KR102000283B1 - 이차 전지 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다양한 환경조건에서 이차 전지의 출력 특성을 모니터링할 수 있도록, 환경조건을 제공하는 이차 전지 테스트 장치를 개시한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지 테스트 장치는, 베이스유닛; 및 내부에 셀유닛을 수용하는 공간이 마련되고, 상기 베이스유닛 상에 안착되는 하나 이상의 지그유닛을 포함한다.

Description

이차 전지 테스트 장치 {Apparatus for testing secondary battery}

본 발명은 이차 전지를 테스트하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차 전지에 진동 등과 같은 물리적 자극이 가해졌을 때의 이차 전지의 상태 변화를 모니터링하는 이차 전지 테스트 장치에 관한 것이다.

근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 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 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.

최근에는 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전 에너지를 이용하여 차량 구동력을 얻기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 많은 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 따라서, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 핵심적 부품인 차량용 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.

한편, 이러한 이차 전지는 주변 환경조건에 따라 출력 특성이 달라질 수 있다. 즉, 주변 온도 상태, 이차 전지에 가해지는 외부의 충격이나 진동 여부 등에 따라 이차 전지의 출력 특성이 달라질 수 있다. 따라서, 실제로 이차 전지가 사용되는 환경 조건에서, 이차 전지가 어떠한 출력 특성을 나타내는지를 미리 확인할 필요가 있다. 또한, 제조자는, 제조된 이차 전지가 통상적인 사용 조건에서 허용범위의 출력을 나타내는지에 대해서도 검증할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고, 다양한 환경조건에서의 이차 전지의 출력 특성을 파악하는 테스트 장치 등에 대한 연구가 미흡한 실정이다.

본 발명은, 상기와 같은 인식으로부터 창안된 것으로, 다양한 환경조건에서 이차 전지의 출력 특성을 모니터링할 수 있도록, 환경조건을 제공하는 테스트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 복수의 이차 전지에 대한 동시다발적인 테스트가 수행될 수 있도록 하는 테스트 장치를 제공하는 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 실험자의 선택에 따라 수평방향의 진동 테스트 또는 수직방향의 진동 테스트가 수행될 수 있는 테스트 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 또 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 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지 테스트 장치는, 베이스유닛; 및 내부에 셀유닛을 수용하는 공간이 마련되고, 상기 베이스유닛 상에 안착되는 하나 이상의 지그유닛;을 포함한다.

상기 베이스유닛은, 상기 지그유닛이 안착되는 제1플레이트 및 상기 제1플레이트에 수직한 제2플레이트를 구비할 수 있다.

상기 베이스유닛은, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트에 수직하게 결합되되 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 보강플레이트를 더 구비할 수 있다.

상기 지그유닛은, 상기 제1플레이트 상에 서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 단위지그를 구비할 수 있다.

상기 단위지그는, 길게 연장된 바 형상으로서, 일 측면으로 돌출된 제1돌출부를 구비할 수 있다.

상기 단위지그는, 상기 제1돌출부가 돌출된 방향으로 상기 제1돌출부와 나란하게 돌출된 제2돌출부를 더 구비할 수 있다.

상기 한 쌍의 단위지그는, 상기 제1플레이트 상에서, 각각의 단위지그에 형성된 상기 제1돌출부가 서로 대향되도록 배치될 수 있다.

상기 셀유닛은, 하나 이상의 전지셀 및 상기 전지셀의 전극리드가 노출된 상태로 상기 전지셀의 외주면을 커버하는 하우징을 포함할 수 있다.

상기 하우징은, 직육면 형상을 가지되, 상기 하우징의 양측면에는 상기 각각의 단위지그에 형성된 제1돌출부가 삽입될 수 있도록 만입된 만입부가 형성될 수 있다.

상기 제1돌출부는, 상기 각각의 단위지그의 길이방향을 따라 길게 연장되고, 상기 만입부는, 상기 하우징의 양측면의 길이방향을 따라 길게 연장되어, 상기 하우징은, 상기 한 쌍의 단위지그 사이에 슬라이딩 결합될 수 있다.

상기 지그유닛은 2 이상 구비되고, 상기 2 이상의 지그유닛은, 상기 제1플레이트 상에 상하방향으로 적층될 수 있다.

상기 2 이상의 지그유닛은, 서로 결합되면서 상기 제1플레이트 상에 결합될 수 있다.

상기 제1플레이트에는, 2 이상의 제1관통공이 형성되고, 상기 지그유닛에는, 적층방향을 따라 상하방향으로 천공된 제2관통공이 2 이상 형성될 수 있다.

상기 2 이상의 지그유닛들 중, 상기 제1플레이트 상에 접하는 지그유닛은, 상기 제1플레이트의 상기 제1관통공과 상기 지그유닛의 제2관통공을 공유하여 볼트 결합될 수 있다.

상기 지그유닛은, 상방향 또는 하방향으로 인접한 다른 지그유닛과 제2관통공을 공유하여 볼트 결합될 수 있다.

상기 제2관통공 중 적어도 하나는, 상부의 직경이 하부의 직경 보다 커서 상기 제2관통공의 상하방향을 따라 단차가 형성될 수 있다.

상기 단차가 형성된 제2관통공에는, 상부에서 하부 방향으로 볼트가 결합되되, 상기 단차가 형성된 제2관통공을 통해 결합되는 볼트의 머리가 상기 단차가 형성된 제2관통공의 상부에 수용될 수 있다.

상기 이차 전지 테스트 장치는, 진동을 발생시키는 진동유닛을 더 포함하고, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 중 어느 하나는, 상기 진동유닛과 결합할 수 있다.

상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트에는 각각 하나 이상의 제3관통공이 형성될 수 있다.

상기 진동유닛의 일면에는 하나 이상의 체결공이 형성되고, 상기 베이스유닛과 상기 진동유닛은, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 중 어느 하나에 형성된 하나 이상의 제3관통공 및 상기 진동유닛의 일면에 형성된 하나 이상의 체결공을 공유하여 볼트 결합될 수 있다.

본 발명에 의하면, 다양한 환경조건에서 전지셀의 출력 특성을 모니터링할 수 있도록 하기 위해, 전지셀에 다양한 환경조건을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 측면에 의하면, 환경조건을 제공한 상태에서 다수의 전지셀에 대한 테스트를 동시에 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 측면에 의하면, 진동을 가한 상태에서 전지셀의 출력 특성을 테스트 할 수 있으며, 실험자의 선택에 따라 진동 방향을 변경하면서 전지셀의 출력 특성을 테스트할 수도 있다.

이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해 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 아니된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 분해 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 결합 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그유닛의 분해 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위지그의 측면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스유닛 상에 하나의 지그유닛이 안착된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스유닛 상에 2개의 지그유닛이 적층된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스유닛 상에 3개의 지그유닛이 적층된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치를 나타낸 도면이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 다른 결합형태를 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. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

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 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 분해 사시도이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 결합 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치는, 베이스유닛(100) 및 하나 이상의 지그유닛(200)을 포함한다.

상기 베이스유닛(100)은, 지그유닛(200)이 안착될 수 있는 공간을 제공한다. 상기 베이스유닛(100)에는 평평한 공간이 마련되어 있어, 상기 베이스유닛(100)에 지그유닛(200)이 안착될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 베이스유닛(100)은, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)를 구비할 수 있다. 상기 제1플레이트(110)는, 후술할 지그유닛(200)이 안착되는 공간을 제공한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(110)의 상면에는 지그유닛(200)이 안착될 수 있는 공간이 마련되어, 제1플레이트(110)의 상면에 지그유닛(200)이 안착될 수 있다.

상기 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 각각 판상의 구조를 갖는 구조물로서, 서로 수직하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1플레이트(110)와 상기 제2플레이트(120)는 서로 수직하게 배치되어 'L'자 형상을 가질 수 있다. 상기 제1플레이트(110)와 상기 제2플레이트(120)는 각각 별도의 구성이 상호 결합되어 베이스유닛(100)을 형성할 수도 있고, 하나의 플레이트가 절곡되어 수직한 형상을 가질 수도 있다.

