KR101797692B1 - 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩 - Google Patents

전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101797692B1
KR101797692B1 KR1020140149938A KR20140149938A KR101797692B1 KR 101797692 B1 KR101797692 B1 KR 101797692B1 KR 1020140149938 A KR1020140149938 A KR 1020140149938A KR 20140149938 A KR20140149938 A KR 20140149938A KR 101797692 B1 KR101797692 B1 KR 101797692B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
jig
assembling
axis
rotating
Prior art date
Application number
KR1020140149938A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160050849A (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 KR1020140149938A priority Critical patent/KR101797692B1/ko
Publication of KR20160050849A publication Critical patent/KR20160050849A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101797692B1 publication Critical patent/KR101797692B1/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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 전지팩 조립 공정에 사용되는 전지팩 조립용 지그로서, 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체; 및 상기 지그 본체와 연결되어 있으며 상기 지그 본체를 이동 또는 회전시키는 지그 구동부로서, 제 1 방향의 축(제 1 축)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부와, 상기 제 1 회전부에 연결되어 있고 제 1 축에 대해 수직인 제 2 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부를 구비하고 있는 지그 구동부;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그를 제공한다.

Description

전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩 {Jig for Assembling Secondary Battery Pack and Secondary Battery Pack Manufactured Using the Same}
본 발명은 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있고, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있다.
또한, 전기를 저장해 두었다가 필요한 시점에 안정적으로 전력계통에 다시 공급해주는 전력 저장 장치에 관한 기술이 개발되고 있다. 전력 저장 장치는 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고, 과부하 또는 비상시에 전력을 공급하는 장치로서, 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 향상시키는 효과를 제공하고 있다. 특히, 가정용 전력 저장 장치 및 산업용 또는 상업용 중형 전력 저장 장치는 스마트 그리드 기술과 결부되어 시장규모가 급성장하고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀 또는 전지모듈을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩이 사용되고 있다.
중대형 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지팩의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
그러나, 상기 외장부재 자체는 기계적 강성이 우수하지 못하므로, 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위하여, 일반적으로 전지셀들(단위전지들)을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조하고 있다. 그러나, 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 또는 차량 등에는 일반적으로 장착공간이 한정적이므로, 카트리지와 같은 팩 케이스의 사용으로 인해 전지모듈의 크기가 커지는 경우에는 낮은 공간 활용도의 문제점이 초래된다. 또한, 전지셀의 낮은 기계적 강성은 충방전시 전지셀의 반복적인 팽창 및 수축으로 나타나고, 그로 인해 열융착 부위가 분리되는 경우도 초래된다.
한편, 다수의 전지셀들을 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하거나 또는 소정 단위의 전지셀들로 이루어진 단위모듈 다수를 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하며, 각각의 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하다.
더욱이, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 다수의 부재들의 결합, 용접, 솔더링 등을 위한 공간이 요구되며, 그로 인해 시스템 전체의 크기는 커지게 되고, 체결 부위가 일정하지 않을 경우, 공구를 이용하여 직접 용접을 수행하거나 볼트 또는 너트를 조이거나 고정시키는 등의 수작업 과정을 필요로 하므로, 작업자의 피로도를 가중시킬 수 있어 생산성이 저하되는 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 발명의 목적은 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행하기 위한 전지팩 조립용 지그로서, 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결 부위의 수직방향 또는 수평방향에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조를 포함함으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 대상의 형상 및 체결 부위의 위치에 관계없이 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그는, 전지팩 조립 공정에 사용되는 전지팩 조립용 지그로서,
전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체; 및
