(57)【要約】【課題】バッテリーセルが金型内にあるとき、バッテリーセルの一部に関してインサート射出成形を行うことによって二次バッテリーを製造する装置を提供する。【解決手段】本装置は、バッテリーセルと対応する形状に形成された一対の上下の金型を含む。これらの上下の金型の内側面には弾性部材が設けられている。これらの弾性部材は、バッテリーセルのセル本体を支持し、バッテリーセルを上下の金型に取り付けるとき、非成形領域を成形領域から隔離する構造で形成されている。本発明による  二次バッテリー製造装置には、インサート射出成形により二次バッテリーの特定の領域に成形部材を形成するときに金型をバッテリーセルのセル本体とぴったりと接触させたとき、バッテリーケースと金型との間の接触によりバッテリーケースが損傷することがないようにし、成形領域に注入されるインサート射出成形材料が非成形領域に注入されないようにする効果がある。
2009510687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーセルが金型内にあるとき、バッテリーセルの一部に関してインサート射出成形を行うことによって二次バッテリーを製造する装置において、
前記装置は、
前記バッテリーセルと対応する形状に形成された一対の上下の金型を含み、
前記上下の金型の内側面には弾性部材が設けられており、
前記弾性部材は、前記バッテリーセルを前記上下の金型に取り付けたとき、前記バッテリーセルのセル本体を支持するとともに、非成形領域を成形領域から隔離する構造として構成されている、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記バッテリーセルは、積層体シートからなるバッテリーケースを有するポーチ状バッテリーである、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、
前記成形領域は、バッテリーセルのセル本体の上端に取り付けられた保護回路を含むキャップアッセンブリ領域である、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
前記成形領域は、前記バッテリーケースの外側シール領域である、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、
前記弾性部材は、非成形領域全体に形成されているか或いは、前記成形領域と接触した前記非成形領域の外周面に沿って形成されている、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、
前記弾性部材は、該弾性部材をインサート射出成形用の材料から保護するための不活性保護フィルムで覆われている、装置。
【請求項７】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の装置を使用して製造した二次バッテリーであって、金属層及び樹脂層を含むバッテリーケースに取り付けられた、充電及び放電を行うための電極アッセンブリを含む、二次バッテリーにおいて、更に、
所定の厚さを持ち、前記バッテリーケースの外側に少なくとも部分的に形成された成形部分を含む、二次バッテリー。
【請求項８】
請求項７に記載の二次バッテリーにおいて、
前記成形部分は、前記バッテリーケースの外側シール領域に少なくとも部分的に形成されている、二次バッテリー。
【請求項９】
請求項７に記載の二次バッテリーにおいて、
前記成形部分は、前記バッテリーケースの前記両側シール領域に形成されている、二次バッテリー。
【請求項１０】
請求項８に記載の二次バッテリーにおいて、
前記成形部分は、前記バッテリーケースの前記両側シール領域、前記上端シール領域、及び／又は前記下端シール領域に形成される、二次バッテリー。
【請求項１１】
請求項７に記載の二次バッテリーにおいて、
前記成形部分の厚さは、前記バッテリーセルのセル本体よりも厚い、二次バッテリー。
【請求項１２】
請求項７に記載の二次バッテリーにおいて、
前記成形部分には、厚さが比較的小さい少なくとも一つの窪みが設けられており、複数のバッテリーを互いに積み重ねて中型又は大型バッテリーパックを製造するとき、前記窪みにより、少なくとも一つの均等なクーラント流チャンネルが形成される、二次バッテリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次バッテリーを製造するための装置に関し、更に詳細には、バッテリーセルが金型に配置された状態でバッテリーセルの一部に関してインサート射出成形を行うことによって二次バッテリーを製造するための装置に関する。本装置は、バッテリーセルと対応する形状に形成された一対の上下の金型を有する。これらの上下の金型の内側面には弾性部材が設けられており、これらの弾性部材は、バッテリーセルを上下の金型に取り付けたとき、前記弾性部材が前記バッテリーセルのセル本体を支持するとともに、非成形領域を成形領域から隔離するように形成されている。
