Search

JP-2026514561-A - 成形装置および成形方法

JP2026514561AJP 2026514561 AJP2026514561 AJP 2026514561AJP-2026514561-A

Abstract

本発明は、加圧装置および加圧方法に関し、第１ダイと、第１ダイより内側で加圧対象を加圧する第２ダイと、第１ダイおよび第２ダイに対向して加圧対象を加圧するストリッパと、第１ダイおよび第２ダイを連結し、圧縮部材が備えられた連結部と、第２ダイより内側で加圧対象を加圧するパンチとを含み、第２ダイは、加圧対象が第１ダイとストリッパにより圧着された後に、加圧対象を加圧するように構成されることを特徴として含む。

Inventors

  • ミョン・ジュン・グァク

Assignees

  • エルジー エナジー ソリューション リミテッド

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20240115
Priority Date
20230608

Claims (11)

  1. 第１ダイと、 前記第１ダイより内側で加圧対象を加圧する第２ダイと、 前記第１ダイおよび前記第２ダイに対向して前記加圧対象を加圧するストリッパと、 前記第１ダイおよび前記第２ダイを連結し、圧縮部材が備えられた連結部と、 前記第２ダイより内側で前記加圧対象を加圧するパンチとを含み、 前記第２ダイは、前記加圧対象が前記第１ダイと前記ストリッパにより圧着された後に、前記加圧対象を加圧するように構成される、成形装置。
  2. 前記第２ダイは、 前記加圧対象を加圧する加圧部と、 前記連結部が連結される支持部とを含む、請求項１に記載の成形装置。
  3. 前記支持部が上昇する力を伝達するように設けられる駆動部をさらに含む、請求項２に記載の成形装置。
  4. 前記圧縮部材は、前記連結部において、前記第１ダイと前記支持部との間に配置され、 前記第１ダイは、前記圧縮部材から力の伝達を受けて上下に動くように設けられる、請求項２に記載の成形装置。
  5. 前記圧縮部材は、バネまたはシリンダのうち少なくとも一つを含む、請求項２に記載の成形装置。
  6. 前記連結部は、前記第１ダイが配置される外周縁に沿って複数個が形成される、請求項１に記載の成形装置。
  7. 前記連結部は、前記第１ダイおよび前記支持部と結合して連結されるように設けられるポストをさらに含み、 前記圧縮部材は、前記ポストに配置されている、請求項２に記載の成形装置。
  8. 前記第１ダイは、前記ポストが挿入可能なホールが形成され、 前記連結部は、前記ポストと前記ホールとの摩擦による損傷を防止するために設けられる軸受をさらに含む、請求項７に記載の成形装置。
  9. 前記第１ダイは、前記加圧部より外側で前記加圧対象を加圧し、 前記パンチは、前記加圧部より内側で前記加圧対象を加圧する、請求項２に記載の成形装置。
  10. 前記パンチは、上下に動かないように固定され、 前記第１ダイおよび前記第２ダイが上下に動くように形成される、請求項１に記載の成形装置。
  11. ストリッパと第１ダイにより加圧対象を固定する第１ステップと、 前記第１ダイと連結された第２ダイが上昇しながら前記ストリッパとパンチにより前記加圧対象が加圧される第２ステップと、 前記第２ダイがさらに上昇して、前記第２ダイの加圧部と前記パンチにより加圧対象をさらに加圧される第３ステップとを含み、 前記加圧部は、前記第１ダイより内側に配置され、 前記パンチは、前記加圧部より内側に配置され、 前記第１ダイおよび前記第２ダイは、圧縮部材が備えられる連結部により連結される、成形方法。

Description

本出願は、２０２３年６月８日付けの韓国特許出願第１０－２０２３－００７３６７０号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。 本発明は、成形装置および成形方法に関し、加圧対象を加圧する装置および成形方法に関する。 近年、化石燃料の枯渇に伴うエネルギー源の価格高騰、環境汚染に関する関心が増幅し、環境にやさしい代替エネルギー源に対するニーズが、未来生活のための必要不可欠な要因になっている。そのため、太陽光、風力、潮力など、様々な電力生産技術に関する研究が行われ続けており、このように生産された電気エネルギーをより効率的に使用するための電池などの電力貯蔵装置についても多大な関心が集まっている。 さらに、電池を使用する電子モバイル機器と電池自動車に関する技術の開発と需要の増加に伴い、エネルギー源としての電池の需要が急激に増加しており、これに伴い、様々なニーズに応えられる電池に関する様々な研究がなされている。 電池は、様々なモバイル機器および電気自動車などの製品群においてエネルギー源として多くの関心を受けている。特に、二次電池は、化石燃料を使用する既存の製品の代わりに使用可能な優れたエネルギー資源であり、エネルギーの使用に伴う副生成物が発生せず、環境にやさしいエネルギー源として脚光を浴びている。 一方、二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車、ディーゼル車などの大気汚染などの問題を解決するための方法として提示されている電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグ－インハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ－Ｉｎ ＨＥＶ）などの動力源としても注目されている。すなわち、このような二次電池は、多数の電池モジュールを含む電池パックの形態で用いられている。 一般に、パウチ型電池ケースは、パウチフィルムにプレス加工を施してカップ部を形成することにより製造される。そして、カップ部が形成されると、前記カップ部の内部に電極組立体を収納し、サイドをシールして、二次電池を製造する。 従来、ダイとストリッパによりパウチを固定した状態でパンチプレスを行って、パウチフィルムのフォーミング作業を行っていた。パウチフィルムは、主に、アルミニウム素材を含むが、この際、パンチがパウチフィルムを加圧してフォーミングが行われると、パンチのコーナエッジ部のアルミニウムが延伸され、アルミニウムの残存率が低くなる問題がある。 本明細書に添付の下記の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであって、後述する発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであって、本発明は、そのような図面に記載の事項にのみ限定して解釈してはならない。 本発明の一実施形態による成形装置の第１ダイおよび第２ダイを図示した平面図である。本発明の一実施形態による成形装置の断面を図示した概略図である。図２に図示されている連結部の変形例が図示されている断面図である。本発明の他の実施形態による成形方法を図示したフローチャートである。本発明の他の実施形態による成形方法において、第１ステップ過程を図示した図である。本発明の他の実施形態による成形方法において、第２ステップ過程を図示した図である。本発明の他の実施形態による成形方法において、第３ステップ過程を図示した図である。 以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施するように本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な相違する形態に実現されることができ、以下の実施形態によって制限または限定されるものではない。 本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分または本発明の要旨を不明瞭にし得る関連公知技術に関する詳細な説明は省略し、本明細書で各図面の構成要素に参照符号を付けるにあたり、明細書の全体にわたり同一または類似する構成要素に対しては同一または類似する参照符号を付ける また、本明細書および特許請求の範囲にて使用されている用語や単語は、通常的もしくは辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者らは、自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適宜定義することができるという原則に則って、本発明の技術的思想に合致する意味と概念に解釈すべきである。 成形装置 以下では、図１～図３および図５を参照して、成形装置１について詳細に説明する。 図１は、本発明の一実施形態による成形装置の第１ダイおよび第２ダイを図示した平面図であり、図２は、本発明の一実施形態による成形装置の断面を図示した概略図であり、図３は、図２に図示されている連結部の変形例が図示されている断面図である。 図１～図３および図５を参照すると、本発明による成形装置１は、第１ダイ１０、第２ダイ２０、ストリッパ３０、連結部４０、およびパンチ５０を含むことができる。 第１ダイ１０は、加圧対象Ａを固定することができる。第１ダイ１０は、成形装置１の最外側の周縁に沿って形成されることができる。第１ダイ１０は、ストリッパ３０に対向して加圧対象Ａを固定することができる。第１ダイ１０は、後述する第２ダイ２０と連結されることができる。第１ダイ１０は、第２ダイ２０と連結され、上下に動くことができる。第１ダイ１０は、上部が平坦な面で形成されることができる。第１ダイ１０の縁は曲線に形成されることで、加圧対象Ａが加圧される時に、特定の部分に応力が集中することを防止することができる。 第２ダイ２０は、第１ダイ１０より内側で加圧対象Ａを加圧することができる。第２ダイ２０は、後述する駆動部６０により上下に動くことができる。第２ダイ２０は、第１ダイ１０と連結されることができる。 ストリッパ３０は、第１ダイ１０に対向して加圧対象Ａを加圧することができる。ストリッパ３０は、加圧対象Ａを固定することができる。主に、ストリッパ３０は、第１ダイ１０とともに、加圧対象Ａを固定する役割を果たすことができる。ストリッパ３０は、第２ダイ２０に対向して加圧対象Ａを加圧することができる。ストリッパ３０の下面は、平坦な面で形成されることができる。ストリッパ３０は、シリンダなどにより、上部から所定の圧力を受けて、加圧対象Ａに所定の圧力を与えることができる。 連結部４０は、圧縮部材４１を含むことができる。連結部４０は、第１ダイ１０および第２ダイ２０を連結するように設けられることができる。連結部４０は、第１ダイ１０が配置される外周縁に沿って複数個が形成されることができる。連結部４０は、ポスト４２をさらに含むことができる。ポスト４２は、円筒状の柱として図示されているが、これに限定されるものではなく、その形状が様々であり得る。連結部４０は、軸受（図示せず）をさらに含むことができる。軸受は、ポスト４２と第１ダイ１０が結合するホールで摩擦が生じることを防止するために配置されることができる。 連結部４０が、第１ダイ１０と第２ダイ２０を連結するようにして、第２ダイ２０が上昇する力を受けると、その力を第１ダイ１０に伝達することができる。連結部４０は、複数個が形成されることができる。連結部４０は、圧縮部材４１から伝達される力に耐えられるほどの剛性を有することができる。連結部４０は、第２ダイ２０と結合することができ、第１ダイ１０とは、後述するホールに挿入されて、第１ダイ１０と結合することができる。 パンチ５０は、第２ダイ２０より内側で加圧対象Ａを加圧することができる。パンチ５０は、上下に動かないように固定されることができる。パンチ５０が上下に動かないことから、第１ダイ１０および第２ダイ２０が上下に動きながら加圧対象Ａを加圧することができる。パンチ５０の形状通りに加圧対象Ａが加圧され、目標とする形状を形成することができる。 パンチ５０は、下面が平坦に形成され、加圧対象Ａが加圧されることができる。パンチ５０には、加圧対象Ａが直接接触して加圧されることから、パンチ５０の縁部分は、完全に角ばった形態に形成されることよりも、曲線に形成されて加圧対象Ａが加圧される時に、クラックや破裂が発生することを防止することができる。 本発明による成形装置１において、第２ダイ２０は、加圧対象Ａが第１ダイ１０とストリッパ３０により圧着された後に、加圧対象Ａを加圧するように設けられることができる。また、第２ダイ２０が上昇するに伴い第１ダイ１０も上昇し、結果、第２ダイ２０の上昇によって加圧対象Ａが加圧されることができる。 第２ダイ２０は、加圧部２１および支持部２２を含むことができる。加圧部２１および支持部２２は、同じ素材からなることができる。加圧部２１および支持部２２は、一体に形成されることができる。支持部２２は、加圧部２１の上面から突出して形成されることができる。 加圧部２１は、加圧対象Ａを加圧することができる。第１ダイ１０は、加圧部２１より外側で加圧対象Ａを加圧することができる。パンチ５０は、加圧部２１より内側で加圧対象Ａを加圧することができる。加圧部２１は、加圧対象Ａを加圧できる程度の剛性を有する必要がある。 加圧部２１において、加圧対象Ａを直接加圧する部分は曲線を形成して、加圧対象Ａを加圧する時に、加圧対象に加えられる応力を分散することができる。加圧部２１は、圧縮部材４１が最大に圧縮された時に、第１ダイ１０とともに加圧対象Ａを加圧できる程度に十分な高さを有するように形成されることができる。圧縮部材４１が最大に圧縮された時に、第１ダイ１０と加圧部２１が同じ平面上で加圧対象Ａを加圧し、加圧対象Ａを均一に加圧することができる。 支持部２２は、連結部４０と連結されることができる。支持部２２は、後述する駆動部６０から動力の伝達を受けることができる。支持部２２は、パンチ５０に対向して加圧対象Ａを加圧するように設けられることができる。 本発明による成形装置１は、駆動部６０をさらに含むことができる。駆動部６０は、支持部２２が上昇する力を伝達するように設けられることができる。 圧縮部材４１は、連結部４０において、第１ダイ１０と支持部２２との間に配置されることができる。圧縮部材４１は、バネを含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、図３に図示されているように、圧縮部材４１は、シリンダを含むことができる。圧縮部材４１は、ポスト４２に配置されることができる。圧縮部材４１が圧縮されて、圧縮力を第１ダイ１０に伝達するようになり、加圧対象Ａをさらによく固定し、加圧することができる。 第１ダイ１０は、圧縮部材４１から力の伝達を受けて上下に動くように設けられることができる。第１ダイ１０には、ポスト４２が挿入可能なホールが形成されることができる。軸受は、ポスト４２とホールとの摩擦による損傷を防止するために設けられることができる。 加圧対象Ａは、パウチフィルムであることができる。パウチフィルムは、上面をなす第１樹脂層と、底面をなす第２樹脂層と、第１樹脂層と第２樹脂層との間に位置した金属層とを含む。加圧対象Ａは、成形装置１により加圧されて延伸されることができる。加圧対象Ａは、パウチバッテリのケースを製造するための対象であることができる。図５～図７を参照すると、加圧対象Ａが加圧されて主に延伸される部分を確認することができ、これは、後述する成形方法において詳細に説明する。 本発明による成形装置１は、第１ダイ１０および第２ダイ２０を含み、第１ダイ１０および第２ダイ２０は、連結部４０により連結されることができる。連結部４０は、バネまたはシリンダのうち少なくとも一つを含むことができる。駆動部６０が第２ダイ２０に動力を伝達すると、第２ダイ２０が上昇する。連結部４０がバネを含む場合、第２ダイ２０が上昇しながらバネが圧縮され、バネの圧縮力による力を第１ダイ１０に伝達する。 工程において、加圧対象Ａがパンチの方に流入されて発生するしわを除去することがで