KR102151079B1 - 배터리 셀 가압 장치 및 이러한 배터리 셀 가압 장치를 통해 제조되는 배터리 셀 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 가압 장치는, 한 쌍의 전극 리드들이 일측에 돌출되는 배터리 셀이 안착되는 스테이지 및 한 쌍의 전극 리드들의 돌출 방향에서 배터리 셀을 가압하며, 가압 시 한 쌍의 전극 리드들과의 간섭을 방지할 수 있게 가압 각도 및 가압 높이의 조절이 가능한 가압 지그 유닛를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 셀 가압 장치 및 이러한 배터리 셀 가압 장치를 통해 제조되는 배터리 셀{BATTERY CELL PRESS APPARATUS AND BATTERY CELL PREPARED THEREBY}
본 발명은 배터리 셀 가압 장치 및 이러한 배터리 셀 가압 장치를 통해 제조되는 배터리 셀에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
이러한 종래 배터리 셀에서는, 제조 공정 시, 배터리 셀 내부의 잔존 전해액 등에 의한 수축이나 팽창 등으로 인해 배터리 셀의 외부 표면이 올록볼록 해지는 등 불균일한 형태로 변형될 수 있다.
종래 제조 공정에서는, 이러한 배터리 셀의 불균일해진 외부 표면을 평탄화하는 등 배터리 셀의 외부 표면이 균일해질 수 있게, 배터리 셀의 장축 방향(일반적으로, 배터리 셀의 장축 방향에는 한 쌍의 전극 리드들이 배터리 셀 밖으로 돌출된다), 단축 방향 및 상하 방향 등에서 기 설정된 스펙에 맞도록 배터리 셀의 외부 표면이 균일해질 수 있게 배터리 셀의 외부 표면을 가압하는 공정이 수행된다.
그러나, 종래 배터리 셀의 가압 공정, 특히, 배터리 셀의 장축 방향에서의 가압 공정에서는, 배터리 셀 가압 장치를 통한 배터리 셀의 외부 표면 가압 시 한 쌍의 전극 리드들과의 간섭으로 인해 전극 리드들의 파손 또는 외부 표면 가압의 정밀도 저하 등이 빈번하게 발생되는 문제가 있다.
또한, 종래 배터리 셀의 단축 방향에서의 가압 공정에서는, 배터리 셀의 사이즈나 외부 표면 형태에 따라 가압된 외부 표면의 품질 편차가 큰 문제가 있다. 이에 따라, 종래 배터리 셀 가압 장치를 통해 제조되는 배터리 셀은 필요한 수준의 품질을 만족하지 못하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리 셀의 가압 시 전극 리드들과의 간섭을 방지하고 가압된 배터리 셀의 품질을 향상시킬 수 있는 배터리 셀 가압 장치 및 이러한 배터리 셀 가압 장치를 통해 제조되는 배터리 셀을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 셀 가압 장치로서, 한 쌍의 전극 리드들이 일측에 돌출되는 배터리 셀이 안착되는 스테이지; 및 상기 한 쌍의 전극 리드들의 돌출 방향에서 상기 배터리 셀을 가압하며, 상기 가압 시 상기 한 쌍의 전극 리드들과의 간섭을 방지할 수 있게 가압 각도 및 가압 높이의 조절이 가능한 가압 지그 유닛;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치를 제공한다.
상기 스테이지는, 상기 배터리 셀을 수용하며, 상기 가압 시 상기 배터리 셀의 타측을 지지하는 셀 수용부;를 포함하며, 상기 가압 지그 유닛은, 상기 한 쌍의 전극 리드들의 상측에서 상기 셀 수용부의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구비될 수 있다.
상기 가압 지그 유닛은, 상기 스테이지의 일측에 구비되는 가압 지그 본체; 및 상기 가압 지그 본체에 이동 가능하게 장착되며, 상기 한 쌍의 전극 리드들의 상측에서 상기 배터리 셀의 일측면을 가압하는 가압 지그;를 포함할 수 있다.
상기 가압 지그는, 상기 셀 수용부의 길이 방향 및 상기 셀 수용부의 수직 방향을 따라 이동 가능하게 상기 가압 지그 본체에 장착될 수 있다.
