KR101779948B1 - Pressure Device for Battery Cell Comprising Joint Part and Rotation Fixing Part - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캐리어 지그 및 다이를 포함하는 전지셀 이동 장치에서 다수의 전지셀들에 대해 소정의 연속 작업을 수행하기 위한 가압 장치로서, 상기 캐리어 지그는 상부가 개방되어 있는 장방형의 구조로 이루어져 있고, 전극단자가 상부로 노출된 상태로 다수의 전지셀들이 일정한 간격으로 직립 장착될 수 있도록 내면에 장착 홈이 형성되어 있으며, 상기 전지셀 장착 간격으로 일측 외면에 그루브가 형성되어 있고, 상기 다이는 상기 캐리어 지그의 그루브가 형성되어 있는 외면의 대향면을 탄력적으로 가압하는 탄성 가압부재, 및 상기 캐리어 지그의 그루브가 탄력적으로 맞물릴 수 있도록 상기 그루브에 대응하는 면에 일련의 결합 홈이 형성되어 있는 탄성 결합부재를 포함하며, 상기 가압 장치는 상기 캐리어 지그의 외면에 착탈 가능하게 장착되어, 상기 다이의 탄성 가압부재와 탄성 결합부재 사이에 캐리어 지그를 장착한 상태에서 캐리어 지그를 진행방향으로 가압하여, 상기 그루브의 형성 간격으로 탄성 결합부재를 따라 한 스탭씩 이동시켜 캐리어 지그 상에 장착되어 있는 전지셀들에 대해 소정의 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록, 캐리어 지그의 외면 중의 제 1 면과 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 밀착되는 제 1 결합부, 상기 제 2 면의 대향 면인 제 3 면에 밀착되는 제 2 결합부, 및 상기 제 1 결합부가 제 1 면 및 제 2 면에 밀착된 상태에서 제 2 결합부를 회전하여 제 3 면에 밀착시키는 회전 고정부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressurizing apparatus for performing a predetermined continuous operation on a plurality of battery cells in a battery cell moving apparatus including a carrier jig and a die, wherein the carrier jig has a rectangular- Wherein a plurality of battery cells are formed on the inner surface of the battery case so that the plurality of battery cells can be mounted upright at regular intervals while the electrode terminals are exposed upwardly, An elastic pressing member for elastically pressing the opposing face of the outer surface of the carrier jig on which the groove is formed; and an elastic pressing member having a series of coupling grooves formed on the surface corresponding to the groove so that the groove of the carrier jig can be elastically engaged And the pressing device is detachably mounted on the outer surface of the carrier jig , The carrier jig is pressed in the advancing direction in a state in which the carrier jig is mounted between the elastic pressing member of the die and the elastic engaging member so that the carrier jig is moved stepwise along the elastic engaging member at the interval of forming the grooves, A first engaging portion which is in close contact with a first surface of the outer surface of the carrier jig and a second surface adjacent to the first surface so as to continuously perform a predetermined operation on the battery cells, And a rotation fixing part for rotating the second engaging part in a state in which the first engaging part is in tight contact with the first surface and the second surface and bringing the second engaging part into close contact with the third surface To a pressurizing device.
Description
본 발명은 전지셀 가압 장치, 이를 포함하는 전지팩 제조 장치, 및 이를 이용하여 제조된 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell pressurizing apparatus, a battery pack manufacturing apparatus including the same, and a battery pack manufactured using the same.
최근 사용량이 증가하고 있는 리튬 이차전지는 각종 가연성 물질들을 내장하고 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 리튬 이차전지의 전지팩에는 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 전지셀에 접속된 상태로 탑재되어 있다.Lithium rechargeable batteries, which have recently increased in use, contain various combustible materials and have a drawback in safety due to the risk of overheating, explosion, etc. due to overcharging, overcurrent, and other physical external impacts. Accordingly, a positive temperature coefficient (PTC) element, a protection circuit module (PCM), or the like is connected to the battery cell as a safety element that can effectively control an abnormal state such as overcharging or overcurrent in a battery pack of a lithium secondary battery As shown in FIG.
일반적으로 PCM 등은 도전성 니켈 플레이트를 매개로 하여 용접 방식으로 전지셀에 연결된다. 즉, PCM의 전극 탭에 니켈 플레이트를 각각 용접하여 접속한 다음, 그러한 니켈 플레이트를 전지셀의 전극단자에 각각 용접하는 방법으로 PCM을 전지셀에 연결하여 전지팩을 제조한다.Generally, the PCM and the like are connected to the battery cell through a conductive nickel plate as a welding method. That is, a PCM is connected to a battery cell by welding a nickel plate to an electrode tab of a PCM, and then connecting the nickel plate to an electrode terminal of the battery cell.
