特表 2024-546078 パウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-17

(54)【発明の名称】パウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/42 20060101AFI20241210BHJP

   B29C 51/08 20060101ALI20241210BHJP

   B29C 33/02 20060101ALI20241210BHJP

   B29C 51/30 20060101ALI20241210BHJP

   B29C 43/36 20060101ALI20241210BHJP

   H01M 50/105 20210101ALN20241210BHJP

【ＦＩ】

B29C51/42

B29C51/08

B29C33/02

B29C51/30

B29C43/36

H01M50/105

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024532344

(86)(22)【出願日】2023-06-29

(85)【翻訳文提出日】2024-05-29

(86)【国際出願番号】 KR2023009078

(87)【国際公開番号】W WO2024005557

(87)【国際公開日】2024-01-04

(31)【優先権主張番号】10-2022-0081405

(32)【優先日】2022-07-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム、イク ジョーン

(72)【発明者】

【氏名】リー、エウン ヒュン

【テーマコード（参考）】

4F202

4F208

5H011

【Ｆターム（参考）】

4F202AC03

4F202AG07

4F202AH42

4F202AH58

4F202AR06

4F202CA09

4F202CA17

4F202CB01

4F202CB12

4F202CK52

4F202CK90

4F202CN05

4F202CN30

4F202CS10

4F208AC03

4F208AG07

4F208AH42

4F208AH58

4F208AR06

4F208MA05

4F208MA06

4F208MB01

4F208MC03

4F208MC04

4F208MH09

4F208MH10

4F208MJ09

4F208MJ15

4F208MK11

4F208MK13

5H011AA09

5H011CC02

5H011CC06

5H011CC10

5H011DD26

(57)【要約】

本発明はパウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法に関し、本発明の一実施例に関連したパウチフォーミング装置は、パウチシートを冷却させるための冷却ユニットおよび冷却ユニットを通過したパウチシートが供給され、パウチシートに電極組立体が収容される収容部を形成するためのフォーミングユニットを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パウチシートを冷却させるための冷却ユニット；および
前記冷却ユニットを通過した前記パウチシートが供給され、前記パウチシートに電極組立体が収容される収容部を形成するためのフォーミングユニットを含む、パウチフォーミング装置。

【請求項2】

前記冷却ユニットは、
前記パウチシートが通過する空間部を有する冷却チャンバおよび
前記冷却チャンバの空間部の温度を調節するための温度調節部を含む、請求項１に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項3】

前記温度調節部は前記空間部内に圧縮空気を供給するように設けられた、請求項２に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項4】

前記温度調節部は前記空間部の温度を常温より低く維持させるように設けられた、請求項２に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項5】

前記温度調節部は前記空間部の温度を５℃～１０℃に維持させる、請求項４に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項6】

前記フォーミングユニットは、前記冷却ユニットから供給された前記パウチシートが装着される装着面および前記装着面に形成されたフォーミング溝を有するダイ；
前記収容部を形成するために前記パウチシートの一部の領域を前記フォーミング溝の内部に圧入するためのパンチ；および
前記ダイ上に装着された前記パウチシートの縁領域を加圧するためのストリッパを含む、請求項１に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項7】

前記ダイは前記装着面が前記パンチと近づいたり前記パンチから遠ざかるように移動可能に設けられた、請求項６に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項8】

前記パンチと近づく方向に前記ダイが移動する時、前記パンチは前記フォーミング溝の内部に挿入される、請求項７に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項9】

前記パンチが前記フォーミング溝の内部に挿入される時、前記ダイの装着面と前記ストリッパは接触状態を維持する、請求項８に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項10】

前記ダイは、前記フォーミング溝と流体移動可能に連結された一つ以上の排出通路を含む、請求項６に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項11】

前記排出通路は前記パンチが前記フォーミング溝の内部に挿入される時、前記フォーミング溝内の空気を前記ダイの外部に排出させるように設けられた、請求項１０に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項12】

