KR102039571B1 - 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치 - Google Patents

오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이브 각형 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 이송수단과 세척수단 및 건조수단으로 이루어진 전지의 세척 및 건조장치에 있어서, 이송수단과 세척수단 및 건조수단을 포함하는 전지의 세척 및 건조장치에 있어서, 세척수단에는 전후로 연장된 볼스크류가 결합되고, 상기 볼스크류의 회전에 의해 전후로 이동하는 커플링에는 좌우로 연장 형성된 연결바가 결합되며, 상기 연결바의 양측에 하방으로 연장되어 결합된 한 쌍의 지지대 사이에는 전후진블록이 결합되고, 상기 전후진블록의 하측에는 이송 중인 전지에 고압의 물을 분사하는 복수의 물분사노즐이 결합되되, 상기 세척수단에는 상측에서 압착에 의해 전지의 오에스디 단자를 밀폐하고, 에어공급부재를 통해 상방에서 에어를 분출하여 하측으로의 수분 침투를 차단하는 오에스디 커버가 구비되고, 상기 오에스디 커버는 에어공급부재에 결합되어 승강할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 세척수단 및 건조수단에 전후 및 상하로 이동하며 고압의 물 및 에어를 분사할 수 있는 전후진블록 및 승강블록이 구비되어 있어 다양한 사이즈의 전지를 더욱 신속하고 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 세척 및 건조의 타깃지점을 최대로 함으로써 사각지대가 발생하지 않아 세척 및 건조효율을 향상시켜 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 세척고정 중에 오에스디 커버가 전지의 오에스디 단자에 수분이 침투하는 것을 긴밀히 차단함으로써 이브이 각형 전지의 불량을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Description

오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치{Cleaning and drying device of EVE cells using for OSD cover}
본 발명은 전지의 제조과정 중에 표면을 오염시키는 전해액을 세척한 후 건조하는 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오에스(OSD) 커버를 이용하여 세척고정 중에 전지의 오에스디 단자에 수분이 침투하는 것을 긴밀히 차단하고, 세척수단의 전후진블록에 의한 전후이동과, 건조수단의 승강블록(70)에 의한 상하이동에 의해 고압의 물 및 에어를 분사하여 다양한 사이즈의 전지(B)를 더욱 신속하고 깨끗하게 세척 및 건조함으로써 대량의 전지를 자동화에 의해 신속하게 처리할 수 있는 오에스디 커버가 구비된 이브이(EV; electronic vehicles) 각형 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 전지 케이스의 내부 격판에 의하여 구획되는 다수의 격실에 극판조립체가 삽입된다. 상기 극판은 각각의 상부 양측에 교호로 통공이 형성되어 있다. 그리고 극판조립체의 상부는 전지 케이스에 수용되는 각 극판조립체를 전기적으로 연결하기 위한 연결단자(Strpa)가 착설된다.
상기 연결단자는 극판조립체에 고정되는 수평면과 이 수평면의 일측에서 수직으로 입설된 수직면을 갖는다 상기 극판조립체는 격실에 수용될 때 인접한 격실에 수용되는 타 극판조립체와 연결되는 타 연결단자의 수직면과 격판의 통공에 대향하여 근접 배치된다.
즉, 상기 서로 다른 격실 내에 위치된 서로 다른 연결단자는 격판의 통공을 중심으로 양측에서 대향 되도록 위치된다. 이때 상기 격판의 통공에 대하여 대향하여 근접배치된 양측 연결단자의 수직면은 양측으로부터 스포트 용접기의 팁이 가압되면서 통공을 통하여 용접되어 접착된다. 따라서 상기 서로 다른 격실 내의 서로 다른 극판조립체의 연결단자가 전기적으로 연결되는 것이다.
아울러 상기와 같이 극판조립체의 전기적 결합된 이후에 상기 전지 케이스의 내측으로 전해액이 주입된 이후에서 상기 케이스에 커버가 고정되어 하나의 전지가 완성된다.
