KR101778668B1 - 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그 - Google Patents

장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그 Download PDF

Info

Publication number
KR101778668B1
KR101778668B1 KR1020140082960A KR20140082960A KR101778668B1 KR 101778668 B1 KR101778668 B1 KR 101778668B1 KR 1020140082960 A KR1020140082960 A KR 1020140082960A KR 20140082960 A KR20140082960 A KR 20140082960A KR 101778668 B1 KR101778668 B1 KR 101778668B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
mounting member
battery
jig
assembling
Prior art date
Application number
KR1020140082960A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160004545A (ko
Inventor
공정표
박건태
추성춘
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020140082960A priority Critical patent/KR101778668B1/ko
Publication of KR20160004545A publication Critical patent/KR20160004545A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101778668B1 publication Critical patent/KR101778668B1/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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • 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
    • 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 전지셀들의 하단부가 각각 삽입되어 고정되고 수직 방향으로 연통되어 있는 복수의 장착홈들이 수평 배열된 구조로 형성되어 있는 전지셀 장착부재; 및 상기 전지셀 장착부재의 하부에 결합되어 있으며, 상기 장착홈들 중에서 하나 이상의 장착홈에 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 돌기부가 형성되어 있는 베이스 플레이트;를 포함하고 있어서, 전지팩의 제작을 위해 전지셀 장착부재의 장착홈들에 전지셀들을 삽입 고정할 때, 돌기부에 의해 돌출되는 전지셀을 분리하여 정배열된 전지셀 배열체를 취득하는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그를 제공한다.

Description

장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그 {Jig Having Mounting Grooves and Protrusions for Assembling Battery Cells}
본 발명은 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.
또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
이러한 이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지팩의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 소형 PC 등의 경우에는 출력 및 용량의 문제로 다수의 원통형 전지들을 병렬 및 직렬방식으로 연결한 전지팩의 사용이 요구된다.
일반적으로, 상기 원통형 전지는 용량 및 출력 측면에서 각형이나 폴리머 전지보다 바람직하다.
따라서, 노트북 컴퓨터, 소형 PC 등에 사용되는 전지팩은 다수의 원통형 전지들을 병렬 또는 직렬방식의 연결로 이루어진 전지셀 배열체에 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM)을 연결하여 팩 케이스 내지 케이스 부재의 내부에 탑재한 구조로 이루어져 있다.
이 때, 상기 전지셀 배열체는 다수의 원통형 전지셀들이 다배열 구조로 정렬된 형태로서, 팩 케이스의 내부에 탑재될 수 있다.
도 1에는 원통형 전지셀들이 다배열 구조로 정렬되어 있는 전지셀 배열체를 제작하기 위한 종래의 전지셀 조립용 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지셀 조립용 지그(100)는 전지셀 장착부재(120) 및 상기 전지셀 장착부재(120)의 하부에 결합되는 베이스 플레이트(130)를 포함하고 있다.
전지셀 장착부재(120)는 원통형 전지셀들(110)의 하단부가 각각 삽입되어 고정될 수 있도록 수직 방향으로 연통되어 있는 복수의 장착홈들(121)이 수평 배열된 구조로 형성되어 있다.
장착홈(121)은 수평 단면상 원형으로 형성되어 각각의 원통형 전지셀들(110)의 하단 및 측면 하부를 감싸도록 이루어져 있다.
상기 원통형 전지셀들(110)은 전지팩이 탑재되는 디바이스의 형상, 용도, 운영 환경 등에 따라 각각 다양한 배열 형태로 구성될 수 있는 바, 전지팩의 제작 과정에서, 소망하는 배열로 전지셀 장착부재(120)의 장착홈(121)에 장착되어야 함에도 불구하고, 상기 전지셀 장착부재(120)에 대한 원통형 전지셀들(110)의 장착 위치의 오인 등에 의해, 상기 소망하는 배열과 상이한 위치에 장착될 수 있으며, 이에 따라, 제품의 불량이 발생할 수 있다.