선택적으로, 상기 베이스유닛(100)은, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120) 뿐만 아니라 보강플레이트(130)를 더 구비할 수 있다. 상기 보강플레이트(130)는, 상기 제1플레이트(110) 및 상기 제2플레이트(120)에 수직하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 보강플레이트(130)는 상기 제1플레이트(110)에 수직하게 배치될 뿐만 아니라, 상기 제2플레이트(120)에도 수직하게 배치된다. 일 실시예에 따르면, 상기 보강플레이트(130)는, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에 수직하게 배치된 상태에서 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에 결합될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 보강플레이트(130)는, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)와 일체로 형성되어, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에 수직하게 배치될 수도 있다.

상기 보강플레이트(130)는, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)에 대한 구조적 안정성을 제공한다. 즉, 상기 보강플레이트(130)는, 상호 수직한 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 내각 방향에 배치된 상태로 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)와 결합하거나 일체로 형성되어, 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)를 지지한다.

상기 제1플레이트(110), 제2플레이트(120) 및 보강플레이트(130)의 재질은 특별히 제한되지 않으나, 구조적 안정성을 위해 금속 재질인 것이 좋다.

상기 지그유닛(200)은 내부에 셀유닛(300)을 수용하는 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 셀유닛(300)은, 전지셀(310) 그 자체이거나, 전지셀(310)이 케이싱된 것을 의미한다. 일 실시예에 따르면, 상기 셀유닛(300)은, 전지셀(310) 및 하우징(320)을 포함한다. 이때, 셀유닛(300)이 포함하는 전지셀(310)은 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 전지셀(310)은 파우치형 전지셀(310)일 수 있다. 상기 하우징(320)은 상기 전지셀(310)의 외주면을 커버하되, 전지셀(310)의 전극리드(311)가 하우징(320)의 외부로 노출될 수 있도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 상기 하우징(320)은, 상기 지그유닛(200)의 내부에 마련된 수용공간에 쉽게 수용될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(320)은, 대략 직육면 형상을 가질 수 있다. 또한 선택적으로, 상기 하우징(320)은, 전지셀(310)로부터 발생할 열을 외부로 쉽게 방출하기 위해, 외면에 요철(凹凸)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 지그유닛(200)은, 전술한 베이스유닛(100) 상에 안착될 수 있다. 이때, 상기 지그유닛(200)은 하나 또는 2 이상이 구비될 수 있다. 지그유닛(200)이 2 이상 구비될 경우, 상기 2 이상의 지그유닛(200)은, 상기 베이스유닛(100) 상에 상하방향으로 적층될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 2 이상의 지그유닛(200)은, 상기 베이스유닛(100)의 제1플레이트(110) 상에 상하방향으로 적층될 수 있다. 도 1 및 도 2의 실시예에서, 상기 지그유닛(200)은 1개인 것으로 도시되어 있으나, 지그유닛(200)의 개수는 이에 한정되지 않으며, 다수의 지그유닛(200)이 적층될 수도 있음은 전술한 바와 같다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그유닛의 분해 사시도이고, 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위지그의 측단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그유닛(200)은, 한 쌍의 단위지그(210, 220)로 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 지그유닛(200)은, 제1플레이트(110) 상에 서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 단위지그(210, 220)를 구비할 수 있다. 이때, 셀유닛(300)은 한 쌍의 단위지그(210, 220) 사이에 수용될 수 있다. 상기 단위지그(210, 220)는, 길게 연장된 바(bar) 내지 막대 형상으로 구성될 수 있으며, 일 측면으로 돌출된 제1돌출부(240)를 구비할 수 있다. 그리고, 제1돌출부(240)를 구비한 한 쌍의 단위지그(210, 220)는, 제1플레이트(110) 상에서 서로 대향되도록 배치될 수 있다. 즉, 각각의 단위지그(210, 220)에 형성된 제1돌출부(240)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이 경우, 셀유닛(300)의 하우징(320)의 양측면에는 만입부(330)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 하우징(320)은, 대략 직육면 형상을 가지고 있으며, 상기 하우징(320)의 양측면에는 상기 한 쌍의 단위지그(210, 220)에 형성된 제1돌출부(240)가 삽입될 수 있도록 만입된 만입부(330)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 하우징(320)은, 양측면에 한 쌍의 단위지그가 배치된 상태에서, 한 쌍의 단위지그(210, 220) 사이에 수용될 수 있다. 또한, 한 쌍의 단위지그(210, 220)에 각각 구비된 제1돌출부(240)가 하우징(320)의 만입부(330)에 삽입되는 방식으로, 하우징(320)이 한 쌍의 단위지그(210, 220) 내에 수용될 수 있다.

