KR102308856B1 - 배터리 셀 평가용 지그 - Google Patents

배터리 셀 평가용 지그 Download PDF

Info

Publication number
KR102308856B1
KR102308856B1 KR1020170077234A KR20170077234A KR102308856B1 KR 102308856 B1 KR102308856 B1 KR 102308856B1 KR 1020170077234 A KR1020170077234 A KR 1020170077234A KR 20170077234 A KR20170077234 A KR 20170077234A KR 102308856 B1 KR102308856 B1 KR 102308856B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
battery cell
jig
support frame
cell evaluation
Prior art date
Application number
KR1020170077234A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180137705A (ko
Inventor
황창묵
김명훈
장혜림
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020170077234A priority Critical patent/KR102308856B1/ko
Publication of KR20180137705A publication Critical patent/KR20180137705A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102308856B1 publication Critical patent/KR102308856B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은, 지지프레임; 상기 지지프레임에 삽탈식으로 체결 가능한 적어도 하나 이상의 블록부재; 상기 블록부재를 가압하는 가압부;를 포함하고, 상기 블록부재 각각은 전기 절연성을 갖는 절연블록 및 전기 전도성을 갖는 블록단자 중 어느 하나인, 배터리 셀 평가용 지그에 관한 것이다.

Description

배터리 셀 평가용 지그{ZIG FOR EVALUATING BATTERY CELL}
본 발명의 실시예들은, 배터리 셀 평가용 지그에 관한 것으로서, 블록단자 또는 절연블록으로 이루어진 적어도 하나 이상의 블록부재를 적층하고, 상기 블록부재를 가압함으로써 셀 탭의 접촉저항을 최소화하여 정확도 높은 배터리 평가를 가능케 하는 배터리 셀 평가용 지그에 관한 것이다.
최근, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 노트북, 휴대용 전화기 등에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 이차 전지 분야의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며，각국이 배터리 개발 및 생산에 박차를 가하고 있다.
이러한 이차 전지는 전극 조립체를 포함하며, 전극 조립체의 양극판에는 양극 탭이 돌출되고 음극판에는 음극 탭이 돌출된 형태로 구비되는데, 상기 전극 탭은 외부 장치와 접촉을 통해 전기적으로 연결되고, 이차 전지는 이러한 전극 탭을 통해 외부 장치에 전력을 공급하거나 공급받게 된다.
또한, 이차 전지는 전지 활성화를 위해 이차 전지 충방전 및 성능 평가 과정을 포함하는데, 이와 같이 이차 전지 충방전 및 올바른 평가를 위해서는 이차 전지가 이차 전지 충방전 장치에 제대로 장착되어야 한다.
특히, 전기 자동차용 배터리는 큰 용량과 작은 저항이 요구되어 평가시 작은 접촉 저항으로도 결과가 크게 달라질 수 있는데, 종래기술들은 탭이 단자에 잘못 체결되거나 제대로 가압되지 않는 등 평가용 지그의 단자와 셀 탭 간의 접촉 저항이 생겨 평가오차가 커지는 문제가 존재하였다.
한국등록특허공보 제10-1428133호(2014. 08. 07)
본 발명의 실시예들은, 배터리 셀 평가 과정에서 셀 탭과 지그 단자와의 접촉 저항을 최소화 할 수 있는 배터리 셀 평가용 지그를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 두 개 이상의 셀 평가 시 탭 체결 저항을 최소화하며 여러 탭을 동시에 테스트 할 수 있는 배터리 셀 평가용 지그를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 배터리 셀의 개수가 달라지더라도 별도의 셀 모듈 형성이나 평가용 지그의 변형 없이 블록부재의 개수를 변경함으로써 곧바로 배터리 셀 평가가 가능한 배터리 셀 평가용 지그를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 