KR101689751B1 - 가압 트레이 - Google Patents

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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 배터리 셀이 가압 스페이서 사이에 투입되는 과정에서, 배터리 셀의 손상을 방지하면서도 배터리 셀의 투입 공정의 자동화를 달성할 수 있도록 하는 가압 트레이를 개시한다.
본 발명에 따른 가압 트레이는, 내부 공간에 배치된 복수의 배터리 셀을 수용하는 프레임; 및 서로 인접한 배터리 셀 사이에 이동 가능하게 배치되어, 수평 방향으로 이동함으로써 상기 배터리 셀을 가압하는 복수의 가압 블록;을 포함하되, 상기 배터리 셀이 투입되는 방향인 상기 가압 블록의 상부에 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

가압 트레이{Pressing tray}
본 발명은 가압 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 셀을 가압 트레이에 삽입시 배터리 셀에 가해질 수 있는 손상을 줄일 수 있는 가압 트레이에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지에 사용되는 양극 활물질으로는 리튬계 산화물, 음극 활물질으로는 탄소재를 사용하고 있다. 이러한 활물질을 이용하여 양극 활물질이 형성된 양극 집전체에 양극탭이 구비된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극 집전체에 음극탭이 구비된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층함으로써 소정 면적의 전극 조립체를 제조한다. 이러한 전극 조립체를 파우치에 수용하여 파우치의 일측 개방부를 통해 파우치 내부에 전해액을 주입하고 개방부를 밀봉한 후, 충방전 과정, 에이징(aging) 과정 및 가스 제거(degas) 과정을 포함하는 활성화 공정을 진행하여 파우치형 이차 전지의 제조를 완료하게 된다.
이때, 파우치형 이차 전지의 파우치 내부에 전해액이 채워지면, 파우치 본체의 양면 부분이 외부로 볼록한 형상을 가지게 되므로, 파우치 양면 부분을 눌러주는 작업 즉, 스퀴징(squeezing) 작업이 수행될 필요가 있다. 이러한 스퀴징 작업을 통해서 전지 셀의 두께를 줄이고, 전지 셀의 에너지 밀도를 증가시키며, 전지 셀의 충방전 특성을 증가시킬 수 있다.
다시 말해, 전지 셀의 두께를 얇게 만듦으로써 단위 부피당 전지 용량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 전지 셀의 에너지 밀도를 높일 수 있게 된다. 또한, 전지 셀과 전지 셀이 콤팩트하게 밀착되어 전지 셀 사이의 간극이 줄어들수록 배터리 팩 전체의 에너지 밀도가 커질 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 스퀴징 작업을 통해 전지 셀의 충방전 특성이 미세하게 증가하게 되므로 파우치형 이차 전지를 스퀴징하는 작업이 필요하다.
도 1은, 종래기술에 따른 가압 트레이를 나타낸 사시도이다. 스퀴징 작업을 수행함에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같은 가압 트레이(10)를 사용하는 경우, 가압 트레이(10)는 가압 스페이서(11)를 이용하여 배터리 셀(C)을 가압한다. 이때, 가압 스페이서(11)는 좌우방향으로 이동하여 배터리 셀(C)을 가압한다. 이러한 가압 스페이서(11)를 이용해 배터리 셀(C)을 가압하기 위해서는, 가압 이전에 배터리 셀(C)이 가압 트레이(10) 내부에 투입되어야 한다. 즉, 도 1에서, 각각의 배터리 셀(C)이 가압 스페이서 사이(G)에 투입되어야 한다.
종래기술에 따르면, 배터리 셀(C)을 가압 스페이서 사이(G)에 투입하는 과정은, 배터리 셀(C)을 상부에서 하부로 낙하시켜 배터리 셀(C)을 가압 스페이서 사이(G)에 투입하는 형태로 수행된다. 그런데, 이러한 과정에서 배터리 셀(C)이 가압 스페이서(11)와 충돌하여 배터리 셀(C)이 손상될 우려가 있다. 특히, 가압 스페이서 사이(G)의 간격이 좁을 경우에는 배터리 셀(C)이 낙하하는 과정에서 가압 스페이서(11)의 상부 모서리 부분과 충돌할 우려가 더욱 크다.
도 2는, 도 1의 X-X'에 대한 단면도이고, 도 3은, 도 2의 A부분을 확대한 도면이다. 도 2 및 도 3은 배터리 셀(C)들이 가압 스페이서 사이(G)에 투입되는 과정을 나타내고 있다. 도 2에 도시된 배터리 셀들 중에서 좌측에서 두번째 배터리 셀은, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 가압 스페이서 사이(G)에 정확하게 투입되지 못하여 가압 스페이서(11)와 충돌하게 된다.
이와 같이, 배터리 셀(C)이 가압 스페이서(11)와 충돌하게 되면, 배터리 셀(C) 내부에 충격이 가해져 배터리 셀(C) 내부의 단락이 발생하거나, 배터리 셀(C)의 외장재가 훼손되어 전해액이 유출되는 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 따라서, 배터리 셀(C)이 가압 스페이서 사이(G)에 투입되는 과정에서, 배터리 셀(C)이 가압 스페이서(11)의 상부 모서리 부분과 충돌하지 않도록 하기 위해 배터리 셀(C)이 조심스럽게 투입될 필요가 있다. 그런데, 이와 같이, 배터리 셀(C)이 조심스럽게 가압 스페이서 사이(G)에 투입되기 위해서는 수작업 내지 매우 정밀한 작업이 요구되므로, 배터리 셀의 투입 공정을 자동화하는데 장애가 될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 셀이 가압 스페이서 사이에 투입되는 과정에서, 배터리 셀의 손상을 방지하면서도 배터리 셀의 투입 공정의 자동화를 달성할 수 있도록 하는 가압 트레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가압 트레이는, 내부 공간에 배치된 복수의 배터리 셀을 수용하는 프레임; 및 서로 인접한 배터리 셀 사이에 이동 가능하게 배치되어, 수평 방향으로 이동함으로써 상기 배터리 셀을 가압하는 복수의 가압 블록;을 포함하되, 상기 배터리 셀이 투입되는 방향인 상기 가압 블록의 상부에 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 경사면은 상부에서 하부 방향으로 갈수록 상기 가압 블록의 상부의 두께가 두껍게 구성되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 경사면은 상기 가압 블록의 양 측면에 모두 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 경사면은, 상기 가압 블록의 상부에 형성되되, 상기 가압 블록이 상기 배터리 셀을 가압할 경우, 상기 배터리 셀 본체와 접촉하지 않는 부분에 형성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 경사면이 형성된 상기 가압 블록의 상부의 적어도 일부는 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 경사면이 형성된 상기 가압 블록의 상부 전체는 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 경사면이 형성된 상기 가압 블록의 상부의 외주면은 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 경사면의 적어도 일부분에는 곡면이 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 곡면은, 상기 경사면 전체에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 곡면은, 상기 경사면이 시작되는 모서리 부분 및 상기 경사면이 끝나는 모서리 부분 중 적어도 하나에 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 배터리 셀이 투입되는 가압 블록의 상부에 경사면이 형성됨으로써, 배터리 셀이 가압 블록의 상부 모서리에 충돌하여 훼손되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 배터리 셀이 투입되는 가압 블록의 상부에 경사면이 형성되어, 배터리 셀이 가압 블록 사이로 가이드 되므로, 배터리 셀이 가압 블록 사이에 보다 용이하게 투입될 수 있다.
따라서, 배터리 셀 투입시, 배터리 셀이 투입되는 위치에 다소의 오차가 존재하더라도 배터리 셀이 가압 블록의 모서리와 충돌하여 훼손될 가능성이 줄어든다. 또한, 배터리 셀이 가압 블록 사이에 자연스럽게 투입될 수 있으므로, 배터리 셀의 투입 공정의 자동화를 달성할 수 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래기술에 따른 가압 트레이를 나타낸 사시도이다.
