KR100366754B1 - equipment for filling of battery electrolysis liquid - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 전해액의 주입장치에 관한 것으로서, 그 목적은 전해액용기로부터 공급받은 전해액을 중간용기의 진공상태에서 예열 교반하여 전해액중의 기포를 제거하고 중간용기와 배럴에 불활성가스로 채워 공기와의 접촉을 최소화하면서 배터리 전해액의 주입과정을 자동적으로 수행할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a device for injecting a battery electrolyte, the purpose of which is to preheat and stir the electrolyte supplied from the electrolyte container in the vacuum state of the intermediate container to remove the bubbles in the electrolyte solution and filling the intermediate container and barrel with an inert gas to the air The battery electrolyte is injected automatically while minimizing contact.
본 발명은 전해액을 수용하는 전해액용기(10); 이 전해액용기(10)의 전해액을 공급받도록 제1주입라인(12a)으로 연결된 중간용기(12); 이 중간용기(12)의 전해액을 공급받는 제2주입라인(16a)으로 연결되고 그 내부의 전해액면 감지하는 상/하한레벨센서(18a,18b)가 구비된 배럴(16); 상기 전해액용기(10)와 중간용기(12) 및 배럴(16)의 전해액을 가압하도록 제1∼제3가스공급라인(24a,24b,24c)으로 연결된 불활성가스봄베(24); 상기 배럴(16)의 전해액을 공급받는 제3주입라인(22a)으로 주입기(22)가 상단에 연결되고 하단이 개방된 캡형 단면의 챔버(28); 이 챔버(28)의 선택적으로 차단시키도록 실린더(32)의 그 로드(32a)에 의해 승강되는 판형으로 되고 상기 챔버(28)의 주입기(22)와 상응하는 위치에 배터리팩(34)을 안착시키는 지그(36)가 장착된 슬라이더(30); 상기 중간용기(12)와 챔버(28) 내부의 공기 및 기상의 전해성분을 흡입하도록 중간용기(12)와 슬라이더(30)에 흡입라인(38a,38b)으로 연결된 진공펌프(38)가 구비되어 있는 배터리 전해액의 주입장치이다.The present invention is an electrolyte container (10) containing the electrolyte; An intermediate container 12 connected to the first injection line 12a to receive the electrolyte solution of the electrolyte container 10; A barrel 16 connected to the second injection line 16a receiving the electrolyte solution of the intermediate container 12 and having upper and lower limit level sensors 18a and 18b sensing the electrolyte solution therein; An inert gas cylinder 24 connected to the first to third gas supply lines 24a, 24b, and 24c to pressurize the electrolyte of the electrolyte container 10, the intermediate container 12, and the barrel 16; A chamber 28 having a cap-shaped cross section in which an injector 22 is connected to the upper end and the lower end is opened to the third injection line 22a receiving the electrolyte of the barrel 16; The battery pack 34 is seated at a position corresponding to the injector 22 of the chamber 28 and plate-shaped to be lifted by the rod 32a of the cylinder 32 to selectively block the chamber 28. Slider 30 is equipped with a jig 36 to make; A vacuum pump 38 connected to the intermediate container 12 and the slider 30 by suction lines 38a and 38b is provided to suck the electrolyte components of air and gaseous phase inside the intermediate container 12 and the chamber 28. Is a device for injecting battery electrolyte.
Description
본 발명은 휴대전화 등의 배터리팩에 전해액을 주입하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 질소가스의 압력에 의해 전해액 용기의 전해액을 공급받은 중간용기의 진공상태로 유지시키면서 예열하고 교반하여 전해액중의 기포를 제거하며 이를 중간용기와 배럴의 압력차이를 이용하여 배럴에 공급하고 진공챔버내에서 배터리팩에 전해액을 안정적으로 주입할 수 있는 배터리 전해액의 주입장치에 관한 것이다.The present invention relates to a system for injecting an electrolyte into a battery pack such as a mobile phone, and more particularly, preheating and stirring while maintaining the vacuum of an intermediate container supplied with an electrolyte of an electrolyte container under a pressure of nitrogen gas. The present invention relates to a battery electrolyte injection device capable of removing bubbles and supplying them to a barrel using a pressure difference between an intermediate container and a barrel, and stably injecting electrolyte into a battery pack in a vacuum chamber.
도 1은 휴대전화 등에 사용되는 배터리팩(34)을 나타낸 도면으로서, 이는 밀폐된 전조(34b)내부에는 양극판(34c)과 세퍼레이터(34d) 및 음극판(34e)이 연속하여 다수의 층으로 반복하여 쌓여있고 그 내부에는 전해액이 채워져 있다. 상기 전조(34b)의 상단부분에는 전해액을 주입하기 위한 주입구멍(34a)이 형성되어 있다.1 is a view showing a battery pack 34 used in a mobile phone or the like, which is a positive electrode 34c, a separator 34d, and a negative electrode 34e in succession in a plurality of layers inside the sealed roll 34b. It is stacked and filled with electrolyte. An injection hole 34a for injecting an electrolyte is formed in the upper portion of the precursor 34b.
