JP7204281B2 - 円筒型電池セルの分類装置及びこれを用いた分類方法 - Google Patents

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Description

本出願は２０２０年０１月０６日付の韓国特許出願第２０２０－０００１３４９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た全ての内容はこの明細書の一部として含まれる。
本発明は円筒型電池セルの分類装置及びこれを用いた分類方法に関し、より詳しくは円筒型電池セルの電圧を測定して設定領域値を有する円筒型電池同士を分類することができる円筒型電池セルの分類装置及びこれを用いた分類方法に関する。
携帯電話、ノートブック型ＰＣ、カムコーダー、デジタルカメラなどのモバイル機器に対する技術開発及び需要が増加するのに伴い充放電の可能な二次電池に関する技術が活発に研究されている。また、二次電池は大気汚染物質を誘発する化石燃料の代替エネルギー源であり、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（Ｐ－ＨＥＶ）などに適用されており、二次電池に対する開発の必要性が段々高くなっている状況である。
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがある。この中で、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べ、メモリ効果がほとんど発生しないから、充放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高い利点が脚光を浴びている。
一方、このような二次電池が電気自動車などのように大容量及び高電圧を必要とするデバイスに使われるときには、多数の電池セルが配列された構造の電池セルアセンブリーから電池パックなどの形態が使われる。
ここで、複数の電池セルを直列及び／又は並列に連結することによって所望の電圧又は容量になるように調節し、よって全ての電池セルが同じ電圧を有することが最も理想的である。しかし、全ての電池セルの電圧が同一であるように製造するのには限界があるから、電圧偏差を最小化するようにしている。
これに関連して、特許文献１には、電池セルを持ち上げるか又は下ろすリフト部材、前記電池セルの電圧を測定する電圧測定部材、及び前記電池セルを測定された電圧値が属する範囲によって複数の設定領域のいずれか一つに位置するように前記リフト部材を回転させる回転部材を含み、前記電池セルが複数の設定領域のいずれか一つに到逹すれば、前記電池セルは前記リフト部材から離脱して分類される電池セル分類装置が開示されている。
前記特許文献によれば、電池セル分類装置を使うことにより、設定領域の電圧値を有する電池セル同士を分類することができ、よって二次電池の製造時に電圧偏差を最小化して容量の最適化が得られる効果がある。
しかし、前記特許文献の電池セル分類装置は広い平面を有するパウチ型電池セルを分類する装置であり、円筒型電池セルを分類するにあたっては、特許文献のリフト部材と電圧測定部などの核心構成をそのまま活用することができないだけでなく、リフト板が撓むか電極針が少しでも曲がる場合、電池セルの電極部と電圧測定のための電極針が接触することができなくて電圧を測定することができないという問題点がある。
韓国公開特許第２０１７－００６５７６４号公報
本発明は前記のような問題点を解決するために、円筒型電池セルを対象として設定領域の電圧値を有する電池セル同士を分類し、二次電池製造の際に電圧偏差を最小化することができる円筒型電池セルの分類装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、円筒型電池セルの端子と安定的に接触することができる電圧測定部を備えた円筒型電池セルの分類装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、円筒型電池セルを対象として設定領域の電圧値を有する電池セル同士を分類する円筒型電池セルの分類方法を提供することを目的とする。
前記のような問題点を解決するための本発明による電池セルの分類装置は、電池セル（Ｂ）を所望位置に移動するための電池セルピックアップ部材（１００）と、前記電池セルピックアップ部材（１００）を水平方向に案内するためのガイド部材（２００）と、を含み、前記電池セルピックアップ部材（１００）は、ピックアップ胴体部（１１０）、電池セル（Ｂ）を持ち上げるために前記ピックアップ胴体部（１１０）の底面に位置する磁石（１２０）、及び電池セル（Ｂ）の電圧を測定するために前記磁石（１２０）の底面に位置する電圧測定部（１３０）を含むことを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電池セルピックアップ部材（１００）は、複数電池セル（Ｂ）を持ち上げることができるように複数の磁石（１２０）を備えることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電池セルピックアップ部材（１００）は、複数電池セル（Ｂ）の電圧を個別的に測定するように、前記磁石（１２０）と同じ個数の電圧測定部（１３０）を備えることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記磁石（１２０）は電磁石であることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電池セルピックアップ部材（１００）は、電磁石に電源を供給するか電源供給を遮断し、測定された電圧が所定範囲に相当するかを判断することができる制御部（１４０）をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、電圧による分類が必要な電池セル（Ｂ）を供給するための電池セル供給部材（３００）をさらに備え、前記電池セル供給部材（３００）は、コンベヤー（３１０）、及び複数の電池セル（Ｂ）を収納し、前記コンベヤー（３１０）の上部に位置する１個以上の電池セル積載ボックス（３２０）を含むことを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、電圧測定の終わった電池セル（Ｂ）を一時に収容する電池セル収納部材（４００）をさらに含むことを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電池セル収納部材（４００）は複数であり、所定範囲に相当する電池セル（Ｂ）は同じ空間の収納部材に収容されることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電池セル収納部材（４００）はコンベヤーであることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電圧測定部（１３０）はパッド状のフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）であることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類装置において、前記電池セルは円筒状を有することを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類方法は、電圧による分類が必要な電池セルを供給する第１段階と、供給された電池セルを持ち上げる第２段階と、電池セルの電圧を測定し、当該電池セルの収納部位置を決定する第３段階と、電池セルを移動させて所定の収納部に位置させる第４段階とを含むことを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類方法において、前記第２段階及び第４段階は電磁気力を用いて電池セルを持ち上げるか収納部に位置させることを特徴とする。
また、本発明による電池セルの分類方法において、前記第１段階から第４段階を繰り返し遂行することを特徴とする。
本発明による円筒型電池セルの分類装置及びこれを用いた分類方法によれば、磁力を用いて電池セルを移動させ、電池セルを移動させる過程で電圧を一緒に測定することができ、所定領域の電圧値を有する円筒型電池セル同士を分類することができるという利点がある。
また、本発明の円筒型電池セルの分類装置及びこれを用いた分類方法によれば、パッドタイプのフレキシブルプリント回路基板からなる電圧測定部は磁石の下に位置しているから、電池セルの正極端子及び負極端子と安定的に接触することができ、よって測定された電圧値の信頼性を高めることができるという利点がある。
本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置の平面図である。 本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置のピックアップ部材を拡大した斜視図である。 図２のピックアップ部材をＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。 本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置のピックアップ部材を正面から見た断面図である。 本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置の電圧測定部の拡大平面図である。 本発明による電池セル分類装置を使って電圧領域によって電池セルを分類する方法を説明するための図である。 本発明による電池セル分類装置を使って電圧領域によって電池セルを分類する方法を説明するための図である。