도 2는, 도 1의 X-X'에 대한 단면도이다.
도 3은, 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 트레이의 단면도이다.
도 5는, 가압 블록 사이에 복수의 배터리 셀이 투입된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은, 도 5에서 배터리 셀이 가압 블록에 의해 가압된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다.
도 8은, 도 7의 가압 블록 사이에 배터리 셀이 투입되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다.
도 11은, 도 10의 가압 블록 사이에 배터리 셀이 배치되어 가압된 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는, 도 10의 가압 블록 사이에 모양이 변형된 가스포켓을 구비한 배터리 셀이 배치되어 가압된 모습을 나타낸 도면이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다.
도 14는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다.
도 15는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 트레이의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가압 트레이(100)는 프레임(120) 및 복수의 가압 블록(110)을 포함한다. 본 발명에 따른 가압 트레이(100)는, 충방전에 따른 스웰링 현상 등으로 인해 부풀어 오른 배터리 셀(C)을 가압함으로써 배터리 셀(C)의 부피를 줄이고, 배터리 셀(C)의 규격을 균일하게 만들며, 전해액의 함침성을 향상시키기 위한 장치이다.
상기 프레임(120)은, 가압 트레이(100)의 외형을 정의하는 기초 구조로서, 하부 프레임(121), 상부 프레임(미도시) 및 연결 프레임을 포함할 수 있다. 또한, 상기 프레임(120)은, 내부에 복수의 배터리 셀(C)을 수용할 수 있도록 빈 공간이 형성되어 있다. 바꾸어 말해, 프레임(120)의 내부 공간에는 복수의 배터리 셀(C)이 수용될 수 있다.
이 중에서, 상기 하부 프레임(121)은, 도 4를 기준으로 볼 때, 도면의 아랫쪽에 위치하는 프레임으로서, 배터리 셀(C) 및 가압 블록(110)을 지지할 수 있다.
상기 상부 프레임(미도시)은, 도 4를 기준으로 볼 때, 도면의 위쪽에 위치하는 프레임으로서, 가압 블록(110)이 프레임의 외부로 이탈하지 않도록 가압 트레이(100)의 상부를 커버할 수 있다. 바람직하게는, 상기 상부 프레임은, 가압 블록(110)의 용이한 교체가 가능하도록 탈착 가능한 구조로 형성될 수 있다. 상기 상부 프레임은, 본 발명의 특징을 설명함에 있어서 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명이 상부 프레임을 포함할 수 없는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
상기 연결 프레임은, 하부 프레임(121)과 상부 프레임 사이를 연결하는 것으로서 프레임의 수직 방향 축에 해당한다. 상기 연결 프레임은, 프레임의 일 측에 구비되는 제1연결 프레임(122a) 및 일 측의 반대편인 타 측에 구비되는 제2연결 프레임(122b)을 포함할 수 있다.
상기 가압 블록(110)은, 상술한 프레임(120)의 내부 공간에 배치된다. 또한, 상기 가압 블록(110)은, 수평 방향으로 이동가능하게 구성된다. 이러한 가압 블록(110)의 사이에는 배터리 셀(C)이 투입될 수 있으며, 가압 블록(110) 사이에 배치된 배터리 셀(C)을 가압 블록(110)이 수평 방향으로 가압할 수 있다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 가압 트레이(100)를 이용하여 배터리 셀(C)을 가압하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.