【背景技術】
【０００２】
近年、充電及び放電を行うことができる二次バッテリーが、無線携帯デバイスのエネルギ源として広く使用されている。更に、二次バッテリーは、化石燃料を使用するガソリン車やディーゼル車によって生じる大気汚染等の問題を解決するために開発された電気自動車（ＥＶ）及びハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の電源として、大きな注目を集めている。
【０００３】
小型の携帯デバイスは、各デバイス毎に一つの又は幾つかの小型セルを使用する。他方、車輛等の中型又は大型のデバイスは、高出力及び大容量が必要とされるため、互いに電気的に接続された複数のバッテリーセルを含む中型又は大型のバッテリーパックを使用する。
【０００４】
好ましくは、中型又は大型のバッテリーパックは、できるだけ小型かつ軽量に製造される。この理由により、通常は、高い集積度で一体化することができ且つ重量の割に容量が大きい矩形バッテリー又はポーチ状バッテリーが、中型又は大型のバッテリーパックのバッテリーセルとして使用される。詳細には、アルミニウム積層体シートをバッテリーケースとして使用するポーチ状バッテリーに大きな関心が集まっている。
【０００５】
図１は、従来の例示のポーチ状バッテリーを示す斜視図である。図１に示すポーチ状バッテリー１０は、二つの電極リード１１及び１２がバッテリーセル１３の上端及び下端の夫々から突出した構造をなして形成されている。電極リード１１及び１２は、互いに対して反対側に設けられている。バッテリーケース１４は、上バッテリーケース部分及び下バッテリーケース部分を含む。即ち、バッテリーケース１４は２ユニットケースである。電極アッセンブリ（図示せず）は、バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部分間に形成された受け入れ部分１５に受け入れられる。バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部分の接触領域である両側部１４ａ及び上下の端部１４ｂ及び１４ｃを互いに結合し、これによってポーチ状バッテリー１０を製造する。バッテリーケース１４は、樹脂層／金属フィルム層／樹脂層を含む積層構造で形成されている。従って、互いに接触した、バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部分の両側部１４ａ及び上下の端部１４ｂ及び１４ｃを、バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部分の両側部１４ａ及び上下の端部１４ｂ及び１４ｃに熱及び圧力を加えて樹脂層を互いに溶接することによって結合できる。場合によっては、バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部分の両側部１４ａ及び上下の端部１４ｂ及び１４ｃを結合剤を使用して互いに結合してもよい。バッテリーケース１４の両側部１４ａについては、バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部品の同じ樹脂層を互いに直接的に接触させることによって、バッテリーケース１４の両側部１４ａに溶接で均等なシールを形成する。他方、バッテリーケース１４の上下の端部１４ｂ及び１４ｃについては、電極リード１１及び１２は、バッテリーケース１４の上下の端部１４ｂ及び１４ｃから突出している。このため、バッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部分の上下の端部１４ｂ及び１４ｃは互いに熱溶接されており、この際、シール性を向上するように、電極リード１１及び１２の厚さ及びこれらの電極リード１１及び１２とバッテリーケース１４との間の材料の相違を考慮して、フィルム状シール部材１６を電極リード１１及び１２とバッテリーケース１４との間に配置する。
【０００６】
しかしながら、ポーチ状バッテリー１０では、バッテリーセルは、ポーチ状バッテリー１０の充電中及び放電中に膨張及び収縮を繰り返す。そのため、上下の端部１４ｂ及び１４ｃの熱溶接領域、詳細にはバッテリーケース１４の上下のバッテリーケース部品の両側部１４ａが互いから容易に分離してしまう。更に、バッテリーケース１４の機械的強度が低い。この問題点を解決するため、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂をバッテリーケース１４の外側シール領域に適用する方法、及び十分な機械的強度を持つ追加の部材にバッテリーを取り付ける方法、及び追加の部材を互いに積み重ねる方法が提案されてきた。
