KR101841800B1 - 가압 트레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 매 스퀴징 작업 때마다 균일한 압력을 가할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 조작만으로도 배터리 셀을 가압할 수 있도록 하는 가압 트레이를 개시한다.
본 발명에 따른 가압 트레이는, 내부 공간에 배치된 복수의 배터리 셀을 수용하는 프레임; 상기 프레임 내부에 이동 가능하게 배치되어, 수평 방향으로 이동함으로써 상기 복수의 배터리 셀을 가압하는 복수의 가압 블록; 및 상기 복수의 가압 블록이 미리 정해진 소정 압력으로 상기 복수의 배터리 셀을 가압하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가압 트레이{Pressing tray}
본 발명은 가압 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 매 스퀴징 작업 때마다 균일한 압력으로 배터리 셀을 가압할 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 및 음극 활물질이 형성된 음극 집전체에 음극탭이 구비된 음극판을 제조한 다음, 상기 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재함으로써 소정 면적의 전극 조립체를 제조한다. 이와 같이 제조된 전극 조립체를 파우치에 수납하여 파우치의 일측 개방부를 통해 파우치 내부에 전해액을 주입하고 개방부를 밀봉한 다음, 충방전 과정, 에이징(aging) 과정 및 가스 제거(degas) 과정을 포함하는 활성화 공정을 진행하면 파우치형 이차 전지가 완성된다.
한편, 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 작업은 파우치 양면을 가압하여 전지 셀의 두께를 균일하게 만드는 작업으로서, 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 도면이다. 스퀴징 작업을 수행함에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같은 가압 트레이(10)를 사용하는 경우, 가압 트레이(10)에 구비된 가압 스페이서(11)를 이용하여 배터리 셀(C)을 가압한다. 이러한 가압 스페이서(11)는 좌우 방향으로 이동하여 배터리 셀(C)을 가압한다.
특히, 종래기술에 따르면, 가압 축(X)이 회전하고 가압 축(X)의 회전에 따라 가압 스페이서(11)가 수평 방향으로 이동한다. 즉, 가압 축(X)이 일 방향으로 회전할 경우 가압 스페이서(11)가 배터리 셀(C)을 가압하는 방향으로 이동하고, 가압 축(X)이 일 방향의 반대 방향으로 회전할 경우 가압 스페이서(11)가 배터리 셀(C)을 감압하는 방향으로 이동한다.
이와 같은 종래 기술에 따르면, 가압 축(X)을 돌려서 배터리 셀(C)을 가압하기 때문에, 배터리 셀(C)에 일정한 압력을 가하는 것이 쉽지 않다. 즉, 매 스퀴징 작업 때마다 동일한 정도로 가압 축(X)을 돌리는 것이 쉽지 않으므로, 매 스퀴징 작업 때마다 배터리 셀(C)에 동일한 압력을 가하는 것이 쉽지 않다.
배터리 셀(C)의 두께를 균일하게 만드는 것은 양산성의 관점에서 매우 중요한데, 매 스퀴징 작업 때마다 배터리 셀(C)을 가압하는 압력의 크기가 달라질 경우, 균일한 품질의 배터리 셀(C)을 제조하는 것이 곤란한 문제가 있다. 뿐만 아니라, 매 스퀴징 작업 때마다 가압 축(X)을 돌려야 하므로, 스퀴징 공정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 매 스퀴징 작업 때마다 배터리 셀에 균일한 압력을 가할 수 있고, 간단한 조작만으로도 배터리 셀을 가압할 수 있는 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; 상기 프레임 내부에 이동 가능하게 배치되어, 수평 방향으로 이동함으로써 상기 복수의 배터리 셀을 가압하는 복수의 가압 블록; 및 상기 복수의 가압 블록이 미리 정해진 소정 압력으로 상기 복수의 배터리 셀을 가압하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 미리 정해진 소정 압력은, 하나 이상의 단계로 레벨화된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 복수의 가압 블록의 이동 거리를 조절하여 상기 복수의 배터리 셀에 가해지는 압력의 크기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 복수의 가압 블록의 이동 거리를 조절하되, 가압시 인접 배치된 가압 블록 사이의 간격이 모두 균일하게 되도록 조절하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 인접 배치된 가압 블록 사이의 간격은, 가압에 의해 형성하려는 상기 배터리 셀의 목표 두께인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제어부로 작동 정보를 전송하는 작동 정보 입력 유닛을 더 포함하되, 상기 제어부로 전송되는 작동 정보에는, 상기 가압 블록이 상기 배터리 셀을 가압하도록 명령하는 가압 명령 및 상기 가압 블록이 상기 배터리 셀을 감압하도록 명령하는 감압 명령 중 어느 하나가 포함되고, 상기 제어부는, 상기 작동 정보 입력 유닛으로부터 전송받은 상기 작동 정보를 이용하여 상기 가압 블록을 제어하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 작동 정보 입력 유닛은, 적어도 1차원 이상의 자유도를 갖는 작동 레버를 구비하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 작동 레버는, 단계적으로 작동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 가압 명령은, 하나 이상의 서브 가압 명령으로 이루어지고, 상기 제어부로 전송되는 작동 정보에는, 상기 감압 명령 및 상기 하나 이상의 서브 가압 명령 중 어느 하나가 포함되고, 상기 작동 정보 입력 유닛은, 상기 작동 레버의 단계적 위치에 따라 상기 작동 정보에 포함되는 명령을 선택하여 상기 작동 정보를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어부로 배터리 셀의 규격 정보를 전송하는 규격 정보 입력 유닛을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 규격 정보 입력 유닛으로부터 전송받은 상기 배터리 셀의 규격 정보를 이용하여 가압 블록의 기준 위치를 설정하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 배터리 셀의 규격 정보는, 상기 배터리 셀의 두께 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 작동 정보 입력 유닛은, 상기 작동 레버의 위치를 고정시키는 레버 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가압 블록이 미리 정해진 소정 압력으로 배터리 셀을 가압하므로, 매 번의 스퀴징 작업 때마다 배터리 셀에 균일한 압력이 가해질 수 있다. 따라서, 균일한 품질의 배터리 셀이 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 간단한 조작만으로도 배터리 셀을 가압할 수 있으므로, 스퀴징 공정을 수행하는데 소요되는 시간이 단축될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 가압 트레이는, 작동 레버의 조작에 의해 배터리 셀을 가압 또는 감압할 수 있으므로, 조작성이 용이하고, 직관적인 조작이 가능하다는 장점을 가진다.