이와 같은 과정을 통해 제조되는 전지는 상기 케이스의 표면에서 전해액의 찌꺼기가 잔류되어 있거나 기타 제조과정 중에 발생되는 불순물에 의하여 오염되어 있다 그러므로 제조업체는 상기 전지를 세척과정으로 통하여 찌꺼기 등의 잔유물을 제거한다.
한편, 전기차(EV) 배터리 시장은 그 형태에 따라 현재 ‘각형’과 ‘파우치형’, ‘원통형’으로 나뉜다 배터리형태는 원가는 물론 차체 구조, 디자인, 무게 등에 결정적 영향을 미치게 되므로, 국내의 대표업체들인 삼성SDI, LG화학에서는 은 자사의 주력 배터리가 업계 표준으로 통용되도록 치열하게 경쟁하고 있다.
종래의 전지 세척장치는 컨베이어를 통해 이송되는 전지의 외면에서 물을 분사하여 외관에 잔류된 전해액 찌꺼기를 제거하고, 히터를 통하여 가열된 공기를 분사하여 전지 외관에 묻은 물기를 제거하는 건조과정을 진행하였다.
그러나 종래의 전지 세척장치는 전지의 외관에 고압의 물을 분사하는 하나 이상의 노즐을 설치하여 세척하였으나, 전지 케이스의 외면에 직접 접촉하지 않고 단순히 고압의 물을 분사하였기에 잔유물의 완벽한 세척이 이루어지지 않은 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허공보 제10-1338643호, 제10-1302013에서는 축전지의 제조과정에서 전해액의 찌꺼기를 제거하기 위하여 브러쉬와 노즐을 구비하여 축전지의 외면에 직접적으로 접촉하여 세척할 수 있는 축전지 수세장치와, 축전지를 세척 후 잔류 된 물기를 제거할 수 있도록 이송중인 축전지의 상면과 양측에서 고온 고압의 에어를 가하여 잔류 된 물기를 완벽히 제거할 수 있는 축전지 건조장치를 제공하고 있다.
그러나 상술한 수세장치 및 건조장치는 컨베이어벨트를 이용하여 이송 중인 전지에 물과 에어를 분사하여 세척 및 건조를 행하는 것으로서, 컨베이어벨트에 밀착된 부위는 세밀한 세척 및 건조가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
또한, 전지의 특정 부위를 집중적으로 세척하거나 건조하는 구성이 미비하여 완벽한 세척 및 건조를 수행하기에는 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전후 및 상하로 이동하는 세척수단 및 건조수단을 구비하여 다양한 사이즈의 전지에 대응할 수 있는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 세척공정 중에 전지의 오에스디 단자를 밀폐하여 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치는 이송수단과 세척수단 및 건조수단으로 이루어진 전지의 세척 및 건조장치에 있어서, 이송수단과 세척수단 및 건조수단을 포함하는 전지의 세척 및 건조장치에 있어서, 세척수단에는 전후로 연장된 볼스크류가 결합되고, 상기 볼스크류의 회전에 의해 전후로 이동하는 커플링에는 좌우로 연장 형성된 연결바가 결합되며, 상기 연결바의 양측에 하방으로 연장되어 결합된 한 쌍의 지지대 사이에는 전후진블록이 결합되고, 상기 전후진블록의 하측에는 이송 중인 전지에 고압의 물을 분사하는 복수의 물분사노즐이 결합되되, 상기 세척수단에는 상측에서 압착에 의해 전지의 오에스디 단자를 밀폐하고, 에어공급부재를 통해 상방에서 에어를 분출하여 하측으로의 수분 침투를 차단하는 오에스디 커버가 구비되고, 상기 오에스디 커버는 에어공급부재에 결합되어 승강할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치에 의하면, 세척수단 및 건조수단에 전후 및 상하로 이동하며 고압의 물 및 에어를 분사할 수 있는 전후진블록 및 승강블록이 구비되어 있어 다양한 사이즈의 전지를 더욱 신속하고 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 세척 및 건조의 타깃지점을 최대로 함으로써 사각지대가 발생하지 않아 세척 및 건조효율을 향상시켜 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 세척과정 중에 오에스디 커버가 전지의 오에스디 단자에 수분이 침투하는 것을 