KR101515574B1

KR101515574B1 - 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브 및 그의 지그장치

Info

Publication number: KR101515574B1
Application number: KR1020130116562A
Authority: KR
Inventors: 하재호; 이승택; 곽선호
Original assignee: 세향산업 주식회사
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-27
Also published as: KR20150037189A

Abstract

본 발명은 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브 및 그의 지그장치의 개량에 관한 것으로, 지그본체(10)에 실장된 배터리팩(12) 상부의 (+)(-)전극단자(13)와 접촉되는 좌우측 프로브(P)가 장방형 접촉바닥면(27)(61)을 갖도록 하는 것이며, 더욱이 장방형 접촉바닥면(27)(61)을 갖는 좌우측 프로브(P)의 수직도 있는 승강을 허락하기 위해 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a)이 승강작동판(18)과 보조작동판(20)의 좌우측 통공(22)(24)을 연장 통과함과 동시에 승강작동판(18)과 보조작동판(20) 사이에 개재된 스프링(28)의 탄성력에 의한 상하유동이 가능케 구성하여서, 다양한 종류의 배터리팩(12)의 충방젼테스트를 수월하게 함과 아울러 프로브(P)와 배터리팩(12)의 전극단자(13)간의 접촉저항이 최대한 줄어들게 하여 발열을 최소화함으로써 배터리 내구연한 시험에 신뢰성을 갖도록 한다.

Description

배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브 및 그의 지그장치{PROBE FOR BATTERY CYCLER AND CHARGING JIG APPARATUS THEREOF}

본 발명은 시험장치에 관한 것으로, 특히 내구성을 갖춘 배터리를 개발하기 위한 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브 및 그의 지그장치에 관한 것이다.

배터리 팩 시제품에 대한 내구연한 실험을 목적으로 사용하는 시험장치는 업계에서는 사이클러(cycler)로 칭해진다. 사이클러로 불리는 시험장치에는 시제품 배터리팩을 넣고 끊임없는 충전과 방전을 거듭 수행하게 되며, 그 테스트 기간은 짧게는 수일, 길게는 수년간 지속됨으로써 시제품 배터리팩의 내구성을 확인한다.

전기자동차의 일 예를 들면, 전기자동차 상용화를 위한 최종 장벽이 자동차에 장착되는 배터리팩의 내구성이라 할 수 있다. 요즈음의 자동차업체에서는 전기자동차 상용화를 위해서 배터리 개발업체를 상대로 내놓은 배터리 내구성 성능의 요구 일예로서, 10년의 내구성, 5000회의 재충전능력, 중량 180kg이하, 주행거리 64km 이상, 시속 96km까지의 가속시간 8초 이내, 그리고 폭발 위험성 제로 등과 같은 까다로운 조건을 제시하기도 한다.

이러한 배터리팩의 내구성 성능은 사이클러라는 시험장치를 통해서 측정할 수 있다. 현재 통상적으로 사용되는 사이클러에는 배터리 전극단자와 접촉되게 하고 예컨대 4V 전압과 300A 전류를 인가하는 역할을 하는 수단인 프로브를 구비하며, 도 1에 도시된 바와 같은 형상을 하고 있다.

통상적인 프로브(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리팩의 전극단자와 접촉하는 본체 저면부(4)가 격자형 평면형상을 하고 있지만, 내외부적 환경과 부가요인에 의해서 시험 도중에 발열 문제를 야기시키며 그 발열이 배터리를 열화시켜서 배터리팩의 테스트 결과를 신뢰할 수 없게 하는 변수로 작용하였다.

그 첫번째 요인으로는 배터리팩의 전극단자 면이나 프로브(2)의 본체 저면부(4)에는 바닥판 모양으로 요선이 형성된 평면부가 비록 면상이지만 확대해 정밀하게 살펴보면 미세한 요철이 있으며 이는 배터리팩의 전극단자와 프로브(2)의 본체 저면부(4)간 점 접촉을 야기시켜 접촉저항에 의한 발열을 일으킨다는 것이다.