【０００７】
しかしながら、上述の方法は、高いシール力を提供しない。更に、上述の方法を使用した場合、バッテリーパックの総重量及び全体としての大きさが増大し、バッテリーパックの組み立てプロセスが非常に複雑である。
【０００８】
上述の問題点を解決するため、金属層及び樹脂層を含むバッテリーケースに取り付けられた、充電及び放電を行うための電極アッセンブリを含む二次バッテリーが提案されてきた。この二次バッテリーでは、所定の厚さを持つ成形部分の少なくとも一部がバッテリーケースの外側に形成される。これは、本願の出願人の名で出願された韓国特許出願第２００５−００４７７６５号に開示されている。二次バッテリーがポーチ状バッテリー等の薄型バッテリーである場合には、成形部分はバッテリーケースの機械的強度を向上させ、シール領域でのシール力を更に向上させる。更に、成形部分により、複数の二次バッテリーを互いに積み重ねて中型又は大型バッテリーパックを製造する場合に安定して積み重ねられる構造とすることができる。
【０００９】
幾つかの小型二次バッテリー並びに上述の二次バッテリーの場合には、保護回路等のようなキャップアッセンブリをインサート射出成形によってバッテリーセルに一体成形する。インサート射出成形中、成形部材をバッテリーセル全体の一部に形成する。このとき、バッテリーセルを金型と接触させる。しかしながら、バッテリーのバッテリーケースは、このような接触により損傷してしまう場合がある。場合によっては、短絡が発生してしまう。
【００１０】
例えば、バッテリーセルの特定の領域に成形部材を形成する場合には、バッテリーセルの残りの部分を金型とぴったりと接触させ、これによってインサート射出成形用材料（例えば溶融材料）が注入されないようにする必要がある。この目的のため、金型及びバッテリーセルの対応する領域を大きなシール力で互いにぴったりと接触させなければならない。しかしながら、この手順中、バッテリーケースが損傷してしまう場合がある。バッテリーケースが損傷すると、電解質がバッテリーセルから漏れてしまう。これは、特に、複数のユニットセルを互いに積み重ねた中型又は大型バッテリーパックの場合には、重大な事故を引き起こす場合がある。
【特許文献１】韓国特許出願第２００５−００４７７６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明は、以上の問題点及び未だ解決されていない他の技術的問題点を解決するために提供される。
【００１２】
詳細には、本発明の目的は、インサート射出成形により二次バッテリーの特定の領域に成形部材を形成する間に金型を二次バッテリーのバッテリーセルとぴったりと接触させたとき、バッテリーケースが損傷しないようにすることが可能な二次バッテリーを製造するための装置を提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、上述の装置で製造した、特定の形状を持つ二次バッテリーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一つの特徴によれば、以上の及び他の目的は、バッテリーセルが金型内にあるとき、バッテリーセルの一部に関してインサート射出成形を行うことによって二次バッテリーを製造する装置において、バッテリーセルと対応する形状に形成された一対の上下の金型を含み、上下の金型の内側面には弾性部材が設けられており、弾性部材は、バッテリーセルを上下の金型に取り付けたとき、バッテリーセルのセル本体を支持するとともに、非成形領域を成形領域から隔離する構造で構成されている、装置によって達成できる。
【００１５】
本発明による二次バッテリー製造装置では、バッテリーセルのセル本体は、インサート射出成形プロセス中、弾性部材によって支持される。従って、バッテリーセルと金型との間の直接的接触によるバッテリーケースの損傷を阻止し、圧力が低いにも関わらず弾性部材の接触圧力が高いため、成形部材が形成される特定の領域（「成形領域」）から他の領域（「非成形領域」）へのインサート射出成形用材料の注入が効果的に阻止される。
【００１６】
好ましくは、本発明によるバッテリーセルは厚さが小さい薄型二次バッテリーであり、バッテリーセルは、金属層及び樹脂層を含む積層構造で形成されたバッテリーケースを有する。このような二次バッテリーの代表的な例は、アルミニウム及び樹脂で形成された積層シートをバッテリーケースとして使用するいわゆるポーチ状バッテリーである。ポーチ状バッテリーのバッテリーケースは、様々な構造で形成することができる。例えば、ポーチ状バッテリーのシース部材は、一ユニット折り畳み型部材の上内面及び／又は下内面に形成された受け入れ部分に電極アッセンブリが受け入れられ、上下の接触領域がシールされた構造で形成されていてもよいし、二ユニット折り畳み型部材の上内面及び／又は下内面に形成された受け入れ部分に電極アッセンブリが受け入れられ、上下の接触領域がシールされた構造で形成されていてもよい。上述の構造を持つポーチ状バッテリーは、本願の出願人の名で出願されたＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３３１２号に開示されている。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【００１７】