선택적으로, 상기 제1돌출부(240)는, 바 형상의 단위지그(210, 220)의 길이방향을 따라 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 이와 유사하게, 상기 하우징(320)의 만입부(330)는, 하우징(320)의 길이방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 이 경우, 상기 하우징(320)은 한 쌍의 단위지그 사이에 슬라이딩 결합될 수 있다.

바람직하게는, 상기 단위지그(210, 220)는, 일 측면으로 돌출된 제2돌출부(250)를 더 구비할 수 있다. 그리고, 한 쌍의 단위지그(210, 220)는, 제1플레이트(110) 상에서 서로 대향되도록 배치될 수 있으므로, 제2돌출부(250) 또한 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 제2돌출부(250)는, 상기 단위지그(210, 220)의 상면 또는 하면으로부터 일 측면으로 돌출될 수 있다. 따라서, 제2돌출부(250)는, 지그유닛(200)이 상하방향으로 적층될 경우, 어느 하나의 단위지그의 내부에 수용된 셀유닛(300)이 인접하게 적층된 다른 단위지그과 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2돌출부(250)는, 적층된 지그유닛들 사이에 빈공간을 형성하여 셀유닛(300)으로부터 방출되는 열이 외부로 유출되도록 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 지그유닛(200)은, 상기 베이스유닛(100)의 제1플레이트(110)에 결합된 상태로 베이스유닛(100)의 제1플레이트(110)에 안착될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 지그유닛(200)은 2 이상 구비될 수 있다. 상기 지그유닛(200)이 2 이상 구비된 경우, 상기 2 이상의 지그유닛(200)은 베이스유닛(100)의 제1플레이트(110) 상에 적층될 수 있다. 이때, 상기 2 이상의 지그유닛(200)은, 서로 결합될 수 있으며, 상기 베이스유닛(100)의 상기 제1플레이트(110)에도 결합될 수 있다. 즉, 2 이상의 지그유닛(200)들 중, 제1플레이트(110) 상에 접하는 지그유닛(200)은, 제1플레이트(110)와 결합되고, 2 이상의 지그유닛(200)들은 상호 결합하면서 제1플레이트(110) 상에 적층될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 2 이상의 지그유닛(200)은 다음과 같은 방식으로 제1플레이트(110) 상에 적층결합될 수 있다.

즉, 일 실시예에 따르면, 제1플레이트(110)와 단위지그(210, 220)에는 각각 하나 이상의 관통공이 형성될 수 있다. 여기서, 제1플레이트(110)에 형성된 관통공(140)은 제1관통공이라고 명명될 수 있고, 단위지그(210, 220)에 형성된 관통공(230)은 제2관통공이라고 명명될 수 있다.

2 이상의 지그유닛(200)이 제1플레이트(110)에 적층될 때, 제1플레이트(110) 상에 접하는 지그유닛(200)은, 제1플레이트(110)와 관통공을 공유하여 볼트 결합될 수 있다. 즉, 적층시 최하부에 배치되는 한 쌍의 단위지그(210, 220)의 제2관통공(230)과 제1플레이트(110)의 제1관통공(140)에 볼트가 결합될 수 있다.

이와 유사하게, 2 이상의 지그유닛(200)들은 서로 관통공을 공유하여 볼트 결합될 수 있다. 즉, 상하방향으로 순차적으로 적층되는 지그유닛(200)들은 인접한 다른 지그유닛(200)과 관통공을 공유하여 볼트 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 단위지그는, 상방향 또는 하방향에 인접한 다른 단위지그(210, 220)와 적어도 하나의 제2관통공(230)을 공유하여 볼트 결합될 수 있다. 이를 위해, 단위지그(210, 220)에는, 적층방향을 따라 상하방향으로 천공된 제2관통공(230)이 2 이상 형성될 수 있다.

