KR101243914B1 - 전지 팩의 제조 장치 - Google Patents

전지 팩의 제조 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101243914B1
KR101243914B1 KR1020110034753A KR20110034753A KR101243914B1 KR 101243914 B1 KR101243914 B1 KR 101243914B1 KR 1020110034753 A KR1020110034753 A KR 1020110034753A KR 20110034753 A KR20110034753 A KR 20110034753A KR 101243914 B1 KR101243914 B1 KR 101243914B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
upper jig
jig
battery cell
battery pack
manufacturing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020110034753A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120117166A (ko
Inventor
변보현
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020110034753A priority Critical patent/KR101243914B1/ko
Priority to CN201210042254.0A priority patent/CN102738499B/zh
Publication of KR20120117166A publication Critical patent/KR20120117166A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101243914B1 publication Critical patent/KR101243914B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 전지 팩의 제조 장치에 관한 것으로, 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈 및 전지 셀이 안착되는 부재안착부와 부재안착부의 주변에 구비된 프레임부를 포함하는 하부지그, 및 하부지그의 상부에 구비되며 전지 셀을 사이에 두고 하부지그와 결합하는 상부지그를 포함하며, 프레임부와 부재안착부는 서로에 대하여 상대적으로 이동가능하게 형성되어, 상부지그와 하부지그가 결합할 때 리드 플레이트가 전지 셀의 외면을 따라 절곡되도록 단차를 형성하는 전지 팩 제조 장치에 관한 것이다.