이러한 PCM을 포함한 안전소자들은 전극단자와 전기적 접속을 유지하면서 동시에 전지셀의 다른 부분과는 전기적 절연상태를 유지하여야 한다. 이러한 접속 형태를 구현하기 위해서는 다수 개의 절연성 장착부재 또는 다수의 부품들이 요구된다.Such safety devices, including PCM, should maintain electrical connection with the electrode terminals while at the same time maintaining electrical isolation from other parts of the battery cell. In order to implement this type of connection, a plurality of insulating mounting members or a plurality of parts are required.
한편, PCM과 같은 보호회로부재 등의 부품을 전지셀의 상단에 결합하는 작업은 용접라인에서 이루어진다. 이러한 용접라인의 구성은 필요에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 클래드 메탈의 장착 및 용접 공정, 절연성 장착부재의 장착 및 용접 공정, 보호회로모듈의 장착 공정, 절연성 상단 캡의 장착 공정 등으로 이루어진다.On the other hand, the operation of coupling the components such as the protective circuit member such as the PCM to the upper end of the battery cell is performed in the welding line. The construction of such a welding line may be varied according to need, but generally includes mounting and welding of clad metal, mounting and welding of insulating mounting members, mounting of a protective circuit module, and mounting of an insulating upper cap.
다만, 상기와 같은 공정들 대다수가 수동으로 작업하게 되어 있어서, 많은 작업인원이 필요하고, 그에 따라 전지의 제조비용이 증가하는 문제점이 있다. 종래에는 작업자가 전지셀들에 개별적으로 절연성 장착부재를 탑재하고 일 단위의 전지셀을 용접장치 상에 위치시킨 후 용접기를 작동시켜 전지셀의 전극단자와 절연성 장착부재에 게재된 금속 플레이트의 용접 작업을 수행하였다.However, since a large number of the above processes are manually operated, a large number of workers are required, which increases the manufacturing cost of the battery. Conventionally, a worker mounts an insulating mounting member on battery cells individually, places one unit of battery cells on a welding apparatus, and then operates a welding machine so that electrode terminals of the battery cells and welding work of metal plates Respectively.
이보다 진일보한 방법으로서, 소정의 장치에 다수의 전지셀들을 장착한 후, 이를 용접장치로 이동시켜 용접 작업을 수행하는 방법이 개발되었다.As a more advanced method, a method has been developed in which a plurality of battery cells are mounted on a predetermined apparatus, and then the battery cells are moved to a welding apparatus to perform a welding operation.
특히, 한국 등록 특허 제1188628호에는 다수의 전지셀들을 장착한 소정의 장치를 탄력적으로 가압하는 탄성 가압부재와 일련의 홈이 형성되어 있는 탄성 결합부재를 포함하는 다이를 이용하여 전지셀들을 일정 간격으로 이동시킴으로써, 연속적인 용접 작업을 용이하게 할 수 있는 기술이 개시되어 있다.Particularly, Korean Patent No. 1188628 discloses a method for manufacturing a battery, which uses a die including an elastic pressing member for elastically pressing a predetermined device equipped with a plurality of battery cells and an elastic engagement member having a series of grooves, Thereby enabling a continuous welding work to be facilitated.
그러나, 상기와 같은 기술을 이용하는 경우에도 완전 자동화 공정에는 많은 비용이 필요하기 때문에, 실제 공정에서는 작업자가 수동으로 전지셀들을 가압하여 순차적으로 이동시키는 것이 일반적이며, 이 경우, 용접 작업을 수행하는 작업자에게 많은 피로감을 주게 되어, 전지팩 제조 공정의 효율을 저하시키는 요인으로 지적되고 있는 실정이다.However, even if the above-described technique is used, a large amount of cost is required for a fully automated process. Therefore, in an actual process, it is general that a worker manually presses and sequentially moves battery cells. In this case, Which is a cause of lowering the efficiency of the battery pack manufacturing process.
따라서, 많은 비용을 들이지 않으면서도 용접작업을 수행하는 작업자의 피로감을 덜어, 전지팩 제조공정의 효율성을 향상시키는 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a technique for improving the efficiency of the battery pack manufacturing process by relieving the fatigue of the workers who perform the welding work without much cost.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 거듭한 끝에, 소정의 결합부들과 회전 고정부를 구비한 가압 장치를 개발하였고, 이러한 가압 장치를 이용하는 경우, 종래의 문제점을 근본적으로 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have developed a pressing device having predetermined engaging portions and rotation fixing portions and can solve the conventional problems fundamentally when such a pressing device is used And have completed the present invention.
