KR102157696B1 - 전지셀 지지 블록을 포함하고 있는 전지셀 트레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 일측 외주변 방향으로 돌출된 전극 단자를 포함하는 육면체 구조로서, 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제 1 면이 이에 대향하는 제 2 면 방향으로 오목하게 만입되고, 상기 제 2 면이 볼록하게 외향 돌출된 구조로 휘어진 형상의 전지셀을 수납하는 전지셀 트레이로서, 상면이 개방된 상태에서, 하면 방향으로 만입된 구조로 이루어진 전지셀 수납부; 및 상기 수납부에 수납된 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록;을 포함하고 있고, 상기 전지셀 지지 블록은 전지셀의 제 2 면에 대면하는 부위가 제 2 면에 접하도록 오목한 형상으로 이루어져 있으며, 상기 부위를 제외한 나머지 부위가, 전지셀 수납부의 내면 중에서, 하면 및 이에 인접한 측면들의 적어도 일부에 접하는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이를 제공한다.

Description

전지셀 지지 블록을 포함하고 있는 전지셀 트레이 {Battery Cell Tray Comprising Battery Cell Supporting Block}
본 발명은 전지셀 지지 블록을 포함하고 있는 전지셀 트레이에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.
또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
최근에는, 웨어러블 디바이스와 같이 다양한 형상 내지 크기를 갖는디바이스의 발달과 함께, 이러한 디바이스에 적용되는 이차전지의 형상 내지 크기 역시 다양해지고 있다.
그러나, 이처럼 다양한 형상 내지 크기를 갖는 이차전지는 종래의 제조장치를 사용해 제조하는데 한계를 나타내며, 이에 따라 상기 이차전지의 형상 내지 크기에 따라 각각의 제조장치를 별도로 제작해야 하므로, 이는 상기 이차전지의 제조에 소요되는 비용을 증가시키는 문제점이 있다.
대표적으로, 파우치형 전지셀의 경우에, 상기 전지셀은 전지케이스에 전극조립체와 전해액이 함께 수납된 구조의 1차 전지셀을 준비하는 공정, 상기 1차 전지셀에 대한 숙성(aging) 공정, 상기 1차 전지셀을 충방전하는 활성화 공정, 상기 숙성 공정 및 충방전 공정에서 발생한 가스를 제거하기 위한 탈기(degas) 공정 등 다양한 공정을 거쳐 제조된다.
더욱 구체적으로, 상기 전지셀을 충방전하는 활성화 공정은 트레이에 형성되어 있는 만입 구조의 수납부에 복수의 전지셀들을 탑재한 상태에서 수행된다.
그러나, 이러한 트레이의 수납부는 종래의 파우치형 전지셀의 외형에 대응하는 구조로 형성되어 있어, 휘어진 형상의 커브드(curved) 전지셀과 같이 종래와 상이한 구조를 갖는 전지셀을 탑재하여 사용하는 경우, 상기 구조적 차이로 인해 트레이의 수납부 내에서, 전지셀의 안정적인 고정 상태를 지지할 수 없으므로, 상기 전지셀의 유동이 발생할 수 있으며, 이로 인해 전지셀이 손상되거나, 불량이 발생할 수 있다.
더욱이, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 커브드 전지셀의 외형에 대응되는 수납부를 포함하는 트레이를 새로 제작하는 경우, 상기 트레이의 제작에 소요되는 비용이 증가함으로써, 전지셀의 제조 비용을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있다.
또한, 상기 트레이는 동시에 수납되는 전지셀의 수량을 최대화할 수 있도록, 모두 동일한 형상의 수납부를 갖도록 제작되며, 이로 인해, 하나의 트레이에서, 종래와 같은 직육면체 구조의 전지셀과 휘어진 형상의 커브드 전지셀을 동시에 수납할 수 없는 문제점이 있다.
