JP7348317B2 - バッテリーラックにバッテリーパックを積載する移送ジグ及びこれを用いたバッテリーパック積載方法 - Google Patents

Description

本出願は２０２０年０３月２５日付の韓国特許出願第２０２０－００３６００３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。

本発明はバッテリーラックにバッテリーパックを積載する移送ジグ及びこれを用いたバッテリーパック積載方法に関し、より詳しくは移送ジグに複数のローラーが形成されることにより、バッテリーラックにバッテリーパックを積載するときに摩擦を最小化して作業性を改善することができるバッテリーパックを積載する移送ジグ及びこれを用いたバッテリーパック積載方法に関する。

製品群による適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は携帯用機器だけではなく、電気的駆動源によって駆動する電気車両（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド車両（ＨＥＶ、Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に応用されている。このような二次電池は化石燃料の使用を画期的に減少させることができるという一次的な利点だけではなく、エネルギーの使用による副産物が全然発生しないという点で、環境に優しく、エネルギー効率性を高めるための新しいエネルギー源として注目されている。

現在広く使われる二次電池の種類には、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セル、すなわち単位バッテリーセルの作動電圧は約２．５Ｖ～４．５Ｖである。よって、これより高い出力電圧が要求される場合、複数のバッテリーセルを直列に連結してバッテリーパックを構成することもある。

また、バッテリーパックに要求される充放電容量によって多数のバッテリーセルを並列に連結してバッテリーパックを構成することもある。よって、前記バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの数は所要出力電圧または充放電容量によって多様に設定することができる。

一方、複数のバッテリーセルを直列／並列に連結してバッテリーパックを構成する場合、少なくとも一つのバッテリーセルからなるバッテリーモジュールを先に構成し、このような少なくとも一つのバッテリーモジュールにその他の構成要素を追加してバッテリーパックを構成する方法が一般的である。ここで、少なくとも一つのバッテリーモジュールを含むバッテリーパックは多様な電圧及び容量の要求条件などによって、家庭用または産業用にこのようなバッテリーパックを少なくとも一つ以上含むバッテリーラックを組み合わせて電力貯蔵装置を構成することもある。

従来の技術では、バッテリーラックにバッテリーパックを積載するとき、作業者がバッテリーパックを力で押して挿入及び収納させている。バッテリーパックの重さは多様である。一例として、一つのバッテリーパックが８０ｋｇの場合、作業者の力に依存するから作業者が疲れやすく、さらにバッテリーラックの収納空間支持部とバッテリーパックとの間に摩擦が発生してバッテリーパックの不良につながる可能性もある。

図１は従来技術によるバッテリーパックを挿入することを説明するための斜視図である。図１を参照すると、バッテリーパック１０を取り囲んで収容するバッテリーラック２０にバッテリーパック１０を挿入する。ここで、バッテリーラック２０に複数のローラー２１が形成されているので、摩擦なしに挿入可能である。また、バッテリーパック１０には第１突部１１が形成され、バッテリーラック２０には第１突部１１と噛み合って固定される第２突部２２が形成され、バッテリーパック１０がバッテリーラック２０に挿入されてから固定される電力貯蔵装置を示している。

しかし、前記従来技術は、ローラー２１の形成によって製品の体積が増加し、バッテリーパック１０が収納される空間ごとにローラー２１を設けなければならないため、製作コストが増加する欠点がある。