또한, 전지셀 장착부재(120)는 원통형 전지셀들(110)을 장착하기 전, 베이스 플레이트(130) 상에 볼트 등의 결합 부재에 의해 나사 결합으로 장착 및 고정되는 바, 이 때, 상기 나사 결합 간에 발생하는 볼트의 회전 토크(torque)로 인한 반발력에 의해, 전지셀 장착부재(120)가 베이스 플레이트(130) 상에서 회전(141, 142)하는 등 유동이 발생할 수 있어, 공정 시간이 지연되고, 이에 따라, 상기 전지셀 장착부재(120)의 유동을 방지하기 위한 별도의 고정이 요구되므로, 전체적인 제작 공정 간에 공정 부하가 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 베이스 플레이트 상에 전지셀 장착부재의 적어도 일부 장착홈에 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 돌기부를 형성함으로써, 전지셀 장착부재에 대한 전지셀들의 장착 위치의 오인에 의한 오배열(誤配列)을 방지하고, 정배열(正配列)된 전지셀 배열체를 보다 용이하게 취득할 수 있으며, 베이스 플레이트에 대한 전지셀 장착부재의 결합 시, 상기 전지셀 장착부재의 유동을 방지하고, 이에 따라, 공정 시간 지연 및 지나친 공정 부하를 방지함으로써, 전체적인 공정 효율을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 조립용 지그는,
전지셀들의 하단부가 각각 삽입되어 고정되고 수직 방향으로 연통되어 있는 복수의 장착홈들이 수평 배열된 구조로 형성되어 있는 전지셀 장착부재; 및
상기 전지셀 장착부재의 하부에 결합되어 있으며, 상기 장착홈들 중에서 하나 이상의 장착홈에 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 돌기부가 형성되어 있는 베이스 플레이트;
를 포함하고 있어서,
전지팩의 제작을 위해 전지셀 장착부재의 장착홈들에 전지셀들을 삽입 고정할 때, 돌기부에 의해 돌출되는 전지셀을 분리하여 정배열된 전지셀 배열체를 취득하는 구조로 형성되어 있다.
따라서, 베이스 플레이트 상에 형성된 돌기부를 통해, 전지셀 장착부재에 대한 전지셀들의 오배열을 방지하고, 정배열된 전지셀 배열체를 보다 용이하게 취득할 수 있으며, 베이스 플레이트에 대한 전지셀 장착부재의 결합 시, 상기 전지셀 장착부재의 유동을 방지하고, 이에 따라, 공정 시간 지연 및 지나친 공정 부하를 방지함으로써, 전체적인 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀 장착부재는 복수의 장착홈들이수평 배열된 구조로 성형될 수 있고, 전지셀의 하단 및 측면 하부를 안정적으로 감쌀 수 있는 소재라면, 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 수지 또는 금속으로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
한편, 상기 전지셀은 하단부가 전지셀 장착부재의 장착홈에 삽입되어 고정될 수 있는 구조의 전지셀로서, 상세하게는 원통형 전지셀일 수 있다.
이 때, 전지셀 장착부재의 장착홈은 상기 원통형 전지셀의 하단 및 측면 하부를 감싸도록 수평 단면상 원형으로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 원통형 전지셀은 전지셀 장착부재에 의해 안정적으로 지지된 상태에서 소망하는 상태로 배열될 수 있다.
또한, 상기 장착홈들 사이에는 전지셀의 측면을 지지하는 하나 이상의 가이드부가 상향 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
이 때, 상기 가이드부는 인접한 3개 또는 4개의 장착홈들 사이에 돌출되어 있는 가이드 봉, 및 상기 가이드 봉으로부터 수평 연장되어 있고 인접한 2개의 장착홈들 사이에 돌출되어 있는 가이드 벽을 포함하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 전지셀 장착부재에서 서로 인접한 장착홈들은 이들 사이에 돌출되어 있는 가이드 부에 의해 보다 확실하게 구획될 수 있다.
또한, 상기 가이드부는 상부 방향으로 폭이 좁아지는 상향 테이퍼 구조로 형성되어 있을 수 있다.
여기서, 상기 테이퍼 구조는 가이드 부의 중심축에 대하여 양측의 경사가 서로 대칭되어 있는 구조를 의미한다.