더욱이, 상기 다양한 형상의 전지셀들을 동시에 수납할 수 있도록, 하나의 트레이에 다양한 형상의 수납부를 형성하는 경우에는, 상기 트레이에 수납되는 전지셀의 수량이 감소되거나, 모두 동일한 형상을 갖는 전지셀을 제조하는 경우, 오히려 상기 트레이를 사용하는 활성화 공정에 지나치게 많은 시간이 소요될 수 있으며, 이는 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용의 증가를 초래할 수 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전지셀 트레이가 전지셀의 불규칙한 외면에 접하여, 상기 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록을 포함하도록 구성됨으로써, 상기 전지셀의 불규칙한 형상에도 불구하고, 전지셀 트레이에 수납된 전지셀을 보다 안정적으로 지지함으로써, 상기 전지셀의 유동으로 인한 손상 내지 불량의 발생을 없애거나 최소화할 수 있고, 종래의 전지셀 트레이에 대해 전지셀 지지 블록만을 선택적으로 적용할 수 있으므로, 상기 불규칙한 형상의 전지셀을 수납하기 위한 별도의 전지셀 트레이를 제작할 필요가 없어, 이에 소요되는 비용을 절약함으로써, 전지셀의 제조에 소요되는 비용의 증가를 최소화할 수 있는 동시에, 수납되는 전지셀의 수량을 최대화하면서, 다양한 형상의 전지셀을 동시에 수납할 수 있어, 상기 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 트레이는,
일측 외주변 방향으로 돌출된 전극 단자를 포함하는 육면체 구조로서, 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제 1 면이 이에 대향하는 제 2 면 방향으로 오목하게 만입되고, 상기 제 2 면이 볼록하게 외향 돌출된 구조로 휘어진 형상의 전지셀을 수납하는 전지셀 트레이로서,
상면이 개방된 상태에서, 하면 방향으로 만입된 구조로 이루어진 전지셀 수납부; 및
상기 수납부에 수납된 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록;
을 포함하고 있고,
상기 전지셀 지지 블록은 전지셀의 제 2 면에 대면하는 부위가 제 2 면에 접하도록 오목한 형상으로 이루어져 있으며,
상기 부위를 제외한 나머지 부위가, 전지셀 수납부의 내면 중에서, 하면 및 이에 인접한 측면들의 적어도 일부에 접하는 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.
즉, 상기 전지셀 트레이는 전지셀 지지 블록이, 외향 돌출된 구조로 휘어진 전지셀의 외면과, 이에 인접한 전지셀 수납부의 내면에 대면함으로써, 상기 전지셀 트레이에 수납된 전지셀을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
따라서, 상기 전지셀의 불규칙한 형상에도 불구하고, 전지셀 트레이에 수납된 전지셀을 보다 안정적으로 지지함으로써, 상기 전지셀의 유동으로 인한 손상 내지 불량의 발생을 없애거나 최소화할 수 있고, 종래의 전지셀 트레이에 대해 전지셀 지지 블록만을 선택적으로 적용할 수 있으므로, 상기 불규칙한 형상의 전지셀을 수납하기 위한 별도의 전지셀 트레이를 제작할 필요가 없어, 이에 소요되는 비용을 절약함으로써, 전지셀의 제조에 소요되는 비용의 증가를 최소화할 수 있는 동시에, 수납되는 전지셀의 수량을 최대화하면서, 다양한 형상의 전지셀을 동시에 수납할 수 있어, 상기 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀 수납부가 만입된 깊이는, 전극 단자가 돌출된 전지셀의 외주변으로부터 이에 대향하는 외주변에 이르는 직선 거리인 전지셀의 길이에 대해, 50% 내지 80%의 크기일 수 있다.
만일, 상기 전지셀 수납부가 만입된 깊이가 전지셀의 길이에 대해 50% 미만인 경우에는, 상기 전지셀 수납부의 깊이가 지나치게 낮아, 전지셀 지지 블록을 포함하더라도, 상기 전지셀을 안정적으로 지지하여 고정하지 못할 수 있다.