韓国公開特許第２０１６－００９４２３５号公報

本発明は、前記のような問題点を解決するために、バッテリーラックにバッテリーパックを挿入するとき、相互間の摩擦力を減少させて小さい力でも積載することができる移送ジグ及びこれを用いたバッテリーパック積載方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、作業者の疲労度を減少させ、作業時間を縮めることにより、作業効率性を向上させることができる移送ジグ及びこれを用いたバッテリーパック積載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移送ジグは、所定の距離で離隔している複数の垂直フレーム（１１０）、及びバッテリーパック（３００）を収納する収納空間（Ｓ）を形成するように前記垂直フレーム（１１０）の高さ方向に沿って所定の間隔で離隔して位置する複数のＬ字形水平フレーム（１２０）を含むバッテリーラックに複数のバッテリーパック（３００）を積載するための移送ジグ（２００）であって、前記移送ジグ（２００）は、所定の距離で離隔している一対の側面フレーム（２１０）と、前記側面フレーム（２１０）に対して垂直に位置する複数の正面フレーム（２２０）と、複数のガイドローラー（２３０）とを含むことを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、前記側面フレーム（２１０）は第１側面フレーム（２１１）及び第２側面フレーム（２１２）からなり、前記正面フレーム（２２０）は、前面から第１正面フレーム（２２１）、第２正面フレーム（２２２）及び第３正面フレーム（２２３）が順に位置することを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、前記ガイドローラー（２３０）は、前記側面フレーム（２１０）の内側上部に垂直に位置する複数の第１ガイドローラー（２３１）と、前記側面フレーム（２１０）の外側下部に垂直に位置する複数の第２ガイドローラー（２３２）とを含むことを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、ガイドローラー（２３０）は、前記正面フレーム（２２０）の下側に位置するとともに地面に平行に位置する複数の第３ガイドローラー（２３３）をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、前記第１正面フレーム（２２１）には一つ以上の切開部（２２１’）が形成されていることを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、前記水平フレーム（１２０）は、前記垂直フレーム（１１０）に固定される垂直支持部（１２１）と、前記バッテリーパック（３００）が装着される水平支持部（１２２）とからなり、前記第１ガイドローラー（２３１）は前記水平支持部（１２２）の内側に位置し、バッテリーパック（３００）が、前記水平支持部（１２２）と接触しないように、前記水平支持部（１２２）より所定の高さに突出することを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、前記第３ガイドローラー（２３３）は前記水平支持部（１２２）の内側端面に沿って移動することを特徴とする。

また、本発明による移送ジグにおいて、前記第１正面フレーム（２２１）の下側角部は前記水平支持部（１２２）より下側に所定の長さに延びた延長部（２２１”）を備えることを特徴とする。

また、本発明による移送ジグを用いた積載方法は、水平フレーム（１２０）に沿って移送ジグ（２００）を収納空間（Ｓ）に押し込む第１段階と、前記移送ジグ（２００）の上面によってバッテリーパック（３００）を挿入する第２段階と、前記移送ジグ（２００）をバッテリーラック（１００）から引き出す第３段階とを含むことを特徴とする。

また、本発明による移送ジグを用いた積載方法において、前記第１段階は、バッテリーパック（３００）が装着される収納空間の下側に位置する水平フレーム（１２０）に沿って押し込むことを特徴とする。

また、本発明による移送ジグを用いた積載方法において、前記バッテリーラック（１００）の上部から順次バッテリーパック（３００）を積載することを特徴とする。

本発明によるバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグは、バッテリーパックが装着される第１ガイドローラーを備えているので、別途の移送装備なしもバッテリーパックを移動及び積載することができるという利点がある。

また、本発明による移送ジグは、第２ガイドローラーを備えているので、バッテリーラックに移送ジグを装着するか脱着することが非常に容易であるという利点がある。

さらに、本発明による移送ジグは、第３ガイドローラーを備えているので、移送ジグの前後スライド移動の際に左右に搖れることを防止することができ、作業の安全性及び正確度が向上する利点がある。

従来技術によるバッテリーラックにバッテリーパックを積載することを説明するための斜視図である。 本発明の好適な実施例によるバッテリーラックに移送ジグが結合された状態を示す斜視図である。 本発明の好適な実施例による移送ジグの移動を説明するための斜視図である。 本発明の好適な実施例による移送ジグの斜視図である。 本発明の好適な実施例による移送ジグにおいてバッテリーパックの底面と密着する第１ガイドローラーの拡大図である。 本発明の好適な実施例による移送ジグにおいてバッテリーラックの水平フレームと密着する第２ガイドローラーの拡大図である。 本発明の好適な実施例による移送ジグにおいてバッテリーラックの水平フレームと密着する第３ガイドローラーの拡大図である。

本出願で、“含む”、“有する”または“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、部分品また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、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組合せなどの存在また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、本発明によるバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ及びこれを用いた積載方法について添付図面を参考して説明する。

図２は本発明の好適な実施例によるバッテリーラックに移送ジグが結合された状態を示す斜視図である。

図２を参照して説明すると、本発明によるバッテリーラック１００は、垂直フレーム１１０と、水平フレーム１２０とを含む。

垂直フレーム１１０は、一例として略六面体状のバッテリーパックの角部を支持するように、所定の距離で離隔して複数、例えば４個が位置することができるが、必要によっては６個など、その個数はいくらでも変更可能である。

