[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2021年10月27日提交的韩国专利申请第10‑2021‑0145041号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体并入本申请。

[0003] 技术领域

[0004] 本发明涉及一种袋成型设备，更具体地，涉及这样一种袋成型设备，在该袋成型设备中第二脱模件在袋膜的杯部成型位置周围均匀且牢固地按压袋膜，以最小化在杯部周围产生的褶皱，防止由于褶皱而可出现的裂纹或破裂，并且提高成型质量，从而实现杯部的空间效率并且最大化能量密度。

[0005] 与不充电的一次电池不同，二次电池是指可充电和可放电的电池，并且二次电池的示例可包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池被应用于诸如数码相机、笔记本电脑、移动电话、PDA、电动自行车(E‑bike)等的小型产品，以及诸如电动车辆和混合动力车辆、用于储存多余电力或再生能量的储电装置、备用储电装置等需要高功率的大型产品。

[0006] 根据容纳电极组件的电池壳体的材料，这种二次电池分为袋型(Pouch Type)二次电池和罐型(Can Type)二次电池。在袋型(Pouch Type)二次电池中，电极组件被容纳在由具有可变形状的柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can Type)二次电池中，电极组件被容纳在由具有预定形状的金属或塑料材料制成的壳体中。

[0007] 作为袋型二次电池的壳体的袋是通过对具有柔性的袋膜执行按压加工来形成杯部而制造的。此外，当形成杯部时，将电极组件容纳在杯部的容纳空间中，然后将杯部的侧面密封，以制造二次电池。

[0008] 在按压加工中，通过将袋膜插入到诸如按压设备之类的成型装置中并且通过使用冲压机来给袋膜施加压力以将袋膜拉深来执行拉深(Drawing)成型。袋成型设备可被划分成用于固定袋的脱模件区域和冲头区域。理想地，在通过在脱模件区域上施加均匀的表面压力来固定袋之后，通过经由冲压机施加压力来将袋膜成型。然而，由于脱模件区域上的按压表面的平坦度是不均匀的，或者经由较宽的按压表面施加表面压力，所以袋膜可能无法被牢固地保持在其中袋膜产生拉伸的杯部周围。

[0009] 图1是图解根据相关技术在袋中出现褶皱或裂纹的状态的示图。图2是图解根据相关技术在杯部中集中地形成褶皱的状态的示图。结果，如图1和图2中所示，袋膜的插入可能会不均匀地发生，结果，如图1的(a)和(b)中所示，可在袋成型部周围产生褶皱W。

[0010] 特别是，参照图2，褶皱集中地形成在其中袋膜被集中地拉伸的袋的杯部的拐角处，并且由于在物流移动过程中的冲击，褶皱可引起裂纹C(见图1的(c))，这与电池性能和安全性直接相关。因此，需要开发用于解决以上问题的袋成型设备。

[0043] 下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，使得本领域普通技术人员能够容易地实施本发明。然而，本发明可实现为多种不同的形式并且不受以下示例的限制或约束。

[0044] 为了清楚地解释本发明，省略了与描述无关的部分或可能会不必要地模糊本发明的主旨的相关已知技术的详细描述，并且在本申请中，在各附图中给部件添加参考标号。在这种情况下，在整个申请中相同或相似的元件被分配相同或相似的参考标号。

[0045] 此外，在本说明书和权利要求中使用的术语或词语不应限制性地解释为普通含义或基于字典的含义，而是应基于发明人能够适当地定义术语的概念从而以最佳方式描述和解释他或她的发明的原则被解释为符合本发明范围的含义和概念。

[0046] 实施方式1

[0047] 图3是根据本发明实施方式1的袋成型设备的透视图。图4是根据本发明实施方式1的袋成型设备的侧视图。图5是图解根据本发明实施方式1的袋成型设备的一些构造的分解透视图。图6是图解根据本发明实施方式1的袋成型设备的第一脱模件的底部透视图。图7是图解根据本发明实施方式1的袋成型设备的第一脱模件和第二脱模件的底部透视图。图8是图解根据本发明实施方式1的袋成型设备中的第一脱模件和脱模件背板的透明侧视图。图9是图解根据本发明实施方式1的袋成型设备的一些构造的第一脱模件和脱模件背板的透明透视图。

[0048] 参照图3至图5，根据本发明的袋成型设备10包括：模具板100、第一脱模件200、冲头部300、以及第二脱模件400。

[0049] 首先，模具板100形成为平板形状，以使得在模具板100上安置袋膜，并且在模具板100中形成有穿过顶表面和底表面的杯部成型孔100a。就是说，在袋膜被安置在模具板100的上部上的状态下，后面将描述的冲头部300穿过杯部成型孔100a以成型袋的杯部。因此，模具板100用于从下侧支撑或固定袋膜。模具板100可形成为平板形状以支撑或固定袋膜，使得安置在模具板100上的袋膜被施加均匀的表面压力。