이와 반대로, 상기 전지셀 수납부가 만입된 깊이가 전지셀의 길이에 대해 50%를 초과하는 경우에는, 상기 전지셀 수납부의 깊이에 대응하여, 전지셀 트레이의 크기가 지나치게 커질 수 있으며, 이로 인해 상기 전지셀의 활성화 공정에서, 전지셀 트레이에 대한 작업자의 취급이 용이하지 않을 수 있고, 상기 전지셀 트레이를 사용하는 제조 공정 이후에, 전지셀 수납부에 수납된 전지셀을 용이하게 제거하기 어려워, 전지셀의 제조에 소요되는 인력 및 시간이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 상기 전지셀의 전극 단자는 전지셀의 일측 외주변 부위에서, 수직 단면상 전지셀의 제 1 면 또는 제 2 면에 접하는 직선과 평행한 구조로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
즉, 상기 전지셀의 전극 단자는 전지셀의 휘어진 형상으로부터 연장된 직선 상에 위치할 수 있다.
한편, 상기 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면 방향으로 노출되도록 탑재되는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 전지셀 트레이는 전지셀의 활성화 공정에서 사용될 수 있으며, 이에 따라, 상기 전지셀 트레이에 수납되는 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면 방향으로 노출되도록 탑재됨으로써, 상기 활성화 공정에서 외부로 노출된 전극 단자를 통해 용이하게 전기적으로 연결될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직인 직선에 대해, 전지셀의 제 1 면 방향으로 기울어지도록 수납되는 구조일 수 있다.
이때, 상기 전지셀이 수납되는 전지셀 수납부의 폭은,
상기 전지셀의 제 1 면에서 전극 단자가 돌출된 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 접하는 제 1 가상 평면과, 상기 제 1 가상 평면에 평행하며 전지셀의 제 2 면에 접하는 제 2 가상 평면 사이의 거리에 대응되는 크기일 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 전지셀의 전극 단자는 전지셀의 일측 외주변 부위에서, 수직 단면상 전지셀의 제 1 면 또는 제 2 면에 접하는 직선과 평행한 구조로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
이에 따라, 상기 전지셀의 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직인 직선에 대해, 전지셀의 제 1 면 방향으로 기울어지도록 수납되는 경우, 상기 전지셀은 제 1 가상 평면 내지 제 2 가상 평면이 전지셀 수납부의 개방된 상면에 대해 수직인 상태로 수납될 수 있다.
따라서, 상기 전지셀이 수납되는 전지셀 수납부의 폭을 최소화함으로써, 상기 전지셀 트레이에 동시에 수납되는 전지셀의 수량을 최대화할 수 있어, 전지셀의 단위 시간당 생산량을 최대화할 수 있다.
또한, 상기 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록은, 전지셀 제 2 면의 전체 면적을 기준으로 10% 내지 50%의 면적에 접함으로써 전지셀을 지지하는 구조일 수 있다.
만일, 상기 전지셀 지지 블록이 접하는 전지셀 제 2 면의 면적이 상기 범위를 벗어나, 지나치게 좁을 경우에는, 전지셀 수납부 내에서 상기 전지셀의 수납 상태를 안정적으로 지지하지 못할 수 있다.
이와 반대로, 상기 전지셀 지지 블록이 접하는 전지셀 제 2 면의 면적이 상기 범위를 벗어나, 지나치게 넓을 경우에는, 전지셀 수납부 상면으로 노출된 전지셀의 전극 단자가 지나치게 기울어질 수 있으며, 이로 인해, 상기 전지셀의 무게 중심이 이동함으로써, 오히려 상기 전지셀의 안정적인 지지 상태를 유지할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 상기 전지셀의 제 1 면에 대응하는 전지셀 수납부의 개방된 상면 부위에는 전지셀의 유동을 억제하기 위해 수직 돌출된 돌출 블록이 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 돌출 블록은 전지셀의 전극 단자에 인접한 제 1 면 부위를 보다 안정적으로 지지함으로써, 상기 전지셀 수납부에 수납된 전지셀의 유동을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
이러한 경우에, 상기 돌출 블록이 전지셀 수납부의 상면 부위로부터 돌출된 높이와 수납부의 깊이의 합은, 상기 돌출 블록의 단부가 전지셀의 제 1 면에 접하지 않는 범위에서, 전지셀의 전극 단자가 돌출된 전지셀의 외주변으로부터 이에 대향하는 외주변에 이르는 직선 거리에 대해, 60% 내지 90%의 크기일 수 있다.