水平フレーム１２０は、複数のバッテリーパックを多段で収納することができるように、垂直フレーム１１０の内側に位置している。具体的には、水平フレーム１２０は、垂直フレーム１１０の内側面に固定される垂直支持部１２１と、垂直支持部１２１の下端から直角に延びた水平支持部１２２とからなる略Ｌ字形を有する。

前記のような構成を有する水平フレーム１２０は、バッテリーパック３００を収納することができる収納空間Ｓ、すなわちバッテリーパック３００の底面の縁端が互いに向き合う一対の水平支持部１２２によって支持されるように、垂直フレーム１１０の高さ方向に沿って所定の間隔で離隔して複数が設けられている。

ここで、バッテリーパック３００は複数の単位モジュールからなり、単位モジュールは１個以上の電池セルが直列または並列に連結されており、前記のような電池セル、単位モジュール及びバッテリーパックは一般的な構成に相当するので、その具体的な説明は省略する。

一方、図面には図示されていないが、バッテリーラック１００の最上端、中間または下側収納空間には収納されたバッテリーパックを制御管理するための制御部を追加的に収納することができる。

図３は本発明の好適な実施例による移送ジグの移動を説明するための斜視図、図４は本発明の好適な実施例による移送ジグの斜視図である。

本発明による移送ジグ２００はバッテリーラック１００の収納空間にスライド方式で装着及び脱着され、バッテリーパック３００を積載するときには、移送ジグ２００を収納空間に先に装着した後、移送ジグ２００の上面にバッテリーパック３００を移動させる。したがって、移送ジグ２００はスライド移動が可能でありながらもバッテリーパック３００を容易に移動させることができる構造を有する。

図４に示すように、本発明による移送ジグ２００は、側面フレーム２１０、正面フレーム２２０及び複数のガイドローラー２３０を含む。

まず、側面フレーム２１０は、所定の距離で離隔したままで垂直方向に位置する一対、すなわち第１側面フレーム２１１及び第２側面フレーム２１２からなる。第１側面フレーム２１１はバッテリーパック３００の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って一側を支持し、第２側面フレーム２１２は他側を支持する。

側面フレーム２１０に対して垂直に位置する正面フレーム２２０は第１側面フレーム２１１と第２側面フレーム２１２を連結する役割を果たす。一例として、正面から見るとき（図４で左側）、第１正面フレーム２２１、第２正面フレーム２２２及び第３正面フレーム２２３を含むことができる。

第１正面フレーム２２１は一対の側面フレーム２１０の前端に位置し、第３正面フレーム２２３は後部、そして第２正面フレーム２２２は側面フレーム２１０の中間に位置することができる。

ここで、第１正面フレーム２２１には一つ以上の切開部２２１’が形成されることが好ましい。これは、移送ジグ２００をバッテリーラック１００の収納空間に装着するかまたは分離するとき、作業者が把持することができる取っ手の役割とともに、移送ジグ２００に装着されたバッテリーパック３００が所定の方向に正常に移動するかを確認するための透視窓としても活用することができるので、作業の容易性及び安全性を確保するためである。

第１正面フレーム２２１の下端の両側端には所定の長さに下方に延びた延長部２２１”が形成されている。これは、バッテリーラック１００の収納空間に移送ジグ２００を装着するとき、過度に押し込まれることを防止するためである。すなわち、水平フレーム１２０に沿って前後方にスライド移動する移送ジグ２００がバッテリーラック１００の後方に落下することを防止するためのものであり、延長部２２１”の下端部が水平支持部１２２にかかってそれ以上後方に移動することができない。

一対の側面フレーム２１０の中間に位置する第２正面フレーム２２２、及び後部に位置する第３正面フレーム２２３にも一つ以上の切開部２２１’が設けられることが好ましいが、必ずしもこれに制限されるものではない。しかし、移送ジグの重さ、材料費の節減及びバッテリーパック３００の積載時の確認などに有用であるので、なるべく備えることが良い。