따라서, 본 발명은 캐리어 지그 및 다이를 포함하는 전지셀 이동 장치에서 다수의 전지셀들에 대해 소정의 연속 작업을 수행하기 위한 가압 장치로서,Accordingly, the present invention provides a pressing device for performing a predetermined continuous operation on a plurality of battery cells in a battery cell moving device including a carrier jig and a die,
상기 캐리어 지그는 상부가 개방되어 있는 장방형의 구조로 이루어져 있고, 전극단자가 상부로 노출된 상태로 다수의 전지셀들이 일정한 간격으로 직립 장착될 수 있도록 내면에 장착 홈이 형성되어 있으며, 상기 전지셀 장착 간격으로 일측 외면에 그루브가 형성되어 있고,The carrier jig is formed in a rectangular shape having an open upper portion. A mounting groove is formed on the inner surface of the carrier jig so that a plurality of battery cells can be erected upright at regular intervals with the electrode terminals exposed upward. Grooves are formed on one outer surface at an installation interval,
상기 다이는 상기 캐리어 지그의 그루브가 형성되어 있는 외면의 대향면을 탄력적으로 가압하는 탄성 가압부재, 및 상기 캐리어 지그의 그루브가 탄력적으로 맞물릴 수 있도록 상기 그루브에 대응하는 면에 일련의 결합 홈이 형성되어 있는 탄성 결합부재를 포함하며,The die includes an elastic pressing member for elastically pressing the opposing face of the outer surface of the carrier jig on which the groove is formed, and a series of coupling grooves on the surface corresponding to the groove so that the groove of the carrier jig can be elastically engaged And an elastic coupling member formed thereon,
상기 가압 장치는 상기 캐리어 지그의 외면에 착탈 가능하게 장착되어, 상기 다이의 탄성 가압부재와 탄성 결합부재 사이에 캐리어 지그를 장착한 상태에서 캐리어 지그를 진행방향으로 가압하여, 상기 그루브의 형성 간격으로 탄성 결합부재를 따라 한 스탭씩 이동시켜 캐리어 지그 상에 장착되어 있는 전지셀들에 대해 소정의 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록,Wherein the pressing device is detachably mounted on the outer surface of the carrier jig and presses the carrier jig in the advancing direction in a state where the carrier jig is mounted between the elastic pressing member of the die and the elastic engaging member, In order to continuously perform a predetermined operation on the battery cells mounted on the carrier jig by moving the stepping member along the elastic coupling member,
캐리어 지그의 외면 중의 제 1 면과 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 밀착되는 제 1 결합부, 상기 제 2 면의 대향 면인 제 3 면에 밀착되는 제 2 결합부, 및 상기 제 1 결합부가 제 1 면 및 제 2 면에 밀착된 상태에서 제 2 결합부를 회전하여 제 3 면에 밀착시키는 회전 고정부를 포함하는 것으로 구성되어 있다.A first engaging portion which is in close contact with a first surface of the outer surface of the carrier jig and a second surface adjacent to the first surface, a second engaging portion which is brought into close contact with a third surface which is an opposed surface of the second surface, And a rotation fixing part for tightly attaching the second engaging part to the third surface in a state of being in close contact with the first surface and the second surface.
이러한 가압 장치는, 전지셀들에 대한 연속 작업의 수행 시, 작업자가 양 손으로 직접 캐리어 지그를 이동시키는 대신, 가압 장치를 한 손으로 잡은 상태에서 캐리어 지그를 이동시킬 수 있고, 작업자에게 그립의 안정감을 제공하여 손의 피로감을 감소시킬 수 있으며, 캐리어 지그에 대한 탈부착이 용이하다. 결과적으로, 전지팩의 제조 작업 능률 및 공정 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.Such a pressurizing device can move the carrier jig while holding the pressing device with one hand, instead of moving the carrier jig directly with both hands at the time of performing continuous operation with respect to the battery cells, It is possible to reduce the fatigue of the hand by providing a sense of stability, and it is easy to attach and detach to and from the carrier jig. As a result, manufacturing efficiency and process efficiency of the battery pack can be remarkably improved.
하나의 구체적인 예에서, 상기 캐리어 지그는 직육면체 구조로 이루어져 있고, 4개의 측면들 중에서 장변의 양 측면들 중의 하나가 제 1 면이며, 단변인 후면이 제 2 면이고 전면이 제 3 면일 수 있다.In one specific example, the carrier jig has a rectangular parallelepiped structure, and one of both sides of the long side of the four sides may be the first side, the short side may be the second side, and the front side may be the third side.