前記冷却ユニットおよび前記フォーミングユニットを制御する制御部をさらに含み、
前記制御部は前記冷却ユニットの冷却温度に基づいて前記フォーミングユニットを制御する、請求項１に記載のパウチフォーミング装置。

【請求項13】

請求項１～請求項１２のいずれか一項に記載のパウチフォーミング装置を利用したパウチフォーミング方法であって、
冷却ユニットを通過する過程でパウチシートを冷却させる段階；および
前記冷却ユニットを通過した前記パウチシートに電極組立体が収容される収容部を形成する段階を含む、パウチフォーミング方法。

【請求項14】

前記冷却ユニットの温度を常温より低く維持させる、請求項１３に記載のパウチフォーミング方法。

【請求項15】

前記冷却ユニットの温度を５℃～１０℃に維持させる、請求項１４に記載のパウチフォーミング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はパウチシートに電池組立体を収容する収容部を形成するためのパウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法に関する。

【0002】

本出願は２０２２年７月１日付韓国特許出願第１０－２０２２－００８１４０５号に基づいた優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。

【背景技術】

【0003】

二次電池は電池ケースの形状により、コイン形二次電池、角形二次電池、円筒形二次電池およびパウチ型二次電池などに区分される。

【0004】

二次電池で電池ケースの内部に装着される電極組立体は電極および分離膜の積層構造を有する。

【0005】

電極組立体は活物質が塗布されたシート型の正極と負極の間に分離膜を介在して巻き取ったゼリーロール（ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）型、分離膜が介在された状態で多数の正極と負極を順次積層したスタック型およびスタック型の単位セルを長い長さの分離フィルムで巻き取ったスタック／フォールディング型に区分することができる。

【0006】

最近では、スタック型またはスタック／フォールディング型電極組立体をアルミニウム（ＡＬ）パウチ型電池ケースに内蔵したパウチ型二次電池が多く使われる趨勢である。

【0007】

パウチ型二次電池は構造が簡単で単位体積当たりの電気容量が大きく、低い製造費、小さい重量、容易な形態変更が容易な利点がある。

【0008】

パウチ型二次電池はスラリーミキシング（ｓｌｕｒｒｙ ｍｉｘｉｎｇ）、電極（正極材／負極材）コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）、極板プレス（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）、極板スリッティング（ｓｌｉｔｔｉｎｇ）および極板ノッチング／ポンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ／ｎｏｔｃｈｉｎｇ）、極板ドライ（ｄｒｙｉｎｇ）、極板ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）、極板スタッキング（ｓｔａｃｋｉｎｇ）、パウチパッケージング（ｐｏｕｃｈ ｐａｃｋａｇｉｎｇ）、電解液注液、化成（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、パウチデガッシング（ｐｏｕｃｈ ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）の工程順で進行されて形成される。

【0009】

一方、パッケージング工程ではパウチシートに電池組立体を収容するための収容部を形成するパウチフォーミング（ｆｏｒｍｉｎｇ）作業が遂行される。

【0010】

前記収容部はパウチシートの一部の領域を圧入することによって形成される。

【0011】

この時、パウチシートのようなフィルムには一般的に有機滑剤が添加されており、除膜後に滑剤がフィルムの表面に染み出ることになり、滑剤を通じて良好なすべり性を発現することになる。

【0012】

一方、パウチシートはアルミニウム（Ａｌ）層を含み、パウチシートのディープフォーミング（ｄｅｅｐ ｆｏｒｍｉｎｇ）を遂行することになるとアルミニウム層が破断し、パウチシートにクラック（ｃｒａｃｋ）が発生する問題点がある。

【0013】

また、パウチシートのフォーミング工程時に摩擦力が増加してすべり性能が低下することによって、収容部を圧入するための圧力負荷が多くかかるようになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明はパウチシートのフォーミング工程時、パウチシートの温度を予め下降させてパウチシートの滑剤の量を増加させ、ディープフォーミング進行時に摩擦を減らすことができるパウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法を提供することを解決しようとする課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前記課題を解決するために、本発明の一側面によると、パウチシートを冷却させるための冷却ユニットおよび冷却ユニットを通過したパウチシートが供給され、パウチシートに電極組立体が収容される収容部を形成するためのフォーミングユニットを含む、パウチフォーミング装置が提供される。