本出願で、「含む」、「有する」、又は「備える」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、構成要素、部分品又はこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらの組合せなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使う。明細書全般で、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけでなく、その間にさらに他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというとは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
以下、本発明による円筒型電池セルの分類装置及びこれを用いた分類方法について説明する。
図１は本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置の平面図である。図１を参照して本発明の円筒型電池セル分類装置について先に説明すると、円筒型電池セル分類装置は、電池セルピックアップ部材１００と、ガイド部材２００と、電池セル供給部材３００と、電池セル収納部材４００と、を含む。
具体的には、電池セルピックアップ部材１００は、連続的又は非連続的に供給されるそれぞれの円筒型電池セルＢの電圧を測定し、測定された当該電池セルＢの電圧値に基づいて所定位置まで移送させるためのものであり、ガイド部材２００の長手方向に沿って移動するとともに垂直方向にも駆動されることができる。この詳細な構成については後述する。
ガイド部材２００は電池セル収納部材４００の上部を横切るように備えられ、電池セルピックアップ部材１００は左右方向又は水平方向に安全に移動することができるように電池セルピックアップ部材１００を支持するためのものである。
電池セル供給部材３００は電圧測定の必要な複数の円筒型電池セルＢを供給し、コンベヤー３１０及び電池セル積載ボックス３２０を含んでなる。
詳述すると、連続的又は非連続的に一方向に移動するコンベヤー３１０上に一つ以上の電池セル積載ボックス３２０が位置し、電池セル積載ボックス３２０内には複数の電池セルＢが収納されている。
ここで、電池セルＢは電池セル積載ボックス３２０内で正極端子が上を向くように直立して収納されている。これは、後述する電池セルＢの電圧値を測定することができるようにするためである。
そして、コンベヤー３１０はガイド部材２００の長手方向に直角な方向に移動することが好ましい。ここで、連続的な作業ができるように、コンベヤー３１０上には多数の電池セル積載ボックス３２０が装着されている。
一方、図面では複数の電池セルＢが電池セル積載ボックス３２０に収納された状態で供給されるものとして示されているが、電池セル積載ボックス３２０を省略し、コンベヤー３１０の上面に置かれた状態で供給することも可能である。
電池セル収納部材４００は、電圧測定の終わった円筒型電池セルＢを一時収容する所である。電池セルピックアップ部材１００によって全ての電池セルＢの電圧を測定し、その後、測定された電圧値に基づいてそれぞれの電池セルＢを複数の領域に分類し、類似の電圧値範囲を有する電池セルＢは同じ領域に収容する。
例えば、電池セル収納部材４００は４個の電池セル収納部から構成されることができ、第１電池セル収納部４１０は電圧が３．５８０Ｖを超えかつ３．５８３Ｖ以下の電池セルＢを収容し、第２電池セル収納部４２０は電圧が３．５８３Ｖを超えかつ３．５８６Ｖ以下の電池セルＢを収容し、第３電池セル収納部４３０は電圧が３．５８６Ｖを超えかつ３．５８９Ｖ以下の電池セルＢを収容し、そして第４電池セル収納部４４０は電圧が３．５８９Ｖを超えかつ３．５９２Ｖ以下の電池セルＢを収容することができるが、これは一例に過ぎないだけで、収納部の個数と当該収納部別電圧値範囲はいくらでも変更可能である。
ここで、前記第１電池セル収納部４１０から第４電池セル収納部４４０は連続的に又は間欠的に移動するコンベヤーとすることができ、また電池セル供給部材と類似した形状のボックスとすることができるが、これに制限されない。
次に、電池セルピックアップ部材１００及びガイド部材２００について詳細に説明する。
図２は本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置のピックアップ部を拡大した斜視図、図３は図２のピックアップ部をＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図、図４は本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置のピックアップ部を正面から見た断面図である。
本発明による円筒型電池セル分類装置を構成する電池セルピックアップ部材１００は、ピックアップ胴体部１１０と、磁石１２０と、電圧測定部１３０と、制御部１４０と、リフト部１５０と、を含む。