바람직하게는, 지그유닛(200) 내지 단위지그(210, 220) 사이의 적층을 용이하게 하기 위해, 상기 제2관통공(230)에는 볼트 머리를 수용할 수 있는 공간이 마련되는 것이 좋다. 일 실시예에 따르면, 제2관통공(230)은, 적층방향을 기준으로, 상부의 직경이 하부의 직경보다 크게 형성된다. 이로 인해, 제2관통공(230)에는, 제2관통공(230)의 상하방향을 따라 단차가 형성될 수 있다. 따라서, 상부에서 하부 방향으로 볼트가 삽입되어 스크류 결합되면, 단차가 형성된 제2관통공(230)의 상부에 상기 볼트의 머리가 수용될 수 있다.

이하, 도 1, 도 2 및 도 5 내지 도 7을 참조하여 베이스유닛 상에 지그유닛을 적층하는 실시예에 대해 설명하도록 한다.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스유닛 상에 하나의 지그유닛이 안착된 모습을 나타낸 단면도이다. 도 5는, 도 2의 A-A'의 단면에 대응된다고 할 수 있으며, 이는 도 6 및 도 7 에도 유사하게 적용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 베이스유닛(100) 상에 하나의 지그유닛(200)이 안착되어 있다. 도 5에서, 베이스유닛(100)은, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)를 구비하고 있고, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)를 일체로 형성되며, 하나의 플레이트가 절곡되어 대략'L'자 형상을 갖는다. 그리고, 제1플레이트(110)에는 복수의 제1관통공(140)이 형성되어 있다.

또한, 도 5에 도시된 단면도에서는, 지그유닛(200)을 구성하는 한 쌍의 단위지그 중 하나의 단위지그(210a) 만이 도시되어 있다. 상기 단위지그(210a)에는 복수의 제2관통공(230a)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 제2관통공(230a) 중 일부에는 볼트 머리를 수용할 수 있도록 하는 잉여 공간(s)이 마련되어 있다. 구체적으로, 제2관통공(230a) 중 일부에는 상하방향을 따라 단차가 형성되어 있으며, 제2관통공(230a) 중 일부는 상부의 직경이 하부의 직경보다 크게 형성되어 있다.

도 5에서, 제1관통공(140)과 제2관통공(230a)은 서로 관통공을 공유하도록 구성된다. 도시된 볼트(Ba)는 상하방향으로 제1관통공(140)과 제2관통공(230a)을 통해 스크류결합되어 제1플레이트(110)와 단위지그(210a)를 체결한다. 이때, 볼트는 제2관통공(230a) 중 단차가 형성된 제2관통공(230a)에 결합된다.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스유닛 상에 2개의 지그유닛이 적층된 모습을 나타낸 단면도이다. 도 6은, 도 5에 도시된 지그유닛의 상부에 다른 지그유닛이 안착된 모습을 나타낸 도면이라고 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 도 5의 단위지그(210a)와 제1플레이트(110)가 볼트(Ba)를 통해 결합된 상태가 도시되어 있다. 또한, 도 6을 참조하면, 도 5의 단위지그(210a)의 상부에 다른 단위지그(210b)가 더 안착되어 있다. 도 6에서 추가적으로 적층된 단위지그(210b)에는 복수의 제2관통공(230a)이 형성되어 있으며, 단위지그들(210a, 210b)은 서로 관통공을 공유하도록 배치된다.

도 6에서 추가적으로 적층된 단위지그(210b)의 제2관통공(230b) 중 일부에는 상하방향을 따라 단차가 형성되어 있으며, 상기 제2관통공(230b) 중 일부는 상부의 직경이 하부의 직경보다 크게 형성되어 있다. 도 6에 도시된 볼트(Bb)는 상하방향으로 단위지그들(210a, 210b)의 제2관통공(230a, 230b)을 통해 스크류결합되어 2개의 단위지그(210a, 210b)를 체결한다. 이때, 볼트는, 제2관통공(230b) 중 단차가 형성된 제2관통공(230b)에 결합된다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스유닛 상에 3개의 지그유닛이 적층된 모습을 나타낸 단면도이다. 도 7은, 도 6에서 지그유닛이 더 적층된 모습을 나타낸 도면이라고 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1플레이트(110) 상에 2개의 단위지그(210a, 210b)이 적층 결합된 상태가 도시되어 있다. 또한, 도 7을 참조하면, 적층된 2개의 단위지그(210a, 210b)의 상부에 또 다른 단위지그(210c)가 더 안착되어 있다. 도 7에서 추가적으로 적층된 단위지그(210c)에는 복수의 제2관통공(230c)이 형성되어 있으며, 단위지그들은 서로 관통공을 공유하도록 배치된다.

도 7에서 추가적으로 적층된 단위지그(210c)의 제2관통공(230c) 중 일부에는 상하방향을 따라 단차가 형성되어 있으며, 상기 제2관통공(230c) 중 일부는 상부의 직경이 하부의 직경보다 크게 형성되어 있다. 도 7에 도시된 볼트(Bc)는 상하방향으로 단위지그들(210b, 210c)의 제2관통공(230b, 230c)을 통해 스크류결합되어 인접한 2개의 단위지그(210b, 210c)를 체결한다. 이때, 볼트(Bc)는, 제2관통공(230c) 중 단차가 형성된 제2관통공(230c)에 결합된다.

다시 도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2관통공(230a, 230b, 230c) 중 일부에는 단차가 형성되어 있다. 이때, 단차가 형성된 관통공들은, 상하에 배치되는 단위지그의 단차가 형성된 관통공들과 중첩되게 배치되지 않고, 엇갈리게 배치된다. 그리고, 단차가 형성된 관통홀들에 볼트가 결합되어 볼트의 머리가 단차로 인해 형성된 잉여 공간(s) 속에 수용될 수 있다. 이와 같이 단차가 형성된 관통공들이 엇갈리게 배치되어 있기 때문에, 볼트의 선단부가 아래에 배치된 단위지그에 스크류결합될 수 있다.

도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예와 비교할 때 제2관통공(230a, 230b, 230c) 모두에 단차가 형성되어 있다는 점에서 차이가 있다. 제2관통공(230a, 230b, 230c) 모두에 단차가 형성되어 있다는 점 외에는 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예와 실질적인 차이가 없으므로, 동일한 구성에 대한 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

다시 도 8을 참조하면, 제2관통공(230a, 230b, 230c) 전부에 단차가 형성되어 있다. 즉, 제2관통공(230a, 230b, 230c)에는 상하방향을 따라 단차가 형성되어 있으며, 제2관통공(230a, 230b, 230c)의 상부의 직경은 하부의 직경보다 크게 형성되어 있다. 이때, 볼트(Ba, Bb, Bc)는 모든 제2관통공에 결합되지 않고, 일부의 제2관통공에 결합된다.

도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치는, 진동유닛(400)을 더 포함한다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치는, 베이스유닛(100), 하나 이상의 지그유닛(200) 및 진동유닛(400)을 포함한다. 베이스유닛(100), 지그유닛(200)에 대한 설명은 전술한 설명이 그대로 적용될 수 있으므로 반복적인 설명은 생략한다.

상기 진동유닛(400)은, 진동을 발생시키는 디바이스이다. 상기 진동유닛(400)은 진동 모터 등과 같은 공지된 진동 수단을 구비할 수 있다. 상기 진동유닛(400)은 특정한 명칭이나, 진동의 세기, 진동 주파수 등으로 한정되지 않는다. 상기 진동유닛(400)은, 진동을 발생시켜 진동유닛(400) 상에 안착된 베이스유닛(100) 및 지그유닛(200)에 진동이 가해진 환경을 제공할 수 있다.

상기 진동유닛(400)의 진동방향은 전후방향(도면에서 x축 방향), 좌우방향(도면에서 y축 방향) 및 상하방향(도면에서 z축 방향)의 3방향 중 적어도 하나일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 진동유닛(400)의 진동방향은 전후방향(x축 방향)의 한방향일 수 있다. 이러한 실시예에서 좌우방향(y축 방향)의 진동 및 상하방향(z축 방향)의 진동은, 베이스유닛(100)이 진동유닛(400)에 안착 또는 결합되는 형태를 달리함으로써, 베이스유닛(100)에 제공될 수 있다.

즉, 상기 진동유닛(400)은 베이스유닛(100)과 결합함에 있어서, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120) 중 하나와 선택적으로 결합할 수 있다. 다시 말해, 제1플레이트(110)가 진동유닛(400)과 결합하거나, 제2플레이트(120)가 진동유닛(400)과 결합할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 베이스유닛(100)과 진동유닛(400)은 볼트결합을 통해 서로 결합될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 진동유닛(400)의 일면에는 하나 이상의 체결공이 형성되고, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에는 각각 하나 이상의 제3관통공(150)이 형성될 수 있다. 한편, 진동유닛(400)의 체결공은 하방향으로 만입된 홈형태이거나, 상하방향으로 천공된 형태일 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(110)에 형성된 제3관통공(150)과 진동유닛(400)의 일면에 형성된 체결공을 통해 볼트가 결합됨으로써, 베이스유닛(100)과 진동유닛(400)과의 결합이 이루어질 수 있다. 이와 달리, 제2플레이트(120)에 형성된 제3관통공(150)과 진동유닛(400)의 일면에 형성된 체결공을 통해 볼트가 결합됨으로써, 베이스유닛(100)과 진동유닛(400)과의 결합이 이루어질 수도 있다.

도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 테스트 장치의 다른 결합형태를 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 제2플레이트(120)가 진동유닛(400)과 결합한 점에서 도 9의 결합형태와 차이가 있다. 도 9의 결합형태에서는, 진동유닛(400)의 전후방향(x축 방향) 진동을 통해, 셀유닛에 길이방향의 진동을 제공할 수 있다. 그리고, 도 10의 결합형태에서는 진동유닛(400)의 전후방향(x축 방향)의 진동을 통해, 셀유닛에 두께방향의 진동을 제공할 수 있다.

한편, 도 9에서 제1플레이트(110)를 90도 회전시켜 진동유닛(400)과 결합할 경우, 진동유닛(400)의 전후방향(x축 방향) 진동을 통해, 셀유닛에 너비방향의 진동을 제공할 수 있다. 이와 유사하게 도 10에서 제2플레이트(120)를 90도 회전시켜 진동유닛(400)과 결합할 경우, 진동유닛(400)의 전후방향(x축 방향) 진동을 통해, 셀유닛이 세워진 상태에서 너비방향의 진동을 제공할 수 있다.

이와 같이, 진동유닛(400)의 진동방향이 1방향으로 제한될 경우에는, 베이스유닛(100)과 진동유닛(400)과의 결합형태를 달리함으로써, 셀유닛에 가해지는 진동방향을 변경할 수 있다. 그리고, 이는 진동유닛(400)의 진동방향이 2방향으로 제한될 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.

진동유닛(400)의 진동방향이 2방향으로 제한되는 경우에 베이스유닛(100)과 진동유닛(400)의 결합형태 및 이에 따라 셀유닛에 가해지는 진동방향은 통상의 기술자가 본 명세서에 기재된 사항으로부터 자명하게 도출해낼 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 이차 전지 테스트 장치는, 센싱유닛(미도시) 및 충방전유닛(미도시) 를 더 포함할 수 있다.

상기 센싱유닛은 전지셀(310)의 전극리드(311)에 연결되어 전지셀(310)의 전기적 파라미터를 센싱한다. 상기 센싱유닛은 공지된 전압측정장치나 전류측정장치 등이 채용될 수 있으며, 상기 센싱유닛이 센싱한 전기적 파라미터는 별도의 메모리 장치에 기록될 수 있다. 지그유닛(200)이 다수 적층된 경우, 상기 센싱유닛은, 다수의 전지셀(310) 별로 전기적 파라미터를 센싱할 수 있다. 그리고, 센싱된 전지셀(310) 별 전기적 파라미터는 메모리 장치에 기록될 수 있다. 따라서, 다수의 전지셀(310)에 대한 테스트가 동시다발적으로 수행될 수 있다.

상기 충방전유닛은, 이차 전지로 전원을 공급하거나, 이차 전지로부터 전원을 공급받을 수 있다. 상기 충방전유닛은, 공지된 충전기 또는 부하 등으로 구현될 수 있다. 상기 충방전유닛은, 이차 전지를 동작 상태로 만들어, 센싱유닛으로 하여금 셀유닛에 포함된 전지셀(310)이 테스트 환경 속에서 어떠한 출력 특성을 발휘하는지를 센싱할 수 있도록 한다.

이상과 같이, 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.

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.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용된 경우, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

100: 베이스유닛 110: 제1플레이트
120: 제2플레이트 130: 보강플레이트
140: 제1관통공 150: 제3관통공
200: 지그유닛 210, 220: 단위지그
230: 제2관통공 240: 제1돌출부
250: 제2돌출부 300: 셀유닛
310: 전지셀 311: 전극리드
320: 하우징 330: 만입부
400: 진동유닛

Claims (20)

1. 베이스유닛; 및
   내부에 셀유닛을 수용하는 공간이 마련되고, 상기 베이스유닛 상에 안착되는 하나 이상의 지그유닛을 포함하고,
   상기 베이스유닛은, 상기 지그유닛이 상면에 안착되는 제1플레이트 및 상기 제1플레이트에 수직한 제2플레이트를 구비하며,
   상기 지그유닛은 2 이상 구비되고,
   상기 2 이상의 지그유닛은 상기 제1플레이트 상에 상하방향으로 적층되며,
   상기 2 이상의 지그유닛 각각은 상기 제1플레이트 상에 서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 단위지그를 구비하고,
   상기 단위지그는, 상기 단위지그의 길이방향을 따라 길게 연장된 바 형상으로서, 일 측면으로 돌출된 제1돌출부; 및
   상기 제1돌출부가 돌출된 방향으로 상기 제1돌출부와 나란하게 돌출된 제2돌출부;를 더 구비하며,
   상기 제2돌출부는,
   상기 한 쌍의 단위지그 각각의 상면 또는 하면으로부터 일 측면으로 돌출되며, 상기 제1플레이트 상에서 서로 마주보도록 배치되어 상기 적층된 2 이상의 지그 유닛들 사이에 빈공간을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 베이스유닛은, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트에 수직하게 결합되되 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 보강플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 단위지그는, 상기 제1플레이트 상에서, 각각의 단위지그에 형성된 상기 제1돌출부가 서로 대향되도록 배치된 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 셀유닛은, 하나 이상의 전지셀 및 상기 전지셀의 전극리드가 노출된 상태로 상기 전지셀의 외주면을 커버하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 하우징은, 직육면 형상을 가지되, 상기 하우징의 양측면에는 상기 각각의 단위지그에 형성된 제1돌출부가 삽입될 수 있도록 만입된 만입부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1돌출부는, 상기 각각의 단위지그의 길이방향을 따라 길게 연장되고,
    상기 만입부는, 상기 하우징의 양측면의 길이방향을 따라 길게 연장되어,
    상기 하우징은, 상기 한 쌍의 단위지그 사이에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 2 이상의 지그유닛은, 서로 결합되면서 상기 제1플레이트 상에 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1플레이트에는, 2 이상의 제1관통공이 형성되고,
    상기 지그유닛에는, 적층방향을 따라 상하방향으로 천공된 제2관통공이 2 이상 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 2 이상의 지그유닛들 중, 상기 제1플레이트 상에 접하는 지그유닛은, 상기 제1플레이트의 상기 제1관통공과 상기 지그유닛의 제2관통공을 공유하여 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
15. 제13항에 있어서,
    상기 지그유닛은, 상방향 또는 하방향으로 인접한 다른 지그유닛과 제2관통공을 공유하여 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 제2관통공 중 적어도 하나는, 상부의 직경이 하부의 직경 보다 커서 상기 제2관통공의 상하방향을 따라 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 단차가 형성된 제2관통공에는, 상부에서 하부 방향으로 볼트가 결합되되, 상기 단차가 형성된 제2관통공을 통해 결합되는 볼트의 머리가 상기 단차가 형성된 제2관통공의 상부에 수용되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
18. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지 테스트 장치는, 진동을 발생시키는 진동유닛을 더 포함하고,
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 중 어느 하나는, 상기 진동유닛과 결합하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트에는 각각 하나 이상의 제3관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 진동유닛의 일면에는 하나 이상의 체결공이 형성되고,
    상기 베이스유닛과 상기 진동유닛은, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 중 어느 하나에 형성된 하나 이상의 제3관통공 및 상기 진동유닛의 일면에 형성된 하나 이상의 체결공을 공유하여 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 테스트 장치.
    

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