Description

전지 팩의 제조 장치{Manufacturing apparatus of battery pack}
본 발명은 전지 팩 제조 장치의 구조에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달과 휴대용 기기에 대한 수요의 증가로, 이차 전지의 수요도 급격하게 증가하고 있다. 이차전지는 각종 가연성 물질을 내장하고 있으며, 충방전을 통해 장기간 사용되어야 하므로 안정성이 보장되어야 한다. 이를 위해 보호소자들이 실장된 보호회로모듈이 전지 셀에 접속된 상태로 제작된다.
보호회로모듈은 리드 플레이트를 매개로 전지 셀에 연결된다. 보호회로모듈과 같은 전지 셀 보호 부재를 전지 셀과 결합하여 전지 팩을 제조하는 과정은 전지 셀의 형태에 따라 다소 차이는 있으나, 절연 테이프 부착, 절연재 부착하는 과정, PCM과 전지 셀의 음극을 용접, 리드 플레이트를 절곡, PCM과 전지 셀의 양극을 용접하는 등의 공정을 따라 진행될 수 있다. 이와 같은 작업들을 거쳐 작은 부품들이 한정된 공간에 탑재 내지 용접되어야 하므로 일부 장비의 오차, 및 작업자의 업무 미숙에 의해서 제품의 품질이 저하될 수 있다.
전지 팩의 제조 과정에서의 하자는 심각한 불량을 초래할 뿐만 아니라, 전지의 안정성을 저해시킬 수 있으므로 제조 과정은 전지 팩의 품질 저하 이상의 의미를 갖는다.
본 발명의 실시예들은 조작이 용이하고 불량률을 최소화할 수 있는 전지 팩의 제조 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈 및 전지 셀이 안착되는 부재안착부와, 상기 부재안착부의 주변에 구비된 프레임부를 포함하는 하부지그; 및 상기 하부지그의 상부에 구비되며, 상기 전지 셀을 사이에 두고 상기 하부지그와 결합하는 상부지그;를 포함하며, 상기 프레임부와 상기 부재안착부는 서로에 대하여 상대적으로 이동가능하게 형성되어, 상기 상부지그와 상기 하부지그가 결합할 때 상기 리드 플레이트가 상기 전지 셀의 외면을 따라 절곡되도록 단차를 형성하는 전지 팩 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 부재안착부는, 상기 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈의 위치를 고정키는 영구 자석을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 영구 자석은 상기 부재안착부의 양측 중 적어도 어느 일측에 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프레임부는 상기 상부지그와 상기 하부지그가 결합할 때 상기 상부지그와의 접촉 상태를 유지하는 제1 결합유지부를 포함하고, 상기 상부지그는 상기 제1 결합유지부와 대응되는 위치에 구비되는 제2 결합유지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 결합유지부는 제1 극성의 영구 자석을 포함하고, 상기 제2 결합유지부는 서로 다른 상기 제1극성과 반대인 제2 극성의 영구 자석을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 결합유지부는 제2 극성의 영구 자석을 더 포함하고, 상기 제2 결합유지부는 상기 제1 극성의 영구 자석을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부지그는, 상기 전지 셀의 일면과 접촉하도록 하방을 향하여 연장되며, 상기 전지 셀이 좌우로 밀리는 것을 방지하는 밀림방지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 밀림방지부는 상기 전지 셀 중 상기 절곡되는 리드 플레이트가 접하는 면들 중 어느 하나와 접촉할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부지그와 상기 하부지그의 결합은, 상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리가 유지된 상태에서 상기 상부지그와 상기 부재안착부가 하방을 향해 이동하고, 상기 하방을 향해 이동한 상부지그가 상기 프레임부와 결합함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 부재안착부의 하부에 구비되며, 상기 상부지그와 상기 부재안착부가 하방을 향해 이동할 때에 상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리를 유지시키도록 상기 부재안착부를 상부로 밀어주는 탄성 지지부가 구비된 지지부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부지그와 상기 하부지그의 결합은, 상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리가 유지된 상태에서 상기 프레임부가 상부지그를 향해 이동하고, 상기 이동한 상기 프레임부가 상기 상부지그와 결합함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리를 유지시키도록 상기 상부지그와 상기 부재안착부의 위치를 고정시키는 고정부재; 및 상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리가 유지된 상태에서 상기 프레임부를 상기 상부지그를 향해 밀어주는 이송부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부 지그는, 상기 전지 셀과 접촉하는 상판; 및 상기 상판의 양단으로부터 상기 프레임부를 향해 연장된 측벽들;을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상판에는 상기 전지 셀의 일부를 수용하는 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 측벽들의 높이는 상기 상판의 하부면과 상기 부재안착부의 상부면 사이의 이격 거리보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프레임부는 상기 측벽들을 향해서 연장된 삽입돌기들을 포함하고, 상기 측벽의 하부에는 상기 삽입돌기들과 대응되는 위치에 형성된 삽입홀들을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈은 상기 보호회로모듈의 양단으로부터 연장된 제1 리드 플레이트 및 상기 제2 리드 플레이트를 포함하며, 상기 제1 리드 플레이트와 상기 제2 리드 플레이트는 상기 상부지그와 상기 하부지그가 결합할 때에 상기 단차에 의하여 상기 전지 셀의 외면과 접촉하도록 절곡될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 상부지그 또는 프레임부를 이동시키는 간편하고 용이한 방법으로 보호회로모듈과 전지 셀을 결합시킬 수 있으며, 전지 팩의 품질에 영향을 미칠 수 있는 요소를 최소화함으로써 일정한 품질을 갖는 전지 팩을 제조할 수 있다.
또한, 여러 공정을 하나의 제조 장치를 통해 구현할 수 있으며, 한번의 구동으로 복수의 전지 팩을 제조할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치에 의해서 조립되는 전지 팩을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치에 의해 조립된 전지 팩 중 전지 셀과 보호회로모듈의 조립 상태를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 하부지그를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 리드 플레이트가 절곡되기 전, 후의 하부지그와 상부지그의 배치 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4a와 도 4b의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도로서,리드 플레이트가 절곡되기 전의 상태이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 도 4a와 도 4b의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도로서, 리드 플레이트가 절곡된 후의 상태이다.
도 7a는 상부지그와 하부지그의 결합을 통해 프레임부와 부재안착부가 단차를 형성하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 7b는 상부지그와 하부지그의 결합을 통해 프레임부와 부재안착부가 단차를 형성하는 또 다른 방법을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 도 7a의 방법에 따르는 경우를 나타낸 것이다.