이러한 배터리팩(34)은 양극판(34c)과 세퍼레이터(34d) 및 음극판(34e)을 연속하여 하나의 유닛으로 마련하고 이 유닛의 전극이 도출되게 유닛을 전조(34b)내부에 넣은 다음 전조(34b) 상단부분의 주입구멍(34a)을 통해 전해액을 주입하고 그 주입구멍(34a)을 초음파로 융착 밀봉하여 제조하였다.The battery pack 34 includes a positive plate 34c, a separator 34d, and a negative plate 34e in succession as one unit, and puts the unit inside the roll 34b so that the electrode of the unit is drawn out, and then rolls 34b. The electrolyte was injected through the injection hole 34a at the upper end, and the injection hole 34a was fusion-sealed with ultrasonic waves.
이러한 배터리팩(34)은 전조(34b)의 내부에 주입하는 전해액을 수작업(주사기)으로 주입하므로 주입시간이 길고 작업자에 따라 전해액의 주입량이 균일하지 못하여 불량이 발생되기 쉬우며 이에 따라서 작업능률의 향상을 꾀할 수 없어 다량생산이 불가능한 문제점이 있었다.Since the battery pack 34 injects the electrolyte solution injected into the inside of the roll 34b by hand (syringer), the injection time is long, and the injection amount of the electrolyte solution is not uniform according to the worker, so it is easy to cause a defect, and thus the work efficiency There was a problem that mass production is impossible because of no improvement.
특히, 전조(34b)내부에 주입되는 전해액은 상온에서 기화되기 쉬운 물질이므로 주사기를 이용하여 주입시 기화 내지 전해액중에 공기가 침투되기 쉽고 이와 같이 전해액중에 공기가 침투되면 이물질로 작용하여 배터리의 성능 내지 그 수명이 저하되는 문제점이 있었다.In particular, since the electrolyte injected into the precursor 34b is a substance that is easily vaporized at room temperature, air is easily injected into the electrolyte from vaporization or electrolyte when injected using a syringe. There was a problem that its life is reduced.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 전해액용기로부터 공급받은 전해액을 중간용기의 진공상태로 유지시키면서 예열교반기로 예열하고 교반하여 전해액중의 기포를 완전히 제거하고 중간용기와 배럴에 불활성가스인 질소가스로 채워 공기와의 접촉을 최소화하면서 배터리 전해액의 주입과정을 자동적으로 수행할 수 있도록 한 배터리 전해액의 주입장치를 제공하는데 있다.The object of the present invention is to research and develop in order to solve the above problems, while pre-heating and stirring with a preheat stirrer while maintaining the electrolyte supplied from the electrolyte container in the vacuum state of the intermediate container to completely remove the bubbles in the electrolyte solution and the intermediate container The present invention provides an injection device for a battery electrolyte, which is filled with a nitrogen barrel, which is an inert gas, and a barrel to minimize the contact with air while automatically injecting the battery electrolyte.
또 본 발명의 다른 목적은 진공의 챔버 내에서 주입기를 간헐적으로 수회에 걸쳐 개폐함으로써 배터리팩의 전조내에 전해액이 다단으로 충진되게 되고 이로 인하여 안정적이면서 신속하게 주입되도록 한 배터리 전해액의 주입장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an injection device of a battery electrolyte in which the electrolyte is multi-stage filled in the precursor of the battery pack by intermittently opening and closing the injector several times in the chamber of the vacuum to thereby be injected stably and quickly. have.
본 발명의 또 다른 목적은 중간용기에서 기화된 전해성분을 흡입하면서 급속 응축시켜 제거하고 그 체적을 최소화시킴으로써 균일한 진공압력으로 유지시킴은 물론 흡입효율의 향상을 꾀할 수 있으며 전해액에 의한 진공펌프의 손상을 방지할 수 있도록 한 배터리 전해액의 주입장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to maintain a uniform vacuum pressure by removing the rapid evaporation of the electrolytic components vaporized in the intermediate container while minimizing its volume, as well as to improve the suction efficiency of the vacuum pump by the electrolyte It is to provide an injection device of a battery electrolyte to prevent damage.