상기 제 1 결합부는, 예를 들어, 평면상으로 제 1 면의 적어도 일부와 제 2 면의 적어도 일부에 밀착되는 구조의 “ㄱ”자 형상의 본체와, 상기 본체로부터 외향 연장된 회전 연결부를 포함하는 구조일 수 있다.The first engagement portion includes, for example, a "? &Quot; -shaped main body of a structure that is in close contact with at least a portion of the first surface and at least a portion of the second surface in a plane, and a rotation connection portion extending outwardly from the main body Lt; / RTI >
상기 제 2 결합부는, 예를 들어, 평면상으로 제 1 면의 적어도 일부와 제 3 면의 적어도 일부에 밀착되는 구조의 “ㄴ”자 형상의 본체와, 상기 본체로부터 외향 연장된 회전 연결부를 포함하는 구조일 수 있다.The second engagement portion includes, for example, a " B " -shaped body of a structure that is flatly in contact with at least a portion of the first surface and at least a portion of the third surface, and a rotational connection extending outward from the body Lt; / RTI >
상기 회전 고정부는, 예를 들어, 상기 제 1 결합부의 회전 연결부와 상기 제 2 결합부의 회전 연결부를 상호 회전 가능하게 결합하는 회전축, 및 상기 제 2 결합부의 회전 연결부로부터 연장되어 있고 회전축을 기준으로 제 2 결합부를 회전시키는 가압 핸들을 포함하는 구조일 수 있다.The rotation fixing unit may include a rotation shaft that rotatably couples the rotation connection portion of the first engagement portion and the rotation connection portion of the second engagement portion, and a rotation shaft that extends from the rotation connection portion of the second engagement portion, 2 engaging portion is rotated.
상세하게는, 상기 제 2 결합부의 본체에는, 캐리어 지그의 제 1 면 및 제 2 면에 제 1 결합부가 밀착된 상태에서 제 3 면에 제 2 결합부가 밀착되도록 가압 핸들에 의해 제 2 결합부를 회전할 때, 제 2 결합부 본체의 일측 단부가 제 1 면에 가압 밀착되도록 엣지가 형성되어 있는 구조일 수 있다.Specifically, the second engaging portion is rotatably supported by the pressing handle so that the second engaging portion is brought into close contact with the third surface in a state where the first engaging portion is in close contact with the first surface and the second surface of the carrier jig, , An edge may be formed such that one end of the second engaging portion main body is pressed against the first surface.
더욱 상세하게는, 상기 제 1 면과 제 2 결합부 본체의 가압 밀착을 위해, 상기 제 1 면과 밀착되는 제 1 결합부의 본체에서 연장된 회전 연결부의 단부와 회전축 사이의 거리는 상기 엣지와 회전축 사이의 거리보다 짧을 수 있다.More specifically, a distance between an end portion of the rotation connection portion extending from the main body of the first engagement portion, which is in close contact with the first surface, and the rotation axis is set between the edge and the rotation axis As shown in FIG.
특히, 상기 제 1 면과 제 2 결합부가 밀착되는 때에는 상기 엣지가 제 1 면과 밀착되어 고정될 수 있도록 엣지와 회전축의 위치를 구성하는 것이 바람직하다. In particular, when the first surface and the second engaging portion are in close contact with each other, it is preferable that the edge and the rotation axis are positioned so that the edge can be closely fixed to the first surface.
이 경우, 상기 제 1 면과 제 2 결합부를 가압 밀착시킬 때에는 일정 수준 이상의 압력, 예를 들어, 엣지와 제 1 면 사이에 작용하는 마찰력보다 큰 압력을 인가하여 제 2 결합부를 회전시켜야 하며, 이렇게 고정된 가압 장치는 반대 방향으로 상기 마찰력 이상의 압력을 인가하여 제 2 결합부와 제 1 면의 결합을 해제하기 전에는 캐리어 지그에 장착된 상태로 유지될 수 있다.In this case, when the first surface and the second engaging portion are pressed in close contact with each other, a pressure higher than a predetermined level, for example, a pressure greater than a frictional force acting between the edge and the first surface is applied to rotate the second engaging portion. The fixed pressurizing device may be maintained in the state of being mounted on the carrier jig before releasing the engagement between the second engaging portion and the first surface by applying a pressure equal to or higher than the frictional force in the opposite direction.
하나의 구체적인 예에서, 상기 가압 핸들은 평면상으로 후면이 원호 형상으로 이루어진 구조일 수 있다. In one specific example, the pressing handle may be a structure in which the rear surface is formed in a circular arc shape in a plan view.
가압 핸들은 작업자가 가압장치를 이용하여 캐리어 지그를 이동시킬때 손으로 쥐는 부분이며, 후면이 원호 형상의 곡선으로 제조되는 경우, 작업자의 그립감을 좋게 하여 손의 피로감을 더욱 감소시킬 수 있다.The pressing handle is a portion held by the hand when the operator moves the carrier jig using the pressurizing device. In the case where the rear surface is made of an arc-shaped curve, the grip feeling of the operator is improved and the fatigue of the hand can be further reduced.