電極アッセンブリはカソード及びアノードを含み、これらの電極により、バッテリーの充電及び放電を行うことができる。電極アッセンブリは、セパレータを間に配置してカソード及びアノードを積み重ねた構造で形成される。例えば、電極アッセンブリは、ゼリー−ロール型構造又はスタック型構造で形成される。電極アッセンブリのカソード及びアノードは、カソードの電極タップ及びアノードの電極タップがバッテリーから直接外方に突出するように形成されていてもよい。別の態様では、電極アッセンブリのカソード及びアノードは、カソードの電極タップ及びアノードの電極タップが追加電極リードに接続され、これらの電極リードがバッテリーの外方に突出するように形成されていてもよい。電極タップ又は電極リードの突出方向には特に制限はない。例えば、電極タップ又は電極リードは、バッテリーの上端から一緒に突出していてもよいし、電極タップ又は電極リードが互いに反対側に設けられている場合、バッテリーの上端及び下端の夫々から突出していてもよいし、電極タップ又は電極リードが互いに対して垂直となるようにバッテリーの上端及び側部の夫々から突出していてもよい。
【００１８】
インサート射出成形によって成形部材が形成された領域（成形領域）は、バッテリーセルの構造に応じて変化してもよい。例えば、成形領域は、バッテリーセルのセル本体の上端に取り付けられた保護回路を含むキャップアッセンブリ領域であってもよい。この場合、キャップアッセンブリは、バッテリーセルの外面の一部（例えばバッテリーセルの上端及びバッテリーセルの上端と隣接した領域）、又はバッテリーセルの全外面と一体成形される。
【００１９】
別の例として、インサート射出成形により形成された成形領域は、バッテリーセルの外側シール領域であってもよい。所定の厚さを持つ成形部分をインサート射出成形によりシール領域に形成してもよい。成形部分は、バッテリーケースの機械的強度を高め、シール領域でのシール力を高める。更に、成形部分は、複数の二次バッテリーを互いに積み重ねて中型又は大型バッテリーパックを製造する場合に構造的安定性を提供する。このような成形部分を含む二次バッテリーの詳細は、本願の出願人の名で出願された韓国特許出願第２００５−００４７７６５号に開示されている。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【００２０】
成形領域を充填するための材料には、成形領域を充填するための材料が、インサート射出成形で使用できる液状の材料である限り、特に制限はない。例えば、成形領域を充填するための材料は、溶融状態の熱可塑性ポリマー、熱硬化性及び／又は紫外線硬化性の溶液、又は液状の脱水効果化合物であってもよい。成形領域を充填するための材料が液状材料である場合には、成形領域を充填するための材料は、モノマー、オリゴマー、ペースト、及び溶融ポリマー等の様々な状態で提供されてもよい。場合によっては、成形領域を充填するための材料に、強度を向上するための強化ファイバ等の充填材が含まれていてもよい。
【００２１】
弾性部材は、バッテリーセルのセル本体を支持するのに役立つと同時に、インサート射出成形用材料が成形領域から他の領域（「非成形領域」）に注入されないようにするのに役立つ。この目的のため、弾性部材が成形領域を取り囲むときに弾性部材がバッテリーセルのセル本体と接触するように、弾性部材が金型の内側面に形成される。好ましくは、弾性部材は、上下の金型の内側面に形成される。弾性部材は、成形領域を除く他の領域、即ち非成形領域全体に形成されていてもよいし、成形領域と接触する非成形領域の外周面に沿って形成されていてもよい。
【００２２】
バッテリーセルが上下の金型に取り付けられた状態で上下の金型が互いにぴったりと接触したとき、バッテリーセルのセル本体は、金型の内側の弾性部材によって支持され、成形領域は空のまま残される。金型には注入ポートが形成されており、これらのポートを通してインサート射出成形用材料が成形領域に注入される。これによってインサート射出成形が行われる。
【００２３】
弾性部材には、可撓性弾性力を加えることができる材料で形成されている限り、特に制限はない。例えば、弾性部材は、天然ゴムで形成されていてもよいし、合成ゴムで形成されていてもよい。場合によっては、弾性部材は、インサート射出成形用材料から弾性部材を保護するため、不活性保護フィルムで覆われていてもよい。
