KR0159883B1 - 예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 감지 방법 - Google Patents

예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예비방전기의 팔레트에서 개별 밧데리 데크에 밧데리가 장착되지 않고 비어 있을 경우, 이를 정확히 감지하여 해당 채널을 차단시키는 예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 자동감지 방법에 관한 것으로서, 종래에는 수작업에 의존하는 생산방식으로 다수의 밧데리를 매거진에 장착하고 일률적으로 일정시간 방전시켜 작업자가 육안에 의존해서 모니터링하므로써, 예비방전기의 팔레트의 각각의 밧데리 데크에 밧데리가 장착되지 않고 비어 있을 경우에도 이 밧데리 데크의 예비방전 채널을 신속히 차단시키지 못하고 예비방전기를 계속 가동되게 하여 전체 공정이 불필요하게 지연됨과 더불어 많은 인원이 소요되는 등의 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 팔레트에 다수의 밧데리를 장착하여 예비방전시 개별 밧데리 데크가 비어 있으면 이를 신속히 감지하여 즉시 해당채널을 차단하는 예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 자동감지 방법을 제공하는데 있다.

Description

예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 감지 방법
제1도는 일반적인 스파이어럴 리튬 밧데리 구조를 도시한 사시도.
제2도는 본 발명에 의한 예비방전기의 사시도.
제3도는 제2도에 의한 예비방전기용 등가회로도.
제4도는 제2도에 의한 예비방전기용 자동제어회로의 블럭도.
제5도는 제2도에 의한 예비방전용 팔레트의 빈 밧데리 데크 감지 방법의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 팔레트 201 : 메인전원
202 : 밧데리 데크 203 : 검침 프로브
204 : 클램프 205 : 스텝 모터
206 : 밧데리 30 : 예비방전기 등가회로
301 : 전압계 302 : 제1스위치
303 : 제2스위치 40 : 자동제어회로
401 : 마이컴제어부 402 : 전압계부
403 : 스위치 동작부 404 : 램프 표시부
본 발명은 스파이어럴 리튬 밧데리의 예비방전기에 관한 것으로, 특히 소정의 예비방전기에 다수의 밧데리를 위치시켜 예비방전을 실시하는 예비방전기에서 밧데리가 비어 있는 빈 데크를 자동적으로 감지하여 예비방전 채널을 신속히 차단하므로써 생산되는 밧데리의 품질을 높이고 생산 효율을 향상시키도록 한 예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 통상의 전지는 1회용인 1차전지(Primary Battery)와 메모리(데이타) 백업용으로 이용됨과 더불어 재충전용인 2차전지(Rechargeable Battery)로 대별된다.
근자에는 1차전지로서, 망간전지나 수은전지, 니켈-카드뮴(NiCd) 전지 등 보편적인 1차전지 외에 니켈메탈 하이브리드(NiMH:Nickel Metal Hybride)와 리튬이온(Lithium ion) 방식의 전지인 리튬전지(Lithium Battery)의 이용률이 급증하는 추세이다.
이는 니켈메탈 하이브리드와 리튬이온방식의 전지가 사용시간(재충전포함) 즉, 전지의 수명이 타 전지에 비해 현저하게 길음과 더불어 경량체이다.
특히, 전지의 수명이 긴 것은 무엇보다도 전지 자체의 내용물이 누수되는 현상이 거의 없기 때문이다.
또한, 모빌 컴퓨팅 환경(어느 때, 어느 곳에서든지 컴퓨터를 사용할 수 있는 환경)에 있어서 시스템의 이용조건에 따라 차이는 있으나, 대체적으로 보편적인 1차전지는 그 평균수명이 낮기 때문에 보통 사용되지는 않는다.
본 발명은 리튬이온방식의 1차전지에 관한 제안인 바, 니켈메탈 하이브리드 방식의 전지에 대한 설명은 생략하기로 한다.
통상 리튬이온방식 전지는 원자량 6.94g, 비중 0.59g/l, 용융점 180℃, 비등점 1400℃ 및 경도 0.6으로 가장 가벼운 금속 특성을 갖기 때문에 주로 영상기기, 통신기기, 광학기기, 의료기기, 컴퓨터 및 주변기기 등 각종 전자기기에 광범위하게 다용도로 이용되고 있으며, 그 형태에 따라 스파이어럴 타입(Spiral Type), 보빈 타입(Bobbin Type) 및 코인 타입(Coin Type)으로 분류된다.
제1도에 도시한 바와 같이, 상기 리튬이온방식의 1차전지인 스파이어럴 타입의 리튬전지는 그 표면이 니켈-크롬 도금되고 상부가 개구된 캔(1)의 내부에 소정의 권수로 감아진 상태로 내장된 세퍼레이터(2)와, 이 세퍼레이터(2) 하측에 연결되어 상기 캔(1)의 하측이 네가티브 전극을 갖도록 구비되며 캔(1)의 내측 하부면에 스폿 용접되는 애노드 단자(3)와, 상기 캔(1)의 상측이 포지티브 전극을 갖도록 세퍼레이터(2)의 상측에 결합되는데 이때 상기 세퍼레이터(2)의 상방향으로 돌출된 캐소드 단자(4)와, 상기 캔(1)의 오목부(1a)에 의해 고정되고 상기 세퍼레이터(2)를 지지하도록 내재된 링와셔(5)와, 상기 캔(1)의 오목부(1a)를 기준으로 그 상측에 내재된 개스킷(6)과, 이 개스캣(6)에 의해 지지되고 상기 캔(1) 내부에 적층되며 각기 가스 배출공(7a)(8a)(9a)이 천공된 하부캡(7)과, PTC소자(8) 및 상부캡(9)과, 상기 하부캡(7)에 적층되는 링와셔(10)와, 통상 카본(11a)의 상·하면에 서브플레이트(11b)가 압착된 알루미늄 포일(11)로 이루어졌다.
상기 하부 캡(7)은 그 하측면에 캐소드 단자(5)의 일측단이 소폿 용접되었고 하부 캡(7)의 상측 주연부는 벤딩 가공되어 PTC 소자(8)와 접속되며, 상기 캔(1)의 상측 주연부는 상부 캡(9)을 지지하는 개스킷(6)에 접속되게 벤딩 가공되었다.
미설명 부호(12)는 캔(1)의 외부에 피복된 절연 튜브이다.
상기 알루미늄 포일(11)은 캔(1) 상부를 실링하여 캔(1)에 내장된 세퍼레이터(2)의 사이에 주입되는 전해액[트리플로르 설페이트(TriFlore Sulfate:LiCF3SO3) 또는 퍼콜레이트(Percolate:LiClO4)]의 외부유출을 방지하는 실링기능과 함께 소정의 내·외적 요인에 의해 단락발생시 전지가 파열됨에 따른 완충 기능도 갖는다.
종래에는 밧데리 캔 내부에 전해액을 주입한 후 밧데리의 유효전압(2.97V-3.15V)을 일정하게 유지하게 하기 위해 수작업에 의하여 예비방전 공정을 수행하였는 바, 다수의 밧데리를 매거진(Magazine)에 장착하고 일률적으로 일정시간 방전시켜 작업자가 육안에 의존해서 모니터링하므로써 예비방전 팔레트의 각 밧데리 데크에 밧데리가 장착되어 있지 않고 비어 있을 경우에도 이 밧데리 데크의 예비방전 채널을 신속히 차단시키지 못하고 예비방전기를 계속 가동하게 되어 정전류가 발생되어 장비에 손상을 끼치게 되며 또한 전체 예비방전 공정이 불필요하게 지연됨과 동시에 많은 인원이 예비방전 공정에 투입되는 등의 문제점이 있었다.
그러나, 이러한 스파이어럴 1차 리튬 밧데리 제조시 예비방전 공정을 자동화하여 정확한 예비방전을 실시하고 제품의 품질을 향상시키고자 하는 경우에, 다수개의 밧데리를 장착하여 예비방전을 수행하기 위한 예비방전기 팔레트의 밧데리 데크에 밧데리가 비어 있는 경우에 그것을 감지하는 방법을 제공하므로써 생산되는 밧데리의 품질을 높이고 생산성 향상을 도모하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 밧데리를 장착하여 자동적으로 예비방전을 수행하는 예비방전기에 있어서, 이 예비방전기 팔레트의 밧데리 데크에 밧데리가 장착되지 않았을 경우 자동적으로 이를 감지하는 방법을 제공하는데 있다.
이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀 더 상세히 설명함으로써 본 발명의 구체적인 특징들이 이해될 수 있을 것이다.
즉, 제2도는 본 발명에 의한 예비방전기의 구성을 나타내는 일예도이다.
여기서는 다수개의 밧데리를 장착하도록 형성된 예비방전기용 팔레트(20)와, 상기 팔레트(20)에 부착되어 전원을 인가하는 메인전원(201)과, 상기 팔레트(20)의 상면에 밧데리를 위치시킬 수 있는 홈을 가진 다수개의 밧데리 데크(Deck)(202)와, 상기 각각의 밧데리 데크(202)의 상하부에서 각각 밧데리의 캐소드 단자와 애노드 단자에 연결되는 검침 프로브(Probe)(203)와, 상기 검침 프로브(203)에 각각 연결된 클램프(Clamp)(204)와, 상기 클램프(204)에 연결되어 상기 검침 프로브(203)가 밧데리를 클램핑하게 하는 동작을 반복하게 하는 스텝모터(205)로 이루어져 있다.
또한, 제3도에 나타낸 바와 같이, 상기 예비방전기는 팔레트(20)의 내부에 상기 밧데리 데크(202)에 장착된 밧데리의 캐소드 단자와 애노드 단자 사이의 전압을 체크하는 전압계(301)와, 상기 전압계(301)에서 측정된 전압 데이터를 마이컴(μ-com) 제어부(401)에서 입력 받아 처리한 결과에 따른 명령에 의해 온/오프 동작되는 제1스위치(302)와, 제2스위치(303)로 구성되는 등가회로를 갖는다.
또한, 제4도는 제2도와 관련된 예비방전기의 자동제어회로를 나타내는 블럭도이다.
먼저, 예비방전기 전체를 제어하는 마이컴 제어부(401)와, 이 마이컴 제어부(401)에 연결되어 예비방전기의 전압계(301)에서 측정된 밧데리 전압 데이터를 상기 마이컴 제어부(401)에 전달하는 전압계부(402)와, 상기 전압 데이터를 상기 마이컴 제어부(401)가 받아 처리하여 전송하는 명령에 따라 제1스위치(302)와 제2스위치(303)를 동작시키는 스위치 동작부(403)와, 또 상기 마이컴 제어부(401)에 연결되어 상기 마이컴 제어부(401)가 상기 전압계부(402)에서 입력 받은 전압 데이터를 처리한 결과 밧데리 데크가 비어 있는 것으로 판명되면 해당 밧데리 데크 일측에 구비된 표시 램프를 점등시키는 신호를 전달하는 램프표시부(404)로 이루어져 있다.
특히, 상기 마이컴 제어부(401)는 예비방전기의 전체 제어를 담당하는 프로그램을 탑재할 수 있다.
제5도는 본 발명에 의한 예비방전기 팔레트(20)의 빈 데크(202) 감지 방법의 흐름도를 나타내었다.
여기서는 예비방전기 팔레트(20)에 메인전원(201)이 인가되면 시계를 0으로 클리어하는 초기화 단계(501)와, 클램프가 각 밧데리를 클램핑하는 단계(502)와, 마이컴이 각 밧데리와 연결된 전압계를 통하여 전압을 측정하는 단계(503)와, 측정 결과 전압이 걸리는지 여부를 판별하는 단계(504)와, 그 결과 전압이 0V를 넘으면 마이컴이 스위치 동작부를 통하여 각 밧데리에 연결된 제1스위치를 온시키고 제2스위치는 오프시켜서 해당 채널을 개방시키는 단계(505)와, 이 경우 예비방전을 실시하는 단계(506)와, 예비방전 시간이 일정시간을 경과하였는지를 판별하는 단계(507)와, 예비방전 시간이 일정시간을 경과하지 않았으면 상기 예비방전실시 단계(506)로 복귀하고 예비방전 시간이 일정시간을 경과하였으면 바로 종료하고, 또 상기 전압 판별 단계에서 전압이 0V 이하이면 마이컴이 스위치 동작부를 통하여 제1스위치를 오프시키고 제2스위치는 온시켜서 해당 채널을 차단시키고 종료하는 단계(508)로 이루어져 있다.
또한, 상기 해당 채널을 차단시키고 종료하는 단계(508) 바로 다음에 각 밧데리 데크(202)의 일측에 설치된 표시수단에 표시하는 단계가 부가될 수 있다.
따라서, 예비방전기의 밧데리 데크(202)에 밧데리가 장착되지 않고 비어 있을 경우에 제1스위치(302)를 오프시키고 제2스위치(301)는 온시켜서 비어 있는 밧데리 데크(202)에 전류를 차단시킬 수 있는 것이고 또한 비어 있는 밧데리 데크(202)가 별도의 표시수단에 의해 빈 밧데리 데크가 효과적으로 감지될 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 예비방전기 팔레트(20)에 메인전원(201)이 인가되면 시계를 0으로 클리어하는 초기화 단계(501)와, 클램프가 각 밧데리를 클램핑하는 단계(502)와, 마이컴이 각 밧데리와 연결된 전압계를 통하여 전압을 측정하는 단계(503)와, 측정 결과 전압이 걸리는지 여부를 판별하는 단계(504)와, 그 결과 전압이 0V를 넘으면 마이컴이 스위치 동작부를 통하여 각 밧데리에 연결된 제1스위치를 온시키고 제2스위치는 오프시켜서 해당 채널을 개방시키는 단계(505)와, 이 경우 예비방전을 실시하는 단계(506)와, 예비방전 시간이 일정시간을 경과하였는지를 판별하는 단계(507)와, 예비방전 시간이 일정시간을 경과하지 않았으면 상기 예비방전실시 단계(506)로 복귀하고 예비방전 시간이 일정시간을 경과하였으면 바로 종료하고, 또 상기 전압 판별 단계에서 전압이 0V 이하이면 마이컴이 스위치 동작부를 통하여 제1스위치를 오프시키고 제2스위치는 온시켜서 해당 채널을 차단시키고 종료하는 단계(508)로 이루어진 것을 특징으로 하는 예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 자동감지 방법.
  2. 제1항에 있어서, 밧데리가 빈 채널을 차단시키고 종료하는 단계(508) 바로 다음에 각 밧데리 데크의 일측에 설치된 표시수단에 표시하는 단계(509)가 부가된 것을 특징으로 하는 예비방전기 팔레트의 빈 밧데리 데크 자동 감지 방법.
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