두번째 요인으로는 배터리팩에 인가되는 전원케이블은 수백암페어나 되는 대전류가 흐를 수 있도록 그 직경이 굵고 무겁다. 굵고 무거운 전원케이블이 봉체형 프로브(2)의 상측에 결합되어 있으므로 그 무게로 프로브(2)의 본체 저면부(4)가 수평상태를 유지하지 못하고 한쪽으로 기울어지게 하며, 이는 결국 프로브 접촉부가 선접촉이나 점접촉이 되게 만들어서 접촉저항에 의한 발열을 일으킨다는 것이다.

세번째 요인으로는 배터리팩의 전극단자에 닿도록 봉체형 프로브(2)를 내려주는 시험장치의 클램프지그는 자체에 내설된 탄성스프링 등의 스프링력 영향으로 프로브의 저면이 경사지게 내려주어서 프로브 접촉부가 접촉저항에 의한 발열을 일으켰다.

더구나, 배터리팩의 사이즈나 형태에 따라 다양한 종류의 배터리팩 유형이 있으므로 시험용 충방전 지그장치에 탑재된 서로 다른 위치에 형성되는 배터리팩의 전극단자를 지그장치의 프로브에 제대로 면접촉시키는데에 상당한 어려움과 번거로움이 있으며, 시험용 충방전 지그장치의 구조가 복잡한 단점이 있었다.

국내 특허등록 제10-0839980호 "배터리랙의 충방전 제어 시스템 및 방법"

따라서 본 발명의 목적은 다양한 사이즈의 배터리 유형에 무관하게 배터리 내구연한 테스트를 쉽고 간단하게 할 수 있고, 장시간 테스트 중에 발생할 수 있는 배터리의 열화를 방지하여서 신뢰성있는 테스트 결과가 나올 수 있도록 해주는 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브와 그의 지그장치를 제공함에 있다.

상기한 목적에 따른 본 발명은, 전류인가용 외부플런저와 전압인가용 내부플런저가 절연재로 매개로 전기적으로 절연되고 서로가 탄성 승강작동이 가능케 결합된 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브에 있어서, 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)이 장방형으로 형성되게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브(P)를 구성함에 있어 그 일예로는 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)에는 격자형 홈선이 배열형성되게 구성한다.

또 본 발명의 프로브(P)를 구성함에 있어 다른 예로서, 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 장방형 바닥접촉면(27)에는 하나 이상의 쿠션부재 설치홈이 형성되도록 스토퍼기능 구획살대(6) 다수를 배열 형성하고, 상기 쿠션부재 설치홈에는 접촉단자편(50a)이 어레이형태로 형성된 "ㄷ"자형 전도성 쿠션부재(50)가 설치되게 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서는, 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치에 있어서, 다양한 사이즈의 시험용 배터리팩(12)을 실장할 수 있는 지그본체(10) 벽부의 안내가이드(16)를 구비하고 작동레버(30)의 클램핑 작동으로 안내가이드(16)의 안내에 따라 승강되는 승강작동판(18)을 구비하며, 승강작동판(18)의 좌우측에는 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)이 장방형으로 형성된 장방형 프로브(P)가 장착되게 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치의 바람직한 구현 예로서, 다양한 사이즈의 시험용 배터리팩(12)을 실장할 수 있는 지그본체(10) 벽부의 안내가이드(16)를 따라 승강 안내되는 승강작동판(18)과 그 하부에 위치된 보조작동판(20)을 구비하고, 승강작동판(18)과 보조작동판(20)의 좌우측 통공(22)(24)에는 지그본체(10)에 실장된 배터리팩(12) 상부의 양측 전극단자(13)와 접촉가능한 장방형 접촉바닥면(27)을 갖는 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a)을 끼워서 탄지작동되게 구성하여서, 작동레버(30)의 클램핑 작동에 따른 승강작동판(18)의 1차 수직하강으로 좌우측 프로브(P)의 접촉바닥면(27)이 배터리팩(12)의 양측 전극단자(13)에 접근 내지 접촉되고 상기 탄지작동에 의한 좌우 프로브(P)의 2차 수직하강으로 상기 접촉바닥면(27)이 배터리팩(12)의 양측 전극단자(13)에 밀접촉되게 함을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서, 좌우 축봉(26a)이 보조승강판(20)의 좌우측 통공(22)(24)에 끼움된 좌우측 프로브(P)는 보조승강판(29)에 체결 고정되고, 각 축봉(26a)에는 스프링(28)이 끼워져 탄지작동하게 구성함을 특징으로 하며,

