KR101896218B1 - 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지지를 위해 설치되는 지지부재; 상기 지지부재에 대향하도록 설치되는 가동부재; 상기 지지부재와 상기 가동부재 사이에 나란하게 다수로 설치되고, 상기 가동부재의 전후 이동에 의해 서로 간에 간격 조절이 가능하도록 결합되며, 각각의 사이에 형성되는 갭에 2차전지의 셀파우치가 삽입되는 가압패널; 상기 가압패널이 상기 간격 조절의 방향으로 이동하도록 가이드하는 가이드부재; 상기 가압패널 사이마다 다수로 설치되도록 상기 가압패널에 고정됨으로써 상기 가압패널과 함께 이동하고, 상기 갭에 위치하는 2차전지 셀파우치의 전극부 각각에 접속되어 전류를 인가하거나 인가받도록 하는 전극모듈; 및 상기 가동부재를 전후로 이동시킴으로써 상기 가압패널 사이의 상기 2차전지 셀파우치를 양측면에서 가압 및 가압 해제하도록 하는 가압구동부;를 포함하는 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 다수의 2차전지 셀파우치에 대해서 내부의 분리막 파손 여부를 손쉽고도 신속하게 검사할 수 있도록 함으로써, 2차전지 셀파우치 품질의 신뢰성을 높일 수 있고, 다수의 2차전지 셀파우치에 대한 검사에 대한 효율성과 정확도를 높일 수 있으며, 2차전지 셀파우치의 동시 검사 개수에 비하여 장치의 규모를 컴팩트하게 구성함으로써, 설치 공간의 확보 제한을 최소화할 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수의 2차전지 셀파우치에 대해서 내부의 분리막 파손 여부를 손쉽고도 신속하게 검사할 수 있도록 함으로써, 2차전지 셀파우치 품질의 신뢰성을 높일 수 있고, 다수의 2차전지 셀파우치에 대한 검사에 대한 효율성과 정확도를 높일 수 있으며, 2차전지 셀파우치의 동시 검사 개수에 비하여 장치의 규모를 컴팩트하게 구성함으로써, 설치 공간의 확보 제한을 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 2차전지 셀파우치에 대해서 내부의 분리막 파손 여부를 손쉽고도 신속하게 검사할 수 있도록 함으로써, 2차전지 셀파우치 품질의 신뢰성을 높이도록 하는 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 2차전지는 재충전이 가능하고, 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온전지 등이 있다. 이러한 2차전지 중에서, 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조될 수 있는데, 이 경우 그 형상이 비교적 자유로운 이점을 가지도록 하고 있다.
이러한 2차전지 셀파우치는 내부에 전지 셀이 구비되고, 파우치에 해당하는 폴리머 외장재가 전지셀을 감싸는 형태로 이루어지는데, 이를 위해, 전극, 파우치 및 전지셀로 구성된다. 또한 2차전지 셀파우치는 파우치 내부 구조가 파손되거나, 소손되어, 절연성이 파괴되는 경우, 전지셀은 정상상태 전압을 유지할 수 없게 되어 저전압을 유발할 수 있으며, 내부 전지셀의 스웰링(swelling) 현상 등을 초래할 수 있다.
그러므로, 2차전지 셀파우치는 절연선을 비롯한 불량 여부를 검사함으로써, 결함이 원천적으로 제거될 수 있도록 운용되어야 하며, 이와 관련된 종래 기술로는 한국공개특허 제10-2010-0044407호의 "파우치 전지셀의 절연성 검사 방법 및 시스템"이 있는데, 이는 파우치 전지셀의 파우치 하면을 지지하는 하부 지지체에 상기 파우치 전지셀을 적재하는 적재단계; 상기 적재된 파우치 전지셀의 파우치 측면부분과 상기 파우치 전지셀의 전극에 프로브를 접촉시키는 접촉단계; 및 상기 접촉된 프로브 간의 전기적 특성값을 측정하는 측정단계를 포함한다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 별도의 하부 및 상부 지지체를 이용하여 검사를 실시하나, 결국에는 측정장치의 탐침 수단을 파우치 전지셀의 전극 등에 접촉시켜서 저항 측정을 통해서 절연성을 검사하게 되는데, 이와 같이, 수작업으로 검사를 수행할 경우, 검사의 정확도 및 신뢰성을 높이는데 한계를 가지는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래 기술은 수작업으로 검사를 수행할 뿐만 아니라, 심지어는 파우치 전지셀 각각에 대해서 1개씩 개별적인 검사를 수행하게 됨으로써, 검사의 효율이 현저하게 낮다는 문제점을 가지고 있었다.
