KR101897312B1 - 전해액 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개방된 주입부가 상부를 향하게 배치된 파우치 케이스의 주입부를 통해 전해액을 주입하는 전해액 주입장치에 관한 것으로, 상기 파우치 케이스의 주입부에 삽입되면서 상기 주입부를 점차 벌어지게 하는 가이드부; 및 상기 가이드부의 상면으로부터 하면까지 관통되게 구비되고, 상기 파우치 케이스의 내부에 전해액을 주입하는 노즐부를 포함하며, 상기 가이드부의 측면은 상부에서 하부로 갈수록 점차 폭이 작아지는 상광하협의 형태를 가지며, 정면은 양 측부에서 중앙으로 갈수록 하향으로 볼록한 호형태를 가질 수 있다.

Description

전해액 주입장치{ELETROLYTE INJECTION DEVICE}

본 발명은 파우치 케이스의 주입부를 통해 전해액을 주입하는 전해액 주입장치에 관한 것으로, 특히 파우치 케이스의 주입부를 벌어지게 하여 안정적으로 전해액을 주입할 수 있는 전해액 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 전지는 화학적 또는 물리적 반응을 이용하여 전기에너지를 얻도록 한 것으로서, 이러한 화학적인 전지는 1차전지와 이차전지로 나누어진다. 즉, 망간전지, 알칼리전지 및 수은전지 등과 같이 한번 사용하고 버리는 전지를 1차 전지라 하고, 충전지나 납축전지처럼 전기를 다 쓰고 난 뒤 다시 충전시켜 사용할 수 있는 전지를 이차전지라 한다.

이러한 이차전지는 양극탭이 연결되어 있는 양극판, 음극탭이 연결되어 있는 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 양극판과 음극판을 이격시키는 세퍼레이터가 적층되는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하고 밀폐되는 파우치 케이스와, 상기 파우치에 충진되는 전해액(electrolyte)을 포함한다.

한편, 이차전지를 제작하는 공정에는, 전극 조립체가 수용된 파우치 케이스의 내부에 전해액을 주입하여는 전해액 주입공정이 포함되며, 이와 같은 전해액 주입공정은 특허등록번호 제10-1121094호에 자세히 개시되어 있다.

즉, 종래기술에 따른 전해액 주입공정은 파우치 케이스의 주입부 양 외측면을 진공패드를 통해 진공으로 흡착하여 벌어지게 한 후, 벌어진 파우치 케이스의 주입부로 노즐을 삽입한 다음, 상기 노즐을 통해 파우치 케이스의 내부에 전해액을 주입한다.

그러나 종래기술에 따른 전해액 주입공정은 상기 파우치 케이스의 주입부 양 외측면에 상기 흡착패드의 흡착자국이 남게 되어 상품성을 떨어뜨리는 문제가 있었으며, 더욱이 상기 노즐을 통해 파우치 케이스의 내부에 주입되는 전해액이 비산되면서 파우치 케이스의 외부로 누출되는 문제가 있었다.

특허등록번호 제10-1121094호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 진공으로 흡착하는 흡착패드를 사용하지 않고, 파우치 케이스의 입구부분을 벌어지게 하는 한편, 주입되는 전해액이 전해액이 파우치 케이스의 외부로 누출되는 것을 차단하는 전해액 주입장치를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 전해액 주입장치는 개방된 주입부가 상부를 향하게 배치된 파우치 케이스의 주입부를 통해 전해액을 주입하기 위한 것으로, 상기 파우치 케이스의 주입부에 삽입되면서 상기 주입부를 점차 벌어지게 하는 가이드부; 및 상기 가이드부의 상면으로부터 하면까지 관통되게 구비되고, 상기 파우치 케이스의 내부에 전해액을 주입하는 노즐부를 포함하며, 상기 가이드부는 측면에서 보았을 때 상부에서 하부로 갈수록 점차 폭이 작아지는 상광하협의 형태를 가지며, 정면에서 보았을 때 양 측부에서 중앙으로 갈수록 하향으로 볼록한 호형태를 가질 수 있다.

상기 가이드부를 측면에서 보았을 때 양 측면은 내측으로 함몰된 곡면을 형성할 수 있다.

상기 가이드부의 상면은 타원형태를 가질 수 있다.

상기 가이드부의 정면에서 보았을 때 그 폭은 파우치 케이스의 주입부 내벽 폭 보다 작게 형성될 수 있다.

상기 가이드부는 상면에 노즐부가 삽입 결합되는 결합홀이 형성되고, 상기 결합홀의 바닥면에 가이드부의 하부까지 관통되는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 상기 결합홀 보다 작게 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 파우치 케이스의 주입부를 안정적으로 벌어지게 하여 전해액을 안정적으로 주입할 수 있으며, 특히 흡착패드를 사용하지 않아 자국을 방지하는 한편, 파우치 케이스의 주입부 상단을 마감하여 비산 전해액이 파우치 케이스의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전해액 주입장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전해액 주입장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 전해액 주입장치를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 전해액 주입장치를 도시한 측면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전해액 주입장치의 사용상태를 나타낸 도면으로, 도 5는 본 발명에 따른 전해액 주입장치를 통해 파우치의 입구부분을 벌어지게 하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 파우치의 내부에 전해액을 주입하는 상태를 나타낸 도면임.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

한편, 파우치 케이스(10)는 도 2를 참조하면, 필름 형태의 파우치 2장으로 마련되되, 상부면은 개방된 상태를 유지하여 주입부(11)가 형성되고, 나머지 테두리면은 실링하여 밀폐되게 형성된다. 그리고 파우치 케이스(10)는 개방된 주입부(11)를 통해 전극조립체(20)가 삽입 수용되고, 본 발명에 따른 전해액 주입장치(100)를 통해 전해액이 주입된다.

본 발명의 실시예에 따른 전해액 주입장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 개방된 주입부가 상부를 향하게 배치된 파우치 케이스의 주입부를 통해 전해액을 주입하기 위한 것으로, 파우치 케이스(10)의 주입부(11)에 삽입되면서 주입부(11)를 점차 벌어지게 하는 가이드부(110), 및 파우치 케이스(10)의 내부에 전해액을 주입하는 노즐부(120)를 포함할 수 있다.

가이드부(110)는 전해액을 안정적으로 주입할 수 있도록 파우치 케이스(10)의 주입부(11)를 벌어지게 하기 위한 것으로, 도 4와 같이 측면에서 보았을 때 상부에서 하부로 갈수록 점차 폭이 작아지는 상광하협의 형태를 가질 수 있다. 즉, 상광하협의 형태를 가지는 가이드부(110)에서 뾰족한 하부는 파우치 케이스(10)의 주입부(11)에 안정적으로 삽입되면서 주입부(11)를 벌어지게 하며, 넓은 상부는 벌어진 파우치 케이스(10)의 주입부(11)를 마감하여 비산되는 전해액이 파우치 케이스(10)의 외부로 누출되는 것을 차단한다.

한편, 가이드부(110)는 도 4와 같이 측면에서 보았을 때 양 측면은 내측으로 함몰된 곡면을 형성할 수 있다. 즉, 가이드부(110)의 양 측면을 곡면으로 형성함에 따라 파우치 케이스(10)의 주입부(11)를 점차 외측방향으로 벌어지게 할 수 있으며, 이에 가이드부(110)와 주입부(11)의 밀착력을 높여 전해액 주입시 비산하는 전해액이 가이드부(110)와 주입부(11)를 통해 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 가이드부(110)는 도 2와 같이 정면에서 보았을 때 양 측부에서 중앙으로 갈수록 하향으로 볼록한 호형태를 가질 수 있다. 즉, 가이드부(110)는 정면 하부를 호형태로 형성함에 따라 가이드부(110)가 파우치 케이스(10)의 주입부(11)에 삽입될 때 주입부(11)에 걸림되지 않도록 가이드하는 한편, 주입부(11)를 보다 넓고 깊게 벌어지게 가이드할 수 있다. 다시 말해, 주입부(11)의 상단만 벌어지게 하는 것이 아니라, 주입부(11)의 양 끝단과 일정 깊이까지 함께 벌어지게 가이드할 수 있어 전해액이 주입되는 파우치 케이스(10)의 내부 공간을 안정적으로 확보할 수 있다.

한편, 가이드부(110)는 도 3와 같이 상면에서 보았을 때 타원형태를 가질 수 있다. 즉, 가이드부(110)의 상면을 타원형태로 형성함에 따라 파우치 케이스(10)의 주입부(11)를 타원형태로 벌어지게 할 수 있으며, 이에 파우치 케이스(10)의 내부 공간을 안정적으로 확보할 수 있는 한편, 가이드부(110)의 전체를 곡선으로 형성함에 따라 가이드부(110)에 의해 파우치 케이스(10)의 주입부(11)가 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 가이드부(110)는 상면에 노즐부(120)가 삽입 결합되는 결합홀(111)이 형성될 수 있고, 결합홀(111)의 바닥면에는 가이드부(110)의 하부까지 관통되는 관통홀(112)이 형성될 수 있다. 여기서 관통홀(112)은 결합홀(111) 보다 작게 형성될 수 있으며, 이에 결합홀(111)에 삽입되는 노즐부(120)가 결합홀(111)과 관통홀(112) 사이의 턱에 걸리게 된다. 한편, 결합홀(111)과 관통홀(112) 사이의 턱은 노즐부(120)의 두께 보다 같거나 작게 형성할 수 있으며, 이에 노즐부(120)에서 분사되는 전해액이 상기 턱에 걸리면서 정체되는 문제를 방지할 수 있다.

따라서 가이드부(110)는 정면, 측면 및 상면의 형태를 최적화함에 따라 파우치 케이스(10)의 주입부(11)를 안정적으로 벌어지게 할 수 있고, 내부 공간을 안정적으로 확보할 수 있으며, 파우치 케이스(10)의 훼손을 방지할 수 있다.

노즐부(120)는 가이드부의 상면으로부터 하면까지 관통되게 구비되고, 외부의 전해액 저장탱크(미도시)로부터 공급되는 전해액을 파우치 케이스(10)에 주입하기 위한 것으로, 선단이 결합홀(111)에 삽입 고정될 수 있으며, 가이드부(110)가 파우치 케이스(10)에 삽입된 후 파우치 케이스(10)의 내부에 전해액을 주입하게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 전해액 공급장치의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 주입부(11)가 상부를 향한 상태로 파우치 케이스(10)를 전해액 주입장치(100)의 고정지그(미도시)에 고정한다. 그런 다음, 가이드부(110)를 점차 하강시켜서 파우치 케이스(10)의 주입부(11)에 삽입한다. 이때 가이드부(110)는 측면에서 보았을 때 상광하협의 형태를 가지기에 파우치 케이스(10)의 주입부(11)에 안정적으로 삽입되고 점차 벌어지게 할 수 있다. 더욱이 가이드부(110)는 정면에서 보았을 때 하부가 호형태를 가지기에 파우치 케이스(10)의 주입부(11) 전체를 벌어지게 하는 한편, 상면에서 보았을 때 원통형태를 가지기에 파우치 케이스(10)의 주입부(11)를 원통형으로 벌어지게 하여 파우치 케이스(10)의 내부 공간을 안정적으로 확보할 수 있다.

이와 같은 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐부(120)를 통해 파우치 케이스(10)의 내부에 전해액을 주입한다. 이때 파우치 케이스(10)에 주입되는 전해액 중 일부는 비산하여 파우치 케이스(10)의 외부로 누출되게 되는데 이는 가이드부(110)의 상면이 파우치 케이스(10)의 주입부(11) 전체를 마감함에 따라 외부 누출을 방지할 수 있다, 더욱이 가이드부(110)는 측면에서 보았을 때 양 측면은 함몰된 곡면을 가지기에 가이드부(110)와 파우치 케이스(10)의 밀착력 증대로 전해액의 외부 누출을 현저히 방지할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 전해액 공급장치
110: 가이드부
120: 노즐부

Claims (6)

1. 개방된 주입부가 상부를 향하게 배치된 파우치 케이스의 주입부를 통해 전해액을 주입하는 전해액 주입장치에 있어서,
   상기 파우치 케이스(10)의 주입부(11)에 삽입되면서 상기 주입부(11)를 점차 벌어지게 하는 가이드부(110); 및
   상기 가이드부(110)의 상면으로부터 하면까지 관통되게 구비되고, 상기 파우치 케이스(10)의 내부에 전해액을 주입하는 노즐부(120)를 포함하며,
   상기 가이드부(110)는 측면에서 보았을 때 상부에서 하부로 갈수록 점차 폭이 작아지는 상광하협의 형태를 가지며 양 측면은 내측으로 함몰된 곡면으로 형성하고, 정면에서 보았을 때 양 측부에서 중앙으로 갈수록 하향으로 볼록한 호형태를 가지고, 상면에서 보았을 때 타원형태를 가지는 것을 특징으로 하는 전해액 주입장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드부(110)의 정면에서 보았을 때 그 폭은 파우치 케이스(10)의 주입부(11) 내벽 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해액 주입장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드부(110)는 상면에 상기 노즐부(120)가 삽입 결합되는 결합홀(111)이 형성되고, 상기 결합홀(111)의 바닥면에 상기 가이드부(110)의 하부까지 관통되는 관통홀(112)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전해액 주입장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 관통홀(112)은 상기 결합홀(111) 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해액 주입장치.

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