긴밀히 차단함으로써 이브이 각형 전지의 불량을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 세척 및 건조장치의 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 세척수단의 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 세척수단의 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 오에스디 커버가 에어공급부재에 결합하는 것을 개략적으로 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명에 의한 오에스디 커버의 사용상태도,
도 6은 본 발명에 의한 건조수단의 정면도,
도 7은 본 발명에 의한 건조수단의 측면도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치는 선단 및 후단에 이브이(EV) 전지를 투입 및 배출하는 이송수단(100)과, 전지를 이송 중에 고압의 물로 세척하기 위한 복수 단계의 세척수단(200)과, 세척된 전지의 표면에 부착된 수분을 고압의 에어를 분사하여 건조하는 복수의 건조수단(300)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 이송수단(100)의 사이에는 컨베이어벨트가 구비되어 있어 복수의 전지를 본 발명의 내측으로 이송하게 되며, 상기 이송수단(100)의 컨베이어벨트에는 선단과 후단에 전지를 집어서 이송할 수 있는 로봇 암이 각각 구비되어 있어 전지의 투입 및 배출을 담당하게 된다.
본 발명은 일 실시예로서 이브이 각형 전지를 세척하기 위한 장치가 제1단계 내지 제3단계의 세척수단(200)으로 구분되어 있으며, 세척된 전지를 건조하기 위한 장치는 제1단계 내지 제5단계의 건조수단(300)으로 구분되어 있다.
그러나 이에 국한되는 것이 아니라, 세척수단(200) 및 건조수단(300)의 수를 임의로 증감하여 구성함으로써 필요에 따라 전지의 세척 및 건조 효율을 가감할 수 있다.
또한, 본 발명은 이송수단(100)의 선단부 상측에 조작부(도면 미표시)가 설치되어 있어 사용자가 전지의 투입, 이송, 세척, 건조, 배출 등의 전 공정을 제어할 수 있으며, 도 3에서 나타낸 바와 같이 상기 세척수단(200)의 컨베이어벨트(10) 하측에는 경사를 이룬 경사판(11)이 형성되어 있어 세척수를 모아 상측으로 순환시킴으로써 재사용할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 컨베이어벨트(10)의 상측에는 다양한 높이 및 폭의 전지를 이송하기 위하여 복수의 안착핀 및 지지핀으로 구성된 복수의 이동블록이 간격을 이루며 결합되어 있는데, 이러한 이동블록에 관한 구성은 본원 출원인이 제안한 등록특허공보 제10-1857718호(이하, '선행기술'이라 함)에서 이미 자세히 기재하였으므로 이하 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은 위 선행기술이 적용된 장치를 생산 및 사용하면서, 세척수단(200) 및 건조수단(300)에서 새롭게 개선된 기술사항을 보완하여 제안한 것이다.
먼저, 본 발명의 세척수단(200)에는 도 2에서 나타낸 바와 같이 전지(B)를 이송하는 컨베이어벨트(10)의 상측에 간격을 이루며 좌우로 연장 형성되어 전후로 이동할 수 있도록 구성된 전후진블록(30)이 구비되어 있으며, 상기 전후진블록(30)의 하측에는 이송 중인 전지(B)에 고압의 물을 분사하는 물분사노즐(32)이 결합되어 있다.
또한, 상기 세척수단(200)의 상측에는 도 3에서 나타낸 바와 같이 전후 방향으로 연장된 볼스크류(20)가 결합되어 있고, 상기 볼스크류(20)를 따라 회전하며 전후로 이동하는 커플링에는 좌우로 연장된 연결바(21)가 결합되어 있다.
상기 전후진블록(30)의 양측에는 지지대(31)가 수직으로 결합되고, 상기 지지대(31)의 상단부는 상기 연결바(21)에 각각 결합되며, 상기 연결바(21)는 볼스크류(20)의 하측에 결합된 엘엠가이드(22)의 베드(23)에 결합되어 있다.