【0016】

また、前記冷却ユニットは、パウチシートが通過する空間部を有する冷却チャンバおよび前記冷却チャンバの空間部の温度を調節するための温度調節部を含むことができる。

【0017】

また、前記温度調節部は前記空間部内に圧縮空気を供給するように設けられ得る。

【0018】

また、前記温度調節部は前記空間部の温度を常温より低く維持させるように設けられ得る。

【0019】

また、前記温度調節部は前記空間部の温度を５℃～１０℃に維持させることができる。

【0020】

また、前記フォーミングユニットは、前記冷却ユニットから供給されたパウチシートが装着される装着面および前記装着面に形成されたフォーミング溝を有するダイ（ｄｉｅ）、前記収容部を形成するためにパウチシートの一部の領域をフォーミング溝の内部に圧入するためのパンチ（ｐｕｎｃｈ）およびダイ上に装着されたパウチシートの縁領域を加圧するためのストリッパ（ｓｔｒｉｐｐｅｒ）を含むことができる。

【0021】

また、前記ダイは装着面がパンチと近づいたりパンチから遠ざかるように移動可能に設けられ得る。

【0022】

また、前記パンチと近づく方向にダイが移動する時、パンチはフォーミング溝の内部に挿入されるように設けられ得る。

【0023】

また、前記パンチがフォーミング溝の内部に挿入される時、ダイの装着面とストリッパは接触状態を維持するように設けられ得る。

【0024】

また、前記ダイは、フォーミング溝と流体移動可能に連結された一つ以上の排出通路を含むことができる。また、前記排出通路はパンチがフォーミング溝の内部に挿入される時、フォーミング溝内の空気をダイの外部に排出させるように設けられ得る。

【0025】

また、前記パウチフォーミング装置は前記冷却ユニットおよびフォーミングユニットを制御する制御部を含むことができる。

【0026】

前記制御部は前記冷却ユニットの冷却温度に基づいてフォーミングユニットを制御するように設けられ得る。

【0027】

また、本発明のさらに他の側面によると、前記パウチフォーミング装置を利用したパウチフォーミング方法であって、冷却ユニットを通過する過程でパウチシートを冷却させる段階および冷却ユニットを通過したパウチシートに電極組立体が収容される収容部を形成する段階を含むパウチフォーミング方法が提供される。

【0028】

また、パウチシートの冷却時、前記冷却ユニットの温度を常温より低く維持させるように設けられ得る。

【0029】

また、パウチシートの冷却時、前記冷却ユニットの温度を５℃～１０℃に維持させるように設けられ得る。

【発明の効果】

【0030】

以上で詳察した通り、本発明の一実施例に関連したパウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法は、次のような効果を有する。

【0031】

パウチシートのフォーミング工程以前に、パウチシートの温度を予め下降させることによって、パウチシートの滑剤の量を増加させることができる。

【0032】

また、パウチシートのディープフォーミング時、パウチシートのすべり性能を向上させることができ、圧入時、摩擦が最小化されることによって、フォーミング工程に必要な圧力負荷を減らすことができる効果がある。

【0033】

また、パウチシートの限界フォーミング深さを向上させることができ、これに伴い、電池セル（ｃｅｌｌ）当たりエネルギー密度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置が使われる工程を説明するためのブロック図である。

【図2】本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置を示した概略図である。

【図3】本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置の一作動状態を説明するための概略図である。

【図4】本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置の一作動状態を説明するための概略図である。

【図5】本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置の一作動状態を説明するための概略図である。

【図6】本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置の一作動状態を説明するための概略図である。

【図7】フォーミング工程が完了したパウチシートを示した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法を図面を参照して詳細に説明する。

【0036】

また、図面符号にかかわらず、同一または対応する構成要素は同一または類似する参照番号を付与し、これに対する重複説明は省略することにし、説明の便宜のために図示された各構成部材の大きさおよび形状は誇張または縮小され得る。