상기 전지셀은 전극단자가 상부로 노출된 구조의 전지셀이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 음극단자 및 양극단자가 상단면에 형성되어 있는 각형 이차전지일 수 있다.The battery cell is not particularly limited as long as the battery cell has a structure in which the electrode terminal is exposed upward. For example, the battery cell may be a prismatic secondary battery having a cathode terminal and a cathode terminal formed on the upper surface.
한편, 상기 연속 작업은 전지셀에 대해 행해지는 작업이라면 특별히 제한되지 않고 다양한 종류의 작업으로 이루어질 수 있으며, 전지셀의 상부에 부품을 결합시키기 위한 여러 작업들 중 하나일 수 있다. 상기 작업에서 결합은 끼움, 체결, 용접 등 다양한 방법으로 수행될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the continuous operation is not particularly limited as long as the operation is performed on the battery cell, and may be performed by various kinds of operations, and may be one of various operations for coupling the components to the upper part of the battery cell. In the above operation, the coupling may be performed by various methods such as fitting, fastening, welding, and the like.
예를 들어, 상기 연속 작업은, 전지셀의 상단면에 클래드 메탈을 부착시키는 용접 작업, 전지셀의 전극단자에 절연성 장착부재를 연결하는 용접 작업, 전지셀의 상단에 절연성 장착부재가 전지셀 전극단자와 결합되어 있는 상태에서 절연성 장착부재와 보호회로모듈을 결합시키는 작업, 전지셀의 상단에 절연성 장착부재와 보호회로모듈이 결합되어 있는 상태에서 절연성 상단캡을 전지셀 상부와 결합시키는 작업 일 수 있다.For example, the continuous operation may include a welding operation for attaching the clad metal to the upper surface of the battery cell, a welding operation for connecting the insulating mounting member to the electrode terminal of the battery cell, An operation of coupling the insulative mounting member with the protection circuit module while the insulative mounting member and the protection circuit module are coupled to the upper end of the battery cell, have.
하나의 구체적인 예에서, 상기 캐리어 지그 상에는 연속 작업을 위한 부위가 노출되는 다수의 관통구들이 형성되어 있는 상부 커버가 추가로 장착될 수 있다.In one specific example, an upper cover may be further mounted on the carrier jig, the upper cover having a plurality of through holes through which a portion for continuous operation is exposed.
상기 상부 커버는, 예를 들어, 클래드 메탈 탑재용 커버, 절연성 장착부재 탑재용 커버, 보호회로모듈 탑재용 커버, 및 절연성 상단 캡 탑재용 커버로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.The upper cover may be selected from the group consisting of, for example, a cover for mounting a clad metal, a cover for mounting an insulating mounting member, a cover for mounting a protection circuit module, and a cover for insulating upper cap.
이러한 상부 커버들을 사용하는 경우, 전지팩의 제조 시, 전지셀의 상부에 클래드 메탈, 절연성 장착부재, 보호회로모듈, 절연성 상단캡 등 다양한 부품들을 정확하고 신속하게 결합시킬 수 있다.When such upper covers are used, various components such as a clad metal, an insulating mounting member, a protective circuit module, and an insulating upper cap can be accurately and quickly coupled to the upper part of the battery cell during manufacture of the battery pack.
바람직하게는, 상기 상부 커버가 장착되는 부위에 자력부재가 설치되어 있어서, 상부 커버를 정위치에 장착 및 고정하는 것이 용이하고, 캐리어 지그의 상부 커버를 신속하고 용이하게 교체할 수 있다.Preferably, the magnetic force member is provided at a portion where the upper cover is mounted, so that it is easy to mount and fix the upper cover in a fixed position, and the upper cover of the carrier jig can be replaced quickly and easily.
본 발명은 또한, 상기 가압 장치와, 캐리어 지그, 및 다이를 포함하고 있는 전지팩 제조 장치를 제공한다.The present invention also provides a battery pack manufacturing apparatus including the pressure device, the carrier jig, and the die.
캐리어 지그와 다이는 앞서 설명한 내용과 동일하다.The carrier jig and die are the same as described above.
본 발명은 또한, 상기 전지팩 제조 장치를 이용하여 제조된 전지팩 및 이러한 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery pack manufactured using the battery pack manufacturing apparatus and a device including such a battery pack as a power source.