만일, 상기 돌출 블록이 돌출된 높이와 전지셀 수납부의 깊이의 합이 상기 범위를 벗어나 지나치게 작을 경우에는, 상기 전지셀의 일면을 안정적으로 지지할 수 없고, 이와 반대로, 상기 돌출 블록이 돌출된 높이와 전지셀 수납부의 깊이의 합이 상기 범위를 벗어나 지나치게 클 경우에는, 상기 돌출 블록에 의한 간섭으로 인해, 전지셀 수납부에 대한 전지셀의 수납 및 제거가 용이하지 않을 수 있다.
또한, 상기 돌출 블록은, 전지셀 수납부의 개방된 상면 부위에 대해, 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 돌출 블록은 길이가 상이한 전지셀이 수납되는 경우에도, 상기 전지셀의 길이에 대응하여 다양한 크기의 돌출 블록이 용이하게 적용될 수 있다.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직이 되도록 수납되는 구조일 수 있다.
이때, 상기 전지셀이 수납되는 전지셀 수납부의 폭은,
상기 전지셀의 제 1 면에서 전극 단자가 돌출된 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 접하는 제 1 가상 평면과 상기 제 1 가상 평면에 평행하며 전지셀의 제 2 면에 접하는 제 2 가상 평면 사이의 거리에 비해, 상대적으로 큰 크기로 이루어질 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 전지셀의 전극 단자는 전지셀의 일측 외주변 부위에서, 수직 단면상 전지셀의 제 1 면 또는 제 2 면에 접하는 직선과 평행한 구조로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
이에 따라, 상기 전지셀의 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직이 되도록 수납되는 경우, 상기 전지셀은 전극 단자가 돌출된 일측 외주변이 전지셀의 제 2 면 방향으로 기울어진 상태로 수납될 수 있다.
즉, 상기 전지셀의 폭에 비해 상대적으로 큰 전지셀 수납부를 포함하는 종래의 전지셀 트레이에 상기 휘어진 형상의 전지셀을 수납하는 경우라도, 상기 전지셀 지지 블록을 적용함으로써, 상기 전지셀의 전극 단자가 돌출된 일측 외주변이 전지셀의 제 2 면 방향으로 기울어진 상태로 안정적인 수납 상태를 유지할 수 있다.
이러한 경우에, 상기 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록은, 전지셀 제 2 면의 전체 면적을 기준으로 50% 내지 90%의 면적에 접함으로써 전지셀을 지지하는 구조일 수 있다.
만일, 상기 전지셀 지지 블록이 접하는 전지셀 제 2 면의 면적이 상기 범위를 벗어나, 지나치게 좁을 경우에는, 전지셀 수납부 내에서 상기 전지셀의 수납 상태를 안정적으로 지지하지 못할 수 있다.
이와 반대로, 상기 전지셀 지지 블록이 접하는 전지셀 제 2 면의 면적이 상기 범위를 벗어나, 지나치게 넓을 경우에는, 전지셀 수납부 상면으로 노출된 전지셀의 전극 단자가 상기 제 2 면에 대향하는 제 1 면 방향으로 기울어질 수 있으며, 이로 인해, 상기 전지셀의 무게 중심이 전지셀 지지 블록에 의해 지지되는 제 2 면이 아닌, 제 1 면 방향으로 이동함으로써, 오히려 상기 전지셀의 안정적인 지지 상태를 유지할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 전지셀의 제 1 면에 대응하는 전지셀 수납부의 내면 부위에서는, 전지셀의 유동을 억제하도록, 상기 전지셀의 제 1 면에 대응하는 형상으로 이루어진 외면을 갖는 제 1 보조용 지지 블록이 위치하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 전지셀은 제 1 보조용 지지 블록에 의해 제 1 면 방향으로의 유동이 보다 효과적으로 억제될 수 있으며, 이에 따라 상기 전지셀의 수납 상태를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
이때, 상기 전지셀의 제 1 면과 이에 대응하는 제 1 보조용 지지 블록의 외면 사이의 거리는, 전지셀의 두께를 기준으로, 50% 내지 150%의 크기일 수 있다.
만일, 상기 전지셀의 제 1 면과 이에 대응하는 제 1 보조용 지지 블록의 외면 사이의 거리가 상기 범위를 벗어나 지나치게 클 경우에는, 상기 제 1 보조용 지지 블록을 통한 전지셀의 제 1 면 방향으로의 유동을 효과적으로 억제하지 못할 수 있다.
이와 반대로, 상기 전지셀의 제 1 면과 이에 대응하는 제 1 보조용 지지 블록의 외면 사이의 거리가 상기 범위를 벗어나 지나치게 작을 경우에는, 상기 전지셀 수납부에 위치한 전지셀 지지 블록과 제 1 보조용 지지 블록 사이의 공간에 대해 전지셀을 용이하게 수납 및 제거하지 못할 수 있다.
또한, 상기 제 1 보조용 지지 블록은 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 제 1 보조용 지지 블록은 폭 내지 두께가 상이한 전지셀이 수납되는 경우에도, 상기 전지셀의 폭 내지 두께에 대응하여 다양한 크기의 제 1 보조용 지지 블록이 용이하게 적용될 수 있다.
한편, 상기 전지셀 트레이는,
전지셀 수납부 내의 하면 부위에서 전극 단자가 돌출된 일측 외주변에 대향하는 전지셀의 타측 외주변 부위를 접하여 지지하도록 형성된 제 2 보조용 지지 블록을 더 포함하는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 전지셀의 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직이 되도록 수납되는 경우, 상기 전지셀이 제 2 면 방향으로 기울어진 상태로 탑재됨에 따라, 상기 전극 단자가 돌출된 일측 외주변에 대향하는 전지셀의 타측 외주변 부위에서, 일 부위가 전지셀 수납부의 하면으로부터 이격된 구조로 탑재될 수 있으며, 이에 따라 상기 전지셀의 수납 상태를 안정적으로 유지하지 못할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 보조용 지지 블록은 상기 전지셀의 타측 외주변 부위를 접하여 지지함으로써, 전지셀의 수납 상태를 보다 안정적으로 유지할 수 있다.
이러한 경우에, 상기 제 2 보조용 지지 블록은 전지셀 지지 블록과 연결된 일체형 구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 제 2 보조용 지지 블록은 전지셀의 수납에 앞서, 전지셀 지지 블록과 함께 전지셀 트레이의 전지셀 수납부 내에 보다 용이하게 위치가 고정될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀 지지 블록은 전지셀 수납부의 내면에 대해 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 전지셀 지지 블록은 전지셀의 크기, 수납 구조 및 전지셀 수납부의 크기에 따라 보다 적절하게 선택적으로 적용될 수 있고, 이에 따라 전지셀의 형상에 대응하는 수납부를 포함하는 전지셀 트레이를 별도로 제작할 필요 없이, 종래의 전지셀 트레이의 수납부에 상기 전지셀 지지 블록을 적용함으로써, 다양한 형상의 전지셀을 안정적으로 수납할 수 있으므로, 상기 전지셀 트레이 제작에 소요되는 비용을 효과적으로 절약할 수 있다.
상기 구성 내지 구조를 제외한 전지셀 트레이의 나머지 구성은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 트레이는, 전지셀의 불규칙한 외면에 접하여, 상기 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록을 포함하도록 구성됨으로써, 상기 전지셀의 불규칙한 형상에도 불구하고, 전지셀 트레이에 수납된 전지셀을 보다 안정적으로 지지함으로써, 상기 전지셀의 유동으로 인한 손상 내지 불량의 발생을 없애거나 최소화할 수 있고, 종래의 전지셀 트레이에 대해 전지셀 지지 블록만을 선택적으로 적용할 수 있으므로, 상기 불규칙한 형상의 전지셀을 수납하기 위한 별도의 전지셀 트레이를 제작할 필요가 없어, 이에 소요되는 비용을 절약함으로써, 전지셀의 제조에 소요되는 비용의 증가를 최소화할 수 있는 동시에, 수납되는 전지셀의 수량을 최대화하면서, 다양한 형상의 전지셀을 동시에 수납할 수 있어, 상기 전지셀의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 트레이의 전지셀 수납부 단면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 트레이의 전지셀 수납부 단면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 트레이의 전지셀 수납부 단면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지셀(110)은 전면(111)이 후면(112) 방향으로 오목하게 만입되고, 후면(112)이 이에 대응하여 볼록하게 외형 돌출된 구조로 휘어진 형상으로 이루어져 있다.