따라서 구동모터의 회전에 의해 볼스크류(20)가 회전하면 커플링이 이동하면서 연결바(21)가 이동하게 되는데, 이때 연결바(21)는 엘엠가이드(22)를 따라 전후로 원활하게 이동할 수 있도록 구성되어 있으며, 연결바(21)의 이동에 의해 전후진블록(30)이 전후로 이동하며 전지(B)에 물을 분사하게 된다.
또한, 이송 중인 전지(B)의 하측과 후면에도 복수의 물분사노즐(32)이 구비되어 있어 전지(B)의 표면을 골고루 세척할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 에어공급부재(50)에 슬라이딩 결합된 오에스디(OSD) 커버(40)가 하강하여 전지(B)의 상측에 결합됨으로써 세척 중에 전지(B)의 OSD 단자(T)에 수분이 닿지 않도록 구성됨에 차별화된 기술적 특성이 있다.
상기 오에스디 커버(40)는 에어가 유입되는 에어홀(41)이 내측에 형성되어 있으며, 상기 에어홀(41)은 복수로 분기되어 하측의 공간부(42)와 연통되고, 상기 공간부(42)는 하측이 개방되어 있어 전지(B)의 오에스디 단자(T)를 덮어 밀폐할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 에어공급부재(50)는 한 쌍의 승강축(51)이 수직으로 간격을 이루며 형성되고, 상기 승강축(51)의 하측에는 지지블록(51)이 결합되어 있으며, 상기 지지블록(51)의 하측에는 간격을 이루며 복수의 고정블록(55)이 연결부(53)로 연결되어 있고, 상기 연결부(53)에는 스프링(54)이 설치되어 있어 상기 오에스디 커버(40)가 전지(B)에 밀착시 스프링(54)의 탄성력에 의해 긴밀히 압착된다.
상기 고정블록(55)은 오에스디 커버(40)를 슬라이딩에 의해 용이하게 결합 및 분리할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 에어공급부재(50)에는 오에스디 커버(40)의 에어홀(41)로 에어를 공급하기 위한 에어호스(56)가 결합되어 있다.
상기 에어호스(56)는 에어의 공급 및 배출을 위해 두 개로 구성되어 있는데, 상기 오에스디 커버(40)의 공간부(42)에 지나친 압력이 발생하여 전지(B)의 오에스디 단자(T)에서 이탈하거나, 틈이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 오에스디 커버(40)에 공간부(42)와 연통되는 배출홀(도면 미표시)을 추가로 형성하고, 설정 값 이상의 고압이 발생하면 에어호스(56)를 통해 에어를 배출하여 압력을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 건조수단(300)는 도 6 및 도 7에서 나타낸 바와 같이 컨베이어벨트(10)의 상측에 간격을 이루며 좌우로 연장 형성된 승강블록(70)이 구비되어 있으며, 상기 승강블록(70)의 하측에는 고압의 에어를 분사하는 복수의 에어노즐(71)이 결합되어 있고, 상기 에어노즐(71)의 선단에는 자유롭게 절곡되는 에어분사관(72)이 결합되어 있다.
상기 건조수단(300)의 상측에는 로드(61)가 상방으로 인출될 수 있도록 실린더(60)가 결합되어 있으며, 상기 로드(61)의 선단에는 좌우로 연장된 연결바(62)가 결합되어 있고, 상기 연결바(62)의 양측에는 상기 승강블록(70)과 연결된 승강봉(63)이 결합되어 있으며, 상기 승강봉(63)은 가이드(64)의 내측을 관통하여 수직으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
따라서 본 발명의 건조수단(300)는 실린더(60)의 로드(61)가 인출 및 복귀함에 따라 연결바(62) 및 승강봉(63), 승강블록(70)이 상승 및 하강하도록 구성되어 있어 이송 중인 다양한 높이의 전지(B)에 대응할 수 있다.