상기 가압 지그는, 상기 셀 수용부의 수직 방향을 따라 회전 가능하게 상기 가압 지그 본체에 장착될 수 있다.
상기 가압 지그는, 상기 가압 시 상기 배터리 셀의 일측면에 접촉되는 셀 접촉부를 구비하며, 상기 셀 접촉부는, 상기 배터리 셀의 일측면의 폭 길이와 적어도 같은 폭 길이를 가질 수 있다.
상기 셀 접촉부의 양단부는 라운드지게 형성될 수 있다.
상기 가압 지그는, 상기 셀 접촉부로 열을 제공하는 열원부를 구비할 수 있다.
상기 가압 지그는, 열 전도성 재질일 수 있다.
상기 배터리 셀 가압 장치는, 상기 셀 수용부의 상하 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 셀 수용부에 수용된 상기 배터리 셀을 고정하는 고정 지그 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 가압 지그 유닛의 슬라이딩은, 상기 고정 지그 유닛의 슬라이딩 이후에 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 셀로서, 전술한 실시예들에 따른 배터리 셀 가압 장치;를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀을 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀의 가압 시 전극 리드들과의 간섭을 방지하고 가압된 배터리 셀의 품질을 향상시킬 수 있는 배터리 셀 가압 장치 및 이러한 배터리 셀 가압 장치를 통해 제조되는 배터리 셀을 제공할 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 배터리 셀 가압 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 셀 가압 장치의 고정 지그 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 배터리 셀 가압 장치의 가압 지그 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4의 A 부분의 확대도이다.
도 7은 도 3의 가압 지그 유닛의 높이 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 가압 지그 유닛의 각도 조절을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 가압 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 셀 가압 장치의 고정 지그 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 3 내지 도 5는 도 1의 배터리 셀 가압 장치의 가압 지그 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 4의 A 부분의 확대도이며, 도 7은 도 3의 가압 지그 유닛의 높이 조절을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 7의 가압 지그 유닛의 각도 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 배터리 셀 가압 장치(10)는 배터리 셀(20)의 수축이나 팽창 등으로 인해 불균일해진 외부 표면을 가압하여 균일하게 하기 위한 장치일 수 있다. 이러한 상기 배터리 셀 가압 장치(10)는, 특히, 상기 배터리 셀(20)의 한 쌍의 전극 리드들(27)이 돌출되는 상기 배터리 셀(20)의 장축 방향(X축 방향)에서 상기 배터리 셀(20)의 불균일한 외부 표면을 가압할 수 있다.
상기 배터리 셀(20)은 파우치형 이차 전지로 구비될 수 있다. 상기 배터리 셀(20)은 스마트 폰 등의 소형 휴대형 전자기기에 구비되는 소형 배터리 셀일 수 있다. 또한, 상기 배터리 셀(20)은 복수 개로 패키징되어 배터리 모듈이나 배터리 팩을 구성할 수 있다.
이러한 상기 배터리 셀(20)은, 전극 조립체(21), 파우치 케이스(23), 전극 리드(27) 및 절연 테이프(28)를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(21)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 상기 전극 조립체(210)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 파우치 케이스(23)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있으며, 상기 전극 조립체(210)를 패키징할 수 있다. 이러한 상기 파우치 케이스(23)에는 소정의 전해액(e)이 채워질 수 있다.
이러한 상기 파우치 케이스(23)는, 케이스 본체(24) 및 케이스 테두리(26)를 포함할 수 있다.
상기 케이스 본체(24)는 상기 전극 조립체(210) 및 소정의 전해액(e)을 수용할 수 있다. 이러한 상기 케이스 본체(24)는, 상기 전해액(e)이 내부에 충진될 때, 수축이나 팽창 등으로 외부 표면이 울퉁불퉁 해지는 등 불균일해질 수 있다.
상기 케이스 테두리(26)는 상기 케이스 본체(24)로부터 연장되며, 상기 케이스 본체(24)를 밀봉할 수 있다. 이러한 상기 케이스 테두리(26)에는 후술하는 한 쌍의 전극 리드(27) 및 한 쌍의 절연 테이프(28)가 상기 케이스 테두리(26) 밖으로 돌출될 수 있다.