ピックアップ胴体部１１０は、磁石１２０、電圧測定部１３０、及び制御部１４０などを固定させるか装着させることにより一体化した電池セルピックアップ部材１００を提供するためのものであり、所定位置にはピックアップ胴体部１１０を上下に移動させるためのリフト部１５０が連結されている。
ピックアップ胴体部１１０は、複数の磁石１２０、より詳細には前述した電池セル収納部と同じ個数である４個の磁石１２０を備えることができる。これらの磁石１２０は所定距離だけ離隔したままでピックアップ胴体部１１０の底面に位置し、よってピックアップ胴体部１１０が電池セル積載ボックス３２０に収納された円筒型電池セルＢと密着するか又は付近まで近付くと、磁力によって円筒型電池セルＢはピックアップ胴体部１１０にくっつく。
ここで、磁石１２０は、電流が流れると磁化し、電流の流れが中断されると磁化しない電磁石であることが好ましい。これは、円筒型電池セルＢを持ち上げるか又は所望の位置に下ろすことが便利であるからである。
一方、添付図面ではピックアップ胴体部１１０の上面及び下面の外部に磁石１２０の突出部１２１が露出される一方で、一対の突出部１２１を連結するブリッジ１２２はピックアップ胴体部１１０の内部を貫通する形状として示されているが、これは一例に過ぎないだけで、前記のように電流の供給有無によって磁化又は非磁化が可能であればピックアップ胴体部１１０の内部に磁石１２０が埋め込まれている形状などに多様に変更することができるというのは自明である。
電圧測定部１３０は、円筒型電池セルＢの電圧を測定するためのものであり、磁石１２０の下に位置する。本発明の好適な実施例による円筒型電池セルの分類装置の電圧測定部の拡大平面図である図５を参照して電圧測定部１３０についてより詳細に説明すると、パッド状のフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であり、電池セルＢの上部外側端面と接触する密着部１３１と、ピックアップ胴体部１１０の外側面に沿って延びた後、制御部１４０と連結される延長部１３２とを含んでなる。
また、密着部１３１には電池セルＢの正極端子と電気的に接触するための第１ビアホール１３１（ａ）が中央に位置し、第１ビアホール１３１（ａ）の外周縁部には電池セルＢの負極端子と接触する円形の負極線１３１（ｂ）が備えられている。
そして、第１ビアホール１３１（ａ）は延長部１３２の第２ビアホール１３２（ａ）と電気的に連結され、第２ビアホール１３２（ａ）と連結されている正極線１３２（ｂ）は制御部１４０と連結される一方で、円形の負極線１３１（ｂ）は延長部１３２に連結された後、同様に制御部１４０と接続される。
すなわち、円筒型電池セルＢの上部外側に磁石１２０が位置すると、電圧測定部１３０が介在された状態で磁力によって電池セルＢと密着するようになる。この際、当該電池セルＢの電圧値を制御部１４０で測定及び判断するようになる。
従来は、電池セルの移動と電圧測定が別途の工程でなされるため生産性が低かったが、本発明のように磁力によって円筒型電池セルＢを移動させ、また電池セルＢを移動させる過程で電圧を一緒に測定することができるので、全体生産時間を減らすことができるという利点がある。
一方、電圧測定部１３０のフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）自体は他の技術分野に広く適用される技術に相当するので、具体的な説明は省略する。また、本発明は図５のような電圧測定部１３０を例として説明したが、これは一例に過ぎないだけで、円筒型電池セルＢの正極端子及び負極端子と電気的に接触した後、該当信号を制御部１４０に伝送することができる構造を有するものであれば特に限定されない。
また、図２～図４を参照して制御部１４０について説明する。制御部１４０は前述した磁石１２０に電源を供給するか又は磁石１２０への電源供給を遮断し、電池セルＢの電圧を測定するだけでなく、電圧がどの範囲に属するかを判断する。
具体的に、ピックアップ胴体部１１０がコンベヤー３１０によって供給される電池セルＢの上部に位置するとき、電池セルＢを持ち上げるように磁石１２０に電源を供給し、電圧測定部１３０から伝送された信号から当該電池セルＢの電圧を測定した後、電池セル収納部材４００のどの領域に位置させるかを判断する。
また、電池セルピックアップ部材１００がガイド部材２００に沿って電池セル収納部材４００に移動し、当該電池セルＢが収容されるべき収納部、つまり第１電池セル収納部４１０から第４電池セル収納部４４０のいずれか一つの収納部に到達すると、当該電池セルＢに印加していた電流のみを遮断して電池セルＢを落とし、残っている電池セルＢは続けて移動と電源遮断とを繰り返しながら所定の収納部に分類する。
リフト部１５０は一側がピックアップ胴体部１１０と連結され、他側がガイド部材２００と連結され、ピックアップ胴体部１１０を所定高さに持ち上げるか又は下ろすためのもので、ピストンとすることができるが、前記のような同じ機能を果たすことができれば特に限定されない。
次に、前述した円筒型電池セルの分類装置を使って電池セルを分類する方法について説明する。