이러한 디바이스의 종류는, 예를 들어, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트 폰, 스마트 패드, 태블릿 PC, 넷북, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력저장 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The types of such devices may be, for example, mobile phones, portable computers, smart phones, smart pads, tablet PCs, netbooks, wearable electronic devices, electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug- , But is not limited thereto.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가압 장치를 사용하는 경우, 전지셀들에 대한 연속 작업의 수행 시, 작업자가 양 손으로 직접 캐리어 지그를 이동시키는 대신, 가압 장치를 한 손으로 잡은 상태에서 캐리어 지그를 이동시킬 수 있고, 작업자에게 그립의 안정감을 제공하여 손의 피로감을 감소시킬 수 있으며, 캐리어 지그에 대한 탈부착이 용이하여, 전지팩의 제조를 위한 작업 능률 및 공정 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.As described above, in the case of using the pressurizing device according to the present invention, when the continuous operation is performed on the battery cells, instead of moving the carrier jig directly with both hands, It is possible to move the carrier jig and provide the operator with a sense of stability of the grip, thereby reducing the fatigue of the hand, facilitating the detachment and attachment of the carrier jig, and significantly improving work efficiency and process efficiency for manufacturing the battery pack have.
도 1은 전지팩 제조 장치의 구조를 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지팩 제조 장치의 다이 부분을 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가압 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가압 장치의 회전 고정부를 확대 도시한 모식도이다;
도 5 및 도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 가압 장치를 캐리어 지그에 장착하는 과정을 나타낸 모식도들이다. 1 is a schematic view showing a structure of a battery pack manufacturing apparatus;
2 is a schematic view showing a die portion of the battery pack manufacturing apparatus of Fig. 1;
3 is a plan view schematically illustrating a pressure device according to one embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram showing an enlarged view of a rotation fixing portion of a pressurizing device according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 5 and 6 are schematic views illustrating a process of mounting a pressurizing device to a carrier jig according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.
도 1에는 전지팩 제조 장치의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지팩 제조 장치의 다이 부분의 평면도가 모식적으로 도시되어 있다.Fig. 1 schematically shows a perspective view of a battery pack manufacturing apparatus, and Fig. 2 schematically shows a plan view of a die portion of the battery pack manufacturing apparatus of Fig.
우선, 도 1을 참조하면, 전지팩 제조 장치(100)의 다이(110) 상에 캐리어 지그(200)가 위치하고 있으며, 캐리어 지그(200)가 화살표 방향으로 한 스텝씩 이동할 때 마다 캐리어 지그(200) 상에 이격 배치되어 있는 용접봉(120)을 하향 이동시켜 용접 작업을 수행하게 되고, 이를 반복하여 연속 작업을 수행하게 된다.1, a
다음으로 도 2를 참조하면, 다이(110)는 캐리어 지그(200), 탄성 가압부재(400) 및 탄성 결합부재(300)로 이루어져 있다. 2, the
캐리어 지그(200)는 상부가 개방되어 있는 장방형의 구조로서, 내면에 전지셀들(도시하지 않음)을 일정한 간격으로 직립 장착하기 위한 장착 홈들(220, 222)이 형성되어 있고, 캐리어 지그 본체(250)와 캐리어 지그 본체(250)의 개방된 일측면에 착탈되는 착탈부재(260)로 이루어져 있다.The
캐리어 지그(200)의 일측 외면에 그루브(210)가 전지셀 장착 간격(d)으로 형성되어 있으며, 탄성 가압부재(400)와 탄성 결합부재(300) 사이에 탄력적인 가압상태로 장착되어 있다.A
탄성 가압부재(400)에는 3개의 압축 스프링들(410)이 장착되어 있고, 이러한 압축 스프링들(410)은 캐리어 지그(200)에서 그루브(210)가 형성된 부위의 대향면(212)을 탄력적으로 가압하게 된다.The elastic pressing
탄성 결합부재(300)에는 캐리어 지그(200)의 그루브(210)에 대응하는 면에 일련의 결합 홈(310)이 전지셀 장착 간격(d)으로 형성되어 있어서, 캐리어 지그(200)의 그루브(210)와 탄력적으로 맞물리게 된다.A series of
따라서, 캐리어 지그(200)를 진행방향으로 가압하면, 캐리어 지그(200)는 탄성 가압부재(400)의 압축 스프링(410)에 의해 탄력적으로 가압되면서, 그루브(210)의 형성 간격으로 탄성 결합부재(300)를 따라 한 스탭씩 진행방향으로 이동하고, 캐리어 지그(200) 상에 장착되어 있는 전지셀들(도시하지 않음)에 대해 소정의 연속 작업을 수행하게 된다.Therefore, when the
이러한 연속 작업은 필요에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어, 전지셀의 상단면에 클래드 메탈을 부착시키는 용접 작업, 전지셀의 전극단자에 절연성 장착부재를 연결하는 용접 작업, 전지셀의 상단에 절연성 장착부재가 전지셀 전극단자와 결합되어 있는 상태에서 절연성 장착부재와 보호회로모듈을 결합시키는 작업, 전지셀의 상단에 절연성 장착부재와 보호회로모듈이 결합되어 있는 상태에서 절연성 상단캡을 전지셀 상부와 결합시키는 작업 일 수 있다.Such a continuous operation may be varied as needed, for example, a welding operation for attaching the clad metal to the upper surface of the battery cell, a welding operation for connecting the insulating mounting member to the electrode terminal of the battery cell, An operation of coupling the insulating mounting member and the protection circuit module in a state where the mounting member is coupled to the battery cell electrode terminal, the operation of inserting the insulating upper cap into the upper part of the battery cell Lt; / RTI >
도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 가압 장치의 평면도가 모식적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 가압 장치의 회전 고정부를 확대한 모식도가 도시되어 있다.FIG. 3 schematically shows a plan view of a pressurizing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an enlarged view of a rotation fixing unit of a pressurizing apparatus according to an embodiment of the present invention.