도 9는 도 8의 하부지그와 지지부재를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 8에 도시된 전지 팩 제조 장치에 보호회로모듈과 전지 셀이 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선을 따라 취한 단면도이다.
도 12는 도 11의 상태에서 상부지그를 누르는 힘이 작용하는 상태로서 리드 플레이트가 절곡되기 직전의 상태를 나타낸 단면도이다.
도 13은 상부지그를 누르는 힘이 해제된 상태로서 리드 플레이트의 절곡이 완료된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 14는 리드 플레이트가 절곡된 후, 용접 작업이 수행되는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 도 7b의 방법에 따르는 경우를 나타낸 것이다.
도 16는 도 15의 ⅩⅤⅠ-ⅩⅤⅠ선을 따라 취한 단면도로서, 리드 플레이트가 절곡되기 전의 상태를 나타낸 단면도이다.
도 17은 프레임부를 밀어 올리는 힘이 작용된 상태로서 리드 플레이트가 절곡된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치에 의해서 조립되는 전지 팩을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치에 의해 조립된 전지 팩으로서, 전지 팩과 보호회로모듈의 조립 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩은 보호회로모듈(20)이 전지 셀(10)의 측면에 구비된 형태이다. 전지 팩은 전지 셀(10)과, 리드 플레이트(21, 22)를 구비한 보호회로모듈(20), 및 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)을 덮는 케이스(30)를 포함한다.
전지 셀(10)은 내부에 전극 조립체(미도시)를 포함한다. 전극 조립체는 양극판(미도시)과 음극판(미도시) 사이에 세퍼레이터(미도시)를 개재하여 적층체를 형성한 후 권취하여 젤리롤 형태로 제작될 수 있다. 전지 셀(10)의 상부에는 돌출된 형태로 형성된 전극 단자(12)를 포함하며, 전극 단자(12)는 전극 조립체의 음극판과 전기적으로 연결되어 음극의 단자 역할을 할 수 있다. 이 경우, 전극 조립체를 수용한 캔(11)은 양극의 단자 역할을 할 수 있다. 본 실시예에서는 도시되지 않았으나, 후술할 제2 리드 플레이트(22)와의 접촉을 위해 캔(11)의 하부면의 일부를 남기고 캔(11)의 외면은 절연 처리될 수 있다.
본 실시예에서는, 전극 단자(12)가 음극이고 캔(11)이 양극의 단자 역할을 수행하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 전극 단자(12)가 양극이고, 캔(11)이 음극의 단자 역할을 할 수 있음은 물론이다.
보호회로모듈(20)은 전지 셀(10)의 측면에 배치되며, 전지 셀(10)과 전기적으로 연결된다. 보호회로모듈(20)에는 전지 셀(10)의 과충전 및 과방전을 제어하기 위한 보호소자들(미도시)이 실장될 수 있다. 보호소자들은 저항 및 콘덴서와 같은 수동소자와, 전계효과 트랜지스터와 같은 능동소자와 같은 안전 소자 및 집적 회로들이 사용될 수 있다.
보호회로모듈(20)은 리드 플레이트(21, 22)를 통해서 전지 셀(10)과 전기적으로 연결된다. 리드 플레이트(21, 22)는 보호회로모듈(20)의 양단에 돌출되게 구비된다. 보호회로모듈(20)의 일단에서 연장된 리드 플레이트(21: 이하, "제1 리드 플레이트"라 함)는 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)의 전극 단자(12)를 전기적으로 연결하고, 보호회로모듈(20)의 타단에서 연장된 리드 플레이트(22: 이하, "제2 리드 플레이트"라 함)는 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)의 캔(11)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 제2 리드 플레이트(22)는 전지 셀(10)의 하부면과 접촉될 수 있다.
절연체(23)는 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20) 간 불필요한 전기적 연결을 방지한다. 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)은 제1,2 리드 플레이트들(21, 22)을 통해서만 전기적으로 연결되며, 이들 사이에 단락이 방지된다.
본 실시예에서는 절연체(23)가 보호회로모듈(20)에 일체로 조립된 상태를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 별도로 제작된 절연체를 전지 팩 제조시 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10) 사이에 개재하여 함께 제조할 수 있음은 물론이다.
제1,2 리드 플레이트들(21, 22)은 전지 셀(10)과의 전기적 연결을 위해 보호회로모듈(20)의 양단으로부터 길게 연장되며, 전지 셀(10)의 외면을 따라 절곡된다. 리드 플레이트(21, 22)의 절곡은 이하 도 2 내지 도 17을 참조하여 설명할 전지 팩 제조 장치를 통해서 이루어진다. 절곡된 리드 플레이트(21, 22)는 전지 셀(10)의 양극 및 음극에 용접된다.
케이스(30)는 전지 셀(10)의 측면에 구비되며, 보호회로모듈(20)을 전체적으로 덮는다. 케이스(30)는 외부 충격에 의하여 보호회로모듈(20)이 전지 셀(10)과 분리되는 것을 방지해준다. 케이스(30)는 절연성 소재를 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 1에 도시된 전지 팩의 제조 과정에 사용되는 전지 팩 제조 장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 하부지그를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치(1)는 하부지그(100)와 상부지그(200)를 포함한다. 전지 팩 조립을 위하여 평판형 리드 플레이트(21, 22)를 구비한 보호회로모듈(20), 및 전지 셀(10)이 하부지그(100)와 상부지그(200) 사이에 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 하부지그(100)는 부재안착부(110)와 프레임부(120)를 포함한다. 부재안착부(110)는 하부지그(100)의 중심 부분에 구비되며, 프레임부(120)는 부재안착부(110)를 둘러싸도록 하부지그(100)의 가장자리에 구비된다.
부재안착부(110)는 평판형 리드 플레이트(21, 22)를 구비한 보호회로모듈(20)이 안착되도록 안착 영역(AE1)을 포함한다. 안착 영역(AE1)의 폭은 보호회로모듈(20)의 크기와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 안착 영역(AE1)에는 보호회로모듈(20)이 안정적으로 위치할 수 있도록 보호회로모듈(20)의 형상과 대응하는 홈이 형성될 수 있다. 한번의 공정을 통해 복수의 전지 셀(10)이 조립될 수 있도록 안착 영역(AE1)은 소정의 간격 이격된 채 복수개 형성될 수 있다. 이웃하는 안착 영역들(AE1) 사이에는 보호회로모듈(20) 상에 안착된 전지 셀(10)이 옆으로 기울어지는 것을 방지하기 위해 제1 배리어(B1)가 구비될 수 있다.
부재안착부(110)에는 보호회로모듈(20)에 구비된 리드 플레이트(21, 22)의 위치가 이탈되는 것을 방지하도록 고정자(111)가 구비될 수 있다. 고정자(111)로는 예컨대, 영구 자석을 사용할 수 있다. 영구 자석은 안착 영역(AE1)의 양단에 배치되거나, 양단 중 어느 일단에만 구비될 수 있다.
보호회로모듈(20)의 양단에서 연장된 리드 플레이트(21, 22)가 평편한 상태를 유지하면서 안정적으로 안착되도록, 부재안착부(110)의 양측에는 제2 배리어(B2)가 구비될 수 있다.
프레임부(120)는 부재안착부(110)를 둘러싸는 형상으로, 상부지그(200)와 하부지그(100)가 결합할 때 상부지그(200)와 직접 접촉한다. 프레임부(120)에는 상부지그(200)와의 결합 상태를 유지할 수 있도록 제1 결합유지부(121)가 구비될 수 있다. 제1 결합유지부(121)는 상부지그(200)에 형성된 제2 결합유지부(221)와 대응되는 위치에 구비된다.
프레임부(120)와 상부지그(200)는 제1, 2 결합유지부(121, 221)를 통해 접촉상태를 유지할 수 있다. 이를 위해, 제1,2 결합유지부(121, 221)는 각각 서로 다른 극성을 띄는 영구 자석을 포함한다. 예컨대, 제1 결합유지부(121)가 N극을 띄는 자석(121N)을 포함하면 제2 결합유지부(221)는 S극을 띄는 자석(221S)을 포함하고, 제1 결합유지부(121)가 S극을 띄는 자석(121S)을 포함하면 제2 결합유지부(221)의 극성은 N극을 띄는 자석(221N)을 포함할 수 있다.
제1 결합유지부(121)는 복수개로서, 프레임부(120)의 모서리에 구비될 수 있다. 제1 결합유지부들(121) 중 일부를 N극을 띄는 자석(121N)으로 하고 나머지를 S극을 띄는 자석(121S)으로 구성함으로써, 상부지그(200)와의 결합 방향을 설정할 수 있다. 예컨대, 프레임부(120)의 일측에는 N극을 띄는 자석(121N)을 배치하고 타측에는 S극을 띄는 자석(121S)을 배치하며, 상부지그(200)의 일측에는 S극을 띄는 자석(221S)을 배치하고 타측에는 N극을 띄는 자석(221N)을 배치할 수 있다. 만약 상부지그(200)가 반대로 결합되면, 서로 같은 극성을 띄는 제1 결합유지부(121S 또는 121N)와 제2 결합유지부(221S 또는 221N) 사이에 척력이 작용하므로 상부지그(200)와 프레임부(120)는 결합할 수 없다.
프레임부(120)는 상부지그(200)의 위치를 안내하기 위한 삽입돌기(123)를 포함할 수 있다. 삽입돌기(123)는 상부지그(200)를 향해 연장되고 상부지그(200)에는 삽입돌기(123)와 대응되는 위치에 삽입홀(223)이 형성될 수 있다. 삽입돌기(123)은 하부지그(100)와 상부지그(200)의 배치를 안정적으로 유지시켜주며, 상부지그(200)와 프레임부(120)의 결합시 상부지그(200)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상부지그(200)는 하부지그(100)의 상부에 배치되며, 내부에 구비된 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)을 수용하도록 상판(210) 및 상판(210)의 양단에서 하부지그(100)를 향해 연장된 측벽(240)을 포함한다. 상부지그(200)와 하부지그(100)의 결합시, 즉 상부지그(200)와 프레임부(120)가 결합하는 과정에서 측벽(240)의 하부면과 프레임부(120)의 상부면이 접촉하게 된다. 상부지그(200)의 측벽(240)의 하부면에는 제2 결합유지부(221)와 삽입홀(223)이 구비된다. 제2 결합유지부(221)는 프레임부(120)에 구비된 제1 결합유지부(121)와 전자기적으로 결합하고, 삽입홀(223)에는 프레임부(120)에 구비된 삽입돌기(123)가 결합될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
상부지그(200)의 상판(210) 내측면에는 전지 셀(10)의 일부를 수용하는 홈(AE2)이 형성될 수 있다. 전지 셀(10)의 일 부분은 하부지그(100)의 안착 영역(AE1)에 놓인 보호회로모듈(20) 상에 배치되고, 타 부분은 상부지그(200)의 홈(AE2)에 수용되어 하부지그(100)와 상부지그(200) 사이의 공간에 안정적으로 배치될 수 있다.
상부지그(200)의 상판(210) 내측면에는 하방을 향해 연장된 밀림방지부(215)가 구비될 수 있다. 밀림방지부(215)는 전지 셀(10)의 일면과 접촉한 상태로, 전지 셀(10)이 일 방향으로 밀리는 것을 방지해준다. 예컨대, 도14를 참조하여 해당부분에서 후술할 리드 플레이트(21, 22)와 전지 셀(10)의 용접 작업시 용접봉에 의해 전지 셀(10)이 밀려 위치가 이동하는 것을 방지해준다.
도 3을 참조하면, 하부지그(100)의 부재안착부(110)와 프레임부(120)는 서로에 대하여 상대적으로 움직일 수 있다. 예컨대, 부재안착부(110)는 프레임부(120)에 대하여 하방으로 이동하고, 프레임부(120)는 부재안착부(110)에 대하여 상방으로 이동할 수 있다. 이 때, 부재안착부(110)의 양단에는 걸림턱(115)가 구비되고 프레임부(120)는 걸림홈(125)가 구비되어 부재안착부(110)가 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있다.
부재안착부(110)와 프레임부(120)는 서로에 대하여 상대적으로 이동하면서 단차를 형성한다. 단차에 의하여 평평하던 리드 플레이트(21, 22)가 전지 셀(10)의 외면을 따라 절곡된다.
이하에서는, 도 4 내지 도 6을 참조하여 도 2 및 도 3에 도시된 전지팩 제조 장치를 이용해 보호회로모듈의 리드 플레이트가 절곡되는 과정을 설명한다.
도 4는 리드 플레이트(21, 22)가 절곡되기 전후의 하부지그(100)와 상부지그(200)의 배치 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5와 도 6은 각각 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 및 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도이다. 도 4a, 도 5a 및 도 6a는 리드 플레이트가 절곡되기 전의 상태이고, 도 4b, 도 5b 및 도 6b는 리드 플레이트가 절곡된 후의 상태이다.
도 4a, 도 5a 및 도 6a를 참조하면, 먼저, 부재안착부(110)의 안착 영역(AE1)에 순차적으로 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)이 배치된다. 보호회로모듈(20)에는 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)을 직접적인 접촉을 방지하기 위하여 절연체(23)가 조립된 상태임은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같다. 평판형 리드 플레이트(21, 22)가 하부지그(100)의 양측으로 돌출되고 보호회로모듈(20)에 조립된 절연체(23)가 상부를 향하도록 보호회로모듈(20)을 배치한 후, 전지 셀(10)의 측면이 절연체(23)과 접하도록 전지 셀(10)을 배치한다.
상부지그(200)는 하부지그(100) 상에 배치된다. 삽입돌기(123)와 삽입홀(223)이 상부지그(200)의 위치를 안내할 수 있다. 상부지그(200)의 측벽(240)의 높이(H1)는 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 이격 거리, 즉 상부지그(200)의 내측면과 부재안착부(110)의 상부면 사이의 거리(H2)보다 작게 형성되어 상부지그(200)의 측벽(240)과 프레임부(120)는 소정의 간격 이격된 상태가 된다. 상부지그(200)와 부재안착부(110)는 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)에 의하여 간격이 유지된다.
도 6a를 참조하면, 리드 플레이트(21, 22)가 절곡되기 전에 평판형 리드 플레이트(21, 22)와, 부재안착부(110)의 상면과 프레임부(120)의 상면이 실질적으로 동일한 높이에 배치되므로, 리드 플레이트(21, 22)는 평평한 상태를 유지할 수 있다.
이 후, 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)을 사이에 두고 배치된 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리가 유지된 채, 상부지그(200)와 하부지그(100)가 결합한다. 상부지그(200)와 하부지그(100)의 결합은 상부지그(200)와 하부지그(100)의 프레임부(120)가 결합으로써 이루어진다.
도 4b, 도 5b 및 도 6b를 참조하면, 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리가 유지된 상태에서 상부지그(200)와 프레임부(120)가 접촉하므로 프레임부(120)와 부재안착부(110)는 단차를 형성하고, 평판형 리드 플레이트(21, 22)는 단차에 의해 전지 셀(10)의 외면을 따라 절곡된다.