【0037】

図１は、本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置が使われる工程を説明するためのブロック図である。

【0038】

図１を参照すると、パウチフォーミング方法はパウチ型二次電池を製造する工程の中で、極板スタッキング工程と電解液注液工程の間に遂行されるパウチパッケージング工程中に遂行され得る。

【0039】

前記パウチフォーミング工程はパウチシート（１０１２、図７参照）に電池組立体（１０、図７参照）が収容される収容部１０１３を形成するための工程である。

【0040】

また、本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置はパウチフォーミング工程を遂行するための装置である。

【0041】

図２は本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置を示した概略図であり、図３～図６は本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置の一作動状態を説明するための概略図である。

【0042】

また、図７はフォーミング工程が完了したパウチシートを示した概略図である。

【0043】

本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置１０００は、パウチシート１０１０を冷却させるための冷却ユニット１１００および前記冷却ユニット１１００を通過したパウチシート１０１０が供給され、パウチシート１０１０に電極組立体１０が収容される収容部１０１３を形成するためのフォーミングユニット１２００を含む。

【0044】

本文書で、冷却ユニット１１００を通過してフォーミングユニット１２００に供給されるパウチシートは符号１０１０で表し、フォーミングユニット１２００でフォーミング工程以後に収容部１０１３が形成されたパウチシートを符号１０１２で表す。

【0045】

前記フォーミングユニット１２００はパウチシート１０１０に収容部１０１３を形成する装置であり、冷却ユニット１１００はフォーミングユニット１２００に供給（Ｍ）されるパウチシート１０１０の温度を冷却させる装置である。

【0046】

ここで、冷却ユニット１１００およびフォーミングユニット１２００に供給されるパウチシート１０１０はアルミニウム（Ａｌ）を含み、シート（ｓｈｅｅｔ）状で設けられ得る。

【0047】

前記冷却ユニット１１００は、フォーミングユニット１２００にパウチシート１０１０を供給する前にパウチシート１０１０の温度を調節するための装置である。特に、冷却ユニット１１００はパウチシート１０１０を所定の温度で冷却させることによって、パウチシート１０１０の温度を低くするように設けられる。

【0048】

前記冷却ユニット１１００は、パウチシート１０１０が通過する空間部１１１３を有する冷却チャンバ１１１０および冷却チャンバ１１１０の空間部１１１３の温度を調節するための温度調節部１１３０を含むことができる。

【0049】

冷却ユニット１１００はパウチシート１０１０を冷却させるために多様な方式で構成され得る。

【0050】

一例として、冷却ユニット１１００は圧縮空気（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ａｉｒ）を利用して冷却チャンバ１１１０を通過するパウチシート１０１０の温度を調節することができる。すなわち、前記温度調節部１１３０は前記空間部１１１３内に圧縮空気を供給するように設けられ得る。前記圧縮空気は所定の温度で調節されて冷却チャンバ１１１０の内部に供給され得る。

【0051】

他の一例として、温度調節部１１３０は前記空間部１１１３の温度を調節するために冷媒を利用する方式の冷却装置（圧縮機、蒸発器、凝縮機および膨張バルブなど）を含むことができ、前記冷却装置を通じて、冷却チャンバ１１１０を通過するパウチシート１０１０の温度を調節することもできる。

【0052】

このような場合、冷媒によって冷却チャンバ１１１０の空間部１１１３の温度が低くなることによって、冷却チャンバ１１１０を通過するパウチシート１０１０の温度を低くすることができるようになる。

【0053】

前記温度調節部１１３０は前記空間部１１１３の温度を常温より低く維持させるように設けられ得、特に、温度調節部１１３０は前記空間部１１１３の温度を５℃～１０℃に維持させるように設けられ得る。また、温度調節部１１３０は後述する制御部１３００により制御され得る。

【0054】

通常パウチシート１０１０はフォーミング工程以前に常温状態で移送されており、この時、パウチシート１０１０を冷却チャンバ１１１０に通過させることによって、パウチシート１０１０を常温より低い温度に予め冷却させることができる。