우선, 도 3을 참조하면, 가압 장치(500)는 제 1 결합부(510), 제 2 결합부(520), 및 제 1 결합부(510)에 대해 제 2 결합부(520)를 회전시켜 정위치 고정하는 회전 고정부(530)를 포함하고 있다. 3, the pressurizing
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 제 1 결합부(510)는 캐리어 지그(도시하지 않음)에 밀착되는 구조의 “ㄱ”자 형상의 본체(512)와, 본체(512)의 본체로부터 외향 연장된 회전 연결부(514)를 포함하고 있다. 3 and 4, the
제 2 결합부(520)는 캐리어 지그에 밀착되는 구조의 “ㄴ”자 형상의 본체(522)와, 본체(522)로부터 외향 연장된 회전 연결부(524)를 포함하고 있다.The second
회전 고정부(530)는 제 1 결합부(510)의 회전 연결부(514)와 제 2 결합부(520)의 회전 연결부(524)를 상호 회전 가능하게 결합하는 회전축(532), 및 제 2 결합부(520)의 회전 연결부(524)로부터 연장되어 있고 회전축(532)을 기준으로 제 2 결합부(520)를 회전시키는 가압 핸들(534)을 포함하고 있다.The
회전 고정부(530)에 의해 제 2 결합부(520)를 회전하여 정위치 고정할 수 있도록, 캐리어 지그의 제 1 면(미도시)과 밀착되는 제 1 결합부(510)의 회전 연결부(514)의 단부(516)와 회전축(532) 사이의 거리(D1)는 제 2 결합부(520)의 엣지(526)와 회전축(532) 사이의 거리(D2)보다 짧게 구성되어 있다. 예를 들어, 거리(D1)는 거리(D2)의 80% 내지 99%의 크기일 수 있다.The
도 5 및 도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 가압 장치를 캐리어 지그에 장착하는 과정을 순차적으로 나타낸 모식도들이 도시되어 있다.5 and 6 are schematic views sequentially illustrating the process of mounting the pressurizing device to the carrier jig according to the embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 캐리어 지그(200)는 직육면체 구조로 이루어져 있고, 장변의 양 측면들 중 하나인 제 1 면(201), 단변인 제 2 면(202) 및 제 3 면(203)을 포함하고 있다.Referring to these drawings, the
우선, 도 5를 참조하면, 가압 장치(500)의 제 1 결합부(510)는 캐리어 지그(200)의 제 1 면(201)과 제 2 면(202)에 밀착되며, 제 2 결합부(520)는 제 1 면(201)과 제 3 면(203)에 밀착되어 장착되도록 위치한다. 5, the first engaging
도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 가압 핸들(534)에 압력을 가하여 회전축(532)을 중심으로 제 2 결합부(520)를 시계방향으로 회전시키면, 제 2 결합부(520)의 본체(522)가 캐리어 지그(200)의 제 1 면(201) 및 제 3 면(203)에 밀착된다. 5 and 6, when the
제 1 면(201)과 제 2 결합부(520)가 밀착될 때, 엣지(526)와 제 1 면(201)이 밀착되어 고정될 수 있도록, 엣지(526)와 회전축(532)의 위치가 구성되어 있고, 이 때, 엣지(526)와 제 1 면(201) 사이에 작용하는 마찰력보다 큰 압력을 인가하여 제 2 결합부(520)를 시계방향으로 회전시켜야 하며, 이렇게 고정된 가압 장치(500)는 시계반대방향으로 상기 마찰력 이상의 압력을 인가하여 제 2 결합부(520)와 제 1 면(201)의 결합을 해제하기 전에는 캐리어 지그(200)에 장착된 상태로 유지될 수 있다.The position of the
또한, 캐리어 지그(200)에 가압 장치(500)가 장착된 상태에서 가압 핸들(534)을 잡고 수평 방향으로 압력을 가하면, 캐리어 지그(200)를 진행방향으로 이동시킬 수 있으며, 이때 작업자에게 그립의 안정감을 제공할 수 있고, 손의 피로감을 감소시킴으로써 작업 능률 및 공정 효율성을 상승시킬 수 있다. 특히, 가압 핸들(534)의 후면이 원호 형상으로 이루어져 있어 작업자의 그립감을 좋게 하여 손의 피로감을 더욱 감소시킬 수 있다.