절연블록을 이용함으로써 탭 용접이나 셀 모듈을 형성할 필요 없이 직렬연결 테스트가 가능한 배터리 셀 평가용 지그를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 블록단자 및 절연블록이 지그에 삽탈식으로 체결 가능함으로써 병렬 테스트 및 직렬 테스트의 변환이 자유로운 배터리 셀 평가용 지그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지지프레임; 상기 지지프레임에 체결되는 하나 이상의 블록부재; 상기 블록부재를 가압하는 가압부;를 포함할 수 있고, 상기 블록부재 각각은 전기 절연성을 갖는 절연블록 및 전기 전도성을 갖는 블록단자 중 어느 하나일 수 있는, 배터리 셀 평가용 지그를 제공한다.
상기 블록부재는 상기 지지프레임에 삽탈식으로 체결 가능하다
상기 블록부재는 일 측면에 돌출되어 형성된 삽입 가이드를 포함하고, 상기 지지프레임은 적어도 일측부에 배치된 하나 이상의 지지부 및 상기 하나 이상의 지지부 각각의 일측 단부에서 내측으로 돌출되어 형성된 하나 이상의 삽입 지지부를 포함하며, 상기 삽입 가이드는 상기 하나 이상의 지지부에 의해 이동이 제한 될 수 있다.
상기 블록부재는 적어도 일 측면에 돌출되어 형성된 가이드부를 포함하고,
상기 지지프레임은 내측면에 상기 가이드부에 대응되는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
상기 가압부는 상기 지지프레임에 연결되어 상하이동 가능한 조작부재; 및 상기 조작부재 일단에 결합되어 상기 조작부재가 이동함에 따라 상기 블록부재를 가압하는 가압부재;를 포함할 수 있다.
상기 가압부재는 하부에 상기 블록부재와 접촉되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 조작부재는 외주면에 나사선이 형성되어 회전됨에 따라 상하 이동될 수 있다.
상기 블록부재 각각은 상기 블록단자로만 이루어질 수 있다.
상기 블록부재에 있어서, 상기 블록단자 두 개 및 상기 절연블록은 상호 교대로 위치될 수 있다.
상기 블록부재에 있어서, 상기 블록단자 및 상기 절연블록이 상호 교대로 위치되도록 형성될 수 있다.
상기 지지프레임은 전기 절연성을 가질 수 있다.
상기 블록단자는 Al(알루미늄) 재질일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 배터리 셀 평가 과정에서 셀 탭과 지그 단자와의 접촉 저항을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 두 개 이상의 셀 평가 시 탭 체결 저항을 최소화하며 복수의 셀을 동시에 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 배터리 셀의 개수가 달라지더라도 별도의 셀 모듈 형성이나 평가용 지그의 변형 없이 블록부재의 개수를 변경함으로써 곧바로 배터리 셀 평가가 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 절연블록을 이용함으로써 탭 용접이나 셀 모듈을 형성할 필요 없이 직렬연결 테스트가 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 블록단자 및 절연블록이 지그에 삽탈식으로 체결 가능함으로써 병렬 테스트 및 직렬 테스트의 변환이 자유롭다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 블록부재의 상측 단면을 나타낸 도면
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그를 나타낸 도면
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리 셀 평가를 위해 복수의 탭이 복수의 블록부재 사이의 공간에 삽입되는 모습의 단면을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블록단자 및 복수의 탭의 배치를 나타내는 도면
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록단자, 절연블록 및 복수의 탭의 배치를 나타내는 도면이고, 도 6b는 이 때의 배터리 셀 및 전극 탭의 좌측면을 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록단자, 절연블록 및 복수의 탭의 배치를 나타내는 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그(1)를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 셀 평가용 지그(1)는 지지프레임(10), 지지프레임(10)에 삽탈식으로 체결 가능한 하나 이상의 블록부재(20), 블록부재(20)를 가압하는 가압부(30)를 포함할 수 있고, 블록부재(20) 각각은 전기 절연성을 갖는 절연블록(20b) 및 전기 전도성을 갖는 블록단자(20a) 중 어느 하나일 수 있다. 