図６及び図７は本発明による電池セル分類装置を使って電圧領域によって電池セルを分類する方法を説明するための図である。
本発明による円筒型電池セルの分類方法は、電圧による分類が必要な円筒型電池セルＢを供給する第１段階と、供給された円筒型電池セルＢを持ち上げながら電圧を測定する第２段階と、円筒型電池セルＢの電圧領域を判断し、当該円筒型電池セルＢの収納部位置を決定する第３段階と、円筒型電池セルＢを移動させて所定収納部に位置させる第４段階と、を含み、第１段階、第２段階、第３段階、及び第４段階を繰り返し遂行することができる。
まず、第１段階は電圧別に区分が要求される円筒型電池セルＢを供給する段階であり、所定個数の円筒型電池セルＢを電池セル積載ボックス３２０に収納された状態で供給する。もちろん、ボックスに積載せずに円筒型電池セルＢのみ供給することもできる。
第２段階は円筒型電池セルを持ち上げる段階である。ここで、電池セルＢを持ち上げるためには磁石１２０に電源を供給しなければならなく、円筒型電池セルＢにピックアップ胴体部１１０が近接するときに電源を供給することが好ましいが、前述した第４段階の以後に電源を供給しても関係ない。
第３段階は円筒型電池セルＢの電圧を測定した後、当該円筒型電池セルＢの収納部の位置を決定する段階であり、一例として、４個の磁石１２０にそれぞれ付着された円筒型電池セルＢの電圧が３．５８１Ｖ、３．５８７Ｖ、３．５８８Ｖ、及び３．５９１Ｖの場合、３．５８１Ｖは第１電池セル収納部４１０に収容すること、３．５８７Ｖ及び３．５８８Ｖは第３電池セル収納部４３０に収納すること、そして３．５９１Ｖは第４電池セル収納部４４０に収納することを決定する。
一方、円筒型電池セルＢの電圧は円筒型電池セルＢを持ち上げる第２段階で測定を完了することもできる。
最後の第４段階はガイド部材２００に沿ってピックアップ胴体部１１０を移動させ、第３段階で所定位置に到逹すると、当該円筒型電池セルＢを落とす段階である。
ここで、当該円筒型電池セルＢを落とすためには、当該磁石１２０に印加していた電流供給を遮断しなければならない。そして、各電池セル収納部の位置を判断する方法は、ピックアップ胴体部１１０の移動距離で判断するか、又はピックアップ胴体部１１０と第１電池セル収納部４１０から第４電池セル収納部４４０に別途の位置センサー（図示せず）を装着させることにより、どの位置に到逹したときに当該磁石１２０の電源を遮断しなければならないかが分かる。
一方、ピックアップ胴体部１１０に付着していた全ての円筒型電池セルＢを収納部に落下させた後にすぐ磁石１２０に電源を印加しても構わないが、前述した第１段階で電源を印加することがより好ましい。
添付図面には第１電池セル収納部４１０から第４電池セル収納部４４０に収納された円筒型電池セルが横になっているものとして示されているが、直立して位置することもできる。
以上で本発明の内容の特定部分を詳細に記述したが、当該分野の通常の知識を有する者にこのような具体的技術はただ好適な実施様態であるだけであり、これによって本発明の範囲が制限されるものではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で多様な変更及び修正が可能であるというのは当業者に明らかであり、このような変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属するというのは言うまでもない。
１００ 電池セルピックアップ部材
１１０ ピックアップ胴体部
１２０ 磁石
１２１ 突出部
１２２ ブリッジ
１３０ 電圧測定部
１３１ 密着部
１３１（ａ） 第１ビアホール
１３１（ｂ） 負極線
１３２ 延長部
１３２（ａ） 第２ビアホール
１３２（ｂ） 正極線
１４０ 制御部
１５０ リフト部
２００ ガイド部材
３００ 電池セル供給部材
３１０ コンベヤー
３２０ 電池セル積載ボックス
４００ 電池セル収納部材
４１０ 第１電池セル収納部
４２０ 第２電池セル収納部
４３０ 第３電池セル収納部
４４０ 第４電池セル収納部
Ｂ 電池セル

Claims (15)

  1. 電池セル（Ｂ）を所望位置に移動するための電池セルピックアップ部材（１００）と、
    前記電池セルピックアップ部材（１００）を水平方向に案内するためのガイド部材（２００）と、
    を含み、前記電池セルピックアップ部材（１００）は、
    ピックアップ胴体部（１１０）と、
    前記電池セル（Ｂ）を持ち上げるために前記ピックアップ胴体部（１１０）の底面に位置する磁石（１２０）と、
    前記電池セル（Ｂ）の電圧を測定するために前記磁石（１２０）の底面に位置する電圧測定部（１３０）と、
    を含む、電池セルの分類装置。
  2. 前記電池セルピックアップ部材（１００）は、複数の前記電池セル（Ｂ）を持ち上げることができるように複数の前記磁石（１２０）を備える、請求項１に記載の電池セルの分類装置。