상술한 바와 같이 리드 플레이트(21, 22)는 상부지그(200)와 프레임부(120)가 결합하면서 형성되는 프레임부(120)와 부재안착부(110) 사이의 단차에 의하여 절곡된다. 이 때, 프레임부(120)와 부재안착부(110)의 단차를 형성하는 방법은 부재안착부(110)를 이동시킬 것이냐, 프레임부(120)를 이동시킬 것이냐에 따라 크게 2가지로 나누어 볼 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 상부지그와 하부지그의 결합을 통해 프레임부와 부재안착부가 단차를 형성하는 방법을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
첫번째 방법으로, 프레임부(120)를 고정한 채 부재안착부(110)를 이동시켜 단차를 형성할 수 있다.
도 7a를 참조하면, 프레임부(120)의 위치가 고정된 상태에서 상부지그(200)를 하방으로 이동시켜, 상부지그(200)와 하부지그(100)를 결합시킬 수 있다. 이 때, 상부지그(200)와 하부지그(100)의 프레임부(120)가 결합된다.
상부지그(200)가 하방으로 이동하면 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20), 및 부재안착부(110)도 연쇄적으로 하방으로 이동하게 된다. 이 때, 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리는 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)이 개재된 상태에서 동일하게 유지된다.
프레임부(120)의 위치가 고정된 상태에서 상부지그(200)의 이동에 따라 부재안착부(110)가 하방으로 이동하므로 부재안착부(110)와 프레임부(120)는 단차를 형성하게 되며, 평판형 리드 플레이트(21, 22)는 단차에 의해 절곡될 수 있다.
두번째 방법으로는 부재안착부(110)를 고정한 채 프레임부(120)를 이동시켜 단차를 형성할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 상부지그(200)와 부재안착부(110)의 위치가 고정된 상태에서 프레임부(120)를 상방으로 이동시켜, 상부지그(200)와 하부지그(100)를 결합시킬 수 있다. 즉, 상부지그(200)와 하부지그(100)의 프레임부(120)가 결합된다. 본 실시예에서도 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리는 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)이 개재된 상태에서 유지된다.
상부지그(200)와 부재안착부(110)의 위치가 고정된 상태에서 프레임부(120)가 상방으로 향해 이동하므로 부재안착부(110)와 프레임부(120)는 단차를 형성하게 되며, 평판형 리드 플레이트(21, 22)는 단차에 의해 절곡될 수 있다.
이하에서는, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한 단차 형성 방법에 따른 전지 팩 제조 장치의 실시예별 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 9는 하부지그와 지지부재를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 본 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치는 앞서 도 7a를 참고하여 설명한 방법에 따라 리드 플레이트(21, 22)가 절곡된다.
도 8을 참조하면, 전지 팩 제조 장치(2)는 하부지그(100)와, 상부지그(200) 및 지지부재(300)를 포함한다. 상부지그(200)와 하부지그(100)의 구성은 앞서 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한 내용으로 갈음한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 지지부재(300)는 하부지그(100)의 하부에 배치되며, 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)이 개재된 상태에서 상부지그(200)와 하부지그(100)의 부재안착부(110) 사이의 거리를 유지시켜준다.
지지부재(300)는 하우징(310)과 하부지그(100)의 부재안착부(110)를 받쳐주는 탄성지지부(320)를 포함하며, 탄성지지부(320)는 하부지그(100)를 향해 연장된 지지부(321)와 지지부(321)의 하방에 구비된 탄성체(322)를 구비한다.
지지부(321)의 상부는 하부지그(100)에 형성된 홈(105)에 삽입되며, 부재안착부(110)의 하면과 직접 접촉할 수 있다. 지지부(321)가 홈(105)에 삽입될 수 있도록 지지부(321)의 상부는 하우징(310)의 상부를 향해 소정의 높이를 갖도록 돌출되어 있으며, 이를 위해 하우징(310)의 상부면에는 지지부(321)가 외부로 연장될 수 있도록 지지부(321)와 동일하거나 큰 관통홀이 형성될 수 있다. 지지부(321)의 하부는 하우징(310)의 내부에 배치되며 탄성체(322)와 결합된다.
탄성체(322)는 지지부(321)의 하부에 구비되며, 지지부(321)와 결합되어 있다. 복수의 탄성체(322)가 소정의 간격 이격되어 배치됨으로써 지지부(321)에 가해지는 힘을 분산시킬 수 있다. 탄성체(322)로는 스프링을 사용할 수 있다.
리드 플레이트(21, 22)의 절곡을 위해 부재안착부(110)가 하방으로 이동할 때에 부재안착부(110)와 접촉된 지지부(321)도 하방을 향해 이동할 수 있다. 탄성체(322)는 지지부(321)의 하방으로의 이동을 원활하게 해주며, 지지부(321)와 부재안착부(110)의 접촉을 유지시켜준다. 지지부(321)와 부재안착부(110)의 접촉이 유지됨으로써, 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)을 개재한 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리도 일정하게 유지될 수 있다.
이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치의 동작을 설명한다.
도 10은 도 8에 도시된 전지 팩 제조 장치에 보호회로모듈과 전지 셀이 배치된 상태를 나타내며, 도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선을 따라 취한 단면도이고, 도 12는 도 11의 상태에서 상부지그를 누르는 힘이 작용하는 상태로서 리드 플레이트가 절곡되기 직전의 상태를 나타낸 단면도이며, 도 13은 상부지그를 누르는 힘이 해제된 상태로서 리드 플레이트의 절곡이 완료된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 지지부재(300) 상에 하부지그(100)가 배치된다. 하부지그(100)에 형성된 홈(105)에 지지부(321)의 상부가 삽입된다. 이 후, 하부지그(100)의 부재안착부(110)에 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)을 배치하고 상부지그(200)를 하부지그(100) 상에 배치하면, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같은 상태가 된다.
도 11을 참조하면, 부재안착부(110)의 상부면과 프레임부(120)의 상부면은 실질적으로 동일한 높이가 되도록 배치되므로, 리드 플레이트(21, 22)는 평평한 상태를 유지할 수 있다.
이 후, 상부지그(200)에 힘(F1)을 가하여 상부지그와 하부지그(100)의 결합시킨다.
도 12를 참조하면, 힘(F1)에 의하여 상부지그(200)는 하방을 향해 이동하여 하부지그(100)의 프레임부(120)와 결합한다.
상부지그(200)의 이동에 따라 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)을 사이에 두고 부재안착부(110)도 하방으로 이동한다. 프레임부(120)는 지지부재(300)의 하우징(310) 상에서 그 위치가 고정된 상태인데 반하여 부재안착부(110)는 하방으로 이동하게 된다. 프레임부(120)의 위치가 고정된 상태에서 상부지그(200)에 의해 부재안착부(110)가 하방으로 이동하므로, 부재안착부(110)와 프레임부(120)는 단차를 형성하게 된다.
한편, 상부지그(200)와 부재안착부(110)의 이동에 따라 부재안착부(110)와 접촉된 지지부(321)도 하방으로 이동한다. 지지부(321)가 하방으로 이동함에 따라 탄성체(322)의 길이는 수축되고 탄성체(322)의 복원력은 상방을 향해 작용한다. 탄성체(322)의 복원력은 전지 셀(10)과 보호회로모듈(20)을 수용한 부재안착부(110)와 상부지그(200) 사이의 거리를 유지시켜준다.