상기 지그 본체와 연결되어 있으며 상기 지그 본체를 이동 또는 회전시키는 지그 구동부로서, 제 1 방향의 축(제 1 축)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부와, 상기 제 1 회전부에 연결되어 있고 제 1 축에 대해 수직인 제 2 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부를 구비하고 있는 지그 구동부;
를 포함하고 있는 구조로 구성된다.
일반적으로, 상기 전지팩은 둘 이상의 전지셀들이 팩 케이스에 내장되어 있고, 상기 팩 케이스는 볼트 또는 너트로 체결되는 구조일 수 있으며, 전지팩이 형상이 직육면체 형상으로 이루어져 있을 수 있다.
즉, 상기 팩 케이스는 전지팩에 대응하는 직육면체 구조로 이루어져 있고, 팩 케이스의 체결부위가 직육면체 구조의 측면 또는 상단 또는 하단 등으로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그는, 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결부위에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조를 포함함으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 대상의 형상 및 체결 부위의 위치에 관계없이 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 축은 지면으로부터 수직 방향인 종축이고, 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 수직 방향인 횡축으로 구성될 수 있다.
이러한 구조에서는 제 1 축 및/또는 제 2 축이 90도 단위로 회전하는 구조를 포함하고, 제 1 회전부 및/또는 제 2 회전부의 회전축에는 볼 조인트(ball joint)가 포함되어 있는 구조로 구성되어 고정되어 있는 전지팩의 측면 또는 상단면 또는 하단면 등으로, 체결부위에 위치에 따라 자유롭게 회전할 수 있는 구조로 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 전지팩 조립 장치를 제공할 수 있는 바, 상기 전지팩 조립용 지그 및 상기 전지팩 조립용 지그에 고정된 전지팩의 조립을 수행하는 전지팩 조립용 암(arm)을 제공할 수 있으며, 상기 전지팩 조립용 암은,
제 1 링크부 및 제 2 링크부;
전지팩의 조립을 위한 공구가 장착되는 공구 장착부;
상기 제 1 링크부 및 제 2 링크부를 연결하는 제 1 관절부; 및
상기 제 2 링크부와 공구 장착부를 연결하는 제 2 관절부;
를 포함하는 구조로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 관절부는 제 2 링크부 방향을 축으로 공구 장착부가 회전하는 구조로 형성되는 구조일 수 있다.
한편, 상기 공구는 전지팩을 제조하는 공정에서 사용되는 공구로서 전동 드라이버, 인두, 또는 용접 공구일 수 있지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 상기 전지팩 조립 장치에 의해 조립된 전지팩을 제공할 수 있다.
상기 전지팩의 하나의 예에서 리튬이온 전지 또는 리튬 이차전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않는다.
참고로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩 제조용 지그는 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결 부위의 수직방향 또는 수평방향에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조를 포함함으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 대상의 형상 및 체결 부위의 위치에 관계없이 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 하나의 실시예에 전지팩 조립용 지그의 사시도 이다;
도 2 는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공구 장착부에 대한 부분 확대도 이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 전지팩 조립용 지그의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그(100)는 전지팩(도시하지 않음)의 하단과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체(110) 및 지그 본체(110)와 연결되어 있으며, 지그 본체(110)를 회전시키는 지그 구동부로서, 제 1 방향의 축(제 1 축: X)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부(121), 제 1 회전부(121)에 연결되어 있고 제 1 축(X)에 대해 수직인 제 2 축(Y)을 중심으로 회전하는 제 2 회전부(122)를 구비하고 있는 지그 구동부를 포함하고 있다.
제 1 축(X)은 지면으로부터 수직 방향인 종축이고, 제 2 축(Y)은 제 1 축에 대해 수직 방향인 횡축으로 구성되며, 전지팩이 장착된 상태에서 제 1 축(X) 및 제 2 축(Y)에 대해 90도 단위로 제 1 회전부(121) 및 제 2 회전부(122)가 회전하는 구조로 구성되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결 부위의 수직방향 또는 수평방향에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그(100)는 전지팩 조립용 지그(100)에 고정된 전지팩의 조립을 수행하는 전지팩 조립용 암(130)을 포함하고 있으며, 제 1 링크부(131) 및 제 2 링크부(132)를 포함하고, 전지팩의 조립을 위한 공구가 장착되는 공구 장착부(140)를 포함하며, 이러한 구조의 전지팩 조립용 암(130)은 제 1 링크부(131) 및 제 2 링크부(132)를 연결하는 제 1 관절부(151) 및 제 2 링크부(132)와 공구 장착부(140)를 연결하는 제 2 관절부(152)로 구성되어 필요에 따라 공구 장착부(140)를 회전하여 최종 위치를 이동시키는 구조로 구성된다.
도 1의 지그 본체(110)는 전지팩의 하단을 감싸는 형태로 구성되어 하단 및 측면 방향으로 제 1 회전부(121) 및 제 2 회전부(122)가 일체화되는 구조로 구성되어 있으나, 전지팩의 구체적인 형태 및 크기에 따라 전지팩의 측면 방향의 일측에 결합되어 고정되는 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공구 장착부에 대한 부분 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 공구 장착부(140)는 필요에 따라 전동 드라이버, 인두, 또는 용접 공구 등이 제 2 관절부(152)에 장착된 형태로 구성될 수 있으며, 제 2 관절부(152)가 제 2 링크부(132) 방향을 축으로 공구 장착부(140)가 회전하는 구조를 가짐으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 부위의 위치에 관계없이 자유롭게 회전하여 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (11)