  3. 前記電池セルピックアップ部材（１００）は、複数の前記電池セル（Ｂ）の電圧を個別的に測定するように、前記磁石（１２０）と同じ個数の電圧測定部（１３０）を備える、請求項２に記載の電池セルの分類装置。
  4. 前記磁石（１２０）は電磁石である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池セルの分類装置。
  5. 前記電池セルピックアップ部材（１００）は、前記電磁石に電源を供給するか又は前記電磁石への電源供給を遮断し、測定された電圧が所定範囲に相当するかを判断することができる制御部（１４０）をさらに備える、請求項４に記載の電池セルの分類装置。
  6. 電圧による分類が必要な前記電池セル（Ｂ）を供給するための電池セル供給部材（３００）をさらに備え、
    前記電池セル供給部材（３００）は、
    コンベヤー（３１０）と、
    複数の前記電池セル（Ｂ）を収納し、前記コンベヤー（３１０）の上部に位置する１個以上の電池セル積載ボックス（３２０）と、
    を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の電池セルの分類装置。
  7. 電圧測定の終わった前記電池セル（Ｂ）を一時収容する電池セル収納部材（４００）をさらに含む、請求項５に記載の電池セルの分類装置。
  8. 前記電池セル収納部材（４００）は複数であり、所定範囲に相当する前記電池セル（Ｂ）は同じ空間の収納部材に収容される、請求項７に記載の電池セルの分類装置。
  9. 前記電池セル収納部材（４００）はコンベヤーである、請求項７または８に記載の電池セルの分類装置。
  10. 前記電圧測定部（１３０）はパッド状のフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）である、請求項１から９のいずれか一項に記載の電池セルの分類装置。
  11. 前記電池セルは円筒状を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池セルの分類装置。
  12. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池セルの分類装置を用いた分類方法であって、
    電圧による分類が必要な前記電池セルを供給する第１段階と、
    供給された前記電池セルを持ち上げる第２段階と、
    前記電池セルの電圧を測定し、前記電池セルの収納部位置を決定する第３段階と、
    前記電池セルを移動させて所定の収納部に位置させる第４段階と、
    を含む、電池セルの分類方法。
  13. 前記第２段階及び第４段階は電磁気力を用いて前記電池セルを持ち上げるか又は収納部に位置させる、請求項１２に記載の電池セルの分類方法。
  14. 前記第１段階から第４段階を繰り返し遂行する、請求項１２または１３に記載の電池セルの分類方法。
  15. 前記電池セルは円筒状を有する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の電池セルの分類方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114101101A (zh) * 2021-11-08 2022-03-01 天能电池集团(马鞍山)新能源科技有限公司 一种全自动电池分档系统及自动分档方法
CN116586334B (zh) * 2023-07-17 2023-09-26 济宁市海富电子科技有限公司 一种圆柱锂电池电压测试装置
WO2025144739A1 (en) * 2023-12-29 2025-07-03 Gopher Resource, LLC Battery identification systems and methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006185760A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 筒状電池の漏液検査方法
JP3148830U (ja) 2008-11-21 2009-03-05 宮田 昌幸 ボタン電池交換補助器具
JP2010283640A (ja) 2009-06-05 2010-12-16 Panasonic Corp 補聴器の充電装置
US20130317639A1 (en) 2010-12-14 2013-11-28 Abb Technology Ag Automatic checking, validation, and post-processing of a battery object

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624415A (ja) * 1992-06-30 1994-02-01 Toshiba Battery Co Ltd 円筒型電池の整列装置