연결봉(32)은 승강작동판(18)의 좌우중심부에 고정되고 하방 연장하되 하측의 보조작동판(20)의 안내공(23)을 통과하도록 연장 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 시험용 배터리팩(12)의 높이조절 및 안정적 보호를 위해 배터리팩(12)을 삽입 탑재하는 어뎁터(14)를 더 구비할 수 있다.

또 본 발명에서는, 배터리팩(12)을 받침하며 지그본체(10)의 바닥부(10b)상에서 장탈착할 수 있는 서랍식 받침틀(42)을 더 구비한다.

본 명세서에서 "장방형"이라 함은 직사각형 형태뿐만 아니라 전후의 길이에 비해서 좌우의 길이가 상대적으로 긴 다각형 내지 타원형임을 나타내는 광의적 용어로 정의한다.

본 발명은 바닥접촉면을 장방형으로 형성한 충방전 프로브를 채용하고 아울러 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치를 구성함에 있어 다양한 사이즈의 배터리팩 유형을 모두 수용할 수 있게 구현하므로 배터리 내구연한 테스트를 쉽게 할 수 있다. 또 충방전 지그장치의 클램프 구조 및 그 충전전 지그장치에 적용되는 프로브의 구조를 접촉저항이 최대한 줄어질 수 있도록 구성하여서 배터리 내구연한 시험중 접촉저항에 의한 발열을 최소화함으로써 신뢰성 있는 배터리 테스트 결과를 얻을 수 있는 이점도 있다.

도 1은 배터리 내구연한 시험장치에 사용되는 일반적인 프로브의 요부 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브의 요부 사시도,
도 3은 도 2의 분해 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 프로브의 정단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브의 요부 사시도,
도 6은 도 5의 프로브에 따른 전도성 쿠션부재의 모재 상태도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브를 장착한 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치의 부분 분해 사시도,
도 8은 본 발명의 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치의 사용 사시 구성도,
도 9는 본 발명의 클램프 부분의 구체 분해 사시도,
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치의 작동상태도,
도 11는 본 발명에서의 프로브와 배터리팩의 전극단자 간의 접촉상태의 확대 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프로브(P)는 다양한 사이즈가 있는 시험용 배터리팩(12)의 양측 전극단자(13)와 쉽게 접촉함과 동시에 접촉저항이 최대한 줄어질 수 있도록 하기 위해 장방형 접촉바닥면(27)(61)을 갖는 공통의 구성적 특징이 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브(P)의 요부 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 프로브(P)의 정단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 프로브(P)의 구조를 도 2 내지 도 4를 함께 참조하여 보다 상세히 설명하면, 프로브(P)는 외부헤드부(26b)와 축봉(26a)을 갖는 전류인가용 외부플런저(26)를 구비하며, 외부플런저(26)의 내부에 삽입된 전압인가용 내부플런저(60)는 내부헤드부(60b)와 핀대(60a)로 구성한다. 도 3에서 알 수 있듯이 외부플런저(26)와 내부플런저(60)는 절연재(62)로 매개로 전기적으로 절연되고 서로가 스프링(64) 탄성에 의한 승강작동이 가능케 결합된 구조이다.

본 발명에 따라 더욱 중요하게는 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27) 및 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61) 모두가 장방형으로, 즉 좌우길이가 전후 길이보다 상대적으로 길게 형성되되 그 장방형이 서로 같은 길이?향으로 형성되어 있다는 것이다.
또 서로 같은 길이방향의 장방형으로 된 내부 및 외부헤드부(60b)(26b) 간에서의 절연을 구성함에 있어 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b) 내부홈에 후방 핀대(60a)가 연결된 전압인가용 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)를 삽입하되, 먼저 외부헤드부(26b)의 장방형 내부절개홈에는 내부절개홈에 맞춤된 절연재(62)를 삽입하고 나사체결로 고정되게 하고, 그 고정된 절연재(62)내의 장방형 홈부에는 장방형의 내부헤드부(60b)가 삽입되게 구성함으로써 장방형의 내부 헤드부(60b) 및 외부헤드부(26b) 간의 절연이 쉽게 성취된다.