따라서, 전지셀을 전지셀 장착부재의 장착홈에 장착하는 경우, 보다 간단하고 용이하게 소망하는 장착홈에 장착할 수 있으며, 이에 따라, 전지셀 배열체의 제작에 소요되는 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 상기 돌기부는 전지셀 장착부재의 장착홈에 삽입되어, 상기 전지셀 장착부재의 유동을 방지할 수 있는 구조라면, 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 장착홈의 내측 공간에 대응하는 형상으로 이루어져 있는 구조일 수 있다.
이 때, 상기 돌기부는 수평 단면상으로 직사각형, 원, 또는 타원 형상으로 이루어져 있는 구조일 수 있다.
다시 말해, 상기 돌기부는 반드시 상기 장착홈의 내측 공간과 동일한 형상일 필요는 없으며, 전지셀 장착부재의 장착홈에 삽입되어, 상기 전지셀 장착부재의 유동을 방지할 수 있도록, 상기 장착홈의 내측 공간에 대응하는 형상으로서, 상기 장착홈의 내벽을 지지할 수 있는 구조라면, 그 형상이 크게 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 돌기부는 전지셀 장착부재와 접하는 베이스 플레이트의 일면에서 상기 전지셀 장착부재 방향으로 돌출되어 있는 구조로 형성되어 있는 바, 상세하게는, 돌출 핀(pin) 구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
이러한 경우에, 상기 돌기부의 돌출 높이는 장착홈의 깊이의10% 내지 90%의 크기로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
만일, 상기 돌기부의 돌출 높이가 장착홈의 깊이의 10% 미만일 경우, 볼트 등의 결합 부재를 이용한 나사 결합에 의해 베이스 플레이트 상에 전지셀 장착부재를 결합 시, 전지셀 장착부재의 장착홈에 삽입된 베이스 플레이트의 돌기부에 의해 전지셀 장착부재가 안정적으로 고정될 수 없어, 상기 전지셀 장착부재의 유동을 방지할 수 없다. 이와 반대로, 상기 돌기부의 돌출 높이가 장착홈의 깊이의 90%를 초과할 경우, 장착 위치의 오인으로 인해 오배열된 전지셀이 다른 전지셀들에 비해 지나치게 돌출된 상태에서, 장착홈에 안정적으로 고정될 수 없으므로, 전지셀 배열 과정에서, 상기 오배열된 전지셀이 유동되면서, 정배열된 인접한 전지셀들을 건드릴 수 있으며, 이에 따라, 상기 정배열된 전지셀을 장착홈으로부터 이탈시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 돌기부는 베이스 플레이트의 상면에서, 베이스 플레이트와 일체형으로 형성되어 있는 구조일 수 있으나, 이러한 경우, 전지셀의 배열 구조에 따라, 상기 전지셀의 배열 구조에 맞는 베이스 플레이트를 각각 따로 제작해야 하는 문제점이 있으므로, 상기 돌기부는 베이스 플레이트의 상면에 착탈 가능하도록 형성되어 있는 구조일 수 있다.
이에 따라, 상기 전지셀 장착부재의 장착홈들에 대응하는 베이스 플레이트의 상면에는 각각, 상기 돌기부가 장착되어 고정되는 돌기 고정부가 형성되어 있는 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 돌기 고정부는 전지셀 장착부재와 대면하는 베이스 플레이트의 상면에서, 전지셀 장착부재의 장착홈들에 대응하는 부위에 각각 형성되어 있으며, 소망하는 전지셀의 배열에 따라, 돌기부를 상기 돌기 고정부에 착탈 가능하도록 형성함으로써, 전지셀의 배열에 따라, 유동적으로 돌기부의 위치를 조절할 수 있다.