또한, 도 6과 같이 이송 중인 전지(B)의 하측과 후면에는 복수의 에어노즐(71)이 구비되어 있어 수분이 묻은 전지(B)의 표면을 골고루 건조할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치는 세척수단 및 건조수단에 전후 및 상하로 이동하며 고압의 물 및 에어를 분사할 수 있는 전후진블록(30) 및 승강블록(70)이 구비되어 있어 다양한 사이즈의 전지(B)를 더욱 신속하고 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 세척 및 건조의 타깃지점을 최대로 함으로써 사각지대가 발생하지 않아 세척 및 건조효율을 향상시켜 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 세척과정 중에 오에스디 커버(40)가 전지(B)의 오에스디 단자(T)에 수분이 침투하는 것을 긴밀히 차단함으로써 이브이 전지(B)의 불량을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
10 : 컨베이어벨트 11 : 경사판
20 : 볼스크류 21, 62 : 연결바
22 : 엘엠가이드 23 : 베드
30 : 전후진블록 31 : 지지대
32 : 물분사노즐 40 : 오에스디 커버
41 : 에어홀 42 : 공간부
50 : 에어공급부재 51 : 승강축
52 : 지지블록 53 : 연결부
54 : 스프링 55 : 고정블록
56 : 에어호스 60 : 실린더
61 : 로드 63 : 승강봉
64 : 가이드 70 : 승강블록
71 : 에어노즐 100 : 이송수단
200 : 세척수단 300 : 건조수단

Claims (6)

  1. 이송수단과 세척수단 및 건조수단을 포함하는 전지의 세척 및 건조장치에 있어서,
    세척수단(200)에는 전후로 연장된 볼스크류(20)가 결합되고, 상기 볼스크류(20)의 회전에 의해 전후로 이동하는 커플링에는 좌우로 연장 형성된 연결바(21)가 결합되며, 상기 연결바(21)의 양측에 하방으로 연장되어 결합된 한 쌍의 지지대(31) 사이에는 전후진블록(30)이 결합되고, 상기 전후진블록(30)의 하측에는 이송 중인 전지(B)에 고압의 물을 분사하는 복수의 물분사노즐(32)이 결합되되,
    상기 세척수단(200)에는 상측에서 압착에 의해 전지(B)의 오에스디 단자(T)를 밀폐하고, 에어공급부재(50)를 통해 상방에서 에어를 분출하여 하측으로의 수분 침투를 차단하는 오에스디 커버(40)가 구비되고,
    상기 오에스디 커버(40)는 에어공급부재(50)에 결합되어 승강할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결바(21)는 엘엠가이드(22)의 베드(23)에 결합되어 전후로 이동하는 것을 특징으로 하는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에어공급부재(50)는 승강축(51)의 하측에 결합된 지지블록(52)과, 상기 지지블록(52)과 간격을 이루며 연결부(53)에 의해 연결된 고정블록(55)으로 구성되고,
    상기 고정블록(55)에는 오에스디 커버(40)가 슬라이딩에 의해 결합 및 분리되며, 상기 연결부(53)에는 압착시 탄성력을 부여하는 스프링(54)이 설치된 것을 특징으로 하는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 오에스디 커버(40)의 내측에는 공간부(42) 및 상기 공간부(42)와 연통되는 에어홀(41) 및 배출홀이 형성되고, 상기 에어공급부재(50)에는 에어홀(41)에 에어를 공급하며, 배출홀을 통해 에어를 배출하여 압력을 조절할 수 있도록 에어호스(56)가 각각 결합된 것을 특징으로 하는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 건조수단(300)에는 로드(61)가 상방으로 인출되는 실린더(60)가 결합되고, 상기 로드(61)에는 좌우로 연장 형성된 연결바(62)가 결합되며, 상기 연결바(62)의 양측에는 한 쌍의 승강봉(63)이 하방으로 연장되어 결합되고, 상기 승강봉(63)에는 승강블록(70)이 결합되며,
    상기 승강블록(70)의 하측에는 이송 중인 전지(B)에 고압의 에어를 분사하는 복수의 에어노즐(71)이 결합된 것을 특징으로 하는 오에스디 커버가 구비된 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치.
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