힘(F1)에 의하여 부재안착부(110)와 상부지그(200)는 그 사이의 거리를 유지한 채 도 11의 위치보다 전체적으로, 아래로 이동한 상태가 되면서 부재안착부(110)와 프레임부(120)는 단차를 형성하므로, 평판형 리드 플레이트(21, 22)는 전지 셀(10)의 외면을 따라 절곡되게 된다.
이후, 상부지그(200)를 누르던 힘(F1)이 해제되면 탄성지지부(320)의 복원력에 의하여 상부지그(200)와 부재안착부(110)는 원래의 위치로 되돌아오게 된다.
도 13을 참조하면, 힘(F1)이 해제되면서 지지부(321)가 상방으로 이동하고, 지지부(321)의 이동에 따라 연쇄적으로 부재안착부(110)와 상부지그(200)가 도 11에 도시되었던 원래의 위치로 돌아간다.
상부지그(200)가 상방을 향해 이동할 때, 프레임부(120)도 함께 이동한다. 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이 상부지그(200)와 프레임부(120)가 결합될 때 상부지그(200)의 측벽(240)과 프레임부(120)가 접촉하게 되는데, 이 때 프레임부(120)에 구비된 제1 결합유지부((121)와 상부지그(200)의 측벽(240)에 구비된 제2결합유지부가 접촉하게 된다. 이 상태에서 상부지그(200)가 상방을 향해 이동하면 자석을 포함하는 제1 결합유지부(121)와 제2결합유지부 사이의 결합력에 의하여 프레임부(120)도 상부지그(200)와 함께 이동하게 된다.
상술한 과정을 통해 리드 플레이트(21, 22)가 절곡되면, 리드 플레이트(21, 22)의 용접 작업이 수행될 수 있다.
도 14는 리드 플레이트가 절곡된 상태로서 용접 작업이 수행되는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14를 참조하면, 도 13에 도시된 지지부재(300)에서 상부지그(200)와 하부지그(100)를 분리한 후, 제1,2 용접봉(1410, 1420) 사이에 배치한다. 제1용접봉(1410)은 제1리드 플레이트(21)와 전극 단자를 용접하고, 제2용접봉(1420)은 제2리드 플레이트(22)와 캔을 용접한다.
용접 작업 중 제1 용접봉(1410)과 제2 용접봉(1420)이 전지 셀(10)에 작용하는 힘은 대략 비슷하다. 다만, 작업 도중 제1 용접봉(1410)이 전지 셀(10)을 지나치게 밀면, 전지 셀(10)의 일부가 들어올려져 정확한 위치에 용접이 불가능하다. 이 때, 상부지그(200)에 형성된 밀림방지부(215: 도2 참조)는 전지 셀(10)의 일면과 직접 접촉하고 있으므로 제1 용접봉(1410)이 전지 셀(10)을 밀더라도 전지 셀(10)이 본래의 위치에서 벗어나는 것을 방지해줄 수 있다.
용접 작업이 완료되면, 상부지그(200)와 하부지그(100)로부터 제1,2리드 플레이트(2,1 22)를 통해서 전기적으로 연결된 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)을 분리한 후, 도 1a를 참조하여 설명한 케이스(30)를 씌우면 전지 팩이 완성된다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 16는 도 15의 ⅩⅤⅠ-ⅩⅤⅠ선을 따라 취한 단면도이다. 본 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치는 앞서 도 7b를 참고하여 설명한 방법에 따라 리드 플레이트가 절곡된다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 전지 팩 제조 장치(3)는 상부지그(200)와, 하부지그(100), 고정부재(1510) 및 이송부재(1520)를 포함한다. 상부지그(200)와 하부지그(100)의 구성, 및 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)의 배치는 앞서 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한 내용으로 갈음한다.
고정부재(1510)는 소정의 간격 이격되어 배치된다. 상부에 구비된 제1 고정부재(1511)는 상부지그(200)와 접촉하고 하부에 구비된 제2 고정부재(1512)는 부재안착부(110)와 접촉하여, 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리를 유지시켜준다. 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)이 구비된 상태에서 상부지그(200)와 부재안착부(110)의 거리를 유지시켜줄 수 있다면, 고정부재(1510)의 형상을 한정할 것은 아니다.
이송부재(1520)는 프레임부(120)의 하부에 배치되며, 프레임부(120)를 상방으로 미는 힘(F2)을 가한다. 예컨대, 이송부재(1520)는 프레임부(120)의 하부면과 접촉된 상태로 구비되며, 프레임부(120)의 양단에 배치될 수 있다.
이하에서는, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 실시예에 따른 전지 팩 제조 장치의 동작을 설명한다.
도 16은 도 15의 ⅩⅤⅠ-ⅩⅤⅠ선을 따라 취한 단면으로서 리드 플레이트가 절곡되기 전의 상태이고, 도 17은 리드 플레이트가 절곡된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 16을 참조하면, 하부지그(100)의 부재안착부(110) 상에 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)을 배치하고, 상부지그(200)를 하부지그(100) 상에 배치한다. 이 후, 제1,2 고정부재(1511, 1512)를 이용하여 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)이 개재된 상태에서의 상부지그(200)와 부재안착부(110)의 거리를 유지시킨다.
부재안착부(110)의 상부면과 프레임부(120)의 상부면은 실질적으로 동일한 높이가 되도록 배치되므로, 리드 플레이트(21, 22)는 평평한 상태를 유지할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 상부지그(200)에 형성된 측벽(240)은 상부지그(200)와 부재안착부(110) 사이의 거리보다 짧게 형성되었으므로, 상부지그(200)와 프레임부(120)는 소정의 간격 이격되어 있다.
이후, 이송부재(1520)를 이용하여 프레임부(120)를 상부지그(200)를 향해 밀어올리는 힘(F2)를 가한다.
도 17을 참조하면, 힘(F2)에 의하여 프레임부(120)가 상방을 향해 이동하면서 상부지그(200)와 결합한다. 상부지그(200)와 부재안착부(110)의 위치가 고정된 상태에서 프레임부(120)가 이동하므로, 부재안착부(110)와 프레임부(120)는 단차를 형성하게 된다.
힘(F2)에 의하여 부재안착부(110)와 상부지그(200) 사이의 거리가 유지된 상태에서 프레임부(120)가 상방으로 이동하여 단차를 형성하므로, 평판형 리드 플레이트(21, 22)는 전지 셀(10)의 외면을 따라 절곡된다.
상술한 과정을 통해 리드 플레이트(21, 22)가 절곡되면, 리드 플레이트(21,22)의 용접작업이 수행될 수 있다. 용접작업은 앞서 도 14를 참조하여 설명한 내용과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 용접 작업이 완료되면, 상부지그(200)와 하부지그(100)로부터 제1,2리드 플레이트(21 22)를 통해서 전기적으로 연결된 보호회로모듈(20)과 전지 셀(10)을 분리한 후, 도 1a를 참조하여 설명한 케이스(30)를 씌우면 전지 팩이 완성된다.
상술한 바와 같은 전지 팩 제조 장치(1, 2, 3)는 그 구조가 간단하며, 한번에 많은 전지 팩을 제조할 수 있으므로 전지 팩의 생산성을 향상시킬 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1, 2, 3: 전지 팩 제조 장치 10: 전지 셀
20: 보호회로모듈 21: 제1 리드 플레이트
22: 제2 리드 플레이트 30: 케이스
100: 하부지그 110: 부재안착부
111: 고정자 120: 프레임부
121: 제1 결합유지부 123: 삽입돌기
200: 상부지그 210: 상판
215: 밀림방지부 240: 측벽
221: 제2 결합유지부 223: 삽입홀
300: 지지부재 310: 하우징
320: 탄성지지부 321: 지지부
322: 탄성체 1510: 고정부재
1520: 이송부재 AE1: 안착 영역
AE2: 홈 B1: 제1 배리어
B2: 제2 배리어

Claims (17)

  1. 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈 및 전지 셀이 안착되는 부재안착부와, 상기 부재안착부의 주변에 구비된 프레임부를 포함하는 하부지그; 및
    상기 하부지그의 상부에 구비되며, 상기 전지 셀을 사이에 두고 상기 하부지그와 결합하는 상부지그;를 포함하며,
    상기 프레임부와 상기 부재안착부는 서로에 대하여 상대적으로 이동가능하게 형성되어, 상기 상부지그와 상기 하부지그가 결합할 때 상기 리드 플레이트가 상기 전지 셀의 외면을 따라 절곡되도록 단차를 형성하는 전지 팩 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부재안착부는,
    상기 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈의 위치를 고정키는 영구 자석을 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영구 자석은 상기 부재안착부의 양측 중 적어도 어느 일측에 구비되는 전지 팩 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는 상기 상부지그와 상기 하부지그가 결합할 때 상기 상부지그와의 접촉 상태를 유지하는 제1 결합유지부를 포함하고, 상기 상부지그는 상기 제1 결합유지부와 대응되는 위치에 구비되는 제2 결합유지부를 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 결합유지부는 제1 극성의 영구 자석을 포함하고, 상기 제2 결합유지부는 서로 다른 상기 제1극성과 반대인 제2 극성의 영구 자석을 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 결합유지부는 제2 극성의 영구 자석을 더 포함하고, 상기 제2 결합유지부는 상기 제1 극성의 영구 자석을 더 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부지그는,
    상기 전지 셀의 일면과 접촉하도록 하방을 향하여 연장되며, 상기 전지 셀이 좌우로 밀리는 것을 방지하는 밀림방지부를 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 밀림방지부는 상기 전지 셀 중 상기 절곡되는 리드 플레이트가 접하는 면들 중 어느 하나와 접촉하는 전지 팩 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부지그와 상기 하부지그의 결합은,
    상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리가 유지된 상태에서 상기 상부지그와 상기 부재안착부가 하방을 향해 이동하고, 상기 하방을 향해 이동한 상부지그가 상기 프레임부와 결합함으로써 이루어지는 전지 팩 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 부재안착부의 하부에 구비되며, 상기 상부지그와 상기 부재안착부가 하방을 향해 이동할 때에 상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리를 유지시키도록 상기 부재안착부를 상부로 밀어주는 탄성 지지부가 구비된 지지부재를 더 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상부지그와 상기 하부지그의 결합은,
    상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리가 유지된 상태에서 상기 프레임부가 상부지그를 향해 이동하고, 상기 이동한 상기 프레임부가 상기 상부지그와 결합함으로써 이루어지는 전지 팩 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리를 유지시키도록 상기 상부지그와 상기 부재안착부의 위치를 고정시키는 고정부재; 및
    상기 상부지그와 상기 부재안착부 사이의 거리가 유지된 상태에서 상기 프레임부를 상기 상부지그를 향해 밀어주는 이송부재;를 더 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부 지그는,
    상기 전지 셀과 접촉하는 상판; 및
    상기 상판의 양단으로부터 상기 프레임부를 향해 연장된 측벽들;을 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 상판에는 상기 전지 셀의 일부를 수용하는 홈이 형성된 전지 팩 제조 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 측벽들의 높이는 상기 상판의 하부면과 상기 부재안착부의 상부면 사이의 이격 거리보다 작은 전지 팩 제조 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 프레임부는 상기 측벽들을 향해서 연장된 삽입돌기들을 포함하고,
    상기 측벽의 하부에는 상기 삽입돌기들과 대응되는 위치에 형성된 삽입홀들을 포함하는 전지 팩 제조 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 평판형 리드 플레이트가 구비된 보호회로모듈은 상기 보호회로모듈의 양단으로부터 연장된 제1 리드 플레이트 및 제2 리드 플레이트를 포함하며,
    상기 제1 리드 플레이트와 상기 제2 리드 플레이트는 상기 상부지그와 상기 하부지그가 결합할 때에 상기 단차에 의하여 상기 전지 셀의 외면과 접촉하도록 절곡되는 전지 팩 제조 장치.
KR1020110034753A 2011-04-14 2011-04-14 전지 팩의 제조 장치 KR101243914B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110034753A KR101243914B1 (ko) 2011-04-14 2011-04-14 전지 팩의 제조 장치
CN201210042254.0A CN102738499B (zh) 2011-04-14 2012-02-22 用于制造电池组的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110034753A KR101243914B1 (ko) 2011-04-14 2011-04-14 전지 팩의 제조 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120117166A KR20120117166A (ko) 2012-10-24
KR101243914B1 true KR101243914B1 (ko) 2013-03-14