이 때, 블록단자(20a)는 도전성 재질로 이루어질 수 있어 셀 탭(110)과 접촉시 탭(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 블록단자(20a)는 셀 탭(110) 체결시 원활한 전기 전도를 위해 Al(알루미늄) 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 가압부(30)는 지지프레임(10)에 연결되어 상하이동 가능한 조작부재(31) 및 조작부재(31) 일단에 결합되어 조작부재(31)가 이동함에 따라 블록부재(20)를 가압하는 가압부재(32)를 포함할 수 있고, 가압부재(32)는 하부에 상기 블록부재(20)와 접촉되는 탄성부재(32a)를 포함할 수 있다. 이 때, 탄성부재(32a)는 스폰지, 용수철 등 탄성을 가진 물체면 충분하며, 블록부재(20)는 위 탄성부재(32a)와 접촉하며 가압됨으로써 가압부(30)의 과도한 가압에 의한 변형 및 파손을 방지할 수 있다.
또한, 조작부재(31)는 외주면에 나사선이 형성됨으로써 조작부재(31)가 회전됨에 따라 상하 이동될 수 있다. 다만, 상기 조작부재(31)의 이동 방식은 나사선에 의한 회전에 제한되지 않고 유압실린더 혹은 렉/피니언 기어 등 직선운동을 구현할 수 있는 방식이면 충분하다.
또한, 상기 지지프레임(10)은 사용자의 안전을 위해 전기 절연성을 가지는 것으로 이루어지면 충분하고, 현재 중앙에 공간이 형성된 직사각형 형상으로 도시되었으나, 적어도 하나 이상의 블록부재(20)가 삽입될 수 있는 형상이라면 그 형상은 제한되지 않는다.
구체적인 실시형태를 설명하면, 배터리 셀(100) 1개를 평가하는 경우 지지프레임(10)에 1개의 블록단자(20a)가 삽입되고 블록단자(20a)에 셀 탭(110)이 안착된 후 가압부(30)에 의해 블록단자(20a) 및 셀 탭(110)이 가압되어 셀 탭(110)과 블록단자(20a)가 밀착됨으로써 접촉저항을 최소화하며 단셀 평가가 가능하다,
한편, 2개 이상의 배터리 셀(100)을 동시에 평가하는 경우 지지프레임(10)에 2개 이상의 블록부재(20)가 삽입되어 적층되고 각각의 블록부재(20) 사이에 셀 탭(110)들이 삽입될 수 있다. 이후 가압부(30)에 의해 블록부재(20) 및 삽입된 탭(110)들이 가압됨으로써 복수의 배터리 셀(100)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 복수의 탭(110)을 중첩하거나 탭(110) 상호 간을 용접하는 단계를 필요로 하지 않고, 복수의 탭(110) 각각 및 블록부재(20) 각각이 밀착되기 때문에 블록단자(20a)와 탭(110) 간의 접촉저항을 최소화할 수 있고, 평가 간 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또한, 가압부(30)는 접촉 저항을 최소화 하기 위해 적정범위의 토크(Torque)값으로 가압하게 되며, 평가 대상인 배터리 셀(100)의 개수가 달라지면 평가를 위해 지그 또는 평가 장치를 변형해야 했던 종래 기술과 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그(1)는 셀의 개수가 달라지더라도 이에 대응하여 삽입되는 블록부재(20)의 개수만 달리하면 곧바로 복수의 셀 평가가 가능한 바, 배터리 셀(100)의 수량 변경을 자유롭게 할 수 있다. 또한, 상기한 것과 같은 셀(100) 단위 체결의 평가뿐 아니라 두 개 이상의 배터리 셀(100)을 포함하는 모듈 단위에 대한 측정 역시 가능함은 통상의 기술자에 있어 자명할 것이다.
다수 배터리 셀(100)의 병렬 또는 직렬 연결에 따른 구체적인 평가 방법은 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임(10) 및 블록부재(20)의 상측 단면을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 블록부재(20)는 일 측면에 돌출되어 형성된 삽입 가이드(21)를 포함하고, 지지프레임(10)은 적어도 일측부에 배치된 하나 이상의 지지부(11) 및 상기 하나 이상의 지지부(11) 각각의 일측 단부에서 내측으로 돌출되어 형성된 하나 이상의 삽입 지지부(11a)를 포함하며, 상기 삽입 가이드(21)는 상기 하나 이상의 지지부(11)에 의해 이동이 제한될 수 있다.
구체적으로, 블록부재(20)는 일 측면에 돌출되어 형성된 삽입 가이드(21)를 포함할 수 있고, 지지프레임(10)은 양 측부에 배치된 지지부(11) 및 상기 지지부(11) 각각의 일측 단부에서 내측으로 돌출되어 형성된 한쌍의 삽입 지지부(11a)를 포함하며, 삽입 가이드(21)는 상기 한쌍의 삽입 지지부(11a) 사이의 공간에 삽입될 수 있고 동시에 삽입 지지부(11a)에 의해 이동이 제한될 수 있다.