【００２４】
本発明の別の特徴によれば、上述の構造を持つ二次バッテリー製造装置によって製造した二次バッテリーが提供される。
【００２５】
本発明による二次バッテリーは、少なくとも一部がインサート射出成形によって形成された成形部材を持つバッテリーである。好ましくは、本発明による二次バッテリーは、上文中に説明したように、二次バッテリーを中型又は大型バッテリーパック用のユニットセルとして使用できるように、所定の厚さを持つ成形部分をバッテリーセルの外側シール領域に形成したポーチ状バッテリーであってもよい。
【００２６】
好ましくは、成形部分は、バッテリーケースの外側シール領域に少なくとも部分的に形成される。更に、成形部分は、シール領域でシール力を高め、これによって、水分が染み込んだり電解質が漏れたりしないようにする。一般的には、積層構造で形成された上下のバッテリーケースを互いにシールするとき、上下のバッテリーケースの接触領域に熱及び圧力を加えることによって、上下のバッテリーケースの接触領域を互いに取り付ける。従って、成形領域が成形部分によって取り囲まれるように成形部分をシール領域に形成した場合、シール力が更に増大する。好ましい実施例では、成形部分は、バッテリーケースの両側シール領域に形成されてもよい。別の態様では、成形部分は、バッテリーケースの両側シール領域、上端シール領域、及び／又は下端シール領域に形成されてもよい。バッテリーケースの上端シール領域及び下端シール領域に形成された成形部分は、ポーチ状バッテリーのシール力を高めるのに役立ち、ポーチ状バッテリーの機械的強度を高めるのに役立つ。
【００２７】
好ましくは、成形部分の厚さは、バッテリーセルのセル本体よりも厚い。この場合、バッテリーを互いに安定的に積み重ねることができるとともに、成形部分によってこれらのバッテリーを互いから所定距離離間できる。その結果、バッテリーの充電中及び放電中のバッテリーセルのセル本体の厚さの変化を受け入れるための衝撃吸収領域が形成され、更に、バッテリーの充電中及び放電中にバッテリーセルのセル本体が発生した熱を除去するためのクーラント流チャンネルが形成される。クーラントは、バッテリーセルのセル本体から放熱するための材料である。例えば、クーラントは、空気であってもよいし液体であってもよい。
【００２８】
好ましい実施例では、成形部分は、バッテリーケースの両側シール領域全体に亘って延びており、及び従って、中型又は大型バッテリーパックを製造するときに複数の二次バッテリーを互いに積み重ねた場合の構造的安定性が更に向上する。場合によっては、バッテリーセルの両側シール領域全体に亘って成形部分を形成してもよく、これと同時に、上文中に説明した成形部分と同様の追加の成形部分を、バッテリーケースの上端部分及び／又は下端部分に連結してもよい。
【００２９】
成形部分が所定の厚さを持つように、成形部分をバッテリーケースの外側に沿って形成してもよいが、成形部分には、厚さが比較的小さい少なくとも一つの窪みが設けられていてもよい。複数のバッテリーを互いに積み重ねてバッテリーパックを形成するとき、窪みにより、少なくとも一つの均等なクーラント流チャンネルが形成される。
【００３０】
場合によっては、複数の二次バッテリーを互いに積み重ねて中型又は大型バッテリーパックを製造するとき、積み重ねたバッテリー間の連結が更に容易に行われるように及び／又は積み重ねたバッテリーをバッテリーパック用内部部材（例えばバッテリーパックハウジング）に固定的に取り付けることができるように、連結段、連結溝、及び通穴からなる群から選択された一つ又はそれ以上の連結部分を成形部分に形成してもよい。連結部分の位置は、連結態様に応じて変えてもよい。
【００３１】
本発明の以上の及び他の目的、特徴、及び他の利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。しかしながら、本発明の範囲は、例示の実施例に限定されないということに着目すべきである。
【００３３】
図２乃至図４は、本発明による装置を使用して製造できる本発明の実施例による二次バッテリーを示す斜視図である。
【００３４】
図２を参照すると、二次バッテリー１００は、２ユニットポーチ状バッテリーケース１４０と、バッテリー１００の上端及び下端の夫々から突出したカソードリード１１０及びアノードリード１２０との間に電極アッセンブリ（図示せず）を取り付けた際、両側部、上端部分１４４、及び下端部分１４６がシールされるように構成されている。電極リード１１０及び１２０とバッテリーケース１４０との間には、電極リード１１０及び１２０とバッテリーケース１４０との間の密封性を高めるため、フィルム状シール部材１６０が配置されている。バッテリー１００の両側シール領域には、バッテリーセル１３０よりも僅かに厚い成形部分２００が、バッテリー１３０の両側全体に沿って均等に延びるように形成されている。側成形部分２００は、比較的弱い両側シール領域のところでシール力を更に高めと同時に、バッテリー１００の機械的強度を高める。更に、成形部分２００は、複数の二次バッテリー１００を互いに積み重ねて高出力で大容量の中型又は大型のバッテリーパックを製造する場合にフレームとして役立つ。
