[发明专利]用于形成二次电池的袋型外壳的设备和方法

说明书

披露了一种用于模制成型袋型外部材料的设备和方法，当将袋型外部材料模制成型以形成袋型杯时，通过将袋型外部材料与模制成型设备之间的表面接触最小化，提高了模制成型质量。根据本发明的用于模制成型袋型外部材料的设备是用于模制成型二次电池的袋型外部材料的设备，所述设备包括：其中可放置板形的袋型外部材料并且向上凸起的模具；具有内部空间的腔室，内部空间具有朝向袋型外部材料和模具敞开的下部，并且通过模具的升高或模具的下降，内部空间能够收纳模具，腔室安放在袋型外部材料的边缘上，以将袋型外部材料引导和模制成型，在腔室的上端处设置有流体输入阀门并且在腔室的下端处设置有流体输出阀门；和流体供给单元，流体供给单元用于给流体输入阀门供给流体，以将袋型外部材料按压模制成型为与模具匹配。

技术领域

本公开内容涉及制造二次电池的技术，更具体地，涉及一种不依赖于利用成形冲模的深冲工艺而形成二次电池的袋型外壳的设备和方法。本申请要求于2016年4月15日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0046299号和于2017年4月7日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0045404号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

背景技术

近来，随着对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话之类的便携式电子产品的需求快速增长以及电动汽车、储能用蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正积极研究可重复充电的高性能二次电池。

目前市售的二次电池包括镉镍电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池，其中，锂二次电池因其优点而比镍基二次电池得到更多的关注；锂二次电池几乎没有或没有记忆效应，使得它们可以自由地充电和放电，且锂二次电池具有极低的自放电率和高能量密度。一般来说，二次电池可根据外壳或应用类型而分为罐型二次电池和袋型二次电池。袋型二次电池的优点是在外观和尺寸上具有自由度并且在组装之后使用，以与应用电池的装置的外形一致或与目的相适合。

图1是示出传统的袋型二次电池的构造的分解透视图，图2是图1的袋型二次电池的组装图。如图1中所示，袋型二次电池一般包括电极组件20以及其中收纳电极组件20的袋型外壳10，电极组件20具有由正电极板、隔板和负电极板构成的基本结构，其中正电极接片自正电极板延伸，负电极接片自负电极板延伸。

参照图1和图2，电极组件20收纳在由袋型外壳10形成的空间中，袋型外壳10包括上部袋11和下部袋12，沿上部袋11和下部袋12的外周表面形成的密封部彼此粘附。一般来说，电极组件20和袋进行组合，使得自正电极接片延伸的正电极引线21的一部分和自负电极接片延伸的负电极引线22的一部分暴露到外部，以电连接至外部终端或装置。与此相关，根据实施方式，可额外使用粘结膜将电极引线21、22贴附或粘附到袋。

袋型外壳10执行保护电池单元的功能，电池单元包括电极组件20和通过随后工艺引入其中的电解质溶液。此外，袋型外壳10具有插置在其中的铝薄膜，以提高电池单元的电特性和化学特性并且增强耐热性。在该情形中，为了确保电池单元与外部的绝缘，在铝薄膜的外部上形成通过涂布诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，PolyEthylene Terephthalate)树脂或尼龙树脂之类的绝缘材料形成的绝缘层。同时，为了上部袋11与下部袋12之间的粘附，在上部袋11与下部袋12之间的界面处形成流延聚丙烯(CPP，Casted PolyPropylene)或聚丙烯(PP，PolyPropylene)的粘附层。

用于如上所述构造的二次电池的袋型外壳10需要在上部袋11和/或下部袋12中具有收纳电极组件的凹陷内部空间，如图1和2中所示。此外，由于与杯子相似的形状，袋型外壳10也被称为袋型杯。

根据常规技术，为了在袋型外壳10中形成凹部，针对被制成板形的袋的成形，一般广泛使用利用成形冲模的深冲。就是说，使用包括金属材料的冲模和冲头的成形冲模，将板形的袋型外壳放置在冲模上并按压袋，以在袋型外壳中形成用于收纳电池组件的凹部。