전지셀(110)은 전극 단자(113)가 전지셀 수납부(120)의 개방된 상면 방향으로 노출된 상태에서, 전지셀(110)의 전면(111) 방향으로 기울어지도록 수납된다.
전지셀 수납부(120)의 폭(W1)은, 전지셀(110)의 전면(111)에서 전극 단자(113)가 돌출된 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 접하는 제 1 가상 평면과, 상기 제 1 가상 평면에 평행하며 전지셀(110)의 후면(112)에 접하는 제 2 가상 평면 사이의 거리(W2)에 대응되는 크기로 이루어져 있다.
전지셀 지지 블록(130)은 전지셀 수납부(120)의 하면(121)과, 전지셀(110)의 후면(112)에 대응하는 내측면(122)에 접한 상태로 탑재되어 고정되며, 전지셀(110)의 후면(112)에 대면하는 부위(131)가 전지셀(110)의 후면(112)의 형상에 대응해 접하도록 오목한 형상으로 이루어져 있다.
전지셀(110)의 전면(111)에 대응하는 전지셀 수납부(120)의 개방된 상면 부위에는 전지셀(110)의 유동을 억제하기 위해 수직 돌출된 돌출 블록(140)이 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있다.
따라서, 전지셀(110)이 전지셀 수납부(120) 내에서 유동할 수 있는 유동 가능 공간(S1)이, 돌출 블록(140)이 없는 경우의 유동 가능 공간(S2)에 비해 감소하며, 이에 따라, 전지셀 수납부(120) 내에서 전지셀(110)이 보다 안정적으로 지지된 상태를 유지할 수 있다.
도 2에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀 트레이의 전지셀 수납부 단면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 전지셀(210)은 전극 단자(213)가 전지셀 수납부(220)의 개방된 상면 방향으로 노출된 상태에서, 전지셀 수납부(220)의 개방된 상면에 대해 수직이 되도록 수납된다.
전지셀 수납부(220)의 폭(W3)은, 전지셀(210)의 전면(211)에서 전극 단자(213)가 돌출된 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 접하는 제 1 가상 평면과, 상기 제 1 가상 평면에 평행하며 전지셀(210)의 후면(212)에 접하는 제 2 가상 평면 사이의 거리(W4)에 비해 상대적으로 큰 크기로 이루어져 있다.
전지셀 지지 블록(230)은 전지셀 수납부(220)의 하면(221)과, 전지셀(210)의 후면(212)에 대응하는 내측면(222)에 접한 상태로 탑재되어 고정되며, 전지셀(210)의 후면(212)에 대면하는 부위(231)가 전지셀(210)의 후면(212)의 형상에 대응해 접하도록 오목한 형상으로 이루어져 있다.
전지셀(210)의 전면(211)에 대응하는 전지셀 수납부(220)의 내면 부위에서는, 전지셀(210)의 유동을 억제하도록, 전지셀(210)의 전면(211)에 대응하는 형상으로 이루어진 볼록한 외면을 갖는 제 1 보조용 지지 블록(240)이 탈착 가능한 결합 구조로 위치해 있다.
전지셀 수납부(220) 내의 하면(221) 부위에는, 전지셀(210)의 하면 부위를 접하여 지지하도록 형성된 제 2 보조용 지지 블록(250)이 전지셀 지지 블록(230)과 일체형 구조로 연결되어 있다.