상기 전극 리드(27)는 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 전극 리드들(230)은 각각 양극 리드 및 음극 리드로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)은 상기 전극 조립체(210)와 연결되며, 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 테두리(26) 밖으로 돌출될 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)은 상기 파우치 케이스(23)의 일측 방향(-X축 방향)으로 돌출되어 구비될 수 있다. 즉, 본 실시예에서, 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)은 모두 동일한 방향(-X축 방향)으로 돌출되어 구비될 수 있다.
상기 절연 테이프(28)는 상기 전극 리드(27)의 개수에 대응되게 구비될 수 있다. 즉, 상기 절연 테이프(28)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 절연 테이프들(28)은 상기 파우치 케이스(23)와 상기 전극 리드(27) 사이에서의 단락 발생을 방지하고 상기 케이스 테두리(26)의 밀봉력을 향상시킬 수 있다.
이러한 상기 한 쌍의 절연 테이프들(28)은 절연성 및 열 융착성을 갖는 필름으로 이루어질 수 있다. 예로써, 상기 한 쌍의 절연 테이프들(240)은 폴리이미드(PI: PolyImide), 폴리프로필렌(PP: PolyProphylene), 폴리에틸렌(PE: PolyEthylene) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층(단일 막 또는 다중 막)으로 이루어질 수 있다.
이러한 구조를 갖는 상기 배터리 셀(20)은, 제조 공정 시 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24) 내부로 상기 전해액(e)이 주입될 때, 또는 기타 제조 공정 시의 다양한 변수 등에 의해 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면이 울퉁불퉁 해지는 등 불균일해질 수 있다.
상기 배터리 셀 가압 장치(10)는 이러한 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면 불균일을 해소할 수 있게 상기 케이스 본체(24)를 가압하여 상기 파우치 케이스(23)를 기 설정된 스펙에 맞도록 평탄화시킬 수 있다. 특히, 상기 배터리 셀 가압 장치(10)는 상기 전극 리드들(27)이 돌출된 일측 방향(-X축 방향)에서 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 일측 외부 표면(25)을 가압할 수 있다.
이를 위해, 상기 배터리 셀 가압 장치(10)는, 스테이지(100), 고정 지그 유닛(200) 및 가압 지그 유닛(300)을 포함할 수 있다.
상기 스테이지(100)에는 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)이 일측(-X축 방향)에 돌출되는 상기 배터리 셀(20)이 안착될 수 있다. 이러한 상기 스테이지(100)는 셀 수용부(110)를 포함할 수 있다.
상기 셀 수용부(110)는 상기 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 것으로서, 상기 배터리 셀(20)을 수용할 수 있는 소정의 수용 공간을 형성한다. 이러한 상기 셀 수용부(110)에는 셀 스토퍼(115)가 구비될 수 있다.
상기 셀 스토퍼(115)는 상기 스테이지(100)의 장축 방향(X축 방향)에서 상기 셀 수용부(110)에 수용된 상기 배터리 셀(20)의 유동을 방지할 수 있다. 이러한 상기 셀 스토퍼(115)는 상기 배터리 셀(20)을 사이에 두고 후술하는 가압 지그 유닛(300)의 반대편에 마련되어, 상기 가압 지그 유닛(300)의 상기 배터리 셀(20) 가압 시 상기 배터리 셀(20)의 타측을 지지할 수 있다.
상기 고정 지그 유닛(200)은 상기 셀 수용부(110)의 상하 방향(Y축 방향)을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 셀 수용부(110)에 수용된 상기 배터리 셀을 고정할 수 있다.
상기 고정 지그 유닛(200)은, 상기 셀 수용부(110)에 상기 배터리 셀(20)이 안착되면, 하측(-Y축 방향)으로 슬라이딩되어 상기 배터리 셀(20)의 장축 측면을 고정하여 상기 배터리 셀(20)을 상기 셀 수용부(110)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
이러한 상기 고정 지그 유닛(200)은, 고정 지그 본체(210) 및 고정 지그(230)를 포함할 수 있다.
상기 고정 지그 본체(210)는 상기 스테이지(100)로부터 소정 거리 이격 배치되며, 상기 고정 지그 유닛(200)의 슬라이딩 등에 따른 동작을 위한 각종 부품 등을 구비할 수 있다.
