가압하는 경우, 제2 실링면(22) 상에서 실링 돌기(25)에 대응되는 위치의 리드 필름(6)에는 실링 돌기(25)가 형성되지 않은 부분보다 더 큰 압력(p)이 형성될 수 있다.
다시 말해, 제2 실링면(22)의 내측 단부와 외측 단부에 대응되는 리드 필름(6)의 부분에 실링 돌기(25)로 인한 압력(p)이 발생되고, 이로 인하여 해당 위치에서 리드 필름(6)이 제2 실링면(22)의 폭 방향(y), 즉 제2 실링면(22)의 내측-외측 단부를 향하는 방향(파우치의 내-외부 방향)으로 이탈되는 현상이 억제 또는 방지될 수 있다.
이 경우, 제2 실링면(22)에 의하여 가압된 리드 필름(6)은 파우치(7)의 내-외부 방향으로 이탈되는 대신 파우치(7)와 리드 필름(6)사이에 발생되는 공극(s)을 메우는 방향으로 이동될 수 있다(도 10 참조). 파우치(7)와 리드 필름(6)사이에는 실링부(20)의 형상으로 인한 공극(s)이 발생될 수 있는데, 열융착 가압되어 형태가 변형되는 리드 필름(6)은 제2 실링부(20)의 폭 방향에 수직인 길이 방향(b)으로 유동되어 공극(s)을 메울 수 있다.
실시예 2
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치를 나타낸다. 도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치의 실링부(30)를 나타내는 부분 사시도이며, 도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치가 리드 필름(6)과 파우치(7)를 실링하는 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치는 제3 실링 돌기(353)를 더 포함한다는 점에서 실시예 1과 차이가 있을 수 있다. 이 같은 차이점을 제외하고, 앞서 설명한 본 발명의 실시예 1에 따른 이차 전지에 대한 내용은 실시예 2에도 공통적으로 적용될 수 있음을 밝혀 두며, 따라서 실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고, 실시예 1과의 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 장치는 제3 실링 돌기(353)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 제3 실링 돌기(353)는 제2 실링면(32)에 형성된 제2실링 돌기(352)로부터 연장되어 제3 실링면(33)에 마련될 수 있다. 제1 실링 돌기(351) 및 제2 실링 돌기(352)와 마찬가지로 제3 실링 돌기(353)는 제3 실링면(33)으로부터 소정의 두께로 돌출되어 형성될 수 있다. 제3 실링면(33)은 리드 필름(6)의 가장자리를 실링하는 제2 실링면(32)의 외측에 마련되어 파우치(7)끼리 실링시키는 면일 수 있다. 제2 실링면(32)을 기준으로 일 측에는 전극 리드의 리드 메탈(5)과 오버랩되는 리드 필름(6)의 중앙 부분을 실링하도록 형성되는 제1 실링면(31)이, 타 측에는 인접한 파우치(7)끼리 실링 시킬 수 있도록 형성된 제3 실링면(33)이 마련될 수 있다.
제2 실링면(32)의 폭 방향 내측 단부와 외측 단부에는 각각 제1 실링 돌기(351)와 제2 실링 돌기(352)가 형성될 수 있으며, 제2 실링 돌기(351)와 제2 실링 돌기(352)는 동일한 길이와 폭으로 형성될 수 있다. 제1 실링 돌기(351)와 제2 실링 돌기(352)는 상술한 바와 같이 실링시 리드 필름(6)이 제2 실링면(32)의 폭 방향(y)으로 돌출되는 현상을 방지할 수 있다.
제3 실링 돌기(353)는 제2 실링 돌기(352)로부터 연장되는 형태로 형성될 수 있다. 예컨대 제3 실링 돌기(353)와 제2 실링 돌기(352)는 일체로 연결될 수 있다. 이 경우 예컨대 제3 실링 돌기(353)는 제2 실링 돌기(352) 및 제1 실링 돌기(351)와 동일한 폭과 두께를 가질 수 있다.
제3 실링 돌기(353)는 제2 실링 돌기(352)와 연결되는 형태로 제3 실링면(33)에 추가적으로 형성됨으로써, 파우치(7)의 외부를 향하는 방향으로 유출되는 리드 필름(6)을 추가적으로 억제 또는 방지할 수 있다 (도 12의 (c)로 표시된 바와 같이).
이상의 설명에서, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 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]
1,2: 실링 블록
10, 20, 30: 실링부
11, 21, 31: 제1 실링면
12, 22, 32: 제2 실링면
13, 23, 33: 제3 실링면
25, 35: 실링 돌기
251, 351: 제1 실링 돌기
252, 352: 제2 실링 돌기
353: 제3 실링 돌기
5: 리드 메탈
6: 리드 필름
7: 파우치