도 5는, 가압 블록 사이에 복수의 배터리 셀이 투입된 모습을 나타낸 도면이고, 도 6은, 도 5에서 배터리 셀이 가압 블록에 의해 가압된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 가압 블록(110) 사이에 배터리 셀(C)이 배치되어 있다. 가압 블록(110) 사이에 배치된 배터리 셀(C)은, 파우치형 배터리 셀로서, 도면에 도시된 바와 같이 외부로 볼록하게 부풀어 오른 상태이다. 이러한 배터리 셀(C)은 본 발명에 따른 가압 트레이(100)에 의해 스퀴징될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가압 트레이(100)는, 상술한 프레임(120) 및 가압 블록(110) 뿐만 아니라 가압 플레이트(130), 가압 축(140) 및 회전모터를 더 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 가압 플레이트(130)는 가압 블록(110)에 수평 방향의 힘을 가하는 역할을 하고, 가압 축(140)은 회전함으로써, 가압 플레이트(130)가 수평 방향으로 이동하게 한다. 즉, 상기 가압 축(140)은 일 방향(도 5의 화살표 방향)으로 회전하여 가압 플레이트(130)를 수평 방향으로 이동(도 5의 좌측에서 우측방향으로 이동)시키고, 가압 플레이트(130)는 수평 방향으로 이동함으로써, 가압 블록(110)에 수평 방향의 힘을 가하여 가압 블록(110)이 배터리 셀(C)을 가압하도록 할 수 있다. 이와 반대로, 가압 축(140)은 반대 방향으로 회전하여 가압 블록(110)이 배터리 셀(C)을 가압하는 가압 상태를 해제할 수 있다.
상기 가압 축(140)이 도 5에 표시된 화살표 방향으로 회전하여 가압 플레이트(130)를 우측으로 이동시키면 도 6에 도시된 바와 같이, 가압 블록(110)과 배터리 셀(C)이 접촉된 상태가 된다. 이러한 상태에서, 가압 축(140)이 같은 방향으로 더 회전하게 되면, 배터리 셀(C)은 배터리 셀의 좌우에 배치된 가압 블록(110)에 의해 가압될 수 있다.
상기 회전 모터는 가압 축(140)에 회전력을 공급하는 장치로서, 공지의 모터가 채용될 수 있다.
한편, 이러한 가압 과정에 사용되는 배터리 셀(C)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 가스 포켓(P)을 더 포함할 수 있다. 상기 가스 포켓(P)은, 배터리 셀(C)의 내부에 존재하는 가스를 포집하는 기능을 수행하는 구성요소로서, 내부에 빈 공간이 형성되어 있다. 상기 가스 포켓(P)은, 배터리 셀(C)에 탈착 가능하게 구성되어 배터리 셀(C)의 내부에 존재하는 가스를 포집한 다음 제거될 수 있다. 이러한 가스 포켓(P)은, 배터리 셀(C)의 내부에 존재하는 가스를 모두 제거할 수 있도록 충분히 크게 형성되는 것이 좋다. 즉, 가스 포켓(P)의 크기가 충분히 크지 않을 경우, 배터리 셀(C)의 내부에는 가스가 잔존하게 될 수 있으므로, 가스 포켓(P) 내부 빈 공간의 부피는 배터리 셀(C)의 내부에 존재하는 가스의 부피보다 큰 것이 좋다.
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 가압 트레이(100)의 구성은 일 실시예이므로, 본 발명에 따른 가압 트레이(100)가 이러한 실시예에 한정되지 않음은 물론이다.
특히, 본 발명에 따른 가압 트레이(100)의 가압 블록(110)에는 경사면(S)이 형성될 수 있으며, 바람직하게는, 배터리 셀(C)이 투입되는 방향인 가압 블록(110)의 상부에 경사면(S)이 형성될 수 있다. 이러한 가압 블록(110)의 상부에 형성된 경사면(S)에 대해서는 도 7 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이고, 도 8은, 도 7의 가압 블록 사이에 배터리 셀이 투입되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 가압 블록(110)의 상부에 경사면(S)이 형성되어 있다. 이러한 경사면(S)은 도시된 바와 같이, 배터리 셀(C)이 투입되는 방향(도 7의 화살표 참조)인 가압 블록(110)의 상부에 형성된다. 도 7 및 도 8 등에 표시된 점선은 경사면(S)이 시작되는 지점을 나타낸다.