상기 고정 지그(230)는 상기 고정 지그 본체(210)에 상하 방향(Y축 방향)으로 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 이러한 상기 고정 지그(230)는 상기 배터리 셀(20) 고정 시 하측(-Y축 방향)으로 슬라이딩되면서 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 장축 표면에 접촉되어 상기 배터리 셀(20)의 상기 파우치 케이스(23)를 상기 상기 셀 수용부(110)에 고정시킬 수 있다.
상기 가압 지그 유닛(300)은 상기 배터리 셀(20)의 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)의 돌출 방향(-X축 방향)에서 상기 배터리 셀(20)을 가압하여 상기 배터리 셀(20)의 불균일한 외부 표면(25)을 기 설정된 스펙에 맞게 평탄화시킬 수 있다.
상기 가압 지그 유닛(300)은 상기 가압을 위해 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)의 상측에서 상기 셀 수용부(110)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 슬라이딩 가능하게 구비될 수 있다.
또한, 상기 가압 지그 유닛(300)은, 상기 가압 시 상기 배터리 셀(20)의 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)과의 간섭을 방지할 수 있게 가압 각도 및 가압 높이를 조절할 수 있다.
이러한 상기 가압 지그 유닛(300)에 대해 더 구체적으로 살펴 보면, 상기 가압 지그 유닛(300)은, 가압 지그 본체(310) 및 가압 지그(330)를 포함할 수 있다.
상기 가압 지그 본체(310)는 상기 스테이지(100)의 일측, 본 실시예의 경우, 상기 스테이지(100)의 좌측에 구비되며, 상기 가압 지그 유닛(300)의 동작을 위한 각종 부품 등을 구비할 수 있다.
상기 가압 지그(330)는 상기 가압 지그 본체(310)에 이동 가능하게 장착될 수 있다. 구체적으로, 상기 가압 지그(330)는 상기 셀 수용부(110)의 길이 방향(X축 방향) 및 상기 셀 수용부(110)의 수직 방향(Z축 방향)을 따라 이동 가능하게 상기 가압 지그 본체(310)에 장착될 수 있다.
또한, 상기 가압 지그(330)는 상기 셀 수용부(110)의 수직 방향(Z축 방향)을 따라 회전 가능하게 상기 가압 지그 본체(310)에 장착될 수 있다. 즉, 상기 가압 지그(330)는 슬라이딩 및 회전 가능하게 상기 가압 지그 본체(310)에 장착될 수 있다.
이러한 상기 가압 지그(330)는 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)의 상측(+Z축 방향)에서 상기 배터리 셀(20)의 일측면(25), 즉, 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)을 가압할 수 있다.
상기 가압 지그(330)는, 지그 실린더(350), 지그 푸셔(360) 및 지그 힌지(390)를 포함할 수 있다.
상기 지그 실린더(350)는 상기 가압 지그 본체(310)에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 구체적으로, 상기 지그 실린더(350)는 상기 가압 지그 본체(310)의 수평 방향(X축 방향) 및 수직 방향(Z축 방향)으로 슬라이딩 가능하게 상기 가압 지그 본체(310)에 장착될 수 있다.
상기 지그 푸셔(360)는 상기 지그 실린더(350)에 연결되며, 상기 배터리 셀(20)의 일측면(25), 구체적으로, 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 상기 외부 표면(25)을 가압할 수 있다.
상기 지그 푸셔(360)는 높은 열 전도성 재질로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 지그 푸셔(360)는 후술하는 열원부(380)에서 제공되는 열을 후술하는 셀 접촉부(370)로 효과적으로 전달할 수 있다.
이러한 상기 지그 푸셔(360)는, 셀 접촉부(370) 및 열원부(380)를 포함할 수 있다.
상기 셀 접촉부(370)는 상기 지그 푸셔(360)의 가압 시 상기 배터리 셀(20)의 일측면(25), 즉, 상기 전극 리드들(27)이 돌출된 방향(-X축 방향)에서 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 상기 외부 표면(25)을 가압할 수 있다.
이러한 상기 셀 접촉부(370)의 폭(W1)은 상기 배터리 셀(20)의 일측면(25)의 폭(W2), 구체적으로, 상기 파우치 케이스(23)의 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)의 폭(W2)과 적어도 같은 길이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 접촉부(370)는 상기 가압 시 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)의 폭(W2) 전체에서 균일하게 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 셀 접촉부(370)의 상기 케이스 본체(24)를 마주 하는 양단부(372, 374)는, 각각, 라운드지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 접촉부(370)는, 상기 가압에 따른 접촉 시 상하 방향(Y축 방향)에서 상기 외부 표면(25)의 엣지 부분으로의 가압력을 줄일 수 있어, 상기 엣지 부분이 상기 케이스 본체(24)의 상하 방향(Y축 방향) 등으로 뾰족하게 튀어나오는 것을 방지할 수 있다.
상기 열원부(380)는 상기 셀 접촉부(370)로 열을 제공하기 위한 것으로서, 열을 제공할 수 있는 다양한 열원으로 구비될 수 있다. 예로써, 상기 열원부(380)는 상기 지그 푸셔(360) 내측이나 외측에 장착될 수 있는 열선으로 구비될 수 있다.
상기 열원부(380)를 통해, 본 실시예에서는 상기 가압 시 상기 셀 접촉부(370)가 높은 열을 가진 상태에서 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)에 접촉되는 바, 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)에 압력과 더불어 열을 함께 가하게 되므로, 상기 외부 표면(25)의 변형 효과를 극대화시킬 수 있다.
상기 지그 힌지(390)는 상기 지그 실린더(350)와 상기 지그 푸셔(360)를 연결하며, 상기 지그 푸셔(360)를 수직 방향(Z축 방향)으로 회동시킬 수 잇다. 이는 예시적인 것일 뿐 상기 지그 힌지(390)는 상기 가압 지그 본체(310)와 상기 지그 실린더(350)를 연결하여, 상기 지그 실린더(350)와 상기 지그 푸셔(360)를 수직 방향(Z축 방향)으로 함께 회동 가능하도록 구비되는 것도 가능할 수 있다.
이하에서는, 이러한 본 실시예에 따른 상기 배터리 셀 가압 장치(10)의 상기 가압 지그 유닛(300)의 구체적인 동작에 대해 자세히 설명한다.
먼저, 상기 가압 지그 유닛(300)은, 상기 고정 지그 유닛(200)의 상기 배터리 셀(20)의 고정이 완료된 이후에 동작할 수 있다. 다시 말해, 상기 가압 지그 유닛(300)의 슬라이딩 등의 동작은 상기 고정 지그 유닛(200)의 슬라이딩 이후에 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 상기 고정 지그 유닛(200)의 동작이 완료된 이후에 가압 지그 유닛(300)이 동작하게 되는 바, 상기 고정 지그 유닛(200)과 상기 가압 지그 유닛(300)의 간섭이 발생되지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀(20)이 상기 고정 지그 유닛(200)에 의해 확실히 고정된 이후에 상기 가압 지그 유닛(300)이 상기 배터리 셀(20)을 가압하게 되므로, 상기 가압 시 상기 배터리 셀(20)이 상기 스테이지(100)에서 흔들리거나 또는 이탈되는 등의 가압에 따른 상기 배터리 셀(20)의 유동 문제가 발생되지 않을 수 있다.
상기 배터리 셀(20)의 상기 스테이지(100)에 고정되면, 상기 가압 지그 유닛(300)은, 상기 배터리 셀(20)을 향해 슬라이딩되어, 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)이 균일해질 수 있게 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)을 가압할 수 있다. 다시 말해, 상기 가압 지그 유닛(300)은, 상기 배터리 셀(20)의 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)을 가압하여 기 설정된 스펙에 맞도록 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)을 평탄화시킬 수 있다.
여기서, 상기 가압 지그 유닛(300)의 슬라이딩은 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)의 상측(+Z축 방향)에서 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 가압 지그 유닛(300)의 상기 가압 지그(330)가 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)의 상측(+Z축 방향)에서 이루어질 수 있다.