특히, 파우치 전지셀은 제조 과정에서 내부의 분리막 손상을 야기할 수 있으며, 분리막의 손상으로 인해 2차전지의 정상적인 동작을 어렵게 한다. 따라서, 이러한 2차전지의 품질 향상과 신뢰성을 위하여, 분리막의 손상을 확인할 필요가 있다. 그러나, 파우치 전지셀의 판상 구조 특성으로 인해, 다수개의 파우치 전지셀 각각의 전극에 동시에 접속하여 파우치 전지셀 개별적으로 분리막의 손상을 정확하게 판단할 수 있는 장치의 제시가 쉽지 않으므로, 이를 해결하도록 하는 검사장치의 개발이 필요하게 되었다.
상기한 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다수의 2차전지 셀파우치에 대해서 내부의 분리막 파손 여부를 손쉽고도 신속하게 검사할 수 있도록 함으로써, 2차전지 셀파우치 품질의 신뢰성을 높이도록 하고, 다수의 2차전지 셀파우치에 대한 검사에 대한 효율성과 정확도를 높이도록 하며, 2차전지 셀파우치의 동시 검사 개수에 비하여 장치의 규모를 컴팩트하게 구성함으로써, 설치 공간의 확보 제한을 최소화하도록 하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 지지를 위해 설치되는 지지부재; 상기 지지부재에 대향하도록 설치되는 가동부재; 상기 지지부재와 상기 가동부재 사이에 나란하게 다수로 설치되고, 상기 가동부재의 전후 이동에 의해 서로 간에 간격 조절이 가능하도록 결합되며, 각각의 사이에 형성되는 갭에 2차전지의 셀파우치가 삽입되는 가압패널; 상기 가압패널이 상기 간격 조절의 방향으로 이동하도록 가이드하는 가이드부재; 상기 가압패널 사이마다 다수로 설치되도록 상기 가압패널에 고정됨으로써 상기 가압패널과 함께 이동하고, 상기 갭에 위치하는 2차전지 셀파우치의 전극부 각각에 접속되어 전류를 인가하거나 인가받도록 하는 전극모듈; 및 상기 가동부재를 전후로 이동시킴으로써 상기 가압패널 사이의 상기 2차전지 셀파우치를 양측면에서 가압 및 가압 해제하도록 하는 가압구동부;를 포함하는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치가 제공된다.
상기 가압패널은, 상기 간격 조절의 방향으로 연장 형성되는 가이드홀을 가진 연결링크가 양측에 각각 고정되고, 상기 갭을 두고 대향하는 다른 가압패널의 연결링크에 형성된 가이드홀에 삽입되는 연결핀이 양측부에 각각 마련됨으로써, 다수개가 상하로 번갈아가면서 배치되는 상기 연결링크와 상기 연결핀에 의해 간격이 조절되도록 서로 결합되며, 상기 가이드부재가 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩결합부가 마련되고, 다수개 중 일부의 하측에 롤러결합부에 의해 지지롤러가 지면에 지지되도록 마련될 수 있다.
상기 전극모듈은, 상기 가압패널의 일측면에 고정되는 고정부재; 상기 고정부재에 고정되고, 상기 간격조절 방향으로 배치되어 간격이 조절되는 가동팁을 가지는 전극액추에이터; 상기 가동팁 각각에 고정되는 고정편; 및 상기 고정편 각각에 서로 마주보도록 설치됨으로써, 상기 전극액추에이터의 구동에 의해 상기 2차전지 셀파우치의 전극부 양측면에 면접촉하는 전극;을 포함할 수 있다.
상기 전극모듈은, 상기 가압패널에 형성되는 장착홈 내에 설치되고, 상기 고정부재에 상기 2차전지 셀파우치의 폭방향으로 연장되는 가이드홀이 형성되며, 상기 가이드홀 내에서 원하는 위치에 삽입되어 상기 장착홈의 내측에 나사 체결되는 고정볼트에 의해 상기 폭방향으로 고정위치가 가변될 수 있다.
상기 가압구동부는, 구동력을 제공하는 구동모터; 상기 구동모터에 의해 회전하는 구동타이밍풀리; 상기 구동타이밍풀리의 양측에 나란하게 각각 설치되는 가이드풀리; 상기 구동타이밍풀리의 양측에 나란하게 각각 설치되는 종동타이밍풀리; 상기 가이드풀리에 가이드되도록 상기 구동타이밍풀리로부터 상기 종동타이밍풀리에 연결되어 회전력을 전달하는 타이밍벨트; 및 상기 종동타이밍풀리 각각에 함께 회전하도록 각각 고정되어, 상기 가동부재 양측에 관통하여 나사 결합되고, 상기 가압패널의 관통홀에 유격을 가지도록 삽입되는 리드스크루;를 포함할 수 있다.
상기 가압패널 상단에 상기 갭에 대한 상기 2차전지 셀파우치의 출입을 가이드하도록 설치되는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 가압패널의 상단으로부터 수직 상방으로 설치되는 지지축; 상기 지지축 상에 상방으로 갈수록 폭이 감소되도록 마련되는 가이드팁; 및 상기 갭 측을 향하여 배치되도록 상기 가이드팁의 양측에 상부가 힌지핀으로 각각 힌지 결합되고, 중심부가 상기 갭 측을 향하여 돌출되도록 "◁" 형태를 가지는 힌지가이드;를 포함할 수 있다.
상기 지지부재를 상기 가압패널 측으로 복원되도록 탄성 지지하는 탄성지지부를 더 포함하고, 상기 탄성지지부는, 상기 지지부재에 대향하도록 고정되는 고정패널; 및 상기 고정패널과 상기 지지부재 사이에 위치하도록 상기 가이드부재에 삽입되는 압축스프링;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에 의하면, 다수의 2차전지 셀파우치에 대해서 내부의 분리막 파손 여부를 손쉽고도 신속하게 검사할 수 있도록 함으로써, 2차전지 셀파우치 품질의 신뢰성을 높일 수 있고, 다수의 2차전지 셀파우치에 대한 검사에 대한 효율성과 정확도를 높일 수 있으며, 2차전지 셀파우치의 동시 검사 개수에 비하여 장치의 규모를 컴팩트하게 구성함으로써, 설치 공간의 확보 제한을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 가압패널을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 가압패널을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 가압구동부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치의 슬롯 오픈 및 전극 오픈 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈의 오픈 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치의 슬롯 클로즈 및 전극 클로즈 상태를 도시한 측면도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈의 클로즈 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 가압패널을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 가압패널을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 가압구동부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치의 슬롯 오픈 및 전극 오픈 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈의 오픈 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치의 슬롯 클로즈 및 전극 클로즈 상태를 도시한 측면도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치에서 전극모듈의 클로즈 상태를 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경에 의하여 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례를 예로서 도면에 나타내어 설명하고자 한다. 또한 본 발명은 이러한 특정 실시례로 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례에 대해서 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일 내지 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 다른 방향에서 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치(100)는 지지부재(110), 가동부재(120), 가압패널(130), 가이드부재(140), 전극모듈(150) 및 가압구동부(160)를 포함할 수 있다.
지지부재(110)는 지지를 위해 설치되는데, 일례로 지면에 설치되는 프레임(180)에 수직되게 설치될 수 있고, 다른 예로서 본 실시례에서처럼 탄성지지부(190)에 의해 탄성 지지되도록 설치될 수 있다. 프레임(180)은 예컨대 지면에 놓이는 베이스프레임(181)과, 베이스프레임(181) 상의 양측에 서로 대향되게 마련되는 한 쌍의 지지프레임(182)을 포함할 수 있다.