도 2나 도 5와 같이 외내부헤드부(26)(60)가 장방형 접촉바닥면(27)을 갖는 본 발명의 프로브(P) 구조는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 일 예의 배터리팩(12)의 (+)(-)전극단자(13)가 충방전 지그장치에 장치된 좌우측 프로브(P)의 중심부에서 다소 벗어나 있더라도 좌우측 프로브(P)의 장방형 접촉바닥면(27)(61) 덕분에 양측 전극단자(13)의 상면이 좌우측 프로브(P)에 긴밀하게 접촉되게 해준다.

도 2에 도시된 본 발명의 프로브(P)는 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)에는 홈선들이 격자형으로 배열된 구조이다.

본 발명의 프로브(P)는 장방형 바닥접촉면(27)(61)을 가지면 배터리팩(12)의 전극단자(13)와 접촉시 프로브(P)의 접촉저항값이 줄어들 수 있지만, 도 5와 같은 장방형 바닥접촉면을 가지면 그 접촉저항값을 더욱 줄어들 수 있다.

배터리팩(22)의 전극단자(22a)와 접촉되는 프로브(P)의 바닥접촉면(27)의 저촉저항값(R)이 줄게되면 프로브(P)에서 발생하는 접촉열량(Q)도 아래의 수학식 1과 같이 줄어질 수 있다.

Q: 접촉열량[W], i: 인가전류, R: 접촉저항

도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 프로브(P)는, 프로브본체(6b)의 장방형 바닥접촉면(27)에 하나 이상의 쿠션부재 설치홈이 형성될 수 있도록 스토퍼기능 구획살대(52) 다수를 배열 형성하며, 각 쿠션부재 설치홈의 바닥에는 접촉단자편(50a)이 어레이형태로 형성된 "ㄷ"자형 전도성 쿠션부재(50)가 용접되게 구성한다.

"ㄷ"자형 전도성 쿠션부재(50)는, 도 6의 단면도에서와 같이, 다수의 접촉단자편(50a)과, 일체형 바닥용접부(50c)와, 다수 접촉단자편(50a) 각각과 일체형 바닥용접부(10c) 사이를 연결 및 탄성 지지하는 탄성지지부(50b)로 구성한다.

상기 전도성 쿠션부재(50)는 탄성이 좋음과 동시에 전기전도도가 우수한 재질을 사용하며, 바람직한 예로서는 베릴리움 동(brylium copper)을 사용한다.

"ㄷ"자형 전도성 쿠션부재(50)가 스토퍼기능 구획살대(52) 사이에 형성된 쿠션부재 설치홈에 장착됨에 따라 전도성 쿠션부재(50)의 접촉단자편(50a)은 도 6에 도시된 바와 같이 스토퍼기능 구획살대(52)의 높이보다 약간 더 높이 떠 있게 된다.

그러므로 프로브(P)가 전극단자(13)에 밀착 접촉하면 배터리팩(12)의 전극단자(13)에 쿠션을 갖고 접촉된다. 비록 프로브(P)가 좀더 과도하게 내려오더라도 프로브본체(26b)의 저면부에 형성된 스토퍼기능 구획살대(52)에 의해서 전도성 쿠션부재(50)의 접촉단자편(50a)은 탄성을 잃지 않게 보호된다.

본 발명에서는 프로브(P)의 장방형 바닥접촉면(27)에 전도성 쿠션부재(50)가 장착되기에, 면접촉시 대전류의 굵은 전원케이블(40)의 무게나 수직승강 오차 등에 의해서 프로브(P)의 바닥접촉면(27)에 미세 경사형성이나 배터리팩(12)의 전극단자(13) 표면에 미세 요철 등이 형성되어 있더라도 그에 구애 받음없이, 배터리팩(12)의 전극단자(13)면과 전도성 쿠션부재(50)의 접촉단자편(50a)은 쿠션접촉에 의한 넓은 면접촉을 허락 받음으로써 신뢰성 있는 낮은 접촉저항값을 나타낼 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 프로브(P) 구조를 채용한 본 발명의 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치의 바람직한 구성에 대해서 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치(A)의 부분 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치(A)의 사용 사시 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치(A)는 다양한 사이즈의 시험용 배터리팩(12)을 실장할 수 있는 지그본체(10)를 구비한다.

지그본체(10)는 후벽부(10a)와 측벽부 및 바닥부(10b)로 구성된 케이스로서 전방과 일측방이 개방된 구조이다. 지그본체(10)의 바닥부(10b)에는 시험용 배터리팩(12)의 장착과 착탈이 용이하도록 서랍식 받침틀(42)을 장치한다.

서랍식 받침틀(42)은 바닥부(10b)에 형성된 슬라이드 레일을 이용해서 서랍식으로 밀어넣거나 외부로 뺄 수 있으며, 그를 위해 받침틀(42)의 일측부에 서랍손잡이(48)를 구비한다. 서랍식 받침틀(42)이 바닥부(10b)에 완전히 밀어 넣어지면 자동 래치되도록 하기 위해, 받침틀(42)의 본체면 일측에는 탄지식 래치(46)가 장치되고 지그본체(10)의 바닥부(10b)에는 래치(46)의 래치봉이 스프링 탄지력에 의해 래치되는 잠금공(47)이 형성된다.

또 서랍식 받침틀(42)의 본체면에는 배터리팩(12)을 삽입 지지하고 있는 어뎁터(14)를 견고하게 위치고정하기 위해 이동 잠금이 가능한 고정구(44)가 마련되고, 본체면의 측단부에는 고정편(44a)이 형성된다.

그러므로 시험자는 배터리팩(12)을 삽입 지지한 어뎁터(14)를 서랍식 받침틀(42)의 본체면 상에 안착시키고 고정편(44a)과 고정구(44)를 이용해서 어뎁터(14)를 서랍식 받침틀(42)에 고정할 수 있으며, 그 서랍식 받침틀(42)을 지그본체(10)의 바닥부(10b)에 밀어넣어 배터리 충방전 위치에 놓음과 동시에 탄지식 래치(46)와 잠금공(47)에 의해서 자동 래치된다.

시험용 배터리팩(12)의 종류가 다양함에 따라 그 높이나 폭이 다름에도 불구하고 클램프 작동레버(30)의 작동 시에 배터리팩(12)의 전극단자(13)와 충방전 지그장치(A)의 프로브(P)가 서로 맞닿을 수 있는 범위에 있어야 되는데, 본 발명에서 채용된 어뎁터(14)는 그를 위한 배터리팩(12)의 높이조절 및 안정적 보호를 위해 배터리팩(12)을 삽입 탑재하는 역할을 담당한다.

어뎁터(14)는 직육면체형으로서 상방 개구를 가지며 다양한 배터리팩(12)을 삽입 지지할 수 있는 탑재홈이 형성된 조립구조이며, 배터리팩(12)의 높이가 충방전에 요구되는 높이보다 낮을 경우에는 어뎁터(14)의 바닥부에 돋움대를 넣어서 그 높이를 맞출 수 있다.

본 발명에 따라 지그본체(10)에 장치된 배터리팩 클램프 구조가 도 9에 구체적으로 도시되어 있다. 도 9에서는 클램프 부분의 구체 분해 사시를 보여주고 있다.

도 7 내지 도 9를 함께 참조하면, 지그본체(10)의 후벽부(10a)의 상측에는 받침대 위에 클램프용의 작동레버(30)를 레버축 설치하며, 작동레버(30)의 하측 일단에는 연결봉(32)을 링크 연결한다.

또한 지그본체(10)의 후벽부(10a)에는 좌우 수평을 이루는 승강작동판(18)을 상하 슬라이딩 안내하는 안내가이드(16)가 지지판을 매개로 장착된다. 승강작동판(18)은 안내가이드(16)를 따라 상하거리 제한된 슬라이딩이 되는 수직슬라이드판에 연직되게 체결함에 따라 판체가 좌우 수평유지 구조를 갖는다.

승강작동판(18)은 작동레버(30)에 링크 연결되며 승강작동판(18)의 좌우중심부를 관통하는 연결봉(32)과 상하방의 삽입볼트를 이용해 체결 고정되는바, 작동레버(30)가 레버작동하면 연결봉(32)에 고정된 승강작동판(18)이 안내가이드(16)의 안내로 상하방 움직이게 된다.

후벽부(10a)의 안내가이드(16)를 따라 승강 안내되는 승강작동판(18)의 하측에는 본 발명에 따라 좌우측 프로브(P)의 수직도 유지승강에 유용한 보조작동판(20)이 구비된다.

보조작동판(20)은 상방에 위치된 승강작동판(18)과 대면하는 구조이고, 승강작동판(18)과 보조작동판(20)의 좌우측에는 상하 정렬된 통공(22)(24)이 각기 형성된다. 또 보조작동판(20)의 좌우 중심부에는 승강작동판(18)의 좌우중심부에서 돌출되어 하방으로 연장된 연결봉(32)이 통과할 수 있도록 안내하는 안내공(23)도 형성된다.

승강작동판(18)과 보조작동판(20)의 좌우측 통공(22)(24)에는 지그본체(10)에 실장된 배터리팩(12) 상부의 양측 전극단자(13)와 접촉하기 위한 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a)이 끼워진다.

좌우측 프로브(P)는 보조작동판(20)의 좌우측 통공(22)(24)에 끼워진 상태에서 볼트 체결로 프로브본체(26b)가 보조작동판(20)에 고정된다. 보조작동판(20)저면에 부착된 좌우측 프로브(P)의 각 축봉(26a)에 스프링(28)을 끼우고, 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a)을 승강작동판(18)의 좌우 통공(22)(24)에 끼운 다음 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a) 선단부를 너트 체결함으로써, 좌우측 프로브(P)가 고정된 보조작동판(20)이 승강작동판(18)을 기준으로 상하 제한 이동가능하게 구성된다.

구체적으로 설명하면, 승강작동판(18)의 좌우측 통공(22)(24)에는 프로브(P)의 축봉(26a)의 상하 미끄럼운동이 가능하도록 플랜지형 부싱(34)을 나사체결하고 프로브(P)의 축봉(26a)은 플랜지형 부싱(34)의 내경면을 타고 상하 미끄럼 이동이 가능케 끼워진다. 프로브(P)의 축봉(26a) 선단 나사부에는 두개의 체결너트(36a)(36b) 사이에 전원케이블(40)의 전원단자편(38)을 끼워넣어 체결고정함으로써, 보조작동판(20)이 승강작동판(18)에서 상하로 탄지작동되게 구성된다.

특히 플랜지형 부싱(34)의 내경면이 메탈 베어링면으로 형성되면 프로브(P)의 축봉(26a)의 수직축 움직임이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있고, 필요에 따라서 플랜지형 부싱(34)의 내경면과 프로브(P)의 축봉(26a) 외면을 스플라인축 가공을하여서 스플라인축에 의한 슬라이딩 승강이 되게하여 프로브 축봉(26a)의 요동없는 수직축 움직임이 보장되게 할 수도 있다.

시험자는 배터리팩(12)을 삽입 탑재한 어뎁터(14)를 서랍식 받침틀(42)에 장착시킨 상태에서 그 서랍식 받침틀(42)을 지그본체(10)의 바닥부(10b)에 밀어 넣게 되면, 도 10a와 같은 상태가 된다. 이때 작동레버(8b)는 하늘을 향하고 있다.

도 10a와 같은 상태에서, 클램프용 작동레버(30)를 도 10b와 같이 내리게 되면 안내가이드(16)에 의해 승강 안내되는 승강작동판(18)은 좌우 수평면을 유지하면서 1차 수직하강을 하게 된다.

도 11에서는 작동레버(30)의 클램핑 작동으로 프로브(P)와 배터리팩(12)의 전극단자(13) 간이 접촉되는 상태를 확대하여 보여주고 있으며, 도 11에서 ①번 화살표가 승강작동판(18)의 1차로 수직 하강하는 상태를 나타낸다.

승강작동판(18)의 1차 수직하강으로 좌우측 프로브(P) 한쌍의 접촉바닥면(27)이 배터리팩(12)의 전극단자(13)에 접근 내지 접촉된다.

그 다음으로 상기의 승강작동판(18)의 1차적 수직하강이 이루어지는 말미에 승강작동판(18)과 보조작동판(20) 사이의 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a)에 균형있게 개재된 스프링(28)이 압축되면서 좌우단에 균형있는 스프링 탄성력이 생기고, 그 스프링 탄성력에 의해서 보조작동판(20)와 그 저면에 고정된 좌우측 프로브(P)가 2차의 수직하강(미세 하강)을 한다. 도 11에서 ②번 화살표가 보조승강판(20) 및 프로브(P)의 2차 수직하강을 나타낸다.

상기 2차 수직하강을 함에 따라 전극단자(13)에 접근 내지 개략적인 접촉상태에 있던 프로브(P)의 접촉바닥면(27)은 배터리팩(12)의 전극단자(13)에 밀착 접촉된다.

본 발명의 배터리팩 클램프의 작동 구조에서 더욱이 중요한 것은 좌우측 프로브(P)가 좌우 양측의 저면에 고정된 보조작동판(20)이 프로브(P)의 축봉(26a)과 더불어 "ㅛ"자 형태로 승강 지지되는 구조이므로, 프로브(P)는 굵은 대전류의 전원케이블(40)의 무게 영향을 별로 받지 않으며 온전한 직승강을 할 수 있다는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 지그장치(A)는 올바르게 수직 승강할 수 있도록 하여 프로브(P)의 장방형 바닥접촉면(27)이 수평상태를 유지하여 배터리팩(22)의 전극단자(22a)와의 접촉저항이 최대한 줄어들게 할 수 있고, 더욱이 프로브본체(26b)의 저면에 전도성 쿠션부재(50)가 프로브(P) 구조를 필요에 따라 장치할 수도 있기에 상기 전극단자(22a)와의 접촉저항을 더욱 줄이게 할 수도 있으므로 배터리팩 시험중 발열을 최소화하여 배터리 내구연한 시험에 신뢰성을 보장할 수 있다.

이러한 본 발명의 지그장치(A)의 다른 예로서, 보조작동판(20)이 없이 승강작동판(18)을 구비하고 승강작동판(18)의 좌우측에 본 발명의 장방형 프로브(P)가 장착되게 할 수도 있음을 이해야하여야 한다.

즉 본 발명의 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치(A)의 다른 구현 예로서, 다양한 사이즈의 시험용 배터리팩(12)을 실장할 수 있는 지그본체(10) 벽부의 안내가이드(16)를 구비하고 작동레버(30)의 클램핑 작동으로 안내가이드(16)의 안내에 따라 승강되는 승강작동판(18)을 구비하며, 승강작동판(18)의 좌우측에는 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)이 장방형으로 형성된 장방형 프로브(P)가 장착되게 구성할 수도 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

(10)-- 지그본체 (10a)-- 벽부
(10b)-- 바닥부 (12)-- 배터리팩
(13)-- 전극단자 (14)-- 어뎁터
(16)-- 안내가이드 (18)-- 승강작동판
(20)-- 보조작동판 (22)(24)-- 통공
(23)-- 안내공 (26)-- 전류인가 외부플런저
(26a)-- 축봉 (26b)-- 외부헤드부
(27)(61)-- 장방형 바닥접촉면
(28)-- 스프링 (30)-- 작동레버
(32)-- 연결봉 (34)-- 플랜지형 부싱
(36a)(36b)--- 체결너트 (38)-- 단자편
(40)-- 전원케이블 (42)-- 서랍식 받침틀
(44)-- 고정구 (44a)-- 고정편
(46)-- 래치 (47)-- 잠금공
(48)-- 서랍 손잡이 (50)-- 전도성 쿠션부재
(50a)-- 접촉단자편 (50b)-- 탄성지지부
(50c)-- 용접부 (52)-- 구획살대
(60)-- 전압인가 내부플런저 (60a)-- 핀대
(60b)-- 내부헤드부 (P)-- 프로브