The
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
Claims (18)
상기 캐리어 지그는 상부가 개방되어 있는 장방형의 구조로 이루어져 있고, 전극단자가 상부로 노출된 상태로 다수의 전지셀들이 일정한 간격으로 직립 장착될 수 있도록 내면에 장착 홈이 형성되어 있으며, 상기 전지셀 장착 간격으로 일측 외면에 그루브가 형성되어 있고,
상기 다이는 상기 캐리어 지그의 그루브가 형성되어 있는 외면의 대향면을 탄력적으로 가압하는 탄성 가압부재, 및 상기 캐리어 지그의 그루브가 탄력적으로 맞물릴 수 있도록 상기 그루브에 대응하는 면에 일련의 결합 홈이 형성되어 있는 탄성 결합부재를 포함하며,
상기 가압 장치는 상기 캐리어 지그의 외면에 착탈 가능하게 장착되어, 상기 다이의 탄성 가압부재와 탄성 결합부재 사이에 캐리어 지그를 장착한 상태에서 캐리어 지그를 진행방향으로 가압하여, 상기 그루브의 형성 간격으로 탄성 결합부재를 따라 한 스탭씩 이동시켜 캐리어 지그 상에 장착되어 있는 전지셀들에 대해 소정의 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록,
캐리어 지그의 외면 중의 제 1 면과 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 밀착되는 제 1 결합부, 상기 제 2 면의 대향 면인 제 3 면에 밀착되는 제 2 결합부, 및 상기 제 1 결합부가 제 1 면 및 제 2 면에 밀착된 상태에서 제 2 결합부를 회전하여 제 3 면에 밀착시키는 회전 고정부를 포함하고 있으며,
상기 제 1 결합부는 평면상으로 제 1 면의 적어도 일부와 제 2 면의 적어도 일부에 밀착되는 구조의 "ㄱ"자 형상의 본체와, 상기 본체로부터 외향 연장된 회전 연결부를 포함하고 있고;
상기 제 2 결합부는 평면상으로 제 1 면의 적어도 일부와 제 3 면의 적어도 일부에 밀착되는 구조의 "ㄴ"자 형상의 본체와, 상기 본체로부터 외향 연장된 회전 연결부를 포함하고 있으며;
상기 회전 고정부는, 상기 제 1 결합부의 회전 연결부와 상기 제 2 결합부의 회전 연결부를 상호 회전 가능하게 결합하는 회전축, 및 상기 제 2 결합부의 회전 연결부로부터 연장되어 있고 회전축을 기준으로 제 2 결합부를 회전시키는 가압 핸들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가압 장치.A pressurizing device for performing a predetermined continuous operation on a plurality of battery cells in a battery cell moving device including a carrier jig and a die,
The carrier jig is formed in a rectangular shape having an open upper portion. A mounting groove is formed on the inner surface of the carrier jig so that a plurality of battery cells can be erected upright at regular intervals with the electrode terminals exposed upward. Grooves are formed on one outer surface at an installation interval,
The die includes an elastic pressing member for elastically pressing the opposing face of the outer surface of the carrier jig on which the groove is formed, and a series of coupling grooves on the surface corresponding to the groove so that the groove of the carrier jig can be elastically engaged And an elastic coupling member formed thereon,
Wherein the pressing device is detachably mounted on the outer surface of the carrier jig and presses the carrier jig in the advancing direction in a state where the carrier jig is mounted between the elastic pressing member of the die and the elastic engaging member, In order to perform a predetermined operation continuously on the battery cells mounted on the carrier jig by moving the step by step along the elastic coupling member,
A first engaging portion which is in close contact with a first surface of the outer surface of the carrier jig and a second surface adjacent to the first surface, a second engaging portion which is brought into close contact with a third surface which is an opposed surface of the second surface, And a rotation fixing part which is in close contact with the first and second surfaces to closely contact the third surface while rotating the second coupling part,
Wherein the first engagement portion includes a "a" -shaped body of a structure that is in planar contact with at least a portion of the first surface and at least a portion of the second surface, and a rotational connection extending outwardly from the body;
Said second engagement portion includes a "B" -shaped body of a structure that is flatly in close contact with at least a portion of the first surface and at least a portion of the third surface, and a rotational connection extending outwardly from the body;
The rotation fixing unit may include a rotation shaft that rotatably couples the rotation connection portion of the first engagement portion and the rotation connection portion of the second engagement portion, and a rotation shaft that extends from the rotation connection portion of the second engagement portion, Wherein the pressing member includes a pressing handle.
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