【００３５】
図３を参照すると、図３に示す二次バッテリー１０１は、側成形部分２０１に複数の窪み２３１が形成されている点で、図２に示す二次バッテリー１００と異なる。窪み２３１は、側成形部分２０１の比較的薄い領域を意味する。窪み２３１の数は特に制限されない。ユニットセルとして役立つ複数の二次バッテリー１０１を積み重ねて中型又は大型のバッテリーパック（図示せず）を形成する場合、夫々の二次バッテリー１０１の両側に配置された窪み２３１により、二次バッテリーの横方向にクーラント流チャンネルが形成される。他方、二次バッテリー１０１の上端部分１４４及び下端部分１４６のシール領域には追加の成形部分は形成されておらず、及び従って、二次バッテリーの横方向に形成されたクーラント流れチャンネルよりも広幅のクーラント流れチャンネルが、二次バッテリーの長さ方向に形成される。
【００３６】
図４を参照すると、図４に示す二次バッテリー１０２は、図３に示す二次バッテリー１０１の変形例である。窪み２３２が二次バッテリー１０２の上下の成形部分２１２及び２２２に形成されている。ユニットセルとして役立つ複数の二次バッテリー１０２を互いに積み重ねて中型又は大型のバッテリーパック（図示せず）を形成する場合、二次バッテリーの横方向と同様の態様で夫々の二次バッテリー１０１の上下の端部に形成された窪み２３２により、クーラント流チャンネルが二次バッテリーの長さ方向に形成される。
【００３７】
図２、図３、及び図４に示す二次バッテリー１００、１０１、及び１０２の側成形部分２００、２０１、及び２０２、及び上端成形部分２１２及び下端成形部分２２２は、一種の成形部材であり、インサート射出成形中、金型の「成形領域」と対応する。
【００３８】
図５及び図６は、夫々、本発明の好ましい実施例に従って二次バッテリーを製造するための装置を構成する上金型及び下金型を示す。理解を助けるため、下金型を図６に示す。この図では、下金型にバッテリーセルが取り付けてある。更に、図５及び図６に示す金型は、基本的には、図４に示す二次バッテリーを製造するように形成されている。しかしながら、理解を促すため、この実施例では、上端に電気リードが形成されたバッテリーセルを使用する。
【００３９】
これらの図面を参照すると、二次バッテリーを製造するための金型は、互いに連結でき且つ互いに分離できる一対の上下の金型３００及び４００を含む。上下の金型３００及び４００の内側面には、バッテリーセル５００の外面と対応する形状が形成されている。上下の金型３００及び４００の内側面の中央には、バッテリーセル５００のセル本体５１０を支持するための弾性部材３１０及び４１０が夫々形成されている。
【００４０】
図２、図３、及び図４に示す側成形部分２００、２０１、及び２０２、及び上端成形部分２１２及び下端成形部分２２２は、インサート射出成形用材料（例えば溶融材料）を、上下の金型３００及び４００の内側面の深くに形成された成形領域３２０及び４２０に注入することによって形成される。
【００４１】
インサート射出成形中、上下の金型３００及び４００は、互いから分離され及び互いにぴったりと連結され、この際、上金型３００のフレーム３３０に形成されたガイドバー３４０は、下金型４００のフレーム４３０に形成されたガイド穴４４０に係合する。上下の金型３００及び４００が互いにぴったりと連結されたとき、上金型３００の一方の側部及び下金型４００の一方の側部の夫々に形成された注入ポート３５０及び４５０を通して、上下の金型３００及び４００に溶融樹脂を注入する。
【００４２】
成形領域３２０及び４２０には、複数の突出部３６０及び４６０が形成されている。これらの突出部の高さは弾性部材３１０及び４１０よりも小さい。突出部３６０及び４６０が窪み２３２を形成する（図４参照）。
【００４３】
図７は、図５のＡ−Ａ線に沿った縦断面図であり、図８は、図６のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。
【００４４】
図７を参照すると、弾性部材３１０が上金型３００の内側面の中央に形成されている。弾性部材３１０が所定の高さを持つように、ガイドバー３４０が上金型３００から上方に延びている。バッテリーセル（図示せず）が弾性部材３１０の上端面と接触する。従って、弾性部材３１０の上端面は非成形領域３７０を形成し、バッテリーセルが接触しない弾性部材３１０の両側の隣接した領域が成形領域３２０を形成する。