【0055】

前記制御部１３００は温度調節部１１３０を通じて空間部１１１３の温度を調節することができる。また、前記パウチフォーミング装置１０００はロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）のような移送部を通じてパウチシート１０１０を冷却ユニット１１００およびフォーミングユニット１２００に移送することができる。

【0056】

このように、冷却ユニット１１００を利用してパウチシート１０１０の温度を低くすることになると、フォーミング工程以前にパウチシート１０１０の滑剤の量が増加してパウチシート１０１０のすべり性能が向上する。

【0057】

フォーミングユニット１２００は二次電池のパッケージング工程中に、パウチシート１０１０の内部に電極組立体１０が収容されるようにする収容部１０１３を形成するように設けられる。

【0058】

図３を参照すると、フォーミングユニット１２００に供給（Ｍ）されるパウチシート１０１０は冷却ユニット１１００により温度が低くなった状態である。

【0059】

図２～図６を参照すると、前記フォーミングユニット１２００は、冷却ユニット１１００から供給（Ｍ）されたパウチシート１０１０が装着される装着面１２３１および前記装着面１２３１に形成されたフォーミング溝１２３２を有するダイ１２３０、前記収容部を形成するためにパウチシートの一部の領域をフォーミング溝１２３２の内部に圧入するためのパンチ１２２０およびダイ１２３０上に装着されたパウチシート１０１０の縁領域を加圧するためのストリッパ１２１２を含むことができる。

【0060】

図３を参照すると、冷却ユニット１１００により冷却されたパウチシート１０１０はフォーミングユニット１２００のダイ１２３０とパンチ１２２０およびストリッパ１２１２の間に供給される。

【0061】

前記ダイ１２３０はパウチシート１０１０の下部に位置し、前記パンチ１２２０およびストリッパ１２１２はパウチシート１０１０の上部に位置する。

【0062】

この時、ダイ１２３０はパウチシート１０１０の下部でパウチシート１０１０を支持することができる。前記ダイ１２３０はパウチシート１０１０が装着される装着面１２３１を有する。前記装着面１２３１はダイ１２３０の上端部に設けられ得る。

【0063】

前記ダイ１２３０の装着面１２３１にはフォーミング溝１２３２が形成される。フォーミング溝１２３２は装着面１２３１の一部の領域が内側（下部）に陥没して形成される。

【0064】

また、ダイ１２３０に形成されたフォーミング溝１２３２の大きさおよび形態によって、パウチシート１０１２に形成される収容部１０１３の大きさおよび形態が変わることになる。

【0065】

図４を参照すると、パウチシート１０１０のフォーミング工程のためにダイ１２３０はパウチシート１０１０に向かって上昇するように設けられる。また、図６を参照すると、ダイ１２３０はパウチシート１０１２のフォーミング工程が完了すれば最初の位置に下降するように設けられる。

【0066】

図４～図６を参照すると、前記ダイ１２３０は装着面１２３１がパンチ１２２０と近づいたりパンチ１２２０から遠ざかるように移動可能に設けられる。このために、ダイ１２３０にはダイ移動部１２４０が連結される。

【0067】

この時、パンチ１２２０と近づく方向にダイ１２３０が移動する時、パンチ１２２０はフォーミング溝１２３２の内部に挿入されるように設けられ、パンチ１２２０がフォーミング溝１２３２の内部に挿入される時、ダイ１２３０の装着面１２３１とストリッパ１２１２は接触状態を維持するように設けられる。

【0068】

前記ダイ移動部１２４０はダイ１２３０の下端部に連結されて、ダイ１２３０をパウチシート１０１２に向かって上昇させたりパウチシート１０１２から遠ざかるように下降させる動力を提供する。

【0069】

また、ダイ移動部１２４０はサーボモータ（ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ）で設けられ得るが必ずしもこれに限定されるものではない。前記ダイ移動部１２４０がサーボモータで設けられる場合には、パウチシート１０１２に対するダイ１２３０の上昇および下降高さを細部的に調節できる利点がある。