한편, 상기 전지셀 장착부재는 전지셀이 장착홈에 장착되기 전, 베이스 플레이트의 상면에 결합되는 바, 상기 결합은 볼트 등의 결합 부재에 의한 나사 결합으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전지셀 장착부재의 하면 및 베이스 플레이트의 상면 중의 하나에는 체결구가 형성되어 있고, 나머지 하나에는 상기 체결구가 삽입되는 체결홈이 형성되어 있어서, 상기 체결구 및 체결홈의 결합에 의해 베이스 플레이트 상에 전지셀 장착부재가 기계적으로 결합되는 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 전지셀 장착부재가 볼트 등의 결합 부재에 의한 나사 결합으로 베이스 플레이트의 상면에 결합되는 경우, 전지셀 장착부재의 장착홈에 삽입되어 있는 베이스 플레이트의 돌기부에 의해, 상기 전지셀 장착부재가 안정적으로 고정되므로, 볼트의 회전 토크(torque)로 인해 발생하는 반발력에 의한 전지셀 장착부재의 유동을 방지할 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 전지셀 조립용 지그는 상기 전지셀 장착부재의 유동을 미연에 방지할 수 있도록 전지셀 장착부재의 하면 및 베이스 플레이트의 상면에 서로 대응하는 체결구 및 체결홈을 각각 형성함으로써, 상기 체결구 및 체결홈의 결합에 의해 베이스 플레이트 상에 전지셀 장착부재가 기계적으로 결합되는 구조일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전지셀 조립용 지그에 의해 배열되는 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀 조립용 지그를 사용하여 조립되는 복수의 전지셀들을 포함하는 구조의 전지팩 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스 내지 장치들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 조립용 지그는, 베이스 플레이트의 상면에 전지셀 장착부재의 적어도 일부 장착홈에 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 돌기부를 형성함으로써, 전지셀 장착부재에 대한 전지셀들의 장착 위치의 오인에 의한 오배열을 방지하고, 정배열된 전지셀 배열체를 보다 용이하게 취득할 수 있으며, 베이스 플레이트에 대한 전지셀 장착부재의 결합 시, 상기 전지셀 장착부재의 유동을 방지하고, 이에 따라, 공정 시간 지연 및 지나친 공정 부하를 방지함으로써, 전체적인 공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 원통형 전지셀들이 다배열 구조로 정렬되어 있는 전지셀 배열체를 제작하기 위한 종래의 전지셀 조립용 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 조립용 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다;
도 3은 도 2의 전지셀 조립용 지그를 구성하는 전지셀 장착부재에 상향 돌출되어 있는 가이드 부의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 2의 전지셀 조립용 지그를 구성하는 베이스 플레이트의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 5는 도 4의 베이스 플레이트에 장착되어 있는 돌기부의 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다;
도 6 및 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 조립용 지그에 의해 제작된 정배열된 전지셀 배열체 및 오배열된 전지셀 배열체를 각각 포함하고 있는 전지셀 조립용 지그를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 조립용 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 전지셀 조립용 지그(200)는 전지셀 장착부재(220) 및 상기 전지셀 장착부재(220)의 하부에 결합되는 베이스 플레이트(230)를 포함하고 있다.
전지셀 장착부재(220)는 원통형 전지셀들(210)의 하단부가 각각 삽입되어 고정될 수 있도록 수직 방향으로 연통되어 있는 복수의 장착홈들(221)이 수평 배열된 구조로 형성되어 있다.
장착홈(221)은 수평 단면상 원형으로 형성되어 원통형 전지셀(210)의 하단 및 측면 하부를 감싸도록 이루어져 있다.
원통형 전지셀들(210)에 대면하는 전지셀 장착부재(220)의 상면에는 장착홈들 사이에서 전지셀의 측면을 지지하는 가이드부들(222)이 상향 돌출되어 있다.
베이스 플레이트(230)는 전지셀 장착부재(220)의 하부에 결합되며, 전지셀 장착부재(220)와 대면하는 베이스 플레이트(230)의 상면에는 전지셀 장착부재(220)의 장착홈들(221) 중 일부에 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 돌기부(231)가 형성되어 있다.
도 3에는 도 2의 전지셀 조립용 지그를 구성하는 전지셀 장착부재에 상향 돌출되어 있는 가이드 부의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 가이드부(222)는 하나의 가이드 봉(222a) 및 상기 가이드 봉(222a)으로부터 수평 연장되어 있는 4개의 가이드 벽들(222b, 222c, 222d, 222e)을 포함하고 있다.
가이드 봉(222a)은 인접한 4개의 장착홈들 사이에 돌출되어 있다.
가이드 벽들(222b, 222c, 222d, 222e)은 가이드 봉(222a)으로부터 수평 연장되어, 인접한 2개의 장착홈들(221a, 221b, 221c, 221d) 사이에 각각 돌출되어 있으며, 이에 따라, 각각의 장착홈들(221a, 221b, 221c, 221d)은 가이드 벽들(222b, 222c, 222d, 222e)에 의해 서로 개별적으로 구획되어 있다.
또한, 각각의 가이드 벽들(222b, 222c, 222d, 222e)은 정면에서 바라본 형상이 수직 삼각형 형상으로서, 가이드부(222)는 전체적으로 상부 방향으로 폭이 좁아지는 상향 테이퍼 구조로 형성되어 있다.
따라서, 장착홈들(221a, 221b, 221c, 221d)에 전지셀들을 각각 장착하는 경우, 각각의 전지셀들은 가이드부(222)에 의해 소망하는 위치의 장착홈들(221a, 221b, 221c, 221d)로 보다 용이하게 유도될 수 있으며, 이에 따라, 전지셀 장착 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 4에는 도 2의 전지셀 조립용 지그를 구성하는 베이스 플레이트의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 베이스 플레이트(230)에는 전지셀 장착부재의 장착홈들 중에서 5개의 장착홈들에 각각 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 5개의 돌기부(231)가 형성되어 있다.
돌기부(231)는 전지셀 장착부재의 장착홈의 내측 공간에 대응하는 형상으로서, 수평 단면상으로 원형으로 이루어져 있으며, 돌출 핀 구조로 형성되어 있다.
전지셀 장착부재의 장착홈들에 대응하는 베이스 플레이트(230)의 상면에는 각각, 상기 돌기부(231)가 장착되어 고정되는 돌기 고정부(232)가 형성되어 있다.
돌기 고정부(232)는 수평 단면상으로 전체적으로 원형을 이루도록, 각각의 사이가 이격되어 있는 3개의 슬릿들(232a, 232b, 232c)로 이루어져 있다.
돌기부(231)에는 상기 돌기 고정부(232)의 슬릿들(232a, 232b, 232c)에 각각 삽입되도록, 상기 슬릿들(232a, 232b, 232c)의 형상에 대응하는 형상의 삽입 고정부(231a)를 포함하고 있다.
따라서, 돌기부(231)의 삽입 고정부(231a)가 베이스 플레이트(230)의 상면에 형성되어 있는 돌기 고정부(232)에 삽입됨으로써, 상기 돌기부(231)가 안정적으로 장착되어 고정될 수 있다.
또한, 돌기 고정부(232)는 전지셀 장착부재의 모든 장착홈들에 대응하는 부위에 형성되어 있다,
따라서, 소망하는 전지셀 배열체의 배열에 따라, 각각 별도의 돌기부(231)가 형성되어 있는 베이스 플레이트(230)를 제작할 필요 없이, 하나 이상의 돌기부(231)를 소망하는 위치의 돌기 고정부(232)에 장착 및 고정함으로써, 소망하는 전지셀 배열체에 대응하는 돌기부(231)의 배열을 형성할 수 있고, 이에 따라, 전지셀 배열체의 제작을 위한 전지셀 조립용 지그의 제작에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 5에는 도 4의 베이스 플레이트에 장착되어 있는 돌기부의 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 돌기부(231)는 베이스 플레이트(230)의 돌기 고정부에 의해, 상기 베이스 플레이트(230)의 상면에 장착 및 고정되어 있다.
베이스 플레이트(230)의 상면에는 전지셀 장착부재(220)가 결합되어 있고, 돌기부(231)는 대응하는 전지셀 장착부재(220)의 장착홈(221)에 삽입되어 있으며, 이 때, 상기 장착홈(221) 내에서 돌기부(231)의 돌출 높이(h1)는 장착홈(221)의 깊이(h2)의 10% 내지 90%의 크기로 형성되어 있으며, 상세하게는, 약 70%의 크기로 형성되어 있다.
따라서, 베이스 플레이트(230) 상에서 전지셀 장착부재(220)의 유동이 방지되고, 상기 돌기부(231)가 형성되어 있는 장착홈(221)에 전지셀이 오배열 될 경우, 상기 오배열된 전지셀을 정배열된 전지셀에 비해 돌출시킴으로써, 작업자로 하여금 오배열된 전지셀의 위치를 인식할 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 조립용 지그에 의해 제작된 정배열된 전지셀 배열체 및 오배열된 전지셀 배열체를 각각 포함하고 있는 전지셀 조립용 지그를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 전지셀 조립용 지그들(600, 700)은 베이스 플레이트(630, 730)의 상면에 장착된 전지셀 장착부재(620, 720)를 각각 포함하고 있고, 상기 전지셀 조립용 지그들(600, 700)에는, 상기 지그들(600, 700)에 의해 제작된 전지셀 배열체들(610, 710)이 전지셀 장착부재(620, 720)의 장착홈에 각각 장착되어 있다.
전지셀 배열체들(610, 710)은 전체적으로, 배열 내에서 일부 위치들(610a, 610b, 710a, 710b, 710c)에 전지셀이 배열되어 있지 않은 상태의 9×3의 배열을 각각 가지고 있다.
이 때, 상기 전지셀이 배열되어 있지 않은 위치들(610a, 610b)에는 전지셀 장착부재(620)의 장착홈에 베이스 플레이트(620)의 돌기부가 삽입되어 있어, 전지셀 배열체(610)가 정배열될 경우, 모든 전지셀들의 높이가 동일하다.
반면에, 전지셀 배열체(710)가 오배열될 경우, 오배열된 전지셀들(711, 712)은 베이스 플레이트(730)의 돌기부에 의해, 정배열된 전지셀들에 비해 높이 돌출된다.
따라서, 작업자는, 상기 전지셀 배열체(610, 710)를 구성하는 전지셀들의 돌출 높이 차이에 의해, 오배열된 전지셀들(711, 712)을 용이하게 인식할 수 있고, 이에 따라, 돌기부에 의해 돌출되는 오배열된 전지셀들(711, 712)을 분리하여 정배열된 전지셀 배열체를 취득할 수 있으며, 전지셀의 오배열에 따른 제품의 불량률을 없앨 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (16)

  1. 원통형 전지셀들의 하단부가 각각 삽입되어 고정되고 수직 방향으로 연통되어 있는 복수의 장착홈들이 수평 배열된 구조로 형성되어 있는 전지셀 장착부재; 및
    상기 전지셀 장착부재의 하부에 결합되어 있으며, 상기 장착홈들 중에서 하나 이상의 장착홈에 삽입되도록 상향 돌출되어 있는 돌기부가 형성되어 있는 베이스 플레이트;
    를 포함하고 있어서,
    전지팩의 제작을 위해 전지셀 장착부재의 장착홈들에 전지셀들을 삽입 고정할 때, 돌기부에 의해 돌출되는 전지셀을 분리하여 정배열된 전지셀 배열체를 취득하고,
    상기 전지셀 장착부재의 장착홈들에 대응하는 베이스 플레이트의 상면에는 각각, 상기 돌기부가 장착되어 고정되는 돌기 고정부가 형성되어 있으며, 상기 돌기 고정부는 전지셀 장착부재의 모든 장착홈들에 대응하는 부위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 장착부재는 수지 또는 금속으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 장착홈은 상기 원통형 전지셀의 하단 및 측면 하부를 감싸도록 수평 단면상 원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 장착홈들 사이에는 전지셀의 측면을 지지하는 하나 이상의 가이드부가 상향 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 하는 전지셀 조립용 지그.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 가이드부는 인접한 3개 또는 4개의 장착홈들 사이에 돌출되어 있는 가이드 봉, 및 상기 가이드 봉으로부터 수평 연장되어 있고 인접한 2개의 장착홈들 사이에 돌출되어 있는 가이드 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 가이드부는 상부 방향으로 폭이 좁아지는 상향 테이퍼 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하는 전지셀 조립용 지그.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부는 장착홈의 내측 공간에 대응하는 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 돌기부는 수평 단면상으로 직사각형, 원, 또는 타원 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부는 돌출 핀(pin) 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부의 돌출 높이는 장착홈의 깊이의10% 내지 90%의 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 장착부재의 하면 및 베이스 플레이트의 상면 중의 하나에는 체결구가 형성되어 있고, 나머지 하나에는 상기 체결구가 삽입되는 체결홈이 형성되어 있어서, 상기 체결구 및 체결홈의 결합에 의해 베이스 플레이트 상에 전지셀 장착부재가 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지셀인 것을 특징으로 하는 전지셀 조립용 지그.
  15. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 11 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 하나에 따른 전지셀 조립용 지그를 사용하여 조립되는 복수의 전지셀들을 포함하는 구조의 전지팩.
  16. 제 15 항에 따른 전지팩을 포함하는 디바이스.
KR1020140082960A 2014-07-03 2014-07-03 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그 KR101778668B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140082960A KR101778668B1 (ko) 2014-07-03 2014-07-03 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140082960A KR101778668B1 (ko) 2014-07-03 2014-07-03 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160004545A KR20160004545A (ko) 2016-01-13
KR101778668B1 true KR101778668B1 (ko) 2017-09-14

Family

ID=55172481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140082960A KR101778668B1 (ko) 2014-07-03 2014-07-03 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101778668B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019093671A1 (ko) * 2017-11-09 2019-05-16 주식회사 엘지화학 2차 전지 셀 모듈 및 그 조립 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6798432B2 (ja) * 2017-06-20 2020-12-09 トヨタ自動車株式会社 組電池、電池モジュール及び組電池の製造方法
US11239524B2 (en) * 2017-12-26 2022-02-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cell module
KR102069510B1 (ko) * 2018-07-30 2020-01-23 주식회사 이트라이언 난연성 소재로 구성된 배터리팩모듈 및 배터리팩

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000114797A (ja) * 1998-10-08 2000-04-21 Sanyo Electric Co Ltd ワークバックアップ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000114797A (ja) * 1998-10-08 2000-04-21 Sanyo Electric Co Ltd ワークバックアップ装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019093671A1 (ko) * 2017-11-09 2019-05-16 주식회사 엘지화학 2차 전지 셀 모듈 및 그 조립 방법
KR20190052894A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 주식회사 엘지화학 2차 전지 셀 모듈 및 그 조립 방법
CN110770934A (zh) * 2017-11-09 2020-02-07 株式会社Lg化学 二次电池单元模块及其组装方法
JP2020521284A (ja) * 2017-11-09 2020-07-16 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池セルモジュールおよびその組立方法
KR102223809B1 (ko) * 2017-11-09 2021-03-04 주식회사 엘지화학 2차 전지 셀 모듈 및 그 조립 방법
JP7062168B2 (ja) 2017-11-09 2022-05-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池セルモジュールおよびその組立方法
US11329308B2 (en) 2017-11-09 2022-05-10 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery cell module and assembling method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160004545A (ko) 2016-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2765632B1 (en) Battery module assembly having improved reliability and medium or large-sized battery pack including same
EP2624334B1 (en) Battery pack having a compact structure
JP5357853B2 (ja) 電池モジュール
JP5449236B2 (ja) バッテリ・モジュール
US9203065B2 (en) Battery module
KR101359710B1 (ko) 전지 장착용 케이스 및 이를 구비한 전지 어셈블리
EP2562842B1 (en) Battery module
CN108140763B (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的汽车
US9455425B2 (en) Battery module
US20140295235A1 (en) Battery module
EP2571078A2 (en) Battery module
EP3151307A1 (en) Battery module and battery pack comprising same
EP2521204A1 (en) Battery module
JP2018006314A (ja) 電池サブモジュールキャリア、電池サブモジュール、電池システムおよび自動車
KR101683208B1 (ko) 이차 전지 및 전지 모듈
US9660233B2 (en) Base plate of battery module assembly with novel structure
KR20170062845A (ko) 구성이 간소화된 단위모듈을 포함하고 있는 전지모듈
KR101778668B1 (ko) 장착홈 및 돌기부를 포함하는 전지셀 조립용 지그
KR20170021130A (ko) 홀더를 갖는 전지 모듈
KR20190009340A (ko) 커버 어셈블리를 포함한 배터리 모듈
KR102019884B1 (ko) 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
JP2014022239A (ja) 電池パック
JP2014022238A (ja) 電池パック
KR102232118B1 (ko) 접속부재 고정부를 포함하고 있는 전지셀 용접 지그
KR101794940B1 (ko) 볼 플런저를 구비한 지그를 포함하는 전지팩 제조 장치

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