Family

ID=46993574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110034753A KR101243914B1 (ko) 2011-04-14 2011-04-14 전지 팩의 제조 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101243914B1 (ko)
CN (1) CN102738499B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101797686B1 (ko) 2014-12-08 2017-11-15 주식회사 엘지화학 전지셀에 보호회로 모듈을 장착하기 위한 지그

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101990593B1 (ko) * 2015-08-10 2019-06-18 주식회사 엘지화학 냉각 핀, 상기 냉각 핀을 포함하는 냉각 모듈, 및 이를 포함하는 전지 모듈
CN110010838A (zh) * 2018-08-03 2019-07-12 北京洛必达科技有限公司 一种手机、移动电脑、电动汽车
KR102317265B1 (ko) 2018-11-02 2021-10-22 주식회사 엘지에너지솔루션 로봇 아암을 포함하는 로봇
CN109623245B (zh) * 2019-01-14 2024-02-09 安徽明天氢能科技股份有限公司 一种氢燃料电池双极板全自动焊接夹具

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134801A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
KR20070081584A (ko) * 2006-02-13 2007-08-17 주식회사 엘지화학 수직 적층 구조의 중대형 전지모듈

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5478906B2 (ja) * 2008-04-01 2014-04-23 キヤノン株式会社 曲げ加工装置、曲げ加工方法
KR100965711B1 (ko) * 2008-05-09 2010-06-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101016827B1 (ko) * 2008-12-22 2011-02-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
CN201625714U (zh) * 2010-02-05 2010-11-10 浙江黄岩冲模厂 扇形板件冲压成型模具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134801A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
KR20070081584A (ko) * 2006-02-13 2007-08-17 주식회사 엘지화학 수직 적층 구조의 중대형 전지모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101797686B1 (ko) 2014-12-08 2017-11-15 주식회사 엘지화학 전지셀에 보호회로 모듈을 장착하기 위한 지그

Also Published As

Publication number Publication date
CN102738499B (zh) 2016-08-03
KR20120117166A (ko) 2012-10-24
CN102738499A (zh) 2012-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6642696B2 (ja) 電源装置
CN110603662B (zh) 用于结合电极引线的汇流条组件和包括该汇流条组件的电池模块
US9716256B2 (en) Battery pack
KR101243914B1 (ko) 전지 팩의 제조 장치
KR101794265B1 (ko) 보강 비드부를 포함하는 배터리 팩
US10014507B2 (en) Energy storage apparatus
KR101932648B1 (ko) 배터리 커넥터 시스템
US7993776B2 (en) Connection apparatus of battery cell module
US8278877B2 (en) Battery pack including a shock absorbing device
KR101893960B1 (ko) 배터리 팩
US9190641B2 (en) Rechargeable battery pack
JP5268241B2 (ja) パック電池とその製造方法
EP3154108B1 (en) Battery module and battery pack including same
JP2018049803A (ja) 電池スタックの搭載方法
CN111919309B (zh) 电池组制造设备和方法、以及电池组
US20200290162A1 (en) Auto-pressing jig apparatus for pressing electrode lead to busbar
JP6575323B2 (ja) 電池ユニット
KR20160079220A (ko) 밀착 절곡부가 형성되어 있는 전지셀 접속부재를 사용하여 제조되는 전지팩
KR200467376Y1 (ko) 2차 전지 모듈자동화조립장치
JP6459511B2 (ja) 組付け治具、及び、組付け方法
KR102340250B1 (ko) 2차전지 제조장치용 픽업 앤 플레이스 장치
US10403870B2 (en) Battery module
JP2014035985A (ja) 仕切り板および蓄電素子の拘束方法
KR102384022B1 (ko) 배터리 팩
JP2022545412A (ja) 溶接用ジグ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160218

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180220

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190304

Year of fee payment: 7