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 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 트레이 및 가압 트레이에 적용되는 배터리 셀의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 정면도로서, 복수의 배터리 셀이 가압 블록 사이에 개재된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 3의 가압 트레이를 이용하여 복수의 배터리 셀을 가압하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 트레이를 이용하여 복수의 배터리 셀을 가압하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 정보 입력 유닛을 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 작동 정보 입력 유닛을 나타낸 도면이다.
도 8은, 도 7에서 작동 레버가 제2단계에 위치하여 고정된 모습을 나타낸 도면이다.
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 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 트레이 및 가압 트레이에 적용되는 배터리 셀의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 프레임(100) 및 복수의 가압 블록(200)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 가압 트레이에 적용되는 배터리 셀(C)은 파우치 형태의 외장재를 구비한 파우치형 배터리 셀일 수 있다.
본 발명에 따른 가압 트레이는, 충방전에 따른 스웰링 현상 등으로 인해 부풀어 오른 배터리 셀(C)을 가압함으로써 배터리 셀(C)의 부피를 줄이고, 배터리 셀(C)의 규격, 특히 배터리 셀(C)의 두께(d)를 균일하게 만들며, 전해액의 함침성을 향상시키기 위한 장치이다. 따라서, 가압 트레이에 적용된 배터리 셀들(C)은 가압이 완료되면, 목표로 하는 두께를 가지게 된다. 즉, 스웰링 현상 등으로 인해 부풀어 오른 배터리 셀들(C)은, 가압이 완료되면 상대적으로 두께(d)가 얇아진 상태가 될 수 있다.
상기 프레임(100)은, 가압 트레이의 외형을 정의하는 기초 구조로서, 하부 프레임(110), 상부 프레임(미도시) 및 연결 프레임(120)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임은, 내부에 복수의 배터리 셀(C)을 수용할 수 있도록 빈 공간이 형성될 수 있다. 즉, 상기 프레임(100)의 내부 공간에는 복수의 배터리 셀(C)이 수용될 수 있다.
상기 하부 프레임(110)은, 도 2를 기준으로 볼 때, 도면의 아랫쪽에 위치하는 프레임으로서, 배터리 셀(C) 및 가압 블록(200)의 하부에서 이들을 상부 방향으로 지지할 수 있다.
상기 상부 프레임은, 도 2를 기준으로 볼 때, 도면의 위쪽에 위치하는 프레임으로서, 가압 블록(200)이 프레임의 외부로 이탈하지 않도록 가압 트레이의 상부를 커버할 수 있다. 바람직하게는, 상기 상부 프레임은, 프레임의 다른 구성요소에 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 프레임(120)은, 하부 프레임(110)과 상부 프레임 사이를 연결하는 것으로서 프레임의 수직 방향 기둥에 해당된다. 상기 연결 프레임(120)은, 프레임의 일 측에 구비되는 제1연결 프레임(120a)과 일 측의 반대편인 프레임의 타 측에 구비되는 제2연결 프레임(120b)을 포함할 수 있다.
상기 가압 블록(200)은, 상술한 프레임(100) 내부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 가압 블록(200)은, 프레임(100) 내부에 이동 가능하게 배치되어, 수평 방향으로 이동할 수 있다. 상기 가압 블록(200)은 이와 같이 수평 방향으로 이동함으로써, 프레임(100)에 수용된 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다. 예를 들어, 가압 블록(200)은 도 2를 기준으로 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 3은, 도 2의 정면도로서, 복수의 배터리 셀이 가압 블록 사이에 개재된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 가압 블록은 복수 개 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 복수의 가압 블록들(200) 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있고, 이러한 빈 공간에는 배터리 셀(C)이 수용될 수 있다. 상기 복수의 가압 블록들(200)은, 수평 방향으로 이동하여 프레임(100) 내부에 수용된 하나 이상의 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다.
도 4는, 도 3의 가압 트레이를 이용하여 복수의 배터리 셀을 가압하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4에서, 상기 가압 블록(200)은 수평 방향으로 이동하여 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀(C)을 가압하고 있다. 이때, 복수의 가압 블록들(200) 중 적어도 2개는 서로 다른 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 도 4에서 가압 블록들(200)은, 화살표 방향과 같이, 프레임(100)의 중심부로 이동하여 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다. 여기서, 6개의 가압 블록(200) 중, 좌측에 위치한 3개의 가압 블록(200L)은 우측 방향으로 이동하고, 우측에 위치한 3개의 가압 블록(200R)은 좌측 방향으로 이동할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 가압 블록들(200)은, 가압 블록들(200) 사이에 배치된 배터리 셀(C)을 일정한 압력으로 가압할 수 있다. 여기서, 일정한 압력이란, 미리 정해진 소정의 압력을 의미한다. 상기 가압 블록들(200) 중 인접한 2개의 가압 블록(200)은, 인접한 2개의 가압 블록(200) 사이에 배치된 배터리 셀(C)을 일정한 압력으로 가압할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제4 가압 블록이 순차적으로 배치되고, 인접한 가압 블록 사이에 1개의 배터리 셀이 개재된 경우, 제1가압 블록과 제2가압 블록은, 그 사이에 개재된 배터리 셀(C)을 일정한 압력으로 가압할 수 있다. 그리고, 제2가압 블록과 제3가압 블록은 그 사이에 개재된 배터리 셀(C)을 일정한 압력으로 가압할 수 있다. 또한, 나머지 가압 블록들이 포함된 경우, 이들도 동일한 압력으로 인접한 가압 블록들의 사이에 배치된 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다. 즉, 가압 블록들(200)은 가압 블록들(200) 사이에 배치된 배터리 셀들(C)을 균일한 압력으로 가압할 수 있다.