【0070】

この時、ダイ移動部１２４０は軸（ａｘｉｓ）形態の移動連結部１２４２を媒介としてダイ１２３０と連結されてもよい。

【0071】

一方、ダイ１２３０は、フォーミング溝１２３２と流体移動可能に連結された一つ以上の排出通路１２３４を含むことができ、前記排出通路１２３４はパンチ１２２０がフォーミング溝１２３２の内部に挿入される時、フォーミング溝１２３２内の空気をダイ１２３０の外部に排出させるように設けられ得る。

【0072】

図５を参照すると、ダイ１２３０には少なくとも一つの排出通路１２３４が形成され得、排出通路１２３４はダイ１２３０に形成されたフォーミング溝１２３２と連通する。排出通路１２３４は上端部がダイ１２３０に形成されたフォーミング溝１２３２と連通し、下端部がダイ１２３０の下端部を貫通して外部と連通するように形成され得る。

【0073】

フォーミング工程中、ダイ１２３０、パンチ１２２０およびストリッパ１２１２によりパウチシート１０１２が加圧する時、フォーミング溝１２３２とパウチシート１０１２の間に存在する空気は排出通路１２３４を通じてダイ１２３０の外部に排出されるようになる。

【0074】

前記排出通路１２３４はダイ移動部１２４０を基準としていずれか一側に少なくとも一つが設けられ得るが、ダイ移動部１２４０を基準として両側にそれぞれ設けられてもよい。

【0075】

前記排出通路１２３４がダイ移動部１２４０の両側にそれぞれ設けられる場合、二つの排出通路１２３４は互いに所定間隔をおいて設けられ得る。

【0076】

また、前記パンチ１２２０はダイ１２３０の装着面１２３１に装着されたパウチシート１０１０を圧入するように設けられる。

【0077】

図４および図５を参照すると、パンチ１２２０はダイ１２３０の上昇動作によってダイ１２３０とともにパウチシート１０１２をフォーミング溝１２３２の方向に圧入することによって、パウチシート１０１２に収容部１０１３を形成する。

【0078】

前記パンチ１２２０は押圧部１２２１がダイ１２３０のフォーミング溝１２３２と向かい合う位置に配置される。この時、前記パンチ１２２０の押圧部１２２１がフォーミング溝１２３２に挿入されると、パウチシートの一部の領域が圧入されることによってパウチシート１０１２に収容部１０１３が形成される。

【0079】

この時、パンチ１２２０の押圧部１２２１の幅方向の長さはフォーミング溝１２３２の幅方向の長さより小さく設けられ得る。

【0080】

また、前記ストリッパ１２１２はダイ１２３０とともにパウチシートの縁領域を加圧するように配置され、前記ストリッパ１２１２はダイ１２３０の装着面と接触することによって、パウチシート１０１２の収容部１０１３周辺に外郭部１０１４を形成するように設けられる。

【0081】

この時、外郭部１０１４が形成される位置はパウチシート１０１２に形成された収容部１０１３を囲む縁領域を意味する。

【0082】

前記ストリッパ１２１２はダイ１２３０とパンチ１２２０の間に位置したパウチシート１０１２の縁領域を押圧端部１２１３で加圧して外郭部１０１４を形成する。

【0083】

この時、ストリッパ１２１２により形成された外郭部１０１４はダイ１２３０の装着面１２３１により支持される。

【0084】

一方、パンチ１２２０は移動支持部１２１０に位置が固定された状態でダイ１２３０に装着されたパウチシート１０１２を加圧することになる。

【0085】

また、移動支持部１２１０はブロック（ｂｌｏｃｋ）の形態で設けられ得る。この時、移動支持部１２１０の内部にはストリッパ１２１２の連結部１２１１が挿入され、ストリッパ１２１２は移動支持部１２１０の内部で移動（昇降／下降）可能に設けられ、移動支持部１２１０にはパンチ１２２０が固定される。

【0086】

図４を参照すると、パンチ１２２０およびストリッパ１２１２はパウチシート１０１０側に下降せず、ダイ１２３０の上昇動作によってダイ１２３０の装着面１２３１に装着されたパウチシート１０１０が上昇することになると、パンチ１２２０およびストリッパ１２１２はダイ１２３０の装着面１２３１に装着されたパウチシート１０１０と接触することになり、前記パウチシート１０１０を加圧することになる。

【0087】

図５を参照すると、ダイ１２３０の装着面１２３１にパウチシート１０１２が装着された状態で、ダイ移動部１２４０によりダイ１２０はパンチ１２２０およびストリッパ１２１２と近づく方向に再び上昇する。

【0088】

そうすると、ダイ１２３０の装着面１２３１に装着されたパウチシート１０１２はダイ１２３０の装着面１２３１、ストリッパ１２１２の押圧端部１２１３およびパンチ１２２０の押圧部１２２１にそれぞれ接触することになり、ダイ１２３０が上昇するにつれてパンチ１２２０およびストリッパ１２１２により加圧されてパウチシート１０１２の収容部１０１３および外郭部１０１４がそれぞれ形成される。

【0089】

すなわち、パンチ１２２０の押圧部１２２１がフォーミング溝１２３２の内部に挿入されることにより、パウチシート１０１２に収容部１０１３が形成され、ストリッパ１２１２の押圧端部１２１３およびダイ１２３０の装着面１２３１がパウチシート１０１２の縁領域を加圧しながら、外郭部１０１４が形成される。

【0090】

一方、本発明の一実施例に係るパウチフォーミング装置１０００は制御部１３００を含むことができる。前記制御部１３００は前記冷却ユニット１１００およびフォーミングユニット１２００を制御するように設けられ得る。

【0091】

また、前記制御部１３００は移送部の移送速度を調節することもできる。これを通じて、前記制御部１３００はパウチシートが冷却チャンバ１１１０を通過する速度を制御でき、これを通じて、パウチシートの冷却程度を調節することができる。

【0092】

また、前記制御部１３００は温度調節部１１３０を制御して空間部１１１３の温度を調節することもできる。すなわち、冷却ユニット１１００の冷却温度（空間部の温度）を調節することができる。

【0093】

また、制御部１３００はダイ移動部１２４０を制御してダイ１２３０の上昇および下降動作を制御することができる。

【0094】

また、制御部１３００はダイ１２３０が上昇してパンチ１２２０およびストリッパ１２１２にパウチシート１０１２が接触した以後に、パンチ１２２０およびストリッパ１２１２からパウチシート１０１２に加えられる圧力を調節することもできる。すなわち、前記制御部１３００は収容部の深さ（フォーミング深さ）、およびフォーミング圧力を調節するように設けられ得る。

【0095】

また、前記制御部１３００は前記冷却ユニット１１００の冷却温度（空間部の温度）に基づいてフォーミングユニット１２００を制御するように設けられ得る。

【0096】

一例として、冷却チャンバを通過する過程でパウチシートに冷却が十分になされた場合、前記制御部１３００はフォーミングユニット１２００を制御することによってフォーミング深さを増加させることもでき、冷却チャンバを通過する過程でパウチシートに冷却が十分になされていない場合、前記制御部１３００はフォーミングユニット１２００を制御することによってフォーミング深さを減少させることもできる。

【0097】

図６を参照すると、パウチシート１０１２のフォーミング作業が完了すれば、ダイ１２３０はダイ移動部１２４０によりパンチ１２２０およびストリッパ１２１２と遠ざかる方向、すなわち最初の位置に下降動作する。

【0098】

図７を参照すると、フォーミング工程以後、パウチシート１０１２の中央領域に収容部１０１３が形成され、収容部１０１３を囲む縁領域には外郭部１０１４が形成される。

【0099】

以下、図２～図７を参照して、前述したパウチフォーミング装置１０００を利用したパウチフォーミング方法を説明する。

【0100】

本発明の一実施例に係るパウチフォーミング方法は前記パウチフォーミング装置１０００を利用したパウチフォーミング方法であって、冷却ユニットを通過する過程でパウチシートを冷却させる段階および冷却ユニットを通過したパウチシートに電極組立体が収容される収容部を形成する段階を含む。

【0101】

前述した通り、パウチシートの冷却時、前記冷却ユニットの温度を常温より低く維持させるように設けられ得る。また、パウチシートの冷却時、前記冷却ユニットの温度を５℃～１０℃に維持させるように設けられ得る。

【0102】

具体的には、本発明の一実施例に係るパウチフォーミング方法は冷却段階、装着段階、および収容部形成段階を含むことができる。

【0103】

冷却段階は冷却ユニット１１００を利用してパウチシート１０１０を冷却させるための段階である。

【0104】

また、装着段階は冷却ユニット１１００により冷却されたパウチシート１０１０をダイ１２３０の装着面１２３１に装着させる段階である。

【0105】

パウチシート１０１０は冷却ユニット１１００を通過しながら温度が低くなった以後にフォーミングユニット１２００に供給（Ｍ）される。

【0106】

また、フォーミングユニット１２００のストリッパ１２１２およびパンチ１２２０とダイ１２３０の間空間にパウチシート１０１０が供給（Ｍ）される。

【0107】

図３および図４を参照すると、ダイ１２３０はダイ移動部１２４０によりパウチシート１０１０側に上昇して装着面１２３１にパウチシート１０１０が装着される。

【0108】

図５を参照すると、収容部形成段階はパウチシート１０１２に電池組立体が収容される収容部１０１３を形成するための段階である。

【0109】

ダイ１２３０の装着面１２３１にパウチシート１０１２が装着された状態で、ダイ１２３０はダイ移動部１２４０によりパンチ１２２０およびストリッパ１２１２側に上昇する。

【0110】

ダイ１２３０が予め設定された最終位置まで上昇するにつれ、ダイ１２３０の装着面１２３１に装着されたパウチシート１０１２がパンチ１２２０およびストリッパ１２１２の間で加圧される。

【0111】

この時、ダイ１２３０の上昇でパンチ１２２０の押圧部１２２１がダイ１２３０に形成されたフォーミング溝１２３２に挿入され、ダイ１２３０のフォーミング溝１２３２上に位置したパウチシート１０１２の一部の領域に収容部１０１３が形成される。

【0112】

前記パウチフォーミング方法はパウチシートの外郭部形成段階を含むことができる。

【0113】

外郭部形成段階はパウチシート１０１２の縁領域にストリッパ１２１２により外郭部１０１４を形成する段階である。

【0114】

収容部形成段階でダイ１２３０がパンチ１２２０およびストリッパ１２１２と噛み合う位置まで上昇すると、パウチシート１０１２にはパンチ１２２０により圧入される中央領域を除いて、ストリッパ１２１２により縁領域が加圧されることによって外郭部１０１４が形成される。

【0115】

ここで、外郭部形成段階および収容部形成段階は同時に遂行される。

【0116】

また、パウチシート１０１２に収容部１０１３および外郭部１０１４が形成される時、フォーミング溝１２３２とパウチシート１０１２の間に存在する空気は排出通路１２３４を通じてダイ１２３０の外部に排出される。

【0117】

図６を参照すると、パウチシート１０１２に収容部１０１３および外郭部１０１４を形成する作業が完了すれば、ダイ１２３０はダイ移動部１２４０により下降して本来の位置に復帰する。

【0118】

前述された本発明の好ましい実施例は例示の目的のために開示されたもので、本発明に対する通常の知識を有する当業者であれば本発明の思想と範囲内で多様な修正、変更、付加が可能であり、このような修正、変更および付加は下記の特許請求の範囲に属するものと見なされるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0119】

本発明の一実施例に関連したパウチフォーミング装置およびこれを利用したパウチフォーミング方法によると、パウチシートのフォーミング工程以前に、パウチシートの温度を予め下降させることによって、パウチシートの滑剤の量を増加させることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】