一种袋成型装置及使用该袋成型装置的袋成型方法与流程

本发明涉及一种在袋片中形成容纳电池组件的容纳部的袋成型装置以及使用该袋成型装置的袋成型方法。本申请要求2022年7月1日申请的第10-2022-0081405号韩国专利申请的优先权，通过引用将所述韩国专利申请的全文并入本申请。

背景技术：

1、二次电池根据电池外壳的形状分为纽扣式二次电池、矩形二次电池、圆柱形二次电池和袋式二次电池等。

2、在二次电池中，安装在电池外壳内的电极组件具有电极和隔膜的层压结构。

3、电极组件可分为果冻卷式(其中涂覆有活性材料的片状正极和负极在它们之间插入有隔膜的情况下缠绕在一起)、堆叠式(其中多个正极和负极在插入有隔膜的状态下被依次层压)以及堆叠/折叠式(其中具有堆叠式的单元电池缠绕在一较长长度的隔离膜中)。

4、近年来，在铝(al)袋式电池外壳内嵌入堆叠或堆叠/折叠电极组件的袋式二次电池有广泛应用的趋势。

5、袋式二次电池具有结构简单、单位体积电容量高、制造成本低、重量小、容易改变形状等优点。

6、袋式二次电池按照浆料混合、电极(正极材料/负极材料)涂覆、极板压制、极板分切、极板冲孔/开槽、极板干燥、极板层叠、极板堆叠、袋封装、电解质注入、成型、袋脱气工序的这个顺序成型。

7、同时，在封装工序中，实施在袋片中形成容纳电池组件的容纳部的袋成型操作。

8、容纳部是通过压合袋片的部分区域形成的。

9、在这种情况下，一般将有机润滑剂添加到诸如袋片之类的膜中，膜成型后，润滑剂渗出到膜表面，通过润滑剂表现出良好的滑动性。

10、同时，当袋片包括铝(al)层并对袋片进行深成型时，存在铝层断裂、袋片产生裂纹的问题。

11、此外，在袋片成型工序中，摩擦力增大，滑动性能变差，因此对容纳部施加了较大的压合压力负荷。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明要解决的问题是提供一种能够在袋片的成型工序时通过提前降低袋片的温度来增加袋片的润滑剂量，并在进行深成型时减少摩擦的袋片成型装置，以及使用该袋片成型装置的袋片成型方法。

3、技术方案

4、为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种袋成型装置，包括用于冷加工袋片的冷单元，以及成型单元，通过冷单元的袋片供应给所述成型单元，用于在袋片中形成容纳电极组件的容纳部。

5、此外，冷单元可包括具有袋片通过的空间部的冷室以及用于控制冷室的空间部的温度的温度控制部。

6、此外，温度控制部可以设置成向空间提供压缩空气。

7、此外，温度控制部可以设置成使空间部的温度保持到低于室温。

8、此外，温度控制部可以将空间部的温度保持在5℃至10℃。

9、此外，成型单元可以包括：模具(die)，具有支撑表面和形成在支撑表面上的成型凹槽，从冷单元供应的袋片支撑在支撑表面上；冲头(punch)，用于将袋片的部分区域压合入成型凹槽中以形成容纳部；以及剥离器(stripper)，用于对位于模具上的袋片的边缘区域进行加压。

10、此外，模具可以设置成是可移动的，以便支撑表面更靠近冲头或远离冲头。

11、另外，当模具在更靠近冲头的方向移动时，冲头可以设置成插入成型凹槽中。

12、此外，当冲头插入成型凹槽中时，模具的支撑表面和剥离器可以设置成保持彼此接触的状态。

13、此外，模具可以包括连接到成型凹槽的一个或多个排出通道，以能够使流体运动。另外，当冲头插入成型凹槽中时，排出通道可以设置成将成型凹槽内的空气排出到模具外部。

14、此外，袋成型装置可包括控制冷单元和成型单元的控制部。

15、控制部可以设置成基于冷单元的冷温度来控制成型单元。

16、此外，根据本发明的另一个方面，提供了一种使用所述袋成型装置的袋成型方法，其中该袋成型方法包括在通过冷单元的过程中对袋片进行冷加工以及在通过冷单元的袋形片中形成容纳电极组件的容纳部的步骤。

17、此外，在对袋片进行冷加工时，可设置成将冷单元的温度保持到低于室温。

18、此外，在对袋片进行冷加工时，可设置成将冷单元的温度保持在5℃至10℃。

19、有益效果

20、如上所述，与本发明的一个示例相关的袋成型装置以及使用该袋成型装置的袋成型方法具有以下效果。

21、在袋片的成型工序前，通过提前降低袋片的温度，可以增加袋片的润滑剂量。

22、此外，还具有在深成型袋片时可以改善袋片的滑动性能并且在压合时使摩擦最小化从而可以减少成型工序所需的压力负荷的效果。

23、此外，可以提高袋片的临界成型深度，相应地，可以提高每个电池单元的能量密度。

技术特征：

1.一种袋成型装置，包括：

2.根据权利要求1所述的袋成型装置，其中所述冷单元包括：

3.根据权利要求2所述的袋成型装置，其中

4.根据权利要求2所述的袋成型装置，其中

5.根据权利要求4所述的袋成型装置，其中

6.根据权利要求1所述的袋成型装置，其中

7.根据权利要求6所述的袋成型装置，其中

8.根据权利要求7所述的袋成型装置，其中

9.根据权利要求8所述的袋成型装置，其中

10.根据权利要求6所述的袋成型装置，其中

11.根据权利要求10所述的袋成型装置，其中

12.根据权利要求1所述的袋成型装置，还包括

13.一种使用权利要求1到12中任一项所述的袋成型装置的袋成型方法，包括步骤：

14.根据权利要求13所述的袋成型方法，其中

15.根据权利要求14所述的袋成型方法，其中

技术总结本发明涉及一种袋成型装置以及使用该成型装置的袋成型方法，与本发明的一个示例相关的袋成型装置包括用于对袋片进行冷加工的冷单元，和成型单元，通过冷单元的袋片供应给成型单元，用于在袋片中形成容纳电极组件的容纳部。技术研发人员：金益俊,李应铉受保护的技术使用者：株式会社LG新能源技术研发日：技术公布日：2024/7/15