바람직하게는, 가압 블록(200)에 의해 배터리 셀(C)로 인가되는 미리 정해진 압력은, 하나 이상의 단계로 레벨화될 수 있다. 예를 들어, 각각의 가압 블록들(200)은 그 사이에 배치된 배터리 셀(C)을 제1압력으로 가압하거나, 이러한 제1압력과는 다른 제2압력 또는 제3압력으로 가압할 수 있다.
여기서, 미리 정해진 소정 압력의 크기가 하나 이상의 단계로 레벨화된다는 의미는, 미리 정해진 소정 압력의 크기가 연속적인 값을 갖는다는 것과 반대의 의미로 사용된다. 즉, 미리 정해진 하나 이상의 소정 압력은 불연속적인 값을 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 미리 정해진 하나 이상의 소정 압력은 이산적인(discrete) 값을 갖는다고 할 수 있다.
예를 들어, 제1압력이 10Pa(pascal)이라고 가정하면, 가압 트레이 내부에 배치된 가압 블록들(200)은, 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀들(C)을 균일하게 10Pa로 가압할 수 있다. 마찬가지로, 제2압력이 20Pa이라고 가정하면, 가압 트레이 내부에 배치된 가압 블록들(200)은, 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀들(C)을 균일하게 20Pa로 가압할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 내부에 수용된 배터리 셀들(C)을 미리 정해진 소정 압력으로 균일하게 가압할 수 있고, 이러한 소정 압력은, 하나 이상의 단계로 레벨화될 수 있다.
한편, 도 4의 실시예에서, 가압 블록들(200)은 가압 트레이의 중심 방향으로 이동하도록 구현되었으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가압 트레이를 이용하여 복수의 배터리 셀을 가압하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 가압 과정에서 가압 블록들(200)이 이동하되, 각각의 가압 블록들(200)은 모두 동일하게 한쪽 방향(도 5에서 우측 방향)으로 이동한다. 이때, 각 배터리 셀에 동일한 압력이 인가되도록 하기 위해, 우측에 위치하는 가압 블록(200)은, 가압시 우측으로 조금 이동하고, 좌측에 위치하는 가압 블록(200)은, 가압시 우측에 위치하는 가압 블록(200)에 비해 많이 이동할 수 있다. 즉, 이러한 실시예에서, 상대적으로 우측에 위치하는 가압 블록(200)은 가압 과정 또는 감압 과정에서 상대적으로 좌측에 위치하는 가압 블록(200)에 비해 이동 범위가 좁게 구성될 수 있다.
이와 달리, 도 4의 실시예에서는 가압 트레이의 중심부에 위치하는 가압 블록(200)의 이동 범위가 좁고, 가압 트레이의 양측부에 위치하는 가압 블록(200)의 이동 범위가 중심부에 위치하는 가압 블록(200)의 이동 범위에 비해 상대적으로 넓다.
한편, 도 4 및 도 5의 실시예와 달리, 각각의 가압 블록들(200)은 좌측 방향으로 이동하도록 구현될 수도 있음은 물론이다. 즉, 본 발명에 따른 가압 블록들(200)의 이동 구현 방식이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
상기 가압 블록(200)의 가압 여부 및 가압 정도는 후술할 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 이를 위해, 본 발명은 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(미도시)와 가압 블록(200) 사이에는 제어부와 가압 블록(200)을 통신 연결하는 통신 선로가 구비될 수도 있다. 이때, 후술할 작동 정보 등은 이러한 통신 선로를 통해 송수신될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는, 복수의 가압 블록들(200)이 미리 정해진 소정 압력으로 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀들(C)을 균일하게 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다. 여기서, 균일하게 가압한다는 것은, 가압 과정에서 가압 트레이에 수용된 배터리 셀들(C)을 가압하는 압력의 크기가 일정하도록 한다는 것을 의미한다. 즉, 균일한 가압은, 가압 블록들(200) 사이에 개재된 복수의 배터리들(C) 중 어느 하나를 제1배터리 셀이라고 하고, 제1배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀들(C) 중 어느 하나를 제2배터리 셀이라고 할 때, 제1배터리 셀에 가해지는 압력의 크기와 제2배터리 셀에 가해지는 압력의 크기가 동일한 것을 의미한다.
상기 제어부는, 다양한 방식을 이용하여 복수의 가압 블록들(200)이 미리 정해진 소정 압력으로 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀들(C)을 균일하게 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다.
일 예로, 상기 제어부는, 가압 블록들(200)의 이동 거리를 각각 조절함으로써, 가압 블록(200)이 미리 정해진 소정 압력으로 복수의 배터리 셀(C)을 가압하도록 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 3 및 도 4를 다시 참조하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
전술한 바와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 6개의 가압 블록 중, 좌측에 위치한 3개의 가압 블록(200L)은 우측 방향으로 이동하고, 우측에 위치한 3개의 가압 블록(200R)은 좌측 방향으로 이동한다. 즉, 가압 블록들(200)은 프레임의 중심부로 이동하여 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀들(C)을 가압한다.
이때, 제어부는, 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)이 정지 상태(또는 감압 상태로서 가압 이전의 상태를 의미함. 이하 동일)에서 우측 방향으로 소정 거리(예컨대, 1센티미터) 이동하도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부는, 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)이 정지 상태에서 좌측 방향으로 소정 거리(예컨대, 1센티미터) 이동하도록 제어할 수 있다. 그리하여, 제어부는, 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)과 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3) 사이의 간격(G3)이 소정 간격(예컨대, 5센티미터)이 되도록 할 수 있다.
또한, 제어부는, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)이 정지 상태에서 우측 방향으로 소정 거리(예컨대, 2센티미터) 이동하도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부는, 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)이 정지 상태에서 좌측 방향으로 소정 거리(예컨대, 2센티미터) 이동하도록 제어할 수 있다. 그리하여, 제어부는, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)과 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3) 사이의 간격(G2) 및 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)과 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3) 사이의 간격(G4)이 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)과 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3) 사이의 간격(G3)과 동일한 간격이 되도록 제어할 수 있다.
마찬가지로, 제어부는, 좌측 최외곽에 위치한 좌측으로부터 1번째 가압 블록(200L1)이 정지 상태에서 우측 방향으로 소정 거리(예컨대, 3센티미터) 이동하도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부는, 우측 최외곽에 위치한 우측으로부터 1번째 가압 블록(200R1)이 정지 상태에서 좌측 방향으로 소정 거리(예컨대, 3센티미터) 이동하도록 제어할 수 있다. 그리하여, 제어부는, 좌측으로부터 1번째 가압 블록(200L1)과 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2) 사이의 간격(G1) 및 우측으로부터 1번째 가압 블록(200R1)과 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2) 사이의 간격(G5)이 나머지 간격들(G2, G3, G4)과 동일한 간격이 되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부는, 가압 블록들(200)의 이동 거리를 조절하여 인접한 가압 블록들(200) 사이의 간격이 모두 균일하게 되도록 함으로써(G1 = G2 = G3 = G4 = G5), 가압 블록들 사이에 개재된 배터리 셀에 모두 동일한 압력을 인가할 수 있다. 한편, 이때, 가압 블록들 사이의 간격(G1, G2, G3, G4, G5)은 스퀴징 작업에 의해 달성하고자 하는 배터리 셀의 두께(d)인 것이 좋다. 다시 말해, 가압 블록들(200) 사이의 간격은 가압에 의해 이루고자 하는 배터리 셀의 목표 두께(d)인 것이 좋다.
이와 같이, 제어부는, 가압 블록들(200)의 이동 거리를 조절하여, 가압 완료시 가압 블록들 사이의 간격이 균일한 상태가 되도록 할 수 있다. 그 결과, 가압 블록들(200) 사이에 개재된 배터리 셀들(C)은 모두 균일한 압력으로 스퀴징될 수 있고, 배터리 셀들(200)은 모두 동일한 두께를 가질 수 있게 된다.
한편, 상술한 실시예에서, 정지 상태 내지 감압 상태에서, 인접한 가압 블록 사이의 간격은 모두 균일한 경우를 전제로 한다. 즉, 가압 블록들은, 균일한 간격으로 서로 이격되어 배치된 상태에서, 가압시 서로 균일한 간격을 갖도록 가까워진다. 다시 말해, 가압 블록들은, 가압시 서로 균일한 간격을 갖도록 가까워지고, 감압시 서로 균일한 간격을 갖도록 멀어진다.
상술한 가압 블록(200)의 이동 거리를 조절하는 구성은 하나의 실시예로서, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제어부는, 가압 블록(200)의 이동 거리를 조절하는 방법 이외의 다양한 방법을 사용하여 가압 블록(200)이 미리 정해진 소정 압력으로 복수의 배터리 셀(C)을 가압하도록 제어할 수 있음은 물론이다.
또한 상기 제어부는, 이와 같이 배터리 셀들(C)을 미리 정해진 소정 압력으로 균일하게 가압하도록 가압 블록(200)을 제어하되, 미리 정해진 소정 압력의 크기를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는, 가압 블록(200)이 여러 단계의 압력으로 배터리 셀들(C)을 가압하도록 제어할 수 있다. 즉, 미리 정해진 소정 압력의 크기는 하나 이상의 단계로 레벨화될 수 있다. 따라서, 제1차 스퀴징 작업시에는 제1압력으로 배터리 셀들(C)을 가압할 수 있고, 제2차 스퀴징 작업시에는 제1압력보다 높거나 낮은 제2압력으로 배터리 셀들(C)을 가압할 수 있다.
일 예로, 제어부는, 가압 블록들의 이동 거리를 조절하여 가압 블록들이 배터리 셀들을 가압하는 압력을 조절할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하여 상술한 실시예에서, 제어부가, 인접한 가압 블록들(200) 사이의 간격이 5센티미터가 되도록 제어하는 경우에 배터리 셀들(C)에 가해지는 압력을 제1압력이라고 가정할 수 있다. 이때, 제어부는, 인접한 가압 블록들(200) 사이의 간격이 5센티미터를 초과하도록 제어하여, 배터리 셀들(200)에 가해지는 압력이 제1압력보다 낮아지도록 할 수 있다. 반대로, 제어부는, 인접한 가압 블록들(200) 사이의 간격이 5센티미터 미만이 되도록 제어하여, 배터리 셀들(C)에 가해지는 압력이 제1압력보다 높아지도록 할 수도 있다.
종래 기술에 따른 가압 트레이는, 가압 축을 수동으로 회전시켜 배터리 셀(C)을 가압하는데, 이러한 방법은, 압력의 크기의 미세한 조절이 가능하다는 장점이 있지만, 매 스퀴징 작업 때마다 균일한 압력으로 배터리 셀(C)을 가압하는 것이 어렵다는 단점을 가진다.
이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 가압 트레이는, 특정 크기의 압력으로 배터리 셀(C)을 가압할 수 있도록 하여, 균일한 품질의 배터리 셀(C)을 제조할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 이러한 특정 크기의 압력의 크기를 조절함으로써, 다양한 규격의 배터리 셀(C)을 스퀴징할 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 제1규격을 갖는 배터리 셀들(C)은 제1압력으로 균일하게 스퀴징할 수 있고, 제2규격을 갖는 배터리 셀들(C)은 제2압력으로 균일하게 스퀴징할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 후술할 작동 정보 입력 유닛으로부터 작동 정보를 전송받고, 전송받은 작동 정보에 따라 가압 블록(200)을 제어할 수 있다. 즉, 제어부는, 작동 정보를 이용하여 가압 블록(200)을 가압하거나 감압할 수 있고, 가압시 배터리 셀(C)을 가압하는 가압 크기를 조절할 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 작동 정보 입력 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 작동 정보 입력 유닛은, 제어부로 작동 정보를 전송할 수 있다. 이때, 상기 작동 정보 입력 유닛은, 사용자 등으로부터 배터리 셀(C)에 대한 가압 여부 및/또는 배터리 셀(C)을 가압하는 가압력의 크기 등에 대한 정보를 입력받고, 이에 대응하는 작동 정보를 제어부로 전송할 수 있다.
제어부로 전송되는 작동 정보에는, 가압 명령 및 감압 명령 중 어느 하나의 명령이 포함될 수 있다. 상기 가압 명령은 가압 블록들(200)이 배터리 셀들(C)을 가압하도록 하는 명령이다. 상기 감압 명령은 이와 반대로, 가압 블록들(200)이 배터리 셀들(C)을 감압하도록 하는 명령이다. 즉, 감압 명령은, 가압 상태를 해제하도록 하는 명령이다.
제어부는, 가압 명령이 포함된 작동 정보를 작동 정보 입력 유닛으로부터 전송받으면, 미리 정해진 소정 압력으로 배터리 셀(C)을 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다. 반대로, 제어부는 감압 명령이 포함된 작동 정보를 작동 정보 입력 유닛으로부터 전송받으면, 배터리 셀(C)에 대한 가압 상태를 해제하여 더 이상 배터리 셀(C)을 가압하지 않도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 가압 명령은, 하나 이상의 서브 가압 명령으로 이루어질 수 있다. 즉, 가압 명령은 제1가압 명령, 제2가압 명령 등과 같은 하나 이상의 서브 가압 명령을 포함할 수 있는데, 이러한 서브 가압 명령은, 가압 블록(200)이 배터리 셀(C)을 가압하는 가압력의 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 가압 블록(200)은, 작동 정보에 포함되는 서브 가압 명령에 따라 다른 크기의 압력으로 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다. 예컨대, 제1가압 명령이 포함된 작동 정보를 전송받은 제어부는 10Pa의 압력으로 배터리 셀(C)을 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있고, 제2가압 명령이 포함된 작동 정보를 전송받은 제어부는 20Pa의 압력으로 배터리 셀(C)을 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다.
한편, 상기 작동 정보 입력 유닛은, 다양한 입력 수단을 구비할 수 있다.
일 예로, 상기 작동 정보 입력 유닛은, 작동 레버를 구비할 수 있다. 이러한 작동 레버는 적어도 1차원 이상의 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어, 1차원의 자유도를 갖는 작동 레버는 좌우 방향으로 움직일 수 있도록 구현되거나 이와 달리 상하 방향으로 움직일 수 있도록 구현될 수 있다. 2차원의 자유도를 갖는 작동 레버는 좌우 방향 및 상하 방향으로 움직일 수 있도록 구현될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 작동 레버는 단계적으로 작동 가능하게 구성되고, 가압 블록(200)은 이러한 작동 레버의 단계에 대응하여 가압력의 크기를 달리하여 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다. 즉, 작동 정보 입력 유닛은, 작동 레버의 단계적 위치에 따라, 작동 정보에 포함되는 명령을 선택할 수 있다. 그리하여, 제어부는 작동 정보에 포함되는 명령에 따라 가압 블록을 제어할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동 정보 입력 유닛을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 작동 정보 입력 유닛(300)은 작동 레버(310)를 구비하고 있다. 여기서, 작동 레버(310)는 좌우로 이동 가능하게 구성되며, 단계적으로 작동 가능하게 구성된다. 도 6에서 작동 레버(310)는 0 ~ 5까지의 총 6단계로 작동할 수 있다. 도 6의 실시예에서 0으로 표시된 부분은, 제0단계로 명명될 수 있는데, 제0단계는, 감압 상태이거나, 가압이 완료된 후 감압을 수행하는 단계이다. 마찬가지로, 도 6에서 1로 표시된 부분은, 제1단계로 명명될 수 있고, 도 6에서 2로 표시된 부분은, 제2단계로 명명될 수 있으며, 도 6에서 3,4,5로 표시된 부분도 마찬가지로 각각 제3단계, 제4단계, 제5단계로 명명될 수 있다.
첫째, 작동 레버(310)가 제0단계에 위치하는 경우, 작동 정보 입력 유닛(300)은 감압 명령을 작동 정보에 포함되는 명령으로 선택할 수 있다. 다시 말해, 사용자가 작동 레버(310)를 제0단계로 조절할 경우, 작동 정보 입력 유닛(300)은 감압 명령을 작동 정보에 포함시킬 수 있다. 작동 정보 입력 유닛(300)은, 감압 명령이 포함된 작동 정보를 제어부로 전송하고, 제어부는 이러한 작동 정보를 전송받은 다음 가압 블록(200)의 가압 상태를 해제하거나 가압 블록(200)의 감압 상태를 유지하도록 할 수 있다.
둘째, 작동 레버(310)가 제1단계에 위치할 경우, 작동 정보 입력 유닛(300)은 가압 명령 중 하나인 제1가압 명령을 작동 정보에 포함되는 명령으로 선택할 수 있다. 작동 정보 입력 유닛(300)은, 제1가압 명령이 포함된 작동 정보를 제어부로 전송하고, 제어부는 이러한 작동 정보를 전송받은 다음 가압 블록(200)이 제1가압 명령에 해당하는 가압력으로 배터리 셀(C)을 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다.
셋째로, 작동 레버(310)가 제2단계에 위치할 경우, 작동 정보 입력 유닛(300)은 가압 명령 중 다른 하나인 제2가압 명령을 작동 정보에 포함되는 명령으로 선택할 수 있다. 작동 정보 입력 유닛(300)은, 제2가압 명령이 포함된 작동 정보를 제어부에 전송하고, 제어부는 이러한 작동 정보를 전송받은 다음 가압 블록(200)이 제2가압 명령에 해당하는 가압력으로 배터리 셀(C)을 가압하도록 가압 블록(200)을 제어할 수 있다.
작동 레버(310)가 제3단계, 제4단계 및 제5단계에 위치하는 경우에도, 작동 정보 입력 유닛(300), 제어부 및 가압 블록(200)은 상술한 바와 마찬가지로 동작하게 된다. 따라서, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 제1가압 명령에 해당하는 가압력과 제2가압 명령에 해당하는 가압력의 크기의 크고 작음에는 절대적인 기준이 존재하지 않는다. 즉, 제1가압 명령에 해당하는 가압력의 크기가 제2가압 명령에 해당하는 가압력의 크기 보다 클 수 있고, 이와 반대로, 제1가압 명령에 해당하는 가압력의 크기가 제2가압 명령에 해당하는 가압력의 크기보다 작을 수도 있음은 물론이다. 이는 제3가압 명령, 제4가압 명령 및 제5가압 명령의 경우도 마찬가지이다. 다만, 바람직하게는, 제0단계가 감압 단계인 경우, 제1단계에서 제5단계로 갈수록 가압력의 크기가 증가하도록 구현되는 것이 좋다.
또한, 바람직하게는, 이러한 작동 레버(310)의 작동 방향과 가압 블록들(200)의 이동 방향이 일치하도록 구현되는 것이 좋다. 즉, 가압시 가압 블록들(200)의 이동 형태가 도 5에 도시된 실시예와 같이 우측 방향으로 이동하도록 구현되는 경우에 있어서, 작동 레버(310)의 구현 또한 이와 동일하게 구현되는 것이 좋다. 즉, 작동 레버(310)를 우측으로 이동시킬 경우, 가압 블록들(200)이 우측 방향으로 이동하도록 하고, 작동 레버(310)를 좌측으로 이동시킬 경우 가압 블록들(200)이 좌측 방향으로 이동하도록 구현하는 것이 좋다. 이와 같이, 작동 레버(310)의 작동 방향과 가압 블록들(200)의 이동 방향이 일치할 경우, 사용자는 직관적으로 가압 블록(200)을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 가압 트레이는, 상술한 바와 같이 배터리 셀들(C)을 균일한 압력으로 가압하되, 배터리 셀들(C)을 가압하는 압력의 크기를 단계적으로 달리하여 배터리 셀들(C)을 가압할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 배터리 셀(C)의 규격에 따라 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 가압 트레이에는, 다양한 규격의 배터리 셀(C)이 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 가압 트레이는, 특정 규격의 배터리 셀(C)에 대한 가압력의 크기를 조절할 수도 있다.
이를 위해 가압 트레이는, 외부로부터 배터리 셀(C)의 규격 정보를 입력받아 배터리 셀(C)의 규격에 따라 가압 블록(200)의 기준 위치를 달리 설정할 수 있다. 여기서, 기준 위치란, 배터리 셀(C)의 규격에 따라 달리 설정된 가압 블록들(200)의 위치로서, 가압 블록들(200)은, 각각 소정 거리만큼 이동하여 설정된 기준 위치에 배치된 다음 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다.
이를 위해 가압 트레이는, 규격 정보 입력 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 규격 정보 입력 유닛은, 사용자 등으로부터 배터리 셀(C)의 규격 정보를 입력받은 다음, 배터리 셀(C)의 규격 정보를 제어부로 전송할 수 있다. 상기 규격 정보 입력 유닛은, 사용자 등으로부터 배터리 셀(C)의 규격 정보를 입력받기 위해 다양한 입력수단을 구비할 수 있다.
상기 배터리 셀(C)의 규격 정보는, 배터리 셀(C)의 두께 등과 같은 배터리 셀(C)의 규격을 유추할 수 있는 다양한 정보로 구성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(C)의 규격 정보는, 배터리 셀(C)의 제품 일련 번호가 될 수 있다.
제어부는, 이러한 규격 정보 입력 유닛으로부터 배터리 셀(C)의 규격 정보를 전송받으면, 배터리 셀(C)의 규격 정보를 이용하여 가압 블록들(200)의 기준 위치를 설정할 수 있다. 제어부는 가압 블록들(200)의 기준 위치를 설정한 다음 배터리 셀(C)을 다양한 압력으로 가압할 수 있다.
예를 들어, 배터리 셀(C)의 규격, 특히 배터리 셀(C)의 스퀴징 전 두께가 5센티미터인 경우, 가압 블록들(200)은 인접한 가압 블록들(200) 사이의 거리가 5센티미터가 되도록 이동한 다음 배터리 셀(C)을 가압할 수 있다.
보다 구체적으로는, 다시 도 3 및 도 4의 실시예를 참조하면, 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)은 정지 상태에서 우측 방향으로 1센티미터 이동하고, 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)은 정지 상태에서 좌측 방향으로 1센티미터 이동하여 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)과 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3) 사이의 거리가 5센티미터가 되는 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)이, 정지 상태에서 우측 방향으로 1센티미터 이동한 위치는, 스퀴징 전의 두께가 5센티미터인 배터리 셀에 대한 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)의 기준 위치가 될 수 있다. 마찬가지로, 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)이, 정지 상태에서 좌측 방향으로 1센티미터 이동한 위치는, 스퀴징 전의 두께가 5센티미터인 배터리 셀에 대한 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)의 기준 위치가 될 수 있다.
이와 유사하게, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)은 정지 상태에서 우측 방향으로 2센티미터 이동하여, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)과 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3) 사이의 거리가 5센티미터가 되는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)은 정지 상태에서 좌측 방향으로 2센티미터 이동하여 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)과 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3) 사이의 거리가 5센티미터가 되는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)이 정지 상태에서 우측 방향으로 2센티미터 이동한 위치는, 스퀴징 전의 두께가 5센티미터인 배터리 셀에 대한 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)의 기준 위치가 될 수 있다. 마찬가지로, 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)이 정지 상태에서 좌측 방향으로 2센티미터 이동한 위치는, 스퀴징 전의 두께가 5센티미터인 배터리 셀에 대한 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)의 기준 위치가 될 수 있다.
이와 유사하게, 좌측으로부터 1번째 가압 블록(200L1)은 정지 상태에서 우측 방향으로 3센티미터 이동하여 기준 위치에 배치될 수 있고, 우측으로부터 1번째 가압 블록(200R1)은 정지 상태에서 좌측 방향으로 3센티미터 이동하여 기준 위치에 배치될 수 있다.
만약, 배터리 셀의 규격, 특히 배터리 셀의 스퀴징 전 두께가 3센티미터인 경우에는, 가압 블록들은 인접한 가압 블록들 사이의 거리가 3센티미터가 되도록 이동한 다음 배터리 셀을 가압할 수 있다. 이때, 가압 블록들이 인접한 가압 블록들 사이의 거리가 3센티미터가 되도록 이동한 각각의 위치는, 각각의 가압 블록의 기준 위치가 될 수 있다.
즉, 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)의 경우, 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)이 정지 상태에서 우측 방향으로 2센티미터 이동한 위치가 좌측으로부터 3번째 가압 블록(200L3)의 기준 위치가 될 수 있다. 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)의 경우, 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)이 정지 상태에서 좌측 방향으로 2센티미터 이동한 위치가 우측으로부터 3번째 가압 블록(200R3)의 기준 위치가 될 수 있다.
이와 유사하게, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)의 경우, 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)이 정지 상태에서 우측 방향으로 4센티미터 이동한 위치가 좌측으로부터 2번째 가압 블록(200L2)의 기준 위치가 될 수 있다. 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)의 경우, 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)이 정지 상태에서 좌측 방향으로 4센티미터 이동한 위치가 우측으로부터 2번째 가압 블록(200R2)의 기준 위치가 될 수 있다.
같은 방법으로, 좌측으로부터 1번째 가압 블록(200L1)과 우측으로부터 1번째 가압 블록(200L1)은 각각 중심 방향으로 6센티미터 이동한 위치가 각각의 가압 블록의 기준 위치가 될 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서, 각각의 가압 블록들의 기준 위치는, 가압 블록들 사이에 개재된 배터리 셀에 접촉하도록 설정되었으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이와 달리, 가압 블록들의 기준 위치는, 가압 블록이 배터리 셀로부터 소정 거리 이격되어, 가압 블록과 배터리 셀 사이에 미세한 간극이 존재하도록 설정될 수도 있다.
상기 실시예에 의하면, 배터리 셀의 규격에 맞추어 배터리 셀을 가압하는 것이 용이하다. 즉, 상술한 작동 레버가 제1단계 내지 제5단계로 동작하는 경우(정지 상태인 제0단계는 제외), 이와 같은 기준 위치 설정을 통해 다양한 압력으로 배터리 셀을 가압할 수 있다.
만약, 이와 같이 배터리 셀의 규격에 따른 계층적인(hierachy) 제어를 하지 않을 경우, 5단계를 갖는 작동 레버로는 다양한 배터리 셀에 대한 가압력의 크기 조절이 곤란할 수 있다.
쉽게 말해, 4종류의 배터리 셀이 존재한다고 가정하면, 적어도 제1단계로부터 제20단계를 갖는 작동 레버를 사용하여야, 4종류의 배터리 셀에 대해 각각 5단계의 가압력 조절이 가능하다.
그러나, 이러한 배터리 셀의 규격 정보를 이용하는 실시예에 의하면, 배터리 셀의 규격에 맞추어 가압 블록이 기준 위치에 배치된 다음 배터리 셀을 가압하므로, 제1단계로부터 제5단계가 존재하는 작동 레버만으로도 4종류의 배터리 셀에 대해 각각 5단계의 가압력 조절이 가능하다. 더욱이, 이러한 실시예에 의하면, 배터리 셀의 종류가 이보다 많은 경우에도 가압력 조절이 용이하다. 또한, 새로운 규격의 배터리 셀에 대해서도 기준 위치 설정값만 달리하면 새로운 규격의 배터리 셀이 본 발명에 따른 가압 트레이에 쉽게 적용 내지 호환되어 사용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 작동 정보 입력 유닛(300)은, 레버 스토퍼(320)를 더 포함할 수 있다.
상기 레버 스토퍼(320)는, 작동 레버(310)의 위치를 고정시키는 구성이다. 다시 말해, 상기 레버 스토퍼(320)는, 가압 트레이의 사용자의 의도와 다르게 가압 블록(200)이 동작하지 않도록 하기 위한 구성이다. 즉, 상기 레버 스토퍼(320)는, 작동 레버(310)의 위치를 고정시켜, 작동 레버(310)가 다른 위치로 이동하는 것을 방지한다.
이러한 레버 스토퍼(320)는, 다양한 방법에 의해 작동 레버(310)의 위치를 고정시킬 수 있다. 일 예로, 레버 스토퍼(320)는, 작동 레버(310)의 동작을 저지하는 돌기를 구비하여 작동 레버(310)의 위치를 고정시킬 수 있다. 다른 예로, 레버 스토퍼(320)는, 작동 레버(310)의 작동 경로 상에 형성된 홈으로 구현되어, 작동 레버(310)가 상기 홈에 삽입 고정될 수 있도록 할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 작동 정보 입력 유닛을 나타낸 도면이고, 도 8은, 도 7에서 작동 레버가 제2단계에 위치하여 고정된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은, 도 6과 비교할 때, 작동 레버(310)의 경로 상에 홈이 더 형성되어 있다. 이러한 홈은 작동 레버(310)의 작동 단계(제0단계 내지 제5단계)에 대응하는 위치에 각각 하나씩 형성되어 있다. 가압 트레이의 사용자는, 작동 레버(310)를 좌우 방향으로 이동하고, 원하는 작동 단계에서 작동 레버(310)를 하방향으로 움직여서 작동 레버(310)의 경로 상에 형성된 홈에 작동 레버(310)를 삽입시킬 수 있다.
도 8은, 작동 레버(310)가 제2단계에 위치하여 제2단계의 홈에 고정된 모습을 나타내고 있다. 즉, 가압 트레이의 사용자는, 도 7에 표시된 화살표 방향으로 작동 레버(310)를 이동시켜 작동 레버(310)가 제2단계에 고정되도록 할 수 있다. 작동 레버(310)가 제2단계에 고정되면, 작동 정보 입력 유닛(300)은 제2단계에 대응하는 제2가압 명령이 포함된 작동 정보를 제어부에 전송하고 제어부는 전송받은 작동 정보에 따라 가압 블록(200)이 배터리 셀들(C)을 제2압력으로 가압하도록 제어할 수 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: 프레임
200: 가압 블록
300: 작동 정보 입력 유닛
310: 작동 레버
320: 레버 스토퍼
C: 배터리 셀

Claims (12)

  1. 복수의 배터리 셀을 수용하는 프레임;
    상기 프레임 내부에서 수평 방향으로 이동 가능하게 배치되는 복수의 가압 블록; 및
    상기 복수의 가압 블록을 제어하는 제어부; 및
    상기 복수의 배터리 셀의 규격 정보를 상기 제어부로 전송하는 규격 정보 입력 유닛;을 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 규격 정보가 제1 규격에 대응하는 경우, 상기 복수의 가압 블록 중 인접한 두 가압 블록 사이의 거리가 상기 제1 규격 이상이 되도록 상기 복수의 가압 블록 각각의 기준 위치를 설정하고, 상기 복수의 가압 블록 중 인접한 두 가압 블록 사이의 거리가 상기 제1 규격 이상이 되도록 배치되면, 레벨화된 복수의 압력 중 제1 압력으로 상기 복수의 배터리 셀을 가압하도록 상기 복수의 가압 블록을 제어하고,
    상기 규격 정보가 상기 제1 규격과 상이한 제2 규격에 대응하는 경우, 상기 복수의 가압 블록 중 인접한 두 가압 블록 사이의 거리가 상기 제2 규격 이상이 되도록 상기 복수의 가압 블록 각각의 기준 위치를 설정하고, 상기 복수의 가압 블록 중 인접한 두 가압 블록 사이의 거리가 상기 제2 규격 이상이 되도록 배치되면, 레벨화된 복수의 압력 중 상기 제1 압력과 상이한 제2 압력으로 상기 복수의 배터리 셀을 가압하도록 상기 복수의 가압 블록을 제어하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 가압 블록의 이동 거리를 조절하여 상기 복수의 배터리 셀에 가해지는 압력의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 가압 블록의 이동 거리를 조절하되, 가압시 인접 배치된 가압 블록 사이의 간격이 모두 균일하게 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인접 배치된 가압 블록 사이의 간격은, 가압에 의해 형성하려는 상기 배터리 셀의 목표 두께인 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부로 작동 정보를 전송하는 작동 정보 입력 유닛을 더 포함하되,
    상기 제어부로 전송되는 작동 정보에는, 상기 가압 블록이 상기 배터리 셀을 가압하도록 명령하는 가압 명령 및 상기 가압 블록이 상기 배터리 셀을 감압하도록 명령하는 감압 명령 중 어느 하나가 포함되고,
    상기 제어부는, 상기 작동 정보 입력 유닛으로부터 전송받은 상기 작동 정보를 이용하여 상기 가압 블록을 제어하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 정보 입력 유닛은, 적어도 1차원 이상의 자유도를 갖는 작동 레버를 구비하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 작동 레버는, 단계적으로 작동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 가압 트레이
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가압 명령은, 하나 이상의 서브 가압 명령으로 이루어지고,
    상기 제어부로 전송되는 작동 정보에는, 상기 감압 명령 및 상기 하나 이상의 서브 가압 명령 중 어느 하나가 포함되고,
    상기 작동 정보 입력 유닛은, 상기 작동 레버의 단계적 위치에 따라 상기 작동 정보에 포함되는 명령을 선택하여 상기 작동 정보를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 규격 정보는, 상기 배터리 셀의 두께 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 작동 정보 입력 유닛은, 상기 작동 레버의 위치를 고정시키는 레버 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 트레이.
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