[0050] 第一脱模件200从模具板100的上侧按压袋膜以固定袋膜，并且在对应于杯部成型孔100a的位置形成有穿过顶表面和底表面的冲头孔200a。就是说，袋膜可被模具板100从下侧支撑并且被第一脱模件200从上侧按压并固定。袋膜被安置在模具板100的上部，并且第一脱模件200从模具板100的上侧按压并固定袋膜不是必须的。相反，袋膜可被安置在第一脱模件200的上部上，并且模具板100可从第一脱模件200的上侧按压并固定袋膜。

[0051] 冲头部300被引入并拉出第一脱模件200的冲头孔200a和模具板100的杯部成型孔100a以成型袋膜。在此，冲头部300被首先插入到第一脱模件200的冲头孔200a中，然后被插入到模具板100的杯部成型孔100a中以按压袋膜，从而成型杯部。当杯部被完全成型时，可将冲头部300拉出模具板100的杯部成型孔100a，然后拉出第一脱模件200的冲头孔200a。

[0052] 第二脱模件400设置为从第一脱模件200的底表面突出并且沿冲头孔200a的周边设置以按压并固定袋膜。结果，第二脱模件400可在袋膜的杯部成型位置周围均匀且牢固地按压袋膜，以最小化在杯部周围产生的褶皱，防止由于褶皱而可出现的裂纹或破裂，并且提高成型质量，从而实现杯部的空间效率并且最大化能量密度。

[0053] 下文中，将更详细地描述根据本发明的袋成型设备10的各构造。

[0054] 参照图5和图7，第二脱模件400可形成为具有内周边和外周边的环形，并且内周边可形成为大于冲头孔200a的周边。由于第二脱模件400沿冲头孔200a的周边设置，所以当内周边形成为小于冲头孔200a的周边时，第二脱模件400会干扰穿过第一脱模件200的冲头孔200a的冲头部300，因此，可发生第二脱模件400的移动，或者可能无法适当地执行冲头部
300的冲压，从而劣化袋杯部的成型质量。因此，第二脱模件400的内周边形成为大于冲头孔
200a的周边，因而，第二脱模件400不会干扰冲头部300并且可均匀且有效地按压袋膜。

[0055] 可在第二脱模件400的面对模具板100的表面上形成摩擦涂层。由于袋膜被安置在模具板100上，所以第二脱模件400的面对模具板100的表面可理解为与第二脱模件400按压袋膜的按压表面相同。如上所述，摩擦涂层形成在第二脱模件400的面对模具板100的表面上，因而，可增加第二脱模件400与袋膜之间的摩擦力。结果，由于第二脱模件400更均匀且牢固地按压袋膜，所以可抑制在杯部成型位置周围产生褶皱。

[0056] 摩擦涂层可包括能够增加第二脱模件400与袋膜之间的摩擦力的材料并且可优选地包括硅。然而，其不必限于硅。例如，可选择不担心与袋膜物理和化学反应并且具有比第二脱模件400的摩擦系数大的摩擦系数的材料作为摩擦涂层。除了具有大摩擦系数的特定材料之外，还可通过改变表面的形状或粗糙度来增加摩擦系数。

[0057] 参照图5和图6，可在第一脱模件200中形成插入槽200b，插入槽200b沿冲头孔200a的周边形成并且具有从第一脱模件200的下部向上凹入的形状。从下部向上凹入的形状可被理解为与从具有厚度的第一脱模件200的一个表面凹入到另一个表面的形状相同。然而，在此，一个表面可以是第一脱模件200的设置有第二脱模件400的表面，另一个表面可以是与第一脱模件200的该一个表面相反的表面。如上所述，插入槽200b形成在第一脱模件200中。因此，如下所述，第二脱模件400可被引入或拉出插入槽200b，因而，可适当地调节第二脱模件400的按压力。

[0058] 继续参照图6至图8，插入槽200b可形成为具有形状与第二脱模件400的水平剖面的形状对应的水平剖面，并且第二脱模件400可设置为从第一脱模件200的底表面突出并且可被能够上下移动地引入或拉出插入槽200b。插入槽200b可提供第二脱模件400被引入或拉出第一脱模件200的空间，为此，插入槽200b可具有与第二脱模件400的水平剖面对应的形状。在此，插入槽200b具有与第二脱模件400的水平剖面对应的形状可指插入槽200b具有这样的形状，即其中插入槽200b具有与第二脱模件400的水平剖面相同的大小，但是具有与偏移量的大小一样大的宽度的形状。如果插入槽200b的宽度的大小与第二脱模件400的宽度的大小相同，则第二脱模件400可能无法插入到插入槽200b中，或者即使第二脱模件400被插入到插入槽200b中，由于与插入槽200b冲突而无法平稳地移动，结果，不可能施加适当的按压力。相反，如果插入槽200b的宽度过度大于第二脱模件400的宽度，则当在第二脱模件400被插入到插入槽200b中的同时第二脱模件400按压袋膜时，可发生在横向方向上的移动，因而，不可能施加适当的按压力。因此，优选地，偏移量的大小是其中第二脱模件400容易被插入到插入槽200b中，并且在插入之后第二脱模件400不会在插入槽200b中发生移动的适当宽度。事实上，可根据要被制造的第二脱模件400的宽度实验确定偏移量的大小。