도 1a는 일반적인 휴대전화의 배터리를 나타낸 사시도,Figure 1a is a perspective view showing a battery of a typical mobile phone,
도 1b는 도 1a의 일부를 상세하게 나타낸 단면도,1B is a cross-sectional view showing a part of FIG. 1A in detail;
도 2는 본 발명에 따른 배터리 전해액의 주입장치를 나타낸 참고도,2 is a reference diagram showing an injection device of a battery electrolyte according to the present invention,
도 3은 본 발명의 중간용기부분을 상세하게 나타낸 단면도,Figure 3 is a cross-sectional view showing in detail the middle vessel portion of the present invention,
도 4는 본 발명의 배럴부분을 상세하게 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view showing in detail the barrel of the present invention;
도 5는 본 발명의 챔버와 슬라이더부분을 상세하게 나타낸 도면이다.5 is a view showing in detail the chamber and the slider portion of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉<Description of Signs of Major Parts of Drawings>
10: 전해액용기 12: 중간용기 12a: 제1주입라인10: electrolyte container 12: intermediate container 12a: first injection line
14: 예열교반기 14a: 가동날개 16: 배럴14: preheater stirrer 14a: movable wing 16: barrel
16a: 제2주입라인 18a: 상한레벨센서 18b: 하한레벨센서16a: 2nd injection line 18a: upper limit level sensor 18b: lower limit level sensor
18c: 조절스크루 20: 제1전자밸브 22: 주입기18c: adjusting screw 20: first solenoid valve 22: injector
22a: 제3주입라인 24a: 제1가스공급라인 24b: 제2가스공급라인22a: third injection line 24a: first gas supply line 24b: second gas supply line
24c: 제3가스공급라인 26a: 압력제어기 26b: 미세압력조절기24c: third gas supply line 26a: pressure controller 26b: fine pressure regulator
26c: 제2전자밸브 26d: 확산방지기 28: 챔버26c: second solenoid valve 26d: diffusion barrier 28: chamber
28a: 히터 30: 슬라이더 30a: 진공해제라인28a: heater 30: slider 30a: vacuum release line
30b: 진공유량조절기 30c: 제1공압밸브 38c: 제2공압밸브30b: vacuum flow regulator 30c: first pneumatic valve 38c: second pneumatic valve
38d: 제3공압밸브 40: 냉각기38d: third pneumatic valve 40: cooler
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정한 용량의 전해액을 수용하는 전해액용기; 이 전해액용기로부터 전해액을 공급받도록 주입라인으로 연결된 일정한 용량의 중간용기; 이 중간용기로부터 전해액을 공급받을 수 있도록 주입라인으로 연결되고 외측에 상/하한레벨센서가 설치된 배럴; 상기 전해액용기와 중간용기 및 배럴의 전해액을 소정압력으로 가하도록 가스공급라인으로 연결된 불활성가스봄베; 상기 배럴의 전해액을 공급받는 주입라인으로 주입기가 상단에 연결되고 하단이 개방된 캡형 단면의 챔버; 이 챔버의 하부에서 실린더의 그 로드에 의해 승강되게 설치되며 상승되었을 때 챔버의 하단을 차단시키는 판형으로 형성되고 상기 챔버의 주입기와 상응하는 위치에 배터리팩의 주입구멍을 일치시키는 지그가 장착된 슬라이더; 상기 중간용기와 챔버 내부의 공기 및 기상의 전해성분을 흡입할 수 있도록 중간용기와 슬라이더에 흡입라인으로 연결된 진공펌프가 구비됨을 특징으로 하는 배터리 전해액의 주입장치이다.In order to achieve the above object, the present invention is an electrolyte container for accommodating a constant capacity of the electrolyte; An intermediate container of a constant capacity connected to the injection line to receive the electrolyte solution from the electrolyte container; A barrel connected to the injection line so that the electrolyte can be supplied from the intermediate container, and an upper / lower limit level sensor installed on the outside; An inert gas cylinder connected to a gas supply line to apply the electrolyte of the electrolyte container, the intermediate container, and the barrel to a predetermined pressure; A cap-shaped cross-section chamber in which an injector is connected to an upper end and an open end thereof is an injection line receiving an electrolyte of the barrel; Slider mounted at the lower part of the chamber by the rod of the cylinder and formed in the shape of a plate to block the lower end of the chamber when raised, and a jig mounted with a jig for matching the injection hole of the battery pack to a position corresponding to the injector of the chamber. ; Injecting the battery electrolyte, characterized in that a vacuum pump connected to the intermediate container and the slider is connected to the suction line to suck the electrolyte components of the air and the gaseous phase inside the chamber and the chamber.
상기 중간용기의 하단에는 그 내부의 전해액을 소정의 온도로 예열하고 교반하는 예열교반기가 구비되어 있으며 상기 챔버의 내부에는 그 내부를 소정의 온도로 가열하는 히터가 구비됨을 특징으로 하는 배터리 전해액의 주입장치이다.The lower end of the intermediate container is provided with a preheating stirrer for preheating and stirring the electrolyte in the interior to a predetermined temperature, and the inside of the chamber is provided with a heater for heating the interior to a predetermined temperature Device.
상기 흡입라인에는 중간용기 및 챔버 내부로부터 흡입되어 통과하는 액체 및 기상 전해성분을 급속 응축시키는 냉각기가 마련됨을 특징으로 하는 배터리 전해액의 주입장치이다.The suction line is a device for injecting a battery electrolyte, characterized in that a cooler for rapidly condensing the liquid and gaseous electrolyte components sucked through the intermediate container and the chamber is provided.
상기 상/하한레벨센서는 상한레벨센서만이 승강되도록 하나의 조절스크루에 체결됨을 특징으로 하는 배터리 전해액의 주입장치이다.The upper / lower limit level sensor is a device for injecting a battery electrolyte, characterized in that it is fastened to one adjustment screw so that only the upper limit level sensor is elevated.