따라서, 전지셀(210)이 전지셀 수납부(220) 내에서 유동할 수 있는 유동 가능 공간(S3)이, 제 1 보조용 지지 블록(240)이 없는 경우의 유동 가능 공간(S4)에 비해 감소하며, 이에 따라, 전지셀 수납부(220) 내에서 전지셀(210)이 보다 안정적으로 지지된 상태를 유지할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (19)

  1. 일측 외주변 방향으로 돌출된 전극 단자를 포함하는 육면체 구조로서, 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제 1 면이 이에 대향하는 제 2 면 방향으로 오목하게 만입되고, 상기 제 2 면이 볼록하게 외향 돌출된 구조로 휘어진 형상의 전지셀을 수납하는 전지셀 트레이로서,
    상면이 개방된 상태에서, 하면 방향으로 만입된 구조로 이루어진 전지셀 수납부; 및
    상기 수납부에 수납된 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록;
    을 포함하고 있고,
    상기 전지셀 지지 블록은 전지셀의 제 2 면에 대면하는 부위가 제 2 면에 접하도록 오목한 형상으로 이루어져 있으며,
    상기 부위를 제외한 나머지 부위가, 전지셀 수납부의 내면 중에서, 하면 및 이에 인접한 측면들의 적어도 일부에 접하는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 수납부가 만입된 깊이는, 전극 단자가 돌출된 전지셀의 외주변으로부터 이에 대향하는 외주변에 이르는 직선 거리인 전지셀의 길이에 대해, 50% 내지 80%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀의 전극 단자는 전지셀의 일측 외주변 부위에서, 수직 단면상 전지셀의 제 1 면 또는 제 2 면에 접하는 직선과 평행한 구조로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면 방향으로 노출되도록 탑재되는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직인 직선에 대해, 전지셀의 제 1 면 방향으로 기울어지도록 수납되는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전지셀이 수납되는 전지셀 수납부의 폭은,
    상기 전지셀의 제 1 면에서 전극 단자가 돌출된 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 접하는 제 1 가상 평면과, 상기 제 1 가상 평면에 평행하며 전지셀의 제 2 면에 접하는 제 2 가상 평면 사이의 거리에 대응되는 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록은, 전지셀 제 2 면의 전체 면적을 기준으로 10% 내지 50%의 면적에 접함으로써 전지셀을 지지하는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 전지셀의 제 1 면에 대응하는 전지셀 수납부의 개방된 상면 부위에는 전지셀의 유동을 억제하기 위해 수직 돌출된 돌출 블록이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 돌출 블록이 전지셀 수납부의 상면 부위로부터 돌출된 높이와 수납부의 깊이의 합은, 상기 돌출 블록의 단부가 전지셀의 제 1 면에 접하지 않는 범위에서, 전지셀의 전극 단자가 돌출된 전지셀의 외주변으로부터 이에 대향하는 외주변에 이르는 직선 거리에 대해, 60% 내지 90%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 돌출 블록은, 전지셀 수납부의 개방된 상면 부위에 대해, 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 전극 단자가 전지셀 수납부의 개방된 상면을 기준으로 수직이 되도록 수납되는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 전지셀이 수납되는 전지셀 수납부의 폭은,
    상기 전지셀의 제 1 면에서 전극 단자가 돌출된 일측 외주변 및 이에 대향하는 타측 외주변에 접하는 제 1 가상 평면과 상기 제 1 가상 평면에 평행하며 전지셀의 제 2 면에 접하는 제 2 가상 평면 사이의 거리에 비해, 상대적으로 큰 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 전지셀의 제 2 면에 접하여 전지셀을 지지하도록 형성된 전지셀 지지 블록은, 전지셀 제 2 면의 전체 면적을 기준으로 50% 내지 90%의 면적에 접함으로써 전지셀을 지지하는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 전지셀의 제 1 면에 대응하는 전지셀 수납부의 내면 부위에서는, 전지셀의 유동을 억제하도록, 상기 전지셀의 제 1 면에 대응하는 형상으로 이루어진 외면을 갖는 제 1 보조용 지지 블록이 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전지셀의 제 1 면과 이에 대응하는 제 1 보조용 지지 블록의 외면 사이의 거리는, 전지셀의 두께를 기준으로, 50% 내지 150%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 보조용 지지 블록은 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 전지셀 트레이는,
    전지셀 수납부 내의 하면 부위에서 전극 단자가 돌출된 일측 외주변에 대향하는 전지셀의 타측 외주변 부위를 접하여 지지하도록 형성된 제 2 보조용 지지 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 보조용 지지 블록은 전지셀 지지 블록과 연결된 일체형 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 지지 블록은 전지셀 수납부의 내면에 대해 탈착 가능한 결합 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 트레이.
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