탄성지지부(190)는 지지부재(110)를 가압패널(130) 측으로 복원되도록 탄성 지지함으로써, 가압패널(130) 사이의 2차전지 셀파우치(1)에 가해지는 충격을 완충시킴으로써, 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)가 가압시 충격으로 인해 파손되는 것을 방지하도록 할 수 있다. 이러한 탄성지지부(190)는 예컨대 본 실시례에서처럼, 지지부재(110)에 대향하도록 고정되는 고정패널(191)과, 고정패널(191)과 지지부재(110) 사이에 위치하도록 가이드부재(140)에 삽입되는 압축스프링(192)을 포함할 수 있다. 여기서, 고정패널(191)은 베이스프레임(181) 상에 수직되게 고정될 수 있다. 이때, 지지부재(110)는 가이드부재(140)가 관통한 상태에서 압축스프링(192)에 탄성 지지되어 고정패널(191)에 대향되도록 수직되게 설치될 수 있다.
가동부재(120)는 지지부재(110)에 대향하도록 설치되고, 가압구동부(160)에 의해 전후로 이동하여 가압패널(130)을 가압 및 가압 해제하도록 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 가압패널(130)은 지지부재(110)와 가동부재(120) 사이에 나란하게 다수로 수직되게 설치되고, 가동부재(120)의 전후 이동에 의해 서로 간에 간격 조절이 가능하도록 결합되며, 각각의 사이에 형성되는 갭에 2차전지의 셀파우치(1; 도 9 및 도 10에 도시)가 삽입된다. 가압패널(130)은 예컨대, 간격 조절의 방향으로 연장 형성되는 가이드홀(131a)을 가진 연결링크(131)가 양측에 각각 고정되고, 갭을 두고 대향하는 다른 가압패널(130)의 연결링크(131)에 형성된 가이드홀(131a)에 삽입되는 연결핀(132)이 양측부에 각각 마련됨으로써, 다수개가 상하로 번갈아가면서 배치되는 연결링크(131)와 연결핀(132)에 의해 간격이 조절되도록 서로 결합되며, 가이드부재(140)가 슬라이딩 가능하게 관통하도록 결합되는 슬라이딩결합부(133)가 마련될 수 있다. 여기서, 다수의 가압패널(130)은 연결링크(131)와 연결핀(132)에 의해 결합시, 도 3에서와 같이, 연결링크(131)와 연결핀(132)이 상하로 번갈아가면서 배치되도록 할 수 있고, 이로 인해 연결링크(131)와 연결핀(132)이 일렬로 배열시 서로 간의 간섭을 회피하도록 할 수 있으며, 양측에 각각 다수개, 예컨대 2개식 연결링크(131)와 연결핀(132)이 마련될 수 있다.
가압패널(130)은 가동부재(120)의 전후 이동에 의해 서로 간에 간격 조절이 가능하도록 결합되기 위하여, 상기한 바와 같이, 연결링크(131)와 연결핀(132)에 의해 서로 결합되고, 가동부재(120)에 인접하는 가압패널(130)이 볼팅, 접착, 끼움 등에 의해 부착될 수 있다.
2차전지 셀파우치(1)를 안전하게 가압할 수 있도록, 실리콘, 테프론, 러버 등을 비롯하여, 안전 가압을 위한 다양한 재질의 가압패드(136) 및 가압편(137)이 양측면에 각각 마련될 수 있다. 또한 가압패널(130)은 다수개 중 일부의 하측에 롤러결합부(138a)에 의해 지지롤러(138)가 지면에 지지되도록 마련될 수 있다. 따라서, 지지롤러(138)에 의해 가압패널(130) 조립체가 베이스프레임(181) 상에서 안정적으로 이동하도록 할 수 있다.