또한, 이때의 블록부재(20)는 일측면에서 양 모서리가 가공됨으로써 삽입 가이드(21)가 돌출되어 상측에서 봤을 때 요철 형상으로 형성될 수 있다. 또한 지지프레임(10)의 양측부에 배치되어 가압부(30) 및 블록부재(20)를 지지하는 지지부(11)의 일측 단부가 지지프레임(10)의 내측으로 돌출됨으로써 한쌍의 삽입 지지부(11a)가 형성될 수 있고, 지지프레임(10)의 단면은 상측에서 봤을 때 'ㄱ'자가 마주보는 형상으로 형성될 수 있다.
이를 통해 블록부재(20) 삽입 시 블록부재(20)의 삽입 가이드(21)가 상기 한쌍의 삽입 지지부(11a) 사이에 형성된 공간에 삽입됨과 동시에 지지프레임(10)에 형성된 삽입 지지부(11a)에 의해 이동이 제한 됨으로써 블록부재(20) 삽입 과정에서 블록부재(20)의 이탈을 방지할 수 있고, 복수개의 블록부재(20)를 기 결정된 위치에 적층시킴으로써 가압 과정에서의 블록부재(20) 이탈 및 비틀림 등을 방지하여 접촉저항을 최소화 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그(2)를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 배터리 셀 평가용 지그(2)는 도 1의 일 실시예와 마찬가지로 지지프레임(50), 지지프레임(50)에 삽탈식으로 체결 가능한 적어도 하나 이상의 블록부재(60), 블록부재(60)를 가압하는 가압부(30)를 포함할 수 있고, 이 때의 블록부재(60) 각각은 전기 절연성을 갖는 절연블록(60b) 및 전기 전도성을 갖는 블록단자(60a) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 블록부재(60)는 적어도 일 측면에 돌출되어 형성된 가이드부(61)를 포함할 수 있고, 지지프레임(50)의 내측면에는 가이드부(61)에 대응되는 가이드 홈(51)이 형성될 수 있는데, 위 블록부재(60)에 형성된 가이드부(61)는 지지프레임(50)의 가이드 홈(51)을 따라 삽탈됨으로써 블록부재(60)가 보다 안정되게 지지프레임(50)에 삽입 및 고정될 수 있다. 이 때, 상기 가이드 홈(51)은 상기 가이드부(61)의 두께보다 넓은 너비로 형성됨으로써 블록부재(60)의 삽입 탈착을 용이하게 할 수 있고, 상기 블록부재(60)는 가이드 홈(51)의 너비 및 가이드부(61)의 두께 차 만큼의 상하 자유도를 가지게 됨으로써 가압부(30)에 의한 가압 과정에서 접촉저항을 최소화 할 수 있다.
한편, 도 3의 다른 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그(2)의 세부구성 및 내용은 도 1의 일 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그(1)와 동일하며, 마찬가지로 배터리 셀(100) 하나만을 평가할 수 있고, 복수의 블록부재(60)를 이용함으로써 다수의 배터리 셀(100)을 동시에 평가할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리 셀(100) 평가를 위해 복수의 탭(110)이 복수의 블록부재(20) 사이의 공간에 삽입되는 모습의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 다수의 탭(110)은 복수의 블록부재(20) 사이에 삽입될 수 있고 가압부(30)에 의해 가압됨으로써 탭(110)과 블록단자(20a)와의 접촉저항을 최소화하며 배터리 셀(100) 평가가 가능하다. 또한, 평가를 위한 배터리 셀(100)의 개수에 대응하여 절연블록(20b) 또는 블록단자(20a)로 이루어진 블록부재(20)의 개수 또한 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블록단자(20a) 및 복수의 탭(110)의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 1의 배터리 셀 평가용 지그(1)가 두 개 배치될 수 있으며, 배터리 셀(100)의 양극 및 음극 탭(110a, 110b)이 둘 다 일측에서 돌출되었는지 혹은 각각이 양측에서 돌출되었는지에 따라 상기 두 개의 배터리 셀 평가용 지그(1) 역시 위치가 달라질 수 있다.
구체적으로, 양극 및 음극 탭(110a, 110b)이 둘 다 배터리 셀(100)의 일측에서 나란히 돌출된 경우, 도 5에 도시된 것과 같이 두 개의 배터리 셀 평가용 지그(1) 역시 상기 양극 및 음극 탭(110a, 110b)에 대응하여 나란히 위치될 수 있고, 반대로 양극 및 음극 탭(110a, 110b) 각각이 배터리 셀(100) 양측에서 돌출된 경우, 이에 대응하여 두 개의 배터리 셀 평가용 지그(1)는 각각 배터리 셀(100)의 양측에 위치될 수 있다.
본원에서는 양극 및 음극 탭(110a, 110b)이 배터리 셀(100)의 일측에서 돌출되어 두 개의 배터리 셀 평가용 지그(1) 역시 나란히 위치되는 경우를 기준으로 서술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따라 병렬 연결된 복수의 배터리 셀(100)을 평가하는 경우, 병렬 연결된 배터리 셀(100) 평가를 위해 앞서 도 1에서 설명한 일 실시예의 블록부재(20) 각각은 블록단자(20a)로만 이루어질 수 있다.
구체적으로, 다수의 블록단자(20a)가 적층되고, 복수개의 탭(110)이 위 블록단자(20a) 사이에 삽입되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 일측의 평가용 지그(1)에는 복수의 셀 탭(110) 중 양극 (110a)만 삽입되고, 타측의 평가용 지그(1)에는 복수의 음극 탭(110b)만이 삽입되어 위치될 수 있다. 그 후 가압부(30)에 의해 블록단자(20a)와 복수의 양극 탭 및 음극 탭(110a, 110b)들이 가압됨으로써 복수의 배터리 셀(100)은 전기적으로 병렬 연결 될 수 있다. 또한, 양극 탭(110a)만이 삽입된 평가용 지그(1)는 양극단자(40a)를 통해 외부장치(미도시 됨)와 연결되고, 음극 탭(110b)만이 삽입된 평가용 지그(1)는 음극단자(40b)를 통해 외부장치와 연결되어 병렬 연결된 복수의 배터리 셀(100) 평가가 가능하다.
나아가, 앞서 설명한 것과 같이 평가 대상인 배터리 셀(100)의 개수가 달라지더라도 이에 대응하여 삽입되는 블록단자(20a)의 개수만 달리하면 곧바로 복수의 셀 평가가 가능한 바, 배터리 셀(100)의 수량 변경을 자유롭게 할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록단자(20a), 절연블록(20b) 및 복수의 탭(110)의 배치를 나타내는 도면이고, 도 6b는 이 때 배터리 셀(100a, 100b, 100c) 및 전극 탭(110)의 좌측면을 나타내는 도면이다.
도 6 a 및 b를 참조하면, 앞서 설명한 것과 같이 배터리 셀 평가용 지그(1)가 두 개 배치될 수 있고, 양극 및 음극 탭(110a, 110b)이 배터리 셀(100) 일측에서 돌출되는 경우를 기준으로 서술하는 바, 두 개의 배터리 셀 평가용 지그(1) 역시 나란히 위치될 수 있다.
또한, 전극 탭(110) 간 용접이나 배터리 모듈의 제작 과정 없이 단순히 블록단자(20a) 및 절연블록(20b) 배치를 통해 복수의 셀(100) 간 직렬 연결이 가능해진다.
구체적으로, 도면상 좌측 양극단자(40a)를 통해 입력된 전류는 양극단자(40a)와 연결된 블록단자(20a)를 통해 양극 탭(110a1)으로 흐르게 되나, 양극 탭(110a1)의 상측 블록단자(20a) 상단에 위치한 절연블록(20b)에 의해 상측 음극 탭(110b2)과의 전기적 연결은 차단되므로, 최하단의 배터리 셀(100a)을 통해 전기적으로 연결된 양극 탭(110a1) 및 음극 탭(110b1)으로 흐르게 된다. 그리고, 곧바로 음극 탭(110b1)과 블록단자(20a)를 통해 전기적으로 연결된 지면에서 두 번째 배터리 셀(100b)의 양극 탭(110a2)으로, 이어서 동일한 배터리 셀(100b)의 음극 탭(110b2)으로 이동하며 상호 상이한 전극 간에 전기적으로 연결됨으로써 직렬 연결 될 수 있다.
위와 같이 인접한 배터리 셀 간의 전기적 연결은 절연블록(20b)에 의해 일측의 전극 탭(110)에 의해서만 상호 전기적으로 연결되므로 지그제그 형상으로 전류가 흐르게 되고, 전극 탭(110) 간 용접이나 배터리 모듈의 제작 과정 없이 복수의 셀(100) 간 직렬 연결 테스트가 가능해진다.
또한, 각각의 배터리 셀 평가용 지그(1)에서 직렬 연결된 복수의 배터리 셀(100)을 평가하기 위해 지지프레임(10)에 체결되는 블록부재(20)에 있어서, 블록단자(20a) 두 개 및 절연블록(20b)은 상호 교대로 위치될 수 있다.
구체적으로, 도 6a의 좌측하단에 전류 입력을 위한 양극단자(40a)에 연결된 양극 탭(110a)의 경우 재질이 동일한 두 개의 블록단자(20a) 사이에 삽입되어 위치될 수 있다. 마찬가지로, 전류 출력을 위한 음극단자(40b)에 연결된 음극 탭(110b)의 경우에도 재질이 동일한 두 개의 블록단자(20a) 사이에 삽입되어 위치될 수 있다. 위와 같이 전류가 입력되고 출력되는 측의 전극 탭(110)을 재질이 동일한 두 개의 블록단자(20a) 사이에 위치시킴으로써 복수의 배터리 셀(100) 평가 과정에서 블록부재(20)의 재질상 차이로 이한 접촉 저항을 최소화 할 수 있다.