【００４５】
図８を参照すると、弾性部材４１０は、弾性部材４１０が図７におけるのと同様の態様で所定の高さを持つように下金型４００の内側面の中央に形成されている。バッテリーセル５００が、弾性部材４１０の上端面に取り付けられる。セル本体５１０の接触領域は、弾性部材４１０によって、弾性部材４１０の両側の隣接した領域のところで成形領域４２０から隔離されており、バッテリーセル５００のセル本体５１０は弾性部材４１０によって支持されている。バッテリーセル５００の両側のシール領域５２０は、成形領域４２０から露呈されている。従って、インサート射出成形中、溶融材料が成形領域４２０に注入され、次いで凝固し、図４に示す側成形部分２０２を形成する。他方、図４に示すように、成形領域４２０から所定の高さまで延びる突出部４６０によって窪み２３２が形成される。
【００４６】
図９は、図６に示す下金型の変形例である別の構造を持つ下金型を示す斜視図である。
【００４７】
図９に示す下金型４０１は、この下金型４０１の内側面に形成された弾性部材４１１の中央領域に窪み構造が形成されている点で、図６に示す下金型４００と異なっている。詳細には、弾性部材４１１の外周領域だけが上方に突出しており、及び従って、弾性部材４１１は、その突出した外周領域４８１だけがバッテリーセルのセル本体と接触するように、バッテリーセル（図示せず）を支持する。しかしながら、弾性部材４１１の突出した外周領域４８１は、閉じた湾曲面を形成するように構成されている。従って、溶融樹脂が下金型４０１の非成形領域４７１に注入されないようにする。
【００４８】
上文中に説明したように、二次バッテリー製造デバイスを本発明による様々な構造で形成できる。
【００４９】
本発明の好ましい実施例を例示の目的で開示したが、添付の特許請求の範囲に開示した本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な変更、追加、及び代替が可能であるということは当業者には理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上の説明から明らかなように、本発明は、二次バッテリーの特定の領域に成形部材を形成するため、インサート射出成形中に金型をバッテリーセルのセル本体とぴったりと接触させるとき、バッテリーケースと金型との間の接触によりバッテリーケースが損傷しないようにでき、成形領域に注入されるインサート射出成形用材料が非成形領域に注入されないようにする、二次バッテリーを製造するための装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、従来の例示のポーチ状バッテリーを示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明による装置を使用して製造できる、本発明の実施例による二次バッテリーを示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明による装置を使用して製造できる、本発明の実施例による二次バッテリーを示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明による装置を使用して製造できる、本発明の実施例による二次バッテリーを示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施例による二次バッテリーを製造するための装置を構成する上金型を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施例による二次バッテリーを製造するための装置を構成する下金型を示す斜視図である。
【図７】図７は、図５のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図８】図８は、図６のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。
【図９】図９は、図６に示す下金型の変形例である別の構造を持つ下金型を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  二次バッテリー
１１０  カソードリード
１２０  アノードリード
１３０  バッテリーセル
１４０  ２ユニットポーチ状バッテリーケース
１４４  上端部分
１４６  下端部分
１６０  フィルム状シール部材
２００  成形部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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