가이드부재(140)는 가압패널(130)이 간격 조절의 방향으로 이동하도록 가이드하는데, 이를 위해 일례로 가압패널(130)의 배열 방향으로 놓여지도록 양단이 프레임(180)의 지지프레임(182) 각각에 고정되는 축부재로 이루어질 수 있고, 본 실시례에서처럼 다수개가 나란하게 마련될 수 있다. 가압패널(130)은 가이드부재(140)가 관통하여 슬라이딩 가능하게 결합되기 위하여 가이드부재(140) 각각에 대응하는 베어링 등의 슬라이딩결합부재(133)가 마련될 수 있다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 전극모듈(150)은 가압패널(130) 사이마다 다수로 설치되도록 가압패널(130)에 고정됨으로써 가압패널(130)과 함께 이동하고, 갭에 위치하는 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)의 전극부(1a; 도 10 및 도 12에 도시) 각각에 접속되어 전류를 인가하거나 인가받도록 한다.
전극모듈(150)은 가압패널(130)의 일측면에 고정되는 고정부재(151)와, 고정부재(151)에 고정되고, 간격조절 방향으로 배치되어 간격이 조절되는 가동팁(153a)을 가지는 전극액추에이터(153)와, 가동팁(153a) 각각에 고정되는 고정편(154)과, 고정편(154) 각각에 서로 마주보도록 설치됨으로써, 전극액추에이터(153)의 구동에 의해 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)의 전극부(1a; 도 10 및 도 12에 도시) 양측면에 면접촉하는 전극(155)을 포함할 수 있다. 전극(155)은 2차전지 셀파우치(1)의 전극부(1a)에 정확하게 접속되도록 전극부(1a)와의 접촉 부분에 엠보싱이 형성되는 접촉부(155a)가 마련될 수 있다. 전극모듈(150)은 가압패널(130)에 형성되는 장착홈(135) 내에 설치될 수 있고, 고정부재(151)에 2차전지 셀파우치(1)의 폭방향으로 연장되는 가이드홀(151a)이 형성될 수 있으며, 가이드홀(151a) 내에서 원하는 위치에 삽입되어 장착홈(135)의 내측에 나사 체결되는 고정볼트(152)에 의해 가열패널(130)에서 폭방향으로 고정위치가 가변될 수 있다. 또한 고정부재(151)에는 간격 조절시 파지를 위하여, 가압패널(130) 사이의 갭으로부터 돌출되는 노브(151b)가 마련될 수 있다. 여기서 전극액추에이터(153)는 가동팁(153a)의 동작을 위하여, 일례로서 공압실린더가 사용되거나, 다른 예로서 솔레노이드 액추에이터가 사용될 수 있으며, 이 밖에도 다양한 구동수단이 사용될 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 가압구동부(160)는 가동부재(120)를 전후로 이동시킴으로써 가압패널(130) 사이의 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)를 양측면에서 가압 및 가압 해제하도록 하는데, 이를 위해, 실린더의 왕복동 운동을 이용하거나, 모터의 회전력을 직선 운동으로 전환하도록 구성되는 것을 비롯하여 다양하게 구성될 수 있는데, 일례로 본 실시례에서처럼, 구동력을 제공하는 구동모터(161)와, 구동모터(161)에 의해 회전하는 구동타이밍풀리(162)와, 구동타이밍풀리(162)의 양측에 나란하게 각각 설치되는 가이드풀리(163)와, 구동타이밍풀리(162)의 양측에 나란하게 각각 설치되는 종동타이밍풀리(164)와, 가이드풀리(163)에 가이드되도록 구동타이밍풀리(162)로부터 종동타이밍풀리(164)에 연결되어 회전력을 전달하는 타이밍벨트(165)와, 종동타이밍풀리(164) 각각에 함께 회전하도록 각각 고정되어, 가동부재(120) 양측에 관통하여 나사 결합되고, 가압패널(120)의 관통홀(134)에 유격을 가지도록 삽입되는 리드스크루(166)를 포함할 수 있는데, 나아가서, 케이싱(167)에 의해 외관이 감싸여질 수 있다. 구동모터(161)는 베이스프레임(181) 상의 케이싱(167) 바닥을 이루는 바텀패널(167a) 상에 브라켓 등에 의해 고정될 수 있으며, 정해진 범위의 압력으로 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)를 가압하도록 회전량의 제어가 가능한 서보모터나 스텝핑모터 등으로 구성될 수 있다. 한편, 2차전지 셀파우치(1)의 종류나 규격에 따라 가압력의 범위가 상이하므로, 전극부(1a) 간의 절연 여부 내지 통전량을 통해서 분리막ㅇ,; 손상 여부를 판단하기에 적정한 압력이 선택되어질 수 있다. 구동타이밍풀리(162), 가이드풀리(163) 및 종동타이밍풀리(164)는 지지프레임(182)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 한편, 가동부재(120)는 예컨대 리드스크루(166)와의 나사 결합을 위하여, 볼 스크루(121)가 마련될 수도 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 가압패널(130)의 상단에는 가압패널(130) 사이의 갭에 대한 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)의 출입을 가이드하는 가이드부(170)가 설치될 수 있다. 가이드부(170)는 가압패널(130) 사이에 대한 2차전지 셀파우치(1)의 원활하면서도 안전한 출입을 위하여, 가압패널(130)의 상단으로부터 수직 상방으로 설치되는 지지축(171)과, 지지축(171) 상에 상방으로 갈수록 폭이 감소되도록 마련되는 가이드팁(172)과, 갭 측을 향하여 배치되도록 가이드팁(172)의 양측에 상부가 힌지핀(173a)으로 각각 힌지 결합되고, 중심부가 갭 측을 향하여 돌출되도록 "◁" 형태를 가지는 힌지가이드(173)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치(100)는 프레임(180)의 지지프레임(182) 상단에 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)의 출입을 감지하기 위한 감지부(211,212)가 설치될 수 있는데, 일례로 일정한 파장의 광을 출력하는 발광소자와, 발광소자의 광을 수신하여, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치(100)의 제어를 수행하는 마이컴(미도시)에 감지신호를 출력하는 수광소자로 구성될 수 있다. 여기서 마이컴은 전극모듈(150)에 케이블이나 FPCB 또는 각종 도체 등을 통해서 검사를 위한 전류를 제공함과 아울러, 전극모듈(150)을 통해서 2차전지 셀파우치(1; 도 9 내지 도 12에 도시)에서 전극(1a; 도 10 및 도 12에 도시) 간의 절연 내지 통전량을 통해서 미리 정해진 바에 따라 양부 판정을 수행할 수 있고, 디스플레이부(미도시)를 통해서 2차전지 셀파우치(1) 각각의 배열 위치에 상응하여 양부 결과를 디스플레이할 수 있다. 또한 마이컴은 주어진 프로세스에 따라 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치(100)의 동작을 제어할 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치의 작용을 설명하기로 한다.
도 3에서와 같이, 가압구동부(160)의 동작에 의해 가동부재(120)를 후퇴시켜서 가압패널(130)이 연결링크(131)에 의해 서로 간의 갭을 최대한 벌리도록 한 다음, 도 9 및 도 10에서와 같이, 다수의 2차전지 셀파우치(1)가 그립퍼(미도시) 각각에 의해 그립핑되어 가압패널(130) 사이의 갭마다 장착된다. 이때, 전극모듈(150)은 2차전지 셀파우치(1)의 전극부(1a)가 전극(155) 사이에 위치하도록 전극(155) 간의 간격이 최대한 벌어진 상태를 유지하도록 한다.
도 11 및 도 12에서와 같이, 가압패널(130) 사이마다 2차전지 셀파우치(1)가 장착되면, 가압구동부(160)의 동작에 의해 가동부재(120)를 전진시켜서 가압패널(130)사이의 간격이 감소하여, 2차전지 셀파우치(1)가 동시에 가압되도록 한다. 이러한 가압으로 인해 2차전지 셀파우치(1)는 내부의 분리막 손상시 분리막이 내부 양측을 제대로 절연시키지 못하게 된다. 그리고, 전극모듈(150)은 전극액추에이터(153)의 동작에 의해 전극(155)이 2차전지 셀파우치(1)의 전극부(1a)에 각각 전기적으로 접속되도록 한 다음, 외부로부터 케이블이나 FPCB 또는 각종 도체 등을 이용하여 제공되는 전류가 전극(155)을 통해서 전극부(1a)에 제공되고, 2차전지 셀파우치(1)로부터 다른 전극부(1a)를 통해서 전극(155)으로 수신되는 전류량을 마이컴(미도시)이 수신받아, 통전량이나 절연 정도에 따른 측정값이 정해진 기준에 해당하는지 여부에 따라 2차전지 셀파우치(1)의 양부를 판단하고, 이러한 판단 결과를 디스플레이부나 데이터 출력장치 등을 통해서 2차전지 셀파우치(1) 각각에 대해서 나타내도록 할 수 있다.
2차전지 셀파우치(1)에 대한 검사를 마치면, 전극모듈(150)은 전극액추에이터(153)의 동작에 의해 전극(155)이 2차전지 셀파우치(1)의 전극부(1a)로부터 분리되도록 한 후, 가압구동부(160)의 동작에 의해 가압패널(130) 사이의 갭이 최대한 벌어지도록 하여, 2차전지 셀파우치(1)에 대한 가압을 해제하도록 한다, 따라서, 가압패널(130) 사이의 갭으로부터 2차전지 셀파우치가 각각의 그립퍼에 의해 후속 공정을 위해 언로딩되도록 할 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위, 그리고 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 2차전지 셀파우치 1a : 전극부
110 : 지지부재 120 : 가동부재
121 : 볼스크루 130 : 가압패널
131 : 연결링크 131a : 가이드홀
132 : 연결핀 133 : 슬라이딩결합부재
134 : 관통홀 135 : 장착홈
136 : 가압패드 137 : 가압편
138 : 지지롤러 138a : 롤러결합부
140 : 가이드부재 150 : 전극모듈
151 : 고정부재 151a : 연장홀
151b : 노브 152 : 고정볼트
153 : 전극액추에이터 153a : 가동팁
154 : 고정편 154a : 장착홈
155 : 전극 155a : 접촉부
160 : 가압구동부 161 : 구동모터
162 : 구동타이밍풀리 163 : 가이드풀리
164 : 종동타이밍풀리 165 : 타이밍벨트
166 : 리드스크루 167 : 케이싱
167a : 바텀패널 170 : 가이드부
171 : 지지축 172 : 가이드팁
173 : 힌지가이드 173a : 힌지핀
180 : 프레임 181 : 베이스프레임
182 : 지지프레임 190 : 탄성지지부
191 : 고정패널 192 : 압축스프링
211,212 : 감지부
110 : 지지부재 120 : 가동부재
121 : 볼스크루 130 : 가압패널
131 : 연결링크 131a : 가이드홀
132 : 연결핀 133 : 슬라이딩결합부재
134 : 관통홀 135 : 장착홈
136 : 가압패드 137 : 가압편
138 : 지지롤러 138a : 롤러결합부
140 : 가이드부재 150 : 전극모듈
151 : 고정부재 151a : 연장홀
151b : 노브 152 : 고정볼트
153 : 전극액추에이터 153a : 가동팁
154 : 고정편 154a : 장착홈
155 : 전극 155a : 접촉부
160 : 가압구동부 161 : 구동모터
162 : 구동타이밍풀리 163 : 가이드풀리
164 : 종동타이밍풀리 165 : 타이밍벨트
166 : 리드스크루 167 : 케이싱
167a : 바텀패널 170 : 가이드부
171 : 지지축 172 : 가이드팁
173 : 힌지가이드 173a : 힌지핀
180 : 프레임 181 : 베이스프레임
182 : 지지프레임 190 : 탄성지지부
191 : 고정패널 192 : 압축스프링
211,212 : 감지부
Claims (8)
- 지지를 위해 설치되는 지지부재;
상기 지지부재에 대향하도록 설치되는 가동부재;
상기 지지부재와 상기 가동부재 사이에 나란하게 다수로 설치되고, 상기 가동부재의 전후 이동에 의해 서로 간에 간격 조절이 가능하도록 결합되며, 각각의 사이에 형성되는 갭에 2차전지의 셀파우치가 삽입되는 가압패널;
상기 가압패널이 상기 간격 조절의 방향으로 이동하도록 가이드하는 가이드부재;
상기 가압패널 사이마다 다수로 설치되도록 상기 가압패널에 고정됨으로써 상기 가압패널과 함께 이동하고, 상기 갭에 위치하는 2차전지 셀파우치의 전극부 각각에 접속되어 전류를 인가하거나 인가받도록 하는 전극모듈; 및
상기 가동부재를 전후로 이동시킴으로써 상기 가압패널 사이의 상기 2차전지 셀파우치를 양측면에서 가압 및 가압 해제하도록 하는 가압구동부;를 포함하고,
상기 전극모듈은,
상기 가압패널의 일측면에 고정되는 고정부재;
상기 고정부재에 고정되고, 상기 간격조절 방향으로 배치되어 간격이 조절되는 가동팁을 가지는 전극액추에이터;
상기 가동팁 각각에 고정되는 고정편; 및
상기 고정편 각각에 서로 마주보도록 설치됨으로써, 상기 전극액추에이터의 구동에 의해 상기 2차전지 셀파우치의 전극부 양측면에 면접촉하는 전극;을 포함하고,
상기 전극모듈은,
상기 가압패널에 형성되는 장착홈 내에 설치되고, 상기 고정부재에 상기 2차전지 셀파우치의 폭방향으로 연장되는 가이드홀이 형성되며, 상기 가이드홀 내에서 원하는 위치에 삽입되어 상기 장착홈의 내측에 나사 체결되는 고정볼트에 의해 상기 폭방향으로 고정위치가 가변되는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 가압패널은,
상기 간격 조절의 방향으로 연장 형성되는 가이드홀을 가진 연결링크가 양측에 각각 고정되고, 상기 갭을 두고 대향하는 다른 가압패널의 연결링크에 형성된 가이드홀에 삽입되는 연결핀이 양측부에 각각 마련됨으로써, 다수개가 상하로 번갈아가면서 배치되는 상기 연결링크와 상기 연결핀에 의해 간격이 조절되도록 서로 결합되며, 상기 가이드부재가 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩결합부가 마련되고, 다수개 중 일부의 하측에 롤러결합부에 의해 지지롤러가 지면에 지지되도록 마련되는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 가압구동부는,
구동력을 제공하는 구동모터;
상기 구동모터에 의해 회전하는 구동타이밍풀리;
상기 구동타이밍풀리의 양측에 나란하게 각각 설치되는 가이드풀리;
상기 구동타이밍풀리의 양측에 나란하게 각각 설치되는 종동타이밍풀리;
상기 가이드풀리에 가이드되도록 상기 구동타이밍풀리로부터 상기 종동타이밍풀리에 연결되어 회전력을 전달하는 타이밍벨트; 및
상기 종동타이밍풀리 각각에 함께 회전하도록 각각 고정되어, 상기 가동부재 양측에 관통하여 나사 결합되고, 상기 가압패널의 관통홀에 유격을 가지도록 삽입되는 리드스크루;
를 포함하는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 가압패널 상단에 상기 갭에 대한 상기 2차전지 셀파우치의 출입을 가이드하도록 설치되는 가이드부를 더 포함하는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 가압패널의 상단으로부터 수직 상방으로 설치되는 지지축;
상기 지지축 상에 상방으로 갈수록 폭이 감소되도록 마련되는 가이드팁; 및
상기 갭 측을 향하여 배치되도록 상기 가이드팁의 양측에 상부가 힌지핀으로 각각 힌지 결합되고, 중심부가 상기 갭 측을 향하여 돌출되도록 "◁" 형태를 가지는 힌지가이드;
를 포함하는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 지지부재를 상기 가압패널 측으로 복원되도록 탄성 지지하는 탄성지지부를 더 포함하고,
상기 탄성지지부는,
상기 지지부재에 대향하도록 고정되는 고정패널; 및
상기 고정패널과 상기 지지부재 사이에 위치하도록 상기 가이드부재에 삽입되는 압축스프링;
을 포함하는, 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치.
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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| KR1020180066651A KR101896218B1 (ko) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | 다수의 2차전지 셀파우치 동시 검사 장치 |
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| KR (1) | KR101896218B1 (ko) |
Cited By (6)
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