한편, 도 6a와 같이 양극 및 음극 탭(110a, 110b)이 위치되는 경우 두 개의 블록단자(20a) 및 하나의 절연블록(20b)이 교대로 적층되고, 전극 탭(110)은 각각의 블록부재(20) 사이에 모두 삽입되는 것이 아니라 하나의 블록단자(20a) 상측, 겹쳐진 블록단자(20a) 및 절연블록(20b)의 상측에 위치되는 등 좌우 각각의 배터리 셀(100) 평가용 지그(1)에 위치되는 전극 탭(110)의 높이가 달라지는 바, 하나의 배터리 셀(100)에서 돌출된 전극 탭(110)의 삽입 높이가 달라질 수 있다.
이 때, 전극 탭(110)은 도 6b에 도시된 것과 같이 블록단자(20a) 및 절연블록(20b)의 배치에 의한 높이 차만큼 양극 탭(110a) 및 음극 탭(110b)의 높이만 달리하면 되는 것으로, 별도의 용접이나 직렬 연결 테스트를 위한 모듈 제작 등의 추가공정 없이 접촉저항을 최소화 하며 복수의 배터리 셀(100) 직렬연결 테스트가 가능해진다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록단자(20a), 절연블록(20b) 및 복수의 탭(110)의 배치를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 앞서 설명한 것과 같이 배터리 셀 평가용 지그(1)가 두 개 배치될 수 있고, 양극 및 음극 탭(110a, 110b)이 배터리 셀(100) 일측에서 돌출되는 경우를 기준으로 서술하는 바, 두 개의 배터리 셀 평가용 지그(1) 역시 나란히 위치될 수 있다. 또한, 전극 탭(110) 간 용접이나 배터리 모듈의 제작 과정 없이 단순히 절연블록(20b) 및 블록단자(20a) 배치를 통해 지그제그 형상의 직렬 연결이 가능해지나, 구체적인 실시형태는 도 6의 제2 실시예와 동일한 바, 자세한 내용은 생략하도록 한다.
구체적으로, 각각의 배터리 셀 평가용 지그(1)에서 직렬 연결된 복수의 배터리 셀(100)을 평가하기 위해 지지프레임(10)에 체결되는 블록부재(20)에 있어서, 상기 블록단자(20a) 및 상기 절연블록(20b)이 상호 교대로 위치될 수 있다. 더 구체적으로, 도 7에 도시된 것과 같이 배터리 셀(100)의 양극 탭 및 음극 탭(110a, 110b) 역시 하나의 평가용 지그(1) 내에서 상호 교대로 위치되며, 절연블록(20b)이 지그제그 형상으로 배치됨에 따라 상호 상이한 전극끼리 전기적으로 연결되게 되고 복수개 배터리 셀(100)의 직렬 연결 테스트가 가능해 진다.
한편, 종래에 배터리 셀(100)의 직렬 연결 테스트를 위해서는 배터리 셀(100) 모듈을 제작을 필요로 하여 모듈 제작 시 셀(100) 수량이 한번 정해지면 셀(100) 수량이 변경될 경우 평가를 위해 모듈을 새로 제작하여야 하는 문제가 존재하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 평가용 지그(1)는 셀(100) 단위의 체결로 수량의 변동을 자유롭게 할 수 있고, 복수개 배터리 셀(100)의 직렬 연결 테스트를 위해 탭(110) 간 용접을 필요로 하지 않기 때문에 탭(110) 및 블록단자(20a)의 접촉저항을 최소화하며 평가의 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.
나아가, 앞서 설명한 것과 같이 평가 대상인 배터리 셀(100)의 개수가 달라지더라도 이에 대응하여 삽입되는 블록단자(20a)의 개수만 달리하면 곧바로 복수의 셀(100) 평가가 가능한 바, 배터리 셀(100)의 수량 변경을 자유롭게 할 수 있으며, 이 때의 절연블록(20b)은 전기 절연성을 갖는 재질이면 충분하다.
본원에서는 복수의 블록부재(20)가 지면에 수직한 방향으로 적층되고, 상하 가압하는 형태에 대하여 서술하였으나, 블록부재(20)가 지면과 수평을 이루며 지지프레임(10)에 삽입되고 그에 따라 가압부(30)는 좌우 방향으로 가압하는 형태 역시 가능함은 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
또한, 상기한 제1 실시예 내지 제3 실시예는 도 1의 일 실시예를 기준으로 설명하였으나, 도 3의 다른 실시예의 경우에도 적용될 수 있음은 자명하다. 다만, 구체적인 세부 내용 및 실시 방법은 동일한 바, 이에 대한 서술은 생략하도록 한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1, 2 : 배터리 셀 평가용 지그
10, 50 : 지지프레임
20, 60 : 블록부재
20a, 60a : 블록단자
20b, 60b : 절연블록
11 : 지지부
11a : 삽입 지지부
21 : 삽입 가이드
30 : 가압부
31 : 조작부재
32 : 가압부재
32a : 탄성부재
40a : 양극단자
40b : 음극단자
51 : 가이드 홈
61 : 가이드부
100, 100a, 100b, 100c : 배터리 셀
110 : 전극 탭
110a, 110a1, 110a2, 110a3 : 양극 탭
110b, 110b1, 110b2, 110b3 : 음극 탭
120 : 셀 바디