Claims

전류인가용 외부플런저와 전압인가용 내부플런저가 절연재로 매개로 전기적으로 절연되고 서로가 탄성 승강작동이 가능케 결합된 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브에 있어서,
전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27) 및 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61) 모두를 서로 같은 길이방향으로 된 장방형으로 형성하고, 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b) 내부에 삽입된 전압인가용 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)는 외부헤드부(26b)의 내부에 홈삽입 및 고정된 절연재(62)의 장방형 홈부에 삽입됨에 의해 내부 및 외부헤드부(60b)(26b)간이 서로 절연되게 구성함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브.
제1항에 있어서, 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)에는 격자형 홈선이 배열형성됨을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브.
제1항에 있어서, 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 장방형 바닥접촉면(27)에는 하나 이상의 쿠션부재 설치홈이 형성되도록 스토퍼기능 구획살대(6) 다수를 배열 형성하고, 상기 쿠션부재 설치홈에는 접촉단자편(50a)이 어레이형태로 형성된 "ㄷ"자형 전도성 쿠션부재(50)가 설치되게 구성함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브.
배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치에 있어서,
다양한 사이즈의 시험용 배터리팩(12)을 실장할 수 있는 지그본체(10) 벽부의 안내가이드(16)를 구비하고 작동레버(30)의 클램핑 작동으로 안내가이드(16)의 안내에 따라 승강되는 승강작동판(18)을 구비하며, 승강작동판(18)의 좌우측에는 전류인가용 외부플런저(26)의 외부헤드부(26b)의 바닥접촉면(27)과 내부플런저(60)의 내부헤드부(60b)의 바닥접촉면(61)이 장방형으로 형성된 장방형 프로브(P)가 장착되게 구성함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치.
배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치에 있어서,
다양한 사이즈의 시험용 배터리팩(12)을 실장할 수 있는 지그본체(10) 벽부의 안내가이드(16)를 따라 승강 안내되는 승강작동판(18)과 그 하부에 위치된 보조작동판(20)을 구비하고, 승강작동판(18)과 보조작동판(20)의 좌우측 통공(22)(24)에는 지그본체(10)에 실장된 배터리팩(12) 상부의 양측 전극단자(13)와 접촉가능한 장방형 접촉바닥면(27)을 갖는 좌우측 프로브(P)의 축봉(26a)을 끼워서 탄지작동되게 구성하여서, 작동레버(30)의 클램핑 작동에 따른 승강작동판(18)의 1차 수직하강으로 좌우측 프로브(P)의 접촉바닥면(27)이 배터리팩(12)의 양측 전극단자(13)에 접근 내지 접촉되고 상기 탄지작동에 의한 좌우 프로브(P)의 2차 수직하강으로 상기 접촉바닥면(27)이 배터리팩(12)의 양측 전극단자(13)에 밀접촉되게 함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치.
제5항에 있어서, 좌우 축봉(26a)이 보조승강판(20)의 좌우측 통공(22)(24)에 끼움된 좌우측 프로브(P)는 보조승강판(29)에 체결 고정되고, 각 축봉(26a)에는 스프링(28)이 끼워져 탄지작동하게 구성함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치.
제5항에 있어서, 연결봉(32)은 승강작동판(18)의 좌우중심부에 고정되고 하방 연장하되 하측의 보조작동판(20)의 안내공(23)을 통과하도록 연장 구성함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 시험용 배터리팩(12)의 높이조절 및 안정적 보호를 위해 배터리팩(12)을 삽입 탑재하는 어뎁터(14)를 더 구비함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 배터리팩(12)을 받침하며 지그본체(10)의 바닥부(10b)상에서 장탈착할 수 있는 서랍식 받침틀(42)을 더 구비함을 특징으로 하는 배터리 내구연한 시험용 충방전 지그장치.