이때, 상기 가압 지그(330)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25) 가압 시 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)과의 간섭을 회피할 수 있게 가압 높이를 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 가압 지그(330)는, 상기 셀 수용부(110)의 수직 방향(Z축 방향)을 따라 먼저 슬라이딩된 이후에 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)을 가압할 수 있게 상기 셀 수용부(110)의 수평 방향(X축 방향)으로 슬라이딩될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는 상기 가압 지그(330)의 가압 시 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)과의 간섭이 생기지 않으므로, 상기 간섭에 따른 전극 리드들(27)의 파손 등을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 가압 지그(330)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25) 가압 시 상기 외부 표면(25) 중 불균일한 부분으로 보다 정밀하게 상기 외부 표면(25)을 가압할 수 있게 상기 가압 시 가압 각도를 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 가압 지그(330)는 원하는 가압 각도로 상기 지그 푸셔(360)를 수직 방향(Z축 방향)으로 적절히 회동시킨 후 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25)을 가압할 수 있다. 이는 예시적인 것일 뿐 상기 가압 지그(330)는 설계에 따라 상기 지그 실린더(350)와 상기 지그 푸셔(360)를 수직 방향(Z축 방향)으로 함께 회동시키는 것도 가능할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는 상기 가압 시 상기 가압 지그(330)의 가압 각도를 적절히 조절하여 가압할 수 있는 바, 상기 케이스 본체(24)의 외부 표면(25) 형태에 따른 가압 품질 편차를 최소화시킬 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 셀 가압 장치(10)는 상기 배터리 셀(20)의 가압 시 상기 한 쌍의 전극 리드들(27)과의 간섭을 방지할 수 있고, 가압 정밀도를 높일 수 있어 가압된 상기 배터리 셀(20)의 품질을 현저히 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 배터리 셀 가압 장치(10)를 통해 제조되는 배터리 셀(20), 또한, 보다 더 우수한 품질을 확보할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
10: 배터리 셀 가압 장치 20: 배터리 셀
21: 전극 조립체 23: 전지 케이스
24: 케이스 본체 25: 케이스 테두리
27: 한 쌍의 전극 리드들 28: 한 쌍의 절연 테이프들
100: 스테이지 115: 셀 스토퍼
130: 셀 지지부 200: 고정 지그 유닛
210: 고정 지그 본체 230: 고정 지그
300: 가압 지그 유닛 310: 가압 지그 본체
330: 가압 지그 350: 지그 실린더
360: 지그 푸셔 370: 셀 접촉부
380: 열원부 390: 지그 힌지

Claims (12)

  1. 배터리 셀 가압 장치에 있어서,
    한 쌍의 전극 리드들이 일측에 돌출되는 배터리 셀이 안착되는 스테이지; 및
    상기 한 쌍의 전극 리드들의 돌출 방향에서 상기 배터리 셀을 가압하며, 상기 가압 시 상기 한 쌍의 전극 리드들과의 간섭을 방지할 수 있게 가압 각도 및 가압 높이의 조절이 가능한 가압 지그 유닛;를 포함하며,
    상기 스테이지는,
    상기 배터리 셀을 수용하며, 상기 가압 시 상기 배터리 셀의 타측을 지지하는 셀 수용부;를 포함하며,
    상기 가압 지그 유닛은,
    상기 한 쌍의 전극 리드들의 상측에서 상기 셀 수용부의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되며,
    상기 배터리 셀 가압 장치는,
    상기 셀 수용부의 상하 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 셀 수용부에 수용된 상기 배터리 셀을 고정하는 고정 지그 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압 지그 유닛은,
    상기 스테이지의 일측에 구비되는 가압 지그 본체; 및
    상기 가압 지그 본체에 이동 가능하게 장착되며, 상기 한 쌍의 전극 리드들의 상측에서 상기 배터리 셀의 일측면을 가압하는 가압 지그;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가압 지그는,
    상기 셀 수용부의 길이 방향 및 상기 셀 수용부의 수직 방향을 따라 이동 가능하게 상기 가압 지그 본체에 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가압 지그는,
    상기 셀 수용부의 수직 방향을 따라 회전 가능하게 상기 가압 지그 본체에 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가압 지그는,
    상기 가압 시 상기 배터리 셀의 일측면에 접촉되는 셀 접촉부를 구비하며,
    상기 셀 접촉부는,
    상기 배터리 셀의 일측면의 폭 길이와 적어도 같은 폭 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 셀 접촉부의 양단부는 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가압 지그는,
    상기 셀 접촉부로 열을 제공하는 열원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가압 지그는,
    열 전도성 재질인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가압 지그 유닛의 슬라이딩은,
    상기 고정 지그 유닛의 슬라이딩 이후에 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 가압 장치.
  12. 삭제
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