Claims (11)

  1. 지지프레임;
    상기 지지프레임에 양측부가 맞물려 체결되는 하나 이상의 블록부재;
    상기 블록부재의 상면에 대해 수직한 방향으로 상기 블록부재를 가압하는 가압부;를 포함하고,
    상기 블록부재 각각은 전기 절연성을 갖는 절연블록 및 전기 전도성을 갖는 블록단자 중 어느 하나인, 배터리 셀 평가용 지그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록부재는 상기 지지프레임에 삽탈식으로 체결 가능한, 배터리 셀 평가용 지그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록부재는 일 측면에 돌출되어 형성된 삽입 가이드를 포함하고,
    상기 지지프레임은 적어도 일측부에 배치된 하나 이상의 지지부 및 상기 하나 이상의 지지부 각각의 일측 단부에서 내측으로 돌출되어 형성된 하나 이상의 삽입 지지부를 포함하며,
    상기 삽입 가이드는 상기 하나 이상의 지지부에 의해 이동이 제한되는, 배터리 셀 평가용 지그.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록부재는 적어도 일 측면에 돌출되어 형성된 가이드부를 포함하고,
    상기 지지프레임은 내측면에 상기 가이드부에 대응되는 가이드 홈이 형성된, 배터리 셀 평가용 지그.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 지지프레임에 연결되어 상하이동 가능한 조작부재; 및 상기 조작부재 일단에 결합되어 상기 조작부재가 이동함에 따라 상기 블록부재를 가압하는 가압부재;를 포함하는, 배터리 셀 평가용 지그.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가압부재는 하부에 상기 블록부재와 접촉되는 탄성부재를 더 포함하는, 배터리 셀 평가용 지그.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 조작부재는 외주면에 나사선이 형성되어 회전됨에 따라 상하 이동되는, 배터리 셀 평가용 지그.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록부재 각각은 상기 블록단자로만 이루어진, 배터리 셀 평가용 지그.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록부재에 있어서, 상기 블록단자 두 개 및 상기 절연블록은 상호 교대로 위치되는, 배터리 셀 평가용 지그.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록부재에 있어서, 상기 블록단자 및 상기 절연블록이 상호 교대로 위치되도록 형성되는, 배터리 셀 평가용 지그.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지프레임은 전기 절연성을 갖는, 배터리 셀 평가용 지그.
KR1020170077234A 2017-06-19 2017-06-19 배터리 셀 평가용 지그 KR102308856B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170077234A KR102308856B1 (ko) 2017-06-19 2017-06-19 배터리 셀 평가용 지그