이하, 본 발명에 따른 배터리 전해액의 주입장치를 첨부도면에 의거 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a device for injecting a battery electrolyte according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 배터리 전해액의 주입장치를 설명하기 위하여 나타낸 도면들이다.2 to 5 are views for explaining the injection device of the battery electrolyte according to the present invention.
도면에 나타낸 바와 같이, 전해액용기(10)는 소정용량의 전해액을 수용할 수 있는 크기로 형성되어 있으며, 중간용기(12)는 상기 전해액용기(10) 내부의 전해액을 공급받을 수 있도록 제1주입라인(12a)으로 연결되어 있고 그 하단에는 내부의 전해액을 내장히터에 의해 소정의 온도로 예열하면서 중간용기(12)내에 투입되는 가동날개(14a)를 회전시켜 교반하는 예열교반기(14)가 구비되어 있다.As shown in the figure, the electrolyte container 10 is formed to a size that can accommodate the electrolyte of a predetermined capacity, the intermediate container 12 is the first injection to receive the electrolyte in the electrolyte container 10 The preheat stirrer 14 is connected to the line 12a, and at the lower end thereof, the movable blade 14a, which is introduced into the intermediate container 12, is stirred while preheating the internal electrolyte solution to a predetermined temperature by a built-in heater. It is.
배럴(16)은 외면에 눈금이 새겨진 투명한 용기이며 상기 중간용기(12) 내부의 전해액을 공급받을 수 있도록 제2주입라인(16a)으로 연결되어 있고 상기 제2주입라인(16a)에는 제1전자밸브(20)가 설치되어 있다.The barrel 16 is a transparent container engraved on the outer surface and is connected to the second injection line 16a to receive the electrolyte solution in the intermediate container 12, and the first electrons are connected to the second injection line 16a. The valve 20 is provided.
상기 배럴(16)의 외측에는 내부의 전해액면을 감지하는 포토센서인 상/하한레벨센서(18a,18b)가 설치되어 있으며 상기 상/하한레벨센서(18a)는 상한레벨센서(18a)의 높낮이조절이 가능하도록 하나의 조절스크루(18c)에 체결되어 있다.On the outside of the barrel 16, upper and lower limit level sensors 18a and 18b, which are photosensors for detecting the electrolyte surface inside, are installed, and the upper and lower limit level sensors 18a are raised and lowered by the upper limit level sensor 18a. It is fastened to one adjustment screw 18c so that adjustment is possible.
상기 배럴(16)과 상/하한레벨센서(18a,18b)는 배럴(16)내부의 전해액면을 감지할 수 있는 것이면 어떠한 방식의 센서라도 무방하다.The barrel 16 and the upper / lower limit level sensors 18a and 18b may be any type of sensor as long as they can detect the electrolyte surface inside the barrel 16.
주입기(22)는 상기 배럴(16)의 전해액을 공급받을 수 있도록 제3주입라인 (22a)으로 연결되어 있고 그 자체에 전자밸브가 구비되어 있다.The injector 22 is connected to the third injection line 22a so that the electrolyte of the barrel 16 can be supplied, and the solenoid valve is provided on its own.
상기 배럴(16)외측의 상/하한레벨센서(18a,18b)는 배럴(16)내부의 전해액면을 감지하여 그 신호를 제어유닛(도시되지 않음)으로 보내고 이 제어유닛은 일정량의 전해액만이 주입기(22)에서 배출되도록 제1전자밸브(20)와 주입기(22)를 제어한다.The upper and lower limit level sensors 18a and 18b outside the barrel 16 sense the electrolyte surface inside the barrel 16 and send a signal to a control unit (not shown). The first solenoid valve 20 and the injector 22 are controlled to be discharged from the injector 22.
불활성가스봄베(24)는 상기 전해액용기(10)와 중간용기(12) 및 배럴(16)의 전해액을 소정압력으로 가하도록 각각의 제1∼제3가스공급라인(발명,24b,24c)으로 연결되어 있으며 상기 제1,제2가스공급라인(24a,24b)에는 불활성가스봄베(24)로부터 배출되는 가스압력을 제어하는 압력제어기(26a)와 이 압력제어기(26a)에 의해 제어된 가스압력을 미세하게 조절하는 미세압력조절기(26b)가 설치되어 있고 상기 중간용기(12)의 입구측 가스공급라인(24b)에는 가스의 공급 및 차단을 제어하는 제2전자밸브(26c)가 설치되어 있다.Inert gas cylinder 24 to each of the first to third gas supply line (invention, 24b, 24c) to apply the electrolyte of the electrolyte container 10, the intermediate container 12 and the barrel 16 to a predetermined pressure Connected to the first and second gas supply lines 24a and 24b, a pressure controller 26a for controlling the gas pressure discharged from the inert gas cylinder 24 and a gas pressure controlled by the pressure controller 26a. Fine pressure regulator 26b for finely adjusting the pressure is provided, and a second solenoid valve 26c for controlling the supply and shutoff of gas is installed in the inlet side gas supply line 24b of the intermediate container 12. .
상기 중간용기(12) 내부의 가스공급라인(24b)끝단에는 무수히 많은 미세구멍을 형성시킨 확산방지기(26d)가 장착되어 있는데 이는 진공상태에서 가스가 공급될 때 급격하게 확산됨을 방지하여 소음이 발생되지 않도록 한다.At the end of the gas supply line 24b inside the intermediate container 12, a diffusion preventing device 26d is formed, which has formed a myriad of fine holes, which prevents rapid diffusion when gas is supplied in a vacuum state, thereby generating noise. Do not
챔버(28)는 하단이 개방된 캡형 단면으로 형성되어 있고 내면에는 챔버(28)내부를 소정의 온도로 가열하는 히터(28a)가 설치되어 있으며 그 상단에는 그 내부로 주입바늘이 도출되게 주입기(22)가 장착되어 있다.The chamber 28 is formed in a cap-shaped cross section with an open lower end, and a heater 28a for heating the inside of the chamber 28 to a predetermined temperature is installed at an inner surface thereof, and an injection needle is introduced at the upper end thereof so that an injection needle is drawn into the chamber 28. 22) is installed.
상기 챔버(28)의 하부에는 그 하단을 향해 상승되었을 때 챔버(28)의 하단을 밀폐 차단시킬 수 있도록 판형으로 형성된 슬라이더(30)가 설치되어 있으며 이 슬라이더(30)는 실린더(32)의 그 로드(32a)에 의해 승강되게 설치되어 있고 상기 챔버(28)의 주입기(22)와 상응하는 위치에 배터리팩(34)의 주입구멍(34a)을 일치시키는 지그(36)가 장착되어 있다.The lower part of the chamber 28 is provided with a slider 30 formed in a plate shape so as to seal the lower end of the chamber 28 when raised toward the lower end of the chamber 28, the slider 30 is The jig 36 is installed to be elevated by the rod 32a and is aligned with the injection hole 34a of the battery pack 34 at a position corresponding to the injector 22 of the chamber 28.
상기 중간용기(12)와 슬라이더(30)에는 상기 중간용기(12)와 챔버(28) 내부의 공기 및 기상의 전해성분을 흡입할 수 있도록 흡입라인(38a,38b)이 연결되어 있고 이 흡입라인(38b)의 끝단에는 된 진공펌프(38)가 설치되어 있으며 상기 흡입라인(38b)에는 중간용기(12) 및 챔버(28) 내부로부터 흡입되어 통과하는 액체 및 기상 전해성분을 급속 응축시키는 냉각기(40)가 구비되어 있다.Suction lines 38a and 38b are connected to the intermediate container 12 and the slider 30 so as to suck air and gaseous electrolyte components in the intermediate container 12 and the chamber 28. At the end of the 38b, a vacuum pump 38 is provided, and the suction line 38b has a cooler for rapidly condensing the liquid and gaseous electrolytic components which are sucked through the intermediate vessel 12 and the chamber 28 and pass through. 40).
상기 슬라이더(30)에는 서로 유통된 2개 이상의 흡입구멍이 형성되되 그 흡입구멍중 하나의 흡입구멍에는 흡입라인(38b)의 끝단이 연결되고 다른 흡입구멍에는 진공해제라인(30a)이 연결되어 있으며 이 진공해제라인(30a)에는 챔버(28)의 진공해제시 지연시켜 전해액의 확산을 방지하는 진공유량조절기(30b)가 설치되어 있다.Two or more suction holes circulated from each other are formed in the slider 30, one of the suction holes is connected to the end of the suction line 38b, and the other suction hole is connected to the vacuum release line 30a. The vacuum release line 30a is provided with a vacuum flow regulator 30b for delaying the vacuum release of the chamber 28 to prevent diffusion of the electrolyte solution.
상기 중간용기(12)와 냉각기(40) 및 슬라이더(30) 사이의 흡입라인(38a,38b)은 물론 슬라이더(30)와 진공유량조절기(30b) 사이의 진공해제라인(30a)에는 각각 공압밸브(38c,38d,30c)가 설치되어 있다.Pneumatic valves on the suction line 38a, 38b between the intermediate vessel 12, the cooler 40, and the slider 30, as well as the vacuum release line 30a between the slider 30 and the vacuum flow regulator 30b, respectively. 38c, 38d, and 30c are provided.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 배터리 전해액의 주입장치를 참고적으로 설명한다.The injection device of the battery electrolyte according to the present invention configured as described above will be described with reference.
먼저, 전원스위치를 온(on)시키면 불활성가스봄베(24)의 질소가스가 전해액용기(10)와 중간용기(12) 및 배럴(16)에 각각 소정의 압력으로 가해지게 되므로 전해액용기(10)와 중간용기(12), 이 중간용기(12)와 배럴(16)의 단면적 차이에 해당하는 만큼의 힘이 작용하게 된다. 따라서, 중간용기(12)에는 전해액이 주입되나 제1주입라인(12a)의 제1전자밸브(20)가 잠겨 있으므로 배럴(16)에는 전해액이 공급되지 않는다.First, when the power switch is turned on, the nitrogen gas of the inert gas cylinder 24 is applied to the electrolyte container 10, the intermediate container 12, and the barrel 16 at a predetermined pressure, respectively, and thus, the electrolyte container 10. And the intermediate vessel 12, the force corresponding to the cross-sectional area difference between the intermediate vessel 12 and the barrel 16 is acted. Therefore, the electrolyte is injected into the intermediate container 12, but the electrolyte is not supplied to the barrel 16 because the first solenoid valve 20 of the first injection line 12a is locked.
상기 중간용기(12)에 전해액이 공급되고 나면 진공펌프(38)가 작동되므로 중간용기(12)의 공기 및 이 공기에 증발된 전해성분을 흡입하게 되고 이와 동시에 예열교반기(14)가 작동되면서 그 내부의 내장히터에 의해 소정온도로 예열되고 중간용기(12)내의 가동날개(14a)가 회전됨에 따라 전해액중의 기포가 제거되게 된다. 이때, 흡인라인(38a)상의 공압밸브(38c)는 잠겨있으며 상기 중간용기(12)의 진공압력은 -550∼-750㎜Hg이고 그 내부온도는 35∼45℃이다.After the electrolyte is supplied to the intermediate vessel 12, the vacuum pump 38 is operated to suck the air of the intermediate vessel 12 and the electrolytic components evaporated in the air, and at the same time the preheat stirrer 14 operates. As the internal blade heater is preheated to a predetermined temperature and the movable blade 14a in the intermediate container 12 is rotated, bubbles in the electrolyte are removed. At this time, the pneumatic valve 38c on the suction line 38a is locked and the vacuum pressure of the intermediate vessel 12 is -550 to -750 mmHg and its internal temperature is 35 to 45 ° C.
이러한 상태에서 가스공급라인(24b)상의 제2전자밸브(26c)가 개방되므로 가스공급라인(24b)끝단의 확산방지기(26d)를 통하여 중간용기(12)에 공급되고 이로 인하여 그 내부는 소정의 압력이 가해지므로 공기와의 접촉이 최소화된다. 상기 확산방지기(26d)에는 수많은 미세구멍이 형성되어 있으므로 질소가스가 급격하게 확산됨을 방지하여 소음 없이 공급되게 된다. 이때, 중간용기(12)에 질소가스가 공급되었을 때의 압력은 0.2∼1.0㎏/㎠이다.In this state, since the second solenoid valve 26c on the gas supply line 24b is opened, it is supplied to the intermediate container 12 through the diffusion preventer 26d at the end of the gas supply line 24b, whereby the inside thereof is predetermined. Pressure is applied to minimize contact with air. Since many diffusion holes are formed in the diffusion preventing device 26d, the diffusion gas is prevented from being rapidly diffused and supplied without noise. At this time, the pressure when nitrogen gas was supplied to the intermediate container 12 is 0.2-1.0 kg / cm <2>.
이와 같이 중간용기(12)에 소정의 압력이 가해지고 있는 상태에서 제어유닛에 의해 제1전자밸브(20)가 개방되게 되고 이로 인하여 제2주입라인(16a)을 통해 배럴(16)로 전해액이 공급되게 된다. 이때, 배럴(16)에는 중간용기(12)와 배럴(16)에 작용하는 압력은 동일하나 그들의 단면적 차이에 해당하는 만큼의 힘이 작용하여 전해액이 주입되게 되고 챔버(28)에 장착된 주입기(22)의 전자밸브는 잠긴 상태이어서 주입기(22)와 연결된 제3주입라인(22a)에 이르기까지 전해액이 채워진다.As such, the first solenoid valve 20 is opened by the control unit in a state in which a predetermined pressure is applied to the intermediate container 12. Thus, the electrolyte solution is transferred to the barrel 16 through the second injection line 16a. Will be supplied. At this time, the pressure applied to the intermediate vessel 12 and the barrel 16 is the same to the barrel 16, but the force corresponding to the difference in their cross-sectional area is applied to the electrolyte is injected and the injector (mounted to the chamber 28) 22, the solenoid valve is locked so that the electrolyte is filled up to the third injection line 22a connected to the injector 22.
상기 배럴(16)에 전해액이 공급되어 그 액면이 상한레벨센서(18a)의 위치까지 높아지면 이를 감지하여 제어유닛으로 신호를 보내며 상기 상한레벨센서(18a)의 신호를 전달받은 제어유닛은 제2주입라인(16a)의 제1전자밸브(20)를 잠그게 된다.When the electrolyte is supplied to the barrel 16 and the liquid level rises to the position of the upper limit level sensor 18a, the controller 16 detects the signal and sends a signal to the control unit. The control unit receiving the signal of the upper limit level sensor 18a receives a second signal. The first solenoid valve 20 of the injection line 16a is locked.
이러한 상태에서 슬라이더(30)의 지그(36)에 배터리팩(34)을 안착시킨 다음 실린더(32)를 작동시키면 그 로드(32a)에 의해 슬라이더(30)가 상승되어 챔버(28)의 하단과 밀착되므로 대기와 격리되게 된다. 이때, 슬라이더(30)상의 지그(36)에 안착된 배터리팩(34)의 주입구멍(34a)으로 주입기(22)의 주사바늘이 끼워지게 된다.In this state, when the battery pack 34 is seated on the jig 36 of the slider 30 and the cylinder 32 is operated, the slider 30 is lifted by the rod 32a, and the lower end of the chamber 28 It is so tight that it is isolated from the atmosphere. At this time, the injection needle of the injector 22 is inserted into the injection hole 34a of the battery pack 34 seated on the jig 36 on the slider 30.
이와 같이 슬라이더(30)에 의해 챔버(28)가 대기와 차단되고 나면 흡입라인 (38a)상의 공압밸브(38d)만이 개방된 상태에서 진공펌프(38)가 작동되게 되므로 흡입라인(38a,38b)을 통해 챔버(28)내부의 공기 및 주입기(22)의 주사바늘에 잔존하는 전해액을 흡입하기 시작한다. 이때, 상기 챔버(28)내부의 진공압력은 -550∼-750㎜Hg이고 그 내부온도는 35∼45℃이다.In this way, after the chamber 28 is blocked from the atmosphere by the slider 30, the vacuum pump 38 is operated with only the pneumatic valve 38d on the suction line 38a being opened. Through this, suction of air remaining in the chamber 28 and the electrolyte remaining in the needle of the injector 22 is started. At this time, the vacuum pressure inside the chamber 28 is -550 to -750 mmHg and its internal temperature is 35 to 45 ° C.
이렇게 진공펌프(38)에 의해 흡입되는 공기 및 그 공기중의 전해성분은 냉각기(40)를 통과할 때 응축되어 제거되므로 진공펌프(38)의 손상을 방지하고 그 체적을 최소화시킴으로써 흡입하는 시간을 일정하게 유지시키더라도 외부의 영향을 받지 않고 항상 일정한 진공상태를 얻을 수 있다. 이때, 챔버(28)내부의 히터(28a)가 작동되고 있으므로 챔버(28)의 내부온도는 항시 일정한 온도로 유지되게 된다.As such, the air sucked by the vacuum pump 38 and the electrolytic components in the air are condensed and removed when passing through the cooler 40, thereby preventing the damage of the vacuum pump 38 and minimizing its volume to inhale the time. Even if kept constant, a constant vacuum state can be obtained at all times without being influenced by the outside. At this time, since the heater 28a inside the chamber 28 is operating, the internal temperature of the chamber 28 is always maintained at a constant temperature.
이렇게 챔버(28)내부의 공기를 일정시간동안 흡입하여 진공상태로 되면 제어유닛에 의해 주입기(22)의 전자밸브를 개방시키게 되고 상기 주입기(22)의 전자밸브가 개방되면 배럴(16)에 가해진 질소가스의 압력과 챔버(28)내부가 진공이기 때문에 배럴(16)의 전해액이 배터리팩(34)으로 용이하게 주입되기 시작한다. 이때, 챔버(28)내부의 진공압력을 -500∼-600㎜Hg로 한다.When the air in the chamber 28 is sucked for a predetermined time and becomes a vacuum state, the solenoid valve of the injector 22 is opened by the control unit, and when the solenoid valve of the injector 22 is opened, it is applied to the barrel 16. Since the pressure of the nitrogen gas and the interior of the chamber 28 are vacuum, the electrolyte of the barrel 16 begins to be easily injected into the battery pack 34. At this time, the vacuum pressure inside the chamber 28 is set to -500 to -600 mmHg.
이렇게 진공의 챔버(28)내에서 전해액을 주입할 때에는 챔버(28) 내부의 압력변화를 수회에 걸쳐 반복하면서 주입기(22)의 전자밸브를 간헐적으로 개폐되므로 안정적이고 신속하게 주입되게 된다.In this way, when the electrolyte is injected into the vacuum chamber 28, the solenoid valve of the injector 22 is intermittently opened and closed while repeating the pressure change in the chamber 28 several times.
이렇게 전해액이 주입되기 시작하여 배럴(16) 외측의 하한레벨센서(18b)가 배럴(16) 내부의 전해액면이 낮아짐을 감지하면 그 신호를 제어유닛으로 보내고 이 신호를 받은 제어유닛은 주입기(22)의 전자밸브를 차단함과 동시에 제2주입라인 (16a)상의 제1전자밸브(20)를 개방함으로써 중간용기(12)의 전해액이 배럴(16)로 공급되게 된다.In this way, when the electrolyte starts to be injected and the lower limit level sensor 18b outside the barrel 16 detects that the electrolyte surface inside the barrel 16 is lowered, the signal is sent to the control unit and the control unit receiving the signal receives the injector 22. At the same time as the solenoid valve is closed, the electrolyte of the intermediate vessel 12 is supplied to the barrel 16 by opening the first solenoid valve 20 on the second injection line 16a.
이렇게 진공상태의 챔버(28)내부에서 전해액이 주입되고 나면 흡입라인(38a)상의 공압밸브(38d)는 잠기고 진공해제라인(30a)의 공압밸브(30c)가 개방되므로 진공이 해제되게 된다. 이때, 진공해제라인(30a)상의 진공유량조절기(30b)는 챔버(28)내부의 진공이 급격하게 해제됨을 지연시켜 전해액이 확산을 방지한다.After the electrolyte is injected into the chamber 28 in the vacuum state, the pneumatic valve 38d on the suction line 38a is closed and the pneumatic valve 30c of the vacuum release line 30a is opened, so that the vacuum is released. At this time, the vacuum flow regulator 30b on the vacuum release line 30a delays the vacuum in the chamber 28 to be rapidly released to prevent diffusion of the electrolyte solution.
상기와 같이 챔버(28)내부가 진공이 해제되면 실린더(32)가 작동되어 그 로드(32a)에 연결된 슬라이더(30)가 하강되게 되며 이때, 배터리팩(34)이 안착된 지그(36)를 빼낸 후 초음파융착기로 이동시켜 배터리팩(34)의 주입구멍(34a)부분을 융착시키면 된다.When the vacuum in the chamber 28 is released as described above, the cylinder 32 is operated to lower the slider 30 connected to the rod 32a. At this time, the jig 36 on which the battery pack 34 is seated is removed. After the removal, the ultrasonic welding machine may be moved to weld the injection hole 34a of the battery pack 34.
상기 전해액용기(10)에서 중간용기(12)와 배럴(16) 및 주입기(22)를 통해 배터리팩(34)에 전해액이 주입되는 과정은 전해액용기(10)의 전해액이 소진될 때까지 상기에서 설명한 바와 같은 과정이 연속하여 순차적으로 수행되게 되고 배터리팩 (34)에의 연속적인 전해액주입이 이루어지게 되는 것이다.The process of injecting the electrolyte solution into the battery pack 34 through the intermediate container 12, the barrel 16, and the injector 22 in the electrolyte container 10 is performed until the electrolyte of the electrolyte container 10 is exhausted. The process as described is to be carried out in sequence and a continuous electrolyte injection into the battery pack 34.
이와 같이 배터리팩(34)에의 전해액 주입작업을 수행하다가 전해액의 주입량을 조절하고자 할 때에는 조절스크루(18c)를 회전시키면 하한레벨센서(18b)는 제자리에 그대로 있는 상태에서 그 회전방향에 따라 상한레벨센서(18a)가 상승 내지 하강됨으로써 전해액의 주입량을 조절할 수 있는 것이다.As described above, when the electrolyte injection into the battery pack 34 is to be controlled, the adjustment screw 18c is rotated to lower the level sensor 18b while the lower limit level sensor 18b is in place. As the sensor 18a is raised or lowered, the injection amount of the electrolyte solution can be adjusted.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같은 주사기 등을 이용하여 수작업으로 주입하는 종래 기술과는 달리 본 발명에 따른 배터리 전해액의 주입장치는 전해액용기로부터 공급받은 전해액을 중간용기의 진공상태로 유지시키면서 예열하고 교반하여 전해액중의 기포를 완전히 제거하고 상기 중간용기의 내부를 불활성가스인 질소가스로 채워 공기와의 접촉을 최소화하면서 배터리 전해액의 주입과정을 자동적으로수행할 수 있는 특유의 효과가 있다.Unlike the prior art of injecting by hand using a syringe or the like as described in detail above, the injection device of the battery electrolyte according to the present invention is preheated and stirred while maintaining the electrolyte supplied from the electrolyte container in the vacuum state of the intermediate container. Completely removing bubbles in the electrolyte and filling the inside of the intermediate container with nitrogen gas, which is an inert gas, has a unique effect of automatically performing the injection process of the battery electrolyte while minimizing contact with air.
또 본 발명은 진공의 챔버 내에서 배터리팩의 전조내에 전해액을 다단으로 충진함으로써 안정적이면서 신속하게 주입할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that can be injected stably and quickly by filling the electrolyte in the multi-stage in the precursor of the battery pack in the vacuum chamber.
그리고 본 발명은 중간용기에서 기화된 전해성분을 흡입하면서 급속 응축시켜 제거하고 그 체적을 최소화시킴으로써 균일한 진공압력으로 유지시킴은 물론 흡입효율의 향상을 꾀할 수 있으며 전해액에 의한 진공펌프의 손상을 방지할 수 있는 특유의 효과가 있다.In addition, the present invention maintains a uniform vacuum pressure by rapidly condensing and removing the vaporized electrolytic component in the intermediate container while minimizing its volume, and can improve suction efficiency and prevent damage to the vacuum pump by the electrolyte. There is a unique effect that can be done.
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