바람직하게는, 이러한 경사면(S)은, 상부에서 하부 방향으로 갈수록 가압 블록(110)의 상부의 두께가 두껍게 구성되도록 형성되는 것이 좋다(d1 < d2). 다시 말해, 도면에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(C)이 투입되는 입구가 점점 좁아지는 형태로 경사면(S)이 형성되는 것이 좋다. 이와 같이 경사면(S)이 형성되면, 배터리 셀(C)이 가압 블록 사이(G)에 투입되는 과정에서, 배터리 셀(C)이 가압 블록(110)의 모서리와 충돌할 가능성이 줄어든다. 이러한 효과는, 도 3과 비교하면 보다 쉽게 이해될 수 있다. 뿐만 아니라, 배터리 셀(C)이 가압 블록(110) 사이에 정확하게 투입되지 않더라도, 경사면(S)이 배터리 셀(C)을 가이드하므로 배터리 셀(C)이 가압 블록(110)에 형성된 경사면(S)을 따라 가압 블록(110) 사이에 쉽게 안착될 수 있다. 따라서, 배터리 셀(C)이 투입될 수 있는 범위가 종래기술에 비해 넓어지므로 배터리 셀(C)의 투입 공정을 자동화하는데 효과적일 수 있다. 즉, 종래기술에 의하면, 배터리 셀(C)이 E1 사이에 배치된 다음 상부에서 하부로 투입되어야 가압 블록(110) 사이에 제대로 안착할 수 있으나, 본 발명에 의하면, 배터리 셀(C)이 E2 사이에 배치된 다음 상부에서 하부로 투입되어도 가압 블록(110) 사이에 제대로 안착할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다. 도 9를 참조하면, 가압 블록(110)의 경사면(S)이 한쪽 방향을 향하도록 나란히 배치되어 있다.
바람직하게는, 상기 경사면(S)은 가압 블록(110)의 양 측면에 모두 형성되는 것이 좋다. 도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다. 도 10을 참조하면, 경사면(S)은 가압 블록(110)의 양 측면에 모두 형성되어 있다. 도 10의 가압 블록(110)은, 도 4 내지 도 6에 설명한 가압 트레이(100)에 적용된 가압 블록(110)으로서, 가압 블록(110)의 좌측에 투입되는 배터리 셀(C)과 가압 블록(110)의 우측에 투입되는 배터리 셀(C) 모두를 가압 블록(110)의 모서리와 충돌하지 않도록 하고, 가압 블록(110)의 좌측 및 우측에 투입되는 각각의 배터리 셀(C) 모두를 가압 블록 사이(G)에 안착되도록 가이드 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 경사면(S)은 가압 블록(110)의 상부에 형성되되, 가압 블록(110)이 배터리 셀(C)을 가압할 경우, 배터리 셀 본체와 접촉하지 않는 부분에 형성되는 것이 좋다.
도 11은, 도 10의 가압 블록 사이에 배터리 셀이 배치되어 가압된 모습을 나타낸 도면이다. 도 11을 참조하면, 상기 경사면(S)은 배터리 셀 본체와 접촉하지 않는 부분에 형성되어 있다. 여기서, 배터리 셀 본체는 상술한 가스 포켓(P)을 제외한 배터리 셀을 의미한다. 가스 포켓(P)이 포집한 가스가 배터리 셀(C) 내부로 다시 유입되지 않도록 하기 위해, 가스 포켓(P)은 최대한 가압 블록(110)에 의해 가압되지 않도록 구성되는 것이 좋다. 또한, 가스 포켓(P)은 배터리 셀(C)의 내부에 존재하는 가스를 최대한 많이 포집하는 것이 좋으므로 부피가 큰 것이 좋다. 다시 말해, 가압 블록(110)은 큰 부피를 갖되 가압 블록(110)에 의해 가압 되지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 가압 블록(110)이 배터리 셀(C)을 가압할 경우, 배터리 셀 본체와 접촉하지 않는 부분에 경사면(S)이 형성되도록 함으로써, 가스 포켓(P)이 가압 블록(110)에 의해 가압되지 않도록 할 수 있다. 즉, 가스 포켓(P)과 경사면(S)이 형성된 가압 블록(110)의 상부는 소정 간격 이격배치되므로 가스 포켓(P)이 가압 블록(110)에 의해 가압되지 않게 된다. 바꾸어 말해, 본 발명은, 가스 포켓(P)이 위치하는 부분에 가압 블록(110)의 경사면(S)이 형성되도록 함으로써, 가스 포켓(P)이 가압 블록(110)에 의해 가압되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가압 트레이(100)에 적용되는 배터리 셀(C)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 경사면(S)에 대응되는 모양의 가스 포켓(P)을 구비함으로써, 가스 포켓(P)의 부피를 극대화할 수도 있을 것이다.
더욱 바람직하게는, 경사면(S)이 형성된 가압 블록(110)의 상부의 적어도 일부는 탄성체(e)로 구성될 수 있다.
일 예로, 경사면(S)이 형성된 가압 블록(110)의 상부 전체는 탄성체(e)로 구성될 수 있다. 다시 도 10 내지 도 12를 참조하면, 경사면(S)이 형성된 가압 블록(110)의 상부(도면에서 점선 윗부분으로 음영처리된 부분)는 탄성체(e)로 구성되어 있다. 이와 같이, 가압 블록(110)의 상부를 탄성체(e)로 구현함으로써, 배터리 셀(C)이 투입되는 과정에서, 배터리 셀(C)이 가압 블록(110)과 충돌하여 발생할 수 있는 손상을 더욱 완화할 수 있다.
이때, 가압 블록(110)의 상부는 탄성체(e)로 형성하되, 배터리 셀의 본체와 접촉하는 가압 블록(110)의 하부는 종래기술과 마찬가지로 단단한 플라스틱이나, SUS 등으로 구현하는 것이 좋다. 즉, 배터리 셀의 본체와 접촉하는 가압 블록(110)의 하부를 단단한 재질로 구현함으로써, 가압 블록(110)이 배터리 셀(C)을 가압하는 가압력에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 좋다.
다른 예로, 경사면(S)이 형성된 가압 블록(110)의 상부의 외주면이 탄성체(e)로 구성될 수 있다. 도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록(110)의 상부의 외주면은 탄성체(e)로 구성되어 있다. 이와 같이 가압 블록(110)의 상부의 외주면을 탄성체(e)로 구현함으로써, 배터리 셀(C)이 투입되는 과정에서 가압 블록(110)과의 충돌로 인해 발생할 수 있는 손상을 완화할 수 있다.
또한 바람직하게는, 가압 블록(110)의 경사면(S)의 적어도 일부분에는 곡면이 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 곡면은 경사면(S) 전체에 형성될 수 있고, 다른 예로, 상기 곡면은, 경사면(S)이 시작되는 모서리 부분 및 경사면(S)이 끝나는 모서리 부분 중 적어도 한 부분에 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다. 도 14를 참조하면, 가압 블록(110)의 경사면(S) 전체에 곡면이 형성된다. 이와 같이 경사면(S)이 곡면으로 이루어지면, 가압 블록(110)과 배터리 셀(C)이 충돌할 경우, 배터리 셀(C)에 가해질 수 있는 충격을 더욱 완화할 수 있는 장점이 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 블록을 나타낸 정면도이다. 도 15를 참조하면, 가압 블록(110)의 경사면(S) 중 경사면(S)이 시작되는 모서리 부분과 경사면(S)이 끝나는 모서리 부분에 곡면이 형성되어 있다. 이와 같이 경사면(S)이 시작되는 모서리 부분과 경사면(S)이 끝나는 모서리 부분이 라운딩 처리됨으로써, 가압 블록(110)과 배터리 셀(C)이 충돌할 경우, 배터리 셀(C)에 가해질 수 있는 충격을 더욱 완화할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이상의 본 발명에 대한 상세한 설명 또는 도면에서, 상, 하, 내, 외 등과 같은 용어의 사용은 하나의 요소를 다른 요소와 상대적으로 구분하기 위하여 사용되었으며, 설명의 효율성을 높이기 위한 도구적 개념일 뿐, 물리적인 위치, 선후 관계 등을 절대적인 기준에 의하여 구분하기 위하여 사용된 개념으로 해석되어서는 아니된다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
100: 가압 트레이
110: 가압 블록
120: 프레임
121: 하부 프레임
122a: 제1연결 프레임 122b: 제2연결 프레임
130: 가압 플레이트
140: 가압 축
C: 배터리 셀
P: 배터리 셀에 부착된 가스 포켓
G: 가압 블록의 사이의 갭
S: 가압 블록에 형성된 경사면
e: 탄성체

Claims (10)

  1. 내부 공간에 배치된 복수의 배터리 셀을 수용하는 프레임; 및
    서로 인접한 배터리 셀 사이에 이동 가능하게 배치되어, 수평 방향으로 이동함으로써 상기 배터리 셀을 가압하는 복수의 가압 블록;을 포함하되,
    상기 배터리 셀이 투입되는 방향인 상기 가압 블록의 상부에 경사면이 형성되고,
    상기 경사면이 형성된 상기 가압 블록의 상부의 적어도 일부는 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면은 상부에서 하부 방향으로 갈수록 상기 가압 블록의 상부의 두께가 두껍게 구성되도록 형성된 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 가압 블록의 양 측면에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면은,
    상기 가압 블록의 상부에 형성되되,
    상기 가압 블록이 상기 배터리 셀을 가압할 경우, 상기 배터리 셀 본체와 접촉하지 않는 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면이 형성된 상기 가압 블록의 상부 전체는 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 하는 가압 트레이
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면이 형성된 상기 가압 블록의 상부의 외주면은 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면의 적어도 일부분에는 곡면이 형성된 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 곡면은, 상기 경사면 전체에 형성된 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 곡면은, 상기 경사면이 시작되는 모서리 부분 및 상기 경사면이 끝나는 모서리 부분 중 적어도 하나에 형성된 것을 특징으로 하는 가압 트레이.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102088762B1 (ko) * 2017-04-18 2020-03-13 주식회사 엘지화학 가압 장치를 포함하는 전지셀 수납용 트레이
JP2019153448A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 トヨタ自動車株式会社 電池拘束具
KR102280334B1 (ko) * 2018-08-09 2021-07-21 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 충방전 장치
CN114503350A (zh) * 2020-08-26 2022-05-13 株式会社Lg新能源 电池模块和制造该电池模块的方法
KR20220129385A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 외관 손상 방지를 위한 셀 안착 지그, 셀 정렬 장치 및 셀 안착 방법
CN114420962A (zh) * 2021-12-23 2022-04-29 重庆长安工业(集团)有限责任公司 一种化学储备电池反应堆的定位装配装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012003950A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Nissan Motor Co Ltd ラミネート型電池の加圧装置
JP2012003952A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Nissan Motor Co Ltd ラミネート型電池の加圧装置
JP2013055017A (ja) 2011-09-06 2013-03-21 Toyota Motor Corp 二次電池の拘束装置
JP2013218966A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Toyota Motor Corp 二次電池の拘束装置および二次電池の拘束方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012003950A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Nissan Motor Co Ltd ラミネート型電池の加圧装置
JP2012003952A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Nissan Motor Co Ltd ラミネート型電池の加圧装置
JP2013055017A (ja) 2011-09-06 2013-03-21 Toyota Motor Corp 二次電池の拘束装置
JP2013218966A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Toyota Motor Corp 二次電池の拘束装置および二次電池の拘束方法

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