Claims (10)

  1. 전극 리드의 리드 메탈을 감싸는 리드 필름과, 상기 리드 필름을 둘러싸는 파우치를 실링하도록 마련되는 실링 장치에 있어서,
    서로 오버랩된 상기 리드 필름과 상기 파우치를 가압하도록 마련되는 적어도 하나의 실링면을 구비하는 실링 블록; 및
    상기 리드 필름이 상기 실링면의 폭 방향으로 유동되는 것을 방지하도록 상기 실링면으로부터 상기 실링 블록의 가압 방향으로 소정의 두께로 돌출되어 상기 실링면의 일 부분에 마련되는 실링 돌기;를 포함하는, 실링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실링면은,
    상기 리드 메탈과 오버랩되는 상기 리드 필름의 중앙 부분을 실링하도록 마련되는 제1 실링면; 및
    상기 리드 필름의 가장자리 부분을 실링하도록 상기 제1 실링면의 양 측부에 상기 제1 실링면과 단차지게 형성되는 제2 실링면;을 포함하는, 실링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실링 돌기는 상기 제2 실링면에 마련되는, 실링 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실링 돌기는 상기 제2 실링면의 폭 방향에 수직인 길이 방향을 따라 연장되는 형태를 가지는, 실링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링 돌기는 복수 개가 상기 제2 실링면의 폭 방향으로 이격되어 마련되는, 실링 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 실링 돌기는, 상기 제2 실링면의 폭방향 단부에 형성되는, 실링 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 실링 돌기는,
    상기 제2 실링면에 형성되는 제1 실링 돌기; 및
    상기 제2 실링면의 폭 방향으로 상기 제1 실링 돌기와 이격되어 마련되는 제2 실링 돌기;를 포함하는, 실링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 실링 돌기는 상기 제2 실링면의 일 단부에 형성되고,
    상기 제2 실링 돌기는 상기 제2 실링면의 타 단부에 형성되는, 실링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 실링면은,
    상기 제2 실링면을 기준으로 상기 제1 실링면의 반대편에 위치하며 상기 파우치끼리 실링시키는 제3 실링면을 더 포함하고,
    상기 실링 돌기는,
    상기 제3 실링면에 마련되며 상기 제2 실링 돌기로부터 연장되는 제3 실링 돌기를 더 포함하는, 실링 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실링 블록은 상기 가압 방향으로 서로 이격되어 배치되는 한 쌍으로 마련되는, 실링 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150101551A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 주식회사 엘지화학 실링 라인이 형성되어 있는 외주면 실링부를 포함하는 전지셀, 및 이를 생산하기 위한 전지셀 실링장치
KR20160118931A (ko) * 2015-04-02 2016-10-12 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지의 실링 장치
KR20160133041A (ko) * 2015-05-11 2016-11-22 에스케이이노베이션 주식회사 파우치 실링 장치 및 이차전지 제조방법
US20230264430A1 (en) * 2020-08-11 2023-08-24 Lg Energy Solution, Ltd. Sealing Apparatus for Secondary Battery
KR20230138182A (ko) * 2022-03-23 2023-10-05 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치형 이차전지의 실링장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150101551A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 주식회사 엘지화학 실링 라인이 형성되어 있는 외주면 실링부를 포함하는 전지셀, 및 이를 생산하기 위한 전지셀 실링장치
KR20160118931A (ko) * 2015-04-02 2016-10-12 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지의 실링 장치
KR20160133041A (ko) * 2015-05-11 2016-11-22 에스케이이노베이션 주식회사 파우치 실링 장치 및 이차전지 제조방법
US20230264430A1 (en) * 2020-08-11 2023-08-24 Lg Energy Solution, Ltd. Sealing Apparatus for Secondary Battery
KR20230138182A (ko) * 2022-03-23 2023-10-05 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치형 이차전지의 실링장치

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