[0059] 如上所述，第二脱模件400可设置为处于从第一脱模件200的底表面突出的状态，并且可随着第二脱模件400按压袋膜而被部分地插入到插入槽200b中。结果，可适当地按压袋膜以抑制褶皱的出现，此外，第二脱模件400的形状可不被保留在杯部成型位置周围，以提高成型质量。

[0060] 参照图8，根据本发明的袋成型设备10可进一步包括上板700和下板800。上板700可设置在第一脱模件200上方，并且下板800可设置在模具板100下方。在此，上板700和下板800可通过具有在上下方向上的长度的结合构件900在边缘处彼此结合。就是说，上板700设置在袋成型设备10的上端，并且冲头部300和后面描述的脱模件背板500的构造可结合从而被固定。下板800可设置在袋成型设备10的下端，以用于从下侧支撑整个袋成型设备10。

[0061] 此外，袋成型设备10可进一步包括脱模件背板500和模具背板600。脱模件背板500设置在第一脱模件200和上板700之间，以固定第一脱模件200和第二脱模件400中的至少一个。模具背板600设置在下板800和模具板100之间，以从下侧支撑模具板100。如上所述，第一脱模件200、第二脱模件400和模具板100可与袋膜直接接触以用于按压袋膜，并且脱模件背板500和模具背板600可设置在脱模件的上方或下方，因而，第一脱模件和第二脱模件以及模具板100可被稳定地固定至袋成型设备10。

[0062] 下文中，将参照图6、图8和图9详细地描述用于固定第二脱模件400的方法。

[0063] 首先，如图6中所示，可在第一脱模件200中形成通孔200c，通孔200c沿冲头孔200a的周边形成并且穿过第一脱模件200的顶表面和底表面。在此，如图8和图9中所示，第二脱模件400可被穿过通孔200c的固定构件410固定至脱模件背板500。如上所述，即使第二脱模件400设置在第一脱模件200下方或第一脱模件200的插入槽200b内部，第二脱模件400也可不与第一脱模件200直接接触，而是被固定至脱模件背板500，以便相对于第一脱模件200在上下方向上独立地可移动，从而对袋膜施加适当的按压力。在此，通孔200c可形成为多个，并且固定构件410也可形成为多个。然而，固定构件410的数量可与通孔200c的数量相同或更少以固定第二脱模件400。

[0064] 固定构件410可以以其中虽然长度改变，但是被固定为不会改变到预定长度以下或预定长度以上的止挡件的方式设置。在此，被固定为不会改变到预定长度以上的含义可指，第二脱模件400被固定为从第一脱模件200的底表面突出，而且第二脱模件400不改变到其中第二脱模件400被固定为突出成无法将袋膜安置在模具板100与第一脱模件200之间的长度以上。此外，被固定为不会改变到预定长度以下的含义可指，第二脱模件400被插入到形成在第一脱模件中的插入槽200b中，而且第二脱模件400被完全插入到插入槽200b中并且不改变到第二脱模件400不突出的长度以下。

[0065] 除了上述固定构件410之外，第二脱模件400可通过设置为穿过通孔200c的按压力调节构件来调节按压袋膜的按压力。按压力调节构件420相对于固定构件410分离地设置，并且第二脱模件400在与第二脱模件400被插入到插入槽200b中的方向相反的方向上施加力，使得第二脱模件400提供按压力以按压袋膜。因此，随着第二脱模件400被插入到插入槽200b中，按压力调节构件420可连续地增加第二脱模件400的按压力。按压力调节构件420的一侧可设置成与第二脱模件400接触，并且另一侧可设置成结合至脱模件背板500。也可形成多个按压力调节构件420以针对每个位置来调节按压力。

[0066] 按压力调节构件420可包括在长度方向上具有弹性的弹簧。由于弹性力随着弹簧被按压而增加，所以当选择弹簧作为按压力调节构件420时，第二脱模件400的按压力可连续增加，使得第二脱模件400被插入到插入槽200b中。除了弹簧之外，按压力调节构件420可进一步包括用于将弹簧的另一侧固定至脱模件背板500的弹簧固定构件。