もちろん、図面には正面フレームが３個であるものとして示されているが、これは一例に過ぎないだけで、いくらでも個数の変更が可能であるというのは言うまでもない。

次に、ガイドローラー２３０について説明する。ガイドローラー２３０は、第１ガイドローラー２３１、第２ガイドローラー２３２及び第３ガイドローラー２３３を含む。

図５は本発明の好適な実施例による移送ジグにおいてバッテリーパックの底面と密着する第１ガイドローラーの拡大図である。図４及び図５を一緒に参照して説明すると、第１ガイドローラー２３１は、第１側面フレーム２１１及び第２側面フレーム２１２の内側上部にそれぞれ３個ずつ設けられている。

第１ガイドローラー２３１は、移送ジグ２００の上部に載置されたバッテリーパック３００を容易に移動させる機能を果たす。すなわち、バッテリーパック３００は６個の第１ガイドローラー２３１に載置されるので、別途の移送装置なしも作業者が単独でバッテリーパック３００を移動させることができるだけでなく、過度な力をかけなくても良いので、作業者の疲労度の改善と作業時間の短縮に寄与することができる。

ここで、バッテリーラック１００との間で摩擦が発生しないように、載置されたバッテリーパック３００は第１ガイドローラー２３１のみによって支持されなければならない。したがって、第１ガイドローラー２３１の最上端部はバッテリーラック１００の水平支持部１２２より少し高く突出しなければならない。

たとえ図面には第１ガイドローラー２３１が６個であるものとして示されているが、これは一例に過ぎないだけで、いくらでも個数の変更が可能であるというのは言うまでもない。

図６は本発明の好適な実施例による移送ジグにおいてバッテリーラックの水平フレームと密着する第２ガイドローラーの拡大図である。図４及び図６を一緒に参照して説明すると、第２ガイドローラー２３２は、第１側面フレーム２１１及び第２側面フレーム２１２の外側下部にそれぞれ３個ずつ設けられる。

第２ガイドローラー２３２は移送ジグ２００自体を容易に移動させる機能を果たす。バッテリーラック１００に複数のバッテリーパック３００を収納するためには、それに比例して移送ジグ２００の装着及び脱着を繰り返さなければならない。この際、別途の着脱装置なしに作業者単独で遂行することができることが好ましい。

このために、第２ガイドローラー２３２は、水平支持部１２２と密着したままでスライド移動することができるように、第１側面フレーム２１１及び第２側面フレーム２１２の外側に設けられている。

ここで、バッテリーラック１００との摩擦を最小化するために、第２ガイドローラー２３２の最下端は側面フレーム２１０の下端より少し下方に突出している。

たとえ図面には第２ガイドローラー２３２が６個であるものとして示されているが、これは一例に過ぎないだけで、いくらでも個数の変更が可能であるというのは言うまでもない。

図７は本発明の好適な実施例による移送ジグにおいてバッテリーラックの水平フレームと密着する第３ガイドローラーの拡大図である。

図４及び図７を一緒に参照して説明すると、正面フレーム２２０と物理的に連結されている第３ガイドローラー２３３は正面フレーム２２０の下側に位置するとともに地面に平行に位置する複数個からなることができる。移送ジグ２００が水平フレーム１２０に沿って前後方に移動するとき、第３ガイドローラー２３３は水平支持部１２２の内側端面に密着した状態で移動するので、移送ジグ２００がスライド移動するときに左右に搖れることを防止することができ、作業の安全性及び正確度が向上する利点がある。

添付図面には第３ガイドローラー２３３が第２正面フレーム２２２及び第３正面フレーム２２３にそれぞれ２個ずつが設けられるものとして示されているが、第１正面フレーム２２１にも設けられることができるというのは言うまでもない。

次に、前述した移送ジグ２００を使ってバッテリーラック１００に複数のバッテリーパック３００を積載する方法について図３を参照して説明する。

本発明によるバッテリーパック積載方法は、水平フレーム１２０に沿って移送ジグ２００を収納空間Ｓに押し込む第１段階、移送ジグ２００の上面に沿ってバッテリーパック３００を移動させる第２段階、及び移送ジグ２００をバッテリーラック１００から引き出す第３段階を含む。

第１段階はバッテリーパック３００が収納される収納空間の下側に移送ジグ２００を押し込む段階であり、一対の水平支持部１２２に移送ジグ２００の第２ガイドローラー２３２を載置した後、収納空間に押し込む。

第２段階では、収納空間に移動した移送ジグ２００の上部、すなわち第１ガイドローラー２３１にバッテリーパック３００の一部を載置した後、所定の位置までバッテリーパック３００を収納空間内に押し込む。

第３段階では、第２段階で収納したバッテリーパック３００の下側に他のバッテリーパック３００を装着するために、収納空間Ｓ内に位置する移送ジグ２００を脱着させる。

その後、前述した第１段階から第３段階を繰り返し遂行することにより、バッテリーラック１００に所望数量のバッテリーパック３００を収納させる。

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 バッテリーラック
１１０ 垂直フレーム
１２０ 水平フレーム
１２１ 垂直支持部
１２２ 水平支持部
２００ 移送ジグ
２１０ 側面フレーム
２１１ 第１側面フレーム
２１２ 第２側面フレーム
２２０ 正面フレーム
２２１ 第１正面フレーム
２２１’ 切開部
２２１” 延長部
２２２ 第２正面フレーム
２２３ 第３正面フレーム
２３０ ガイドローラー
２３１ 第１ガイドローラー
２３２ 第２ガイドローラー
２３３ 第３ガイドローラー
３００ バッテリーパック
Ｓ 収納空間

Claims (11)

1. 所定の距離で離隔している複数の垂直フレーム、及びバッテリーパックを収納する収納空間を形成するように前記垂直フレームの高さ方向に沿って所定の間隔で離隔して位置する複数のＬ字形水平フレームを含むバッテリーラックに複数のバッテリーパックを積載するための移送ジグであって、
   前記移送ジグは、所定の距離で離隔している一対の側面フレームと、
   前記側面フレームに対して垂直に位置する複数の正面フレームと、
   複数のガイドローラーと、を含み、
   前記水平フレームは、前記垂直フレームに固定される垂直支持部と、前記垂直支持部から延びた水平支持部とからなり、
   前記ガイドローラーは、前記側面フレームの上部に位置する複数の第１ガイドローラーを含み、
   前記第１ガイドローラーの最上端部は、前記移送ジグが前記収納空間の下側に位置する状態において、前記移送ジグの上部に載置されたバッテリーパックを前記第１ガイドローラーのみで支持して移動させることができるように、前記バッテリーラックの前記水平支持部より高く突出している、バッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
2. 前記側面フレームは、第１側面フレーム及び第２側面フレームからなり、
   前記正面フレームは、前面から第１正面フレーム、第２正面フレーム及び第３正面フレームが順に位置する、請求項１に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
3. 前記第１ガイドローラーは、前記側面フレームの内側上部に垂直に位置し、
   前記ガイドローラーは、前記側面フレームの外側下部に垂直に位置する複数の第２ガイドローラーをさらに含む、請求項２に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
4. 前記ガイドローラーは、前記正面フレームの下側に位置するとともに地面に平行に位置する複数の第３ガイドローラーをさらに含む、請求項３に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
5. 前記第１正面フレームには一つ以上の切開部が形成されている、請求項２から４のいずれか一項に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
6. 前記第１ガイドローラーは前記水平支持部の内側に位置し、バッテリーパックが前記水平支持部と接触しないように、前記水平支持部より所定の高さに突出する、請求項３または４に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
7. 前記第３ガイドローラーは前記水平支持部の内側端面に沿って移動する、請求項４を引用する請求項６に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
8. 前記第１正面フレームの下側角部には、前記水平支持部より下側に所定の長さに延びた延長部が設けられる、請求項６に記載のバッテリーラックにバッテリーパックを積載するための移送ジグ。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の移送ジグを使ってバッテリーラックに複数のバッテリーパックを積載する方法であって、
   水平フレームに沿って移送ジグを収納空間に押し込む第１段階と、
   前記移送ジグの上面に沿ってバッテリーパックを挿入する第２段階と、
   前記移送ジグをバッテリーラックから引き出す第３段階と、を含む、バッテリーパック積載方法。
10. 前記第１段階では、バッテリーパックが装着される収納空間の下側に位置する水平フレームに沿って押し込む、請求項９に記載のバッテリーパック積載方法。
11. 前記バッテリーラックの上部から順次バッテリーパックを積載する、請求項９または１０に記載のバッテリーパック積載方法。

Images