  1. 전지팩 조립 공정에 사용되는 전지팩 조립용 지그로서,
    일면이 개방된 직육면체 형상으로 이루어진 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체;
    상기 지그 본체를 이동 또는 회전시키는 지그 구동부로서, 상기 지그 본체의 하부면 외곽 중앙에 위치하여 제 1 방향의 축(제 1 축)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부와,
    상기 제 1 회전부에 연결되어 있으며 상기 지그 본체의 측면부 외곽 중앙에 위치하여 제 1 축에 대해 수직인 제 2 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부를 구비하고 있는 지그 구동부; 및
    상기 지그 본체의 일측방향에 위치하여 지그 본체에 고정된 전지팩의 조립을 수행하는 전지팩 조립용 암(arm); 을 포함하고 있으며,
    상기 전지팩 조립용 암은,
    제 1 링크부(131) 및 제 2 링크부(132);
    전지팩의 조립을 위한 공구가 장착되는 공구 장착부;
    상기 제1 링크부 및 제2 링크부를 연결하는 제 1 관절부; 및
    상기 제2 링크부와 공구 장착부를 연결하는 제2 관절부(152); 를 포함하여 구성되며,
    상기 제1 축은 지면으로부터 수직 방향인 종축이고, 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 수직 방향인 횡축이고,
    상기 지그 본체에는 제 1 축과 나란한 방향으로 전지팩이 정위치 고정되도록 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩은 둘 이상의 전지셀들이 팩 케이스에 내장되어 있고, 상기 팩 케이스는 상기 전지팩에 대응하는 직육면체 구조로 이루어져 볼트 또는 너트로 체결되는 구조인 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 축 및/또는 제 2 축은 90도 단위로 회전하는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전부 및/또는 제 2 회전부의 회전축에는 볼 조인트(ball joint)가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 공구는 전동 드라이버, 인두, 또는 용접 공구인 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 관절부는 제 2 링크부 방향을 축으로 공구 장착부가 회전하는 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.
  11. 제 1 항에 따른 전지팩 조립용 지그에 의해 조립된 것을 특징으로 하는 전지팩.
KR1020140149938A 2014-10-31 2014-10-31 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩 KR101797692B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140149938A KR101797692B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140149938A KR101797692B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160050849A KR20160050849A (ko) 2016-05-11
KR101797692B1 true KR101797692B1 (ko) 2017-12-12

Family

ID=56025723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140149938A KR101797692B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101797692B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670585B (zh) * 2020-12-21 2024-03-01 湖南久森新能源有限公司 一种锂离子电池生产用电池快速固定装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100684764B1 (ko) * 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈과 이에 적용되는 단위 전지 고정용연결로드
KR101194161B1 (ko) * 2010-07-16 2012-10-24 주식회사 엘지화학 전지셀의 회전 지그 및 이를 이용한 전지셀 용접 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100684764B1 (ko) * 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈과 이에 적용되는 단위 전지 고정용연결로드
KR101194161B1 (ko) * 2010-07-16 2012-10-24 주식회사 엘지화학 전지셀의 회전 지그 및 이를 이용한 전지셀 용접 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160050849A (ko) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10522803B2 (en) Battery pack including coupling member having assembling guide function
KR101769577B1 (ko) 홀드다운 브라켓을 포함하는 전지팩
CN107431232B (zh) 包含位于空隙部分的电极接头与电极引线之间的联结部的电极组件
KR102066911B1 (ko) 가스켓 부재를 포함하는 팩 하우징 및 이를 포함하는 전지팩
KR101542052B1 (ko) 리튬 이차전지용 전극의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조되는 전극
KR101764841B1 (ko) 경사 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀
KR20170084522A (ko) 측면 냉각 방식의 냉각 부재를 포함하는 전지팩
KR20170046938A (ko) 복수의 전극 탭들이 형성되어 있는 단위 전극을 포함하는 파우치형 전지셀
KR101608631B1 (ko) 우드메탈로 이루어진 전극 단자를 포함하는 리튬 이차전지
KR101802864B1 (ko) 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
KR101506451B1 (ko) 이차전지용 음극
KR20180103259A (ko) 제전기를 포함하는 취출 및 이송장치
KR20160010080A (ko) 위치 가변적 전극 탭-리드- 결합부로 이루어진 전극조립체 및 이를 포함하고 있는 전지셀
KR20100016711A (ko) 고전압 전기화학 소자 및 이의 제조방법
KR20180055399A (ko) 전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈
KR20170043240A (ko) 집전체 중심 부위에 높은 활물질 로딩량을 가지는 전극을 포함하는 전극조립체
KR20170049136A (ko) 충방전 시 발생하는 가스를 수용할 수 있는 잉여부를 포함하는 전지셀
KR101797692B1 (ko) 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩
KR101590986B1 (ko) 확산 접합을 이용한 전극단자 또는 버스 바의 접합 방법
KR20180065096A (ko) 규격화된 구조의 셀 프레임들을 포함하는 전지모듈
KR20170088024A (ko) 절곡 실링부와 전극조립체 수납부가 높이 차이를 가진 파우치형 전지셀
KR101779947B1 (ko) 결로 예방 구조의 전압 센싱부를 포함하는 전지모듈
KR101497907B1 (ko) 리튬 이차전지용 전극의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조되는 전극
KR20180063454A (ko) 모듈 압축 방지 구조를 포함하는 전지모듈
KR20170084500A (ko) Z축 방향 하중을 분산하는 구조의 전지모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant