KR101720403B1

KR101720403B1 - 원형전지 충방전 지그

Info

Publication number: KR101720403B1
Application number: KR1020150004311A
Authority: KR
Inventors: 이상린
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2017-03-27
Also published as: KR20160086663A

Abstract

본 발명은 원형전지 충방전 지그에 관한 것으로서, 외부로부터 전원이 공급되는 충방전 핀을 이용하여 소형 원형전지를 충방전하는데 이용되는 지그로서, 일측에는 상기 소형 원형전지가 착탈 가능하도록 개구부가 형성되는 지그 바디와; 도전성 소재로 마련되고, 상기 지그 바디의 타측에 장착되어 상기 소형 원형전지 상단과 일측이 접촉하는 접속부재를 포함하고, 상기 접속부재의 타측이 상기 충방전 핀과 접촉하여 상기 소형 원형전지를 충방전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 별도의 초소형 원형전지 전용의 충방전 핀을 사용하지 않고도 초소형 원형전지를 충방전할 수 있으며, 전지 직경에 따라 제작하여 여러 크기의 전지를 하나의 충방전 핀으로 호환하여 충방전할 수 있다.

Description

원형전지 충방전 지그{Jig For Charging And Discharging Cylinderical Battery}

본 발명은 원형전지 충방전 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형 원형전지를 별도의 충방전 핀을 사용하지 않고 충방전 공정을 수행할 수 있는 원형전지 충방전 지그에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지 수요가 증가하고 있으며, 종래 이차전지로서 니켈 카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 전지 및 리튬 폴리머 전지가 많이 사용되고 있다.

이와 같은 이차전지는 셀을 조립하는 과정과 전지를 활성화하는 과정을 거쳐 제조되는 바, 전지 활성화 단계에서는 외부로부터 전원이 공급되는 충방전 핀을 이용하여 활성화에 필요한 조건으로 충전을 수행하게 된다. 이와 같은 충방전 장치는 이차전지의 생산 공정 중 조립이 완료된 최초의 전지가 전기 에너지를 저장할 수 있도록 수 회의 충전 및 방전 공정을 반복하여 이차전지의 특성을 부여하는 기능을 수행한다.

도 1은 종래 이차전지의 충방전을 위한 충방전 핀 및 원형전지를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원형 전지의 최상단에 위치하는 탑 캡과, 외부로부터 전원이 공급되는 충방전 핀이 접촉하여 통전됨에 따라 원형전지의 충방전 공정을 수행하게 된다.

그러나 최근 다양한 크기의 전자 디바이스가 개발됨에 따라 다양한 크기의 이차전지가 개발되고 있다. 이에, 종래 원형전지 대비 크기가 작은 소형 원형전지에 대한 수요 역시 늘고 있다. 그러나 이러한 소형 원형전지의 경우, 충방전 시 종래 이차전지를 충방전하기 위한 충방전 핀을 이용할 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 충방전 핀 대비 소형 원형전지의 크기가 작다. 이에, 충방전 핀과의 접촉이 어긋나거나 흔들릴 경우 쇼트가 발생하는 문제점이 있어, 별도의 소형 원형전지 전용 충방전 핀이 요구되었다. 이는 생산 설비 비용을 증대시켜 원가를 높이는 요인이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형 원형전지를 별도의 충방전 핀을 사용하지 않고 충방전 공정을 수행할 수 있는 원형전지 충방전 지그를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그는, 외부로부터 전원이 공급되는 충방전 핀을 이용하여 소형 원형전지를 충방전하는데 이용되는 지그로서, 일측에는 상기 소형 원형전지가 착탈 가능하도록 개구부가 형성되는 지그 바디와; 도전성 소재로 마련되고, 상기 지그 바디의 타측에 장착되어 상기 소형 원형전지 상단과 일측이 접촉하는 접속부재를 포함하고, 상기 접속부재의 타측이 상기 충방전 핀과 접촉하여 상기 소형 원형전지를 충방전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 지그 바디에는 상기 접속부재가 안착되기 위한 안착 홈이 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 지그 바디에는 상기 안착 홈으로부터 삽입 홀이 관통 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 접속부재는 상기 안착 홈과 대응되는 형상으로 구비되며 상기 안착 홈에 안착하는 핀 접촉부와, 상기 핀 접촉부와 일체로 구비되며, 상기 핀 접촉부로부터 돌출 형성되며 상기 접속부재가 상기 안착 홈에 안착 시 상기 삽입 홀로 삽입되는 전지 접촉부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 지그 바디는 비도전성 소재로 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 지그 바디는 플라스틱으로 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 접속부재는 구리(Cu)로 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 지그 바디의 개구부의 단면적은 상기 소형 원형전지의 단면적에 대응되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 접속부재가 상기 지그 바디에 안착 시, 상기 핀 접촉부는 상기 지그 바디로부터 소정 높이로 돌출되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그에 따르면, 별도의 초소형 원형전지 전용의 충방전 핀을 사용하지 않고도 초소형 원형전지를 충방전할 수 있으며, 전지 직경에 따라 제작하여 여러 크기의 전지를 하나의 충방전 핀으로 호환하여 충방전할 수 있다.

도 1은 종래 원형전지의 충방전 공정을 도시한 도면.
도 2는 종래 충방전 핀을 이용하여 소형 원형전지의 충방전 공정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그의 충방전 모습을 되한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그의 지그 바디 및 접속부재가 분리된 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그의 지그 바디와 접속부재가 결합한 모습을 도시한 도면.
도 6은 도 5의 단면을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그 및 소형 원형전지를 도시한 도면.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원형전지 충방전 지그는 지그 바디(10)와, 접속부재(20)를 포함한다.

지그 바디(10)의 일측에는 개구부가 형성된다. 개구부는 소형 원형전지(200)가 착탈 가능하도록 마련된다. 이를 위하여 개구부의 내부 단면은 소형 원형전지(200)의 단면과 대응된다. 즉, 장착되는 소형 원형전지(200)의 단면적과 대응되는 단면적으로 개구부가 마련된다. 지그 바디(10)는 비도전성 소재, 예를 들어 플라스틱으로 마련된다. 지그 바디(10)의 개구부 타측에는 접속부재(20)가 안착되기 위한 안착 홈(11)이 마련된다.

안착 홈(11)은 지그 바디(10)의 개구부 타측에 마련된다. 안착 홈(11)은 원형의 단면을 갖는다. 이러한 안착홈의 일측에는 삽입 홀(13)이 관통 형성된다.

삽입 홀(13)은 안착 홈(11)에 관통 형성되어 지그 바디(10)의 개구부와 연통된다. 즉, 삽입 홀(13)을 통하여 후술할 접속부재(20)의 삽입 시, 지그 바디(10)의 개구부에 장착된 원형 전지(200)와 접속부재(20)가 접촉하게 된다. 삽입 홀(13)은 원형의 단면적을 가지며, 안착 홈(11)의 가운데에 형성되는 것이 바람직하다.

접속부재(20)는 지그 바디(10)의 타측, 즉 안착 홈(11)에 장착된다. 접속부재(20)는 도전성 소재, 예를 들어 구리로 마련된다. 이러한 접속부재(20)는 일측이 후술할 충방전 핀(100)과 접촉하고 타측이 소형 원형전지(200)에 접촉하여 충방전 핀(100)으로부터 공급되는 전류를 소형 원형전지(200)에 전달함으로써 소형 원형전지(200)를 충방전한다.

이와 같은 접속부재(20)를 보다 상세히 설명하면, 접속부재(20)는 안착 홈(11)과 대응되는 형상으로 구비되고 안착 홈(11)에 안착되는 핀 접촉부(21)와, 삽입 홀(13) 내로 삽입되는 전지 접촉부(23)를 포함한다.

핀 접촉부(21)는 안착 홈(11)에 안착되어 충방전 핀(100)과 접촉하는 부분이다. 핀 접촉부(21)는 안착홈의 단면과 대응되는 단면으로 구비되며, 접속부재(20)가 지그 바디(10)에 안착 시 핀 접촉부(21)는 지그 바디(10)로부터 소정 높이 돌출된다. 즉, 핀 접촉부(21)는 안착 홈(11)의 높이보다 길게 구비됨에 따라 안착 홈(11)에 안착 시, 안착 홈(11) 내로 완전히 삽입되는 것이 아니라 안착 홈(11)의 최상단으로부터 소정 높이 돌출된 상태가 된다(도 5 참조). 이러한 구조를 통하여, 충방전 핀(100)과 핀 접촉부(21)가 보다 용이하게 접촉할 수 있다. 이러한 핀 접촉부(21)와 일체로 전지 접촉부(23)가 돌출 형성된다.

전지 접촉부(23)는 핀 접촉부(21)와 일체로 형성되며 핀 접촉부(21)로부터 아래를 향하여 돌출 형성된다. 전지 접촉부(23)는 핀 접촉부(21)로부터 아래를 향하여, 즉 핀 접촉부(21)가 안착 홈(11)에 안착 시 삽입 홀(13) 내로 삽입되도록 연장 형성된다. 전지 접촉부(23)는 삽입 홀(13) 내로 삽입되기 위하여 삽입 홀(13)의 단면적과 대응되는 단면적으로 마련된다. 또한, 안착 홈(11)에 형성된 삽입 홀(13)의 위치와 마찬가지로 전지 접촉부(23)는 핀 접촉부(21)의 가운데에 형성되는 것이 바람직하다. 전지 접촉부(23)는 이에 삽입 홀(13) 내로 삽입되어 지그 바디(10)와 결합된 소형 원형전지(200)의 상단과 접촉한다.

이하에서는 상기와 같이 구비되는 원형전지(200) 충방전 지그의 사용에 대하여 설명한다. 우선, 지그 바디(10)의 상단 안착 홈(11)에 접속부재(20)를 안착시켜 지그 바디(10)와 접속부재(20)를 장착한다. 지그 바디(10)로의 접속부재(20) 안착 시 접속부재(20)의 핀 접촉부(21)가 안착 홈(11) 내에 안착되고, 접속부재(20)의 전지 접촉부(23)가 안착 홈(11)의 삽입 홀(13) 내로 삽입된다. 이와 같이 지그 바디(10)와 접속부재(20)가 결합한 후, 지그 바디(10)의 개구부로 충방전하고자 하는 원형전지(200)를 장착한다. 이 때 원형전지(200)는 측면 상단 일부는 지그 바디(10)의 내측면과 접하고, 원형전지(200)의 최상단은 전지 접촉부(23)와 접촉한다. 이와 같이 지그 바디(10)와 원형전지(200)가 결합되면, 외부로부터 전원이 공급되는 충방전 핀(100)이 하강하여 끝단이 핀 접촉부(21)와 접촉한다. 충방전 핀(100)과 접촉하는 핀 접촉부(21) 및 핀 접촉부(21)와 일체로 구비되는 전지 접촉부(23)는 도전성의 소재로 구비됨에 따라 충방전 핀(100)으로부터의 전류를 원형전지(200)로 전달하게 되어 충방전 공정을 수행하게 된다. 한편, 이러한 지그 바디(10)를 원형전지(200)의 사이즈에 맞추어 제작할 경우 하나의 충방전 핀(100)을 이용하여 여러 크기의 원형전지(200) 충방전 지그를 호환하여 사용할 수 있다. 이에, 하나의 충방전 핀(100)으로 다양한 사이즈로 구비되는 원형 전지(200)의 충방전 공정을 수행할 수 있으므로, 설비 비용을 절감하는 효과가 있다.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 지그 바디
11: 안착 홈
13: 삽입 홀
20: 접속부재
21: 핀 접촉부
23: 전지 접촉부

Claims

외부로부터 전원이 공급되는 충방전 핀을 이용하여 소형 원형전지를 충방전하는데 이용되는 지그로서,
일측에는 상기 소형 원형전지가 착탈 가능하도록 개구부가 형성되는 지그 바디와;
도전성 소재로 마련되고, 상기 지그 바디의 타측에 장착되어 상기 소형 원형전지 상단과 일측이 접촉하는 접속부재를 포함하고,
상기 접속부재의 타측이 상기 충방전 핀과 접촉하여 상기 소형 원형전지를 충방전하고,
상기 지그 바디에는 상기 접속부재가 안착되기 위한 안착 홈이 구비되고,
상기 지그 바디에는 상기 안착 홈으로부터 삽입 홀이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.
삭제
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청구항 1에 있어서,
상기 접속부재는 상기 안착 홈과 대응되는 형상으로 구비되며 상기 안착 홈에 안착하는 핀 접촉부와,
상기 핀 접촉부와 일체로 구비되며, 상기 핀 접촉부로부터 돌출 형성되며 상기 접속부재가 상기 안착 홈에 안착 시 상기 삽입 홀로 삽입되는 전지 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 지그 바디는 비도전성 소재로 구비되는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.
청구항 5에 있어서,
상기 지그 바디는 플라스틱으로 구비되는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 접속부재는 구리(Cu)로 구비되는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 지그 바디의 개구부의 단면적은 상기 소형 원형전지의 단면적에 대응되는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.
청구항 4에 있어서,
상기 접속부재가 상기 지그 바디에 안착 시, 상기 핀 접촉부는 상기 지그 바디로부터 소정 높이로 돌출되는 것을 특징으로 하는 원형전지 충방전 지그.