JPH0664753A (ja) * 1992-08-21 1994-03-08 Toyota Motor Corp 部品の取出し装置
KR0144597B1 (ko) 1995-08-30 1998-08-17 배순훈 건전지 이재장치
JP3329151B2 (ja) 1995-09-06 2002-09-30 松下電器産業株式会社 電池の箱詰め方法
JP3342632B2 (ja) * 1996-05-28 2002-11-11 松下電器産業株式会社 電池の品質評価選別装置
JPH10321250A (ja) * 1997-05-15 1998-12-04 Fuji Photo Film Co Ltd 物品の選別装置
KR20050002233A (ko) 2003-06-30 2005-01-07 주식회사 에스엠시 노트북 배터리 셀 자동분류장치
KR100556301B1 (ko) * 2004-01-06 2006-03-03 주식회사 이랜텍 스마트 배터리의 배터리셀 선별수납장치
KR20110107070A (ko) 2010-03-24 2011-09-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 셀의 분류 장치 및 그 분류 방법
CN103228370B (zh) * 2010-11-08 2014-09-03 Abb技术有限公司 电池测试与分选系统及其方法
US8519715B2 (en) * 2010-11-29 2013-08-27 Volkswagen Ag Method and system for assembling a battery module
KR20140095660A (ko) * 2013-01-24 2014-08-04 엘지전자 주식회사 배터리 셀 케이스 및 이를 포함하는 배터리팩
KR101763006B1 (ko) * 2014-10-31 2017-07-28 주식회사 엘지화학 전지셀 분류장치
KR20160075088A (ko) 2014-12-19 2016-06-29 삼성중공업 주식회사 도막 노화 시험 장치
CN204431270U (zh) * 2015-01-09 2015-07-01 东莞市联丰莱盛隆电子科技有限公司 一种棒状电池取放夹具
KR102066911B1 (ko) 2015-12-04 2020-01-16 주식회사 엘지화학 가스켓 부재를 포함하는 팩 하우징 및 이를 포함하는 전지팩
CN107694968B (zh) * 2016-04-12 2019-10-22 市下控股有限公司 一种柱形锂电池自动化筛分方法
KR20180058250A (ko) * 2016-11-23 2018-06-01 주식회사 탑 엔지니어링 카메라 모듈용 부품의 픽업 유닛 및 이를 포함하는 카메라 모듈 조립 장치
KR102306029B1 (ko) * 2017-09-01 2021-09-27 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 셀 픽업 지그
CN207463651U (zh) * 2017-09-30 2018-06-08 苏州安靠电源有限公司 圆柱式锂离子电池全自动分选机
CN107594968A (zh) 2017-11-02 2018-01-19 倪梁程 一种学生式多功能座椅
CN207710814U (zh) * 2017-12-13 2018-08-10 安徽沃特玛新能源电池有限公司 一种电池抓取装置
CN108393911B (zh) * 2018-04-02 2024-04-19 深圳市联赢激光股份有限公司 一种18650电池上料夹具
KR102617454B1 (ko) 2018-06-27 2023-12-26 엘지전자 주식회사 진공단열체, 및 냉장고
KR101983849B1 (ko) * 2019-03-11 2019-09-03 주식회사 나노하이테크 배터리셀(cell) 시험 측정시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006185760A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 筒状電池の漏液検査方法
JP3148830U (ja) 2008-11-21 2009-03-05 宮田 昌幸 ボタン電池交換補助器具
JP2010283640A (ja) 2009-06-05 2010-12-16 Panasonic Corp 補聴器の充電装置
US20130317639A1 (en) 2010-12-14 2013-11-28 Abb Technology Ag Automatic checking, validation, and post-processing of a battery object

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