[0067] 接下来，冲头部300可包括冲头主体320、和设置在冲头主体320下方并且具有用于按压袋膜的按压表面的冲头310。冲头主体320可配置为将冲头部300固定至袋成型设备10，并且作为直接按压袋膜的构造，具有按压表面的冲头310可具有要被成型的杯部的形状和大小。

[0068] 当冲头主体320被固定为在袋成型设备10中不移动并且模具板100和第一脱模件200在它们之间插置袋膜的情况下上下移动时，在冲头部300的冲头主体320和冲头310穿过冲头孔200a和杯部成型孔100a的同时，可在袋膜上成型杯部。然而，另一方面，模具板100和第一脱模件200可在它们之间夹有袋膜的情况下被固定，并且冲头部300可移动以成型杯部。

[0069] 实施方式2

[0070] 本发明实施方式2与实施方式1的不同之处在于，根据实施方式1的按压力调节构件420设置为使得其一侧与第二脱模件400接触，并且其另一侧设置为结合至上板700。将尽可能省略与实施方式1重复的内容，并且将集中于不同之处来描述实施方式2。就是说，如果需要，很显然未在实施方式2中描述的内容可被视为实施方式1的内容。

[0071] 图10是图解根据本发明实施方式2的袋成型设备中的第一脱模件和脱模件背板的透明透视图。

[0072] 在根据本发明实施方式2的袋成型设备10中，袋成型设备10包括模具板100、第一脱模件200、冲头部300和第二脱模件400。此外，袋成型设备10可进一步包括脱模件背板500、模具背板600、上板700和下板800。

[0073] 可在第一脱模件200中形成通孔200c，通孔200c沿冲头孔200a的周边形成并且穿过第一脱模件200的顶表面和底表面，并且第二脱模件400可被通过设置为穿过通孔200c的固定构件410固定至脱模件背板500。

[0074] 此外，在第二脱模件400中，可通过设置为穿过通孔200c的按压力调节构件420来调节袋膜压力。在此，根据本发明实施方式2的袋成型设备10的按压力调节构件420可设置为具有与第二脱模件400接触的一侧和结合至上板700的另一侧。

[0075] 如上所述，按压力调节构件420的另一侧可结合至上板700，因而，与结合至脱模件背板420的情况相比，可更稳定地提供按压力。当按按压力调节构件420包括弹簧时，弹簧的长度长形地形成，因而，可提供具有更多各种强度的压力。除了弹簧之外，按压力调节构件420可进一步包括用于将弹簧的另一侧固定至脱模件背板500的弹簧固定构件。

[0076] 实施方式3

[0077] 本发明实施方式3与实施方式1和2的不同之处在于，根据实施方式1和2的第二脱模件400通过固定构件410固定，即，未固定至脱模件背板500，而是固定至上板700。将尽可能省略与实施方式1和2重复的内容，并且将集中于不同之处来描述实施方式3。就是说，如果需要，很显然未在实施方式3中描述的内容可被视为实施方式1和2的内容。

[0078] 因此，根据本发明实施方式3的袋成型设备10包括模具板100、第一脱模件200、冲头部300和第二脱模件400。此外，袋成型设备10可进一步包括模具背板600、上板700和下板800。

[0079] 在根据本发明第3实施方式的袋成型设备10中，可在第一脱模件200中形成通孔200c，通孔200c沿冲头孔200a的周边形成并且穿过第一脱模件200的顶表面和底表面，并且第二脱模件400可被通过设置为穿过通孔200c的固定构件410固定至上板700。因此，可在保持袋的成型质量的同时，简化袋成型设备的结构。

[0080] 固定构件410可以以其中虽然长度改变，但是被固定为不会改变到预定长度以下或预定长度以上的止挡件的方式设置。此外，第二脱模件400可通过设置为穿过通孔200c的按压力调节构件来调节袋膜按压力。在此，固定构件410和按压力调节构件420的详细构造和所产生的效果可被理解为与实施方式1中相同。

[0081] 此外，在第二脱模件400中，可通过设置为穿过通孔200c的按压力调节构件420来调节袋膜压力。在此，按压力调节构件420可设置为具有与第二脱模件400接触的一侧和结合至上板700的另一侧。

[0082] 虽然已经参照具体实施方式描述了本发明的实施方式，但是对本领域技术人员而言将显而易见的是，在不背离如以下权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下，可做出各种改变和修改。

[0083] [标号说明]

[0084] 10：袋成型设备

[0085] 100：模具板

[0086] 100a：杯部成型孔

[0087] 200：第一脱模件

[0088] 200a：冲头孔

[0089] 200b：插入槽

[0090] 200c：通孔

[0091] 300：冲头部

[0092] 310：冲头

[0093] 320：冲头主体

[0094] 400：第二脱模件

[0095] 410：固定构件

[0096] 420：按压力调节构件

[0097] 500：脱模件背板

[0098] 600：模具背板

[0099] 700：上板

[0100] 800：下板

[0101] 900：结合构件。