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170077234A KR102308856B1 (ko) 2017-06-19 2017-06-19 배터리 셀 평가용 지그

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180137705A KR20180137705A (ko) 2018-12-28
KR102308856B1 true KR102308856B1 (ko) 2021-10-01

Family

ID=65008685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170077234A KR102308856B1 (ko) 2017-06-19 2017-06-19 배터리 셀 평가용 지그

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102308856B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101963326B1 (ko) * 2018-12-06 2019-03-28 (주)하나기술 각형 배터리 충방전 장치
KR101983849B1 (ko) * 2019-03-11 2019-09-03 주식회사 나노하이테크 배터리셀(cell) 시험 측정시스템
KR102050033B1 (ko) * 2019-04-12 2019-11-28 (주)갑진 충방전 단자모듈과 이를 갖춘 전지셀 고온 가압장치
KR102509603B1 (ko) * 2019-09-18 2023-03-10 주식회사 엘지에너지솔루션 저전압 불량 파우치형 이차전지 셀을 검출하기 위한 가압 단락 검사장치
KR20220019943A (ko) * 2020-08-11 2022-02-18 주식회사 엘지에너지솔루션 균일한 압력으로 볼트 체결을 수행하는 전지 셀 지그
KR102344206B1 (ko) * 2021-10-29 2021-12-29 피닉슨컨트롤스 주식회사 포메이션용 전원일체형 충방전 지그 유닛 및 이를 포함하는 포메이션용 전원일체형 충방전 지그 시스템
KR102616253B1 (ko) * 2023-03-28 2023-12-22 (주)갑진 전지셀 충방전 단자모듈
KR102602049B1 (ko) * 2023-06-27 2023-11-15 (주)엠포그 2차 전지용 상부 접점 충, 방전 지그

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101428133B1 (ko) 2010-11-17 2014-08-07 주식회사 엘지화학 저저항 충·방전용 지그

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130088820A (ko) * 2013-07-19 2013-08-08 주식회사 엘지화학 이차전지 충방전용 지그에 포함되는 단자접속부 및 이를 포함하는 이차전지 충방전용 지그
KR101713182B1 (ko) * 2013-10-31 2017-03-07 주식회사 엘지화학 이차 전지 고정 지그 및 이를 포함하는 이차 전지 충방전 장치
KR101728102B1 (ko) * 2014-12-04 2017-04-18 주식회사 엘지화학 충방전 지그 및 이를 포함하는 충방전 지그 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101428133B1 (ko) 2010-11-17 2014-08-07 주식회사 엘지화학 저저항 충·방전용 지그

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180137705A (ko) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102308856B1 (ko) 배터리 셀 평가용 지그
KR100889243B1 (ko) 전지 코어 팩의 제조방법
US9859544B2 (en) Battery module
CN100446306C (zh) 可再充电电池组件
EP2375471B1 (en) Spacer for battery pack and a battery pack comprising the same
US9774023B2 (en) Battery module
US10644300B2 (en) Power battery top cap structure and power battery
JP5319165B2 (ja) 電池パック及び電池ケース
KR20150089483A (ko) 배터리모듈
KR101795718B1 (ko) 확장형 배터리 셀 모듈 조립체
JP5430745B2 (ja) バッテリーセル用電圧平衡化装置
WO2014192720A1 (ja) バスバモジュール及び電源装置
KR20150019705A (ko) 에너지 저장 장치
KR102341402B1 (ko) 배터리 모듈
CN109075307A (zh) 连接模块
KR101797693B1 (ko) 밀착 절곡부가 형성되어 있는 전지셀 접속부재를 사용하여 제조되는 전지팩
US10326174B2 (en) Battery pack
WO2014123021A1 (ja) 電源装置
US8734982B2 (en) Holder case and battery pack having the same
US11296362B2 (en) Serial-to-parallel converter and battery module having same
JP2019117732A (ja) 蓄電装置
JP2013020841A (ja) 電池ホルダ
KR102252181B1 (ko) 전지모듈과 회로 부재를 조립하기 위한 지그
JP4568495B2 (ja) 組蓄電装置
JP7102117B2 (ja) 接続部材

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant