KR102387606B1

KR102387606B1 - 원통형 셀의 충방전용 통전 지그

Info

Publication number: KR102387606B1
Application number: KR1020210118111A
Authority: KR
Inventors: 라기술
Original assignee: 피닉슨컨트롤스 주식회사
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2022-04-18

Abstract

본 발명은 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 의하면, 적어도 하나의 상기 원통형 셀을 시험하기 위해 적어도 하나의 상기 원통형 셀에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템이 본체 부재 및 원통형 셀의 충방전용 통전 지그를 포함하고, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그가 패널 부재와, 셀 수용 부재와, 셀 가압 통전 부재 및 승강 수단을 포함함에 따라 상기 원통형 셀의 시험 도중 임의의 외력이 전달되더라도 충방전이 지속적으로 유지될 수 있도록 상기 원통형 셀을 견고하게 고정시켜 상기 원통형 셀의 시험에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게 되는 장점이 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 의하면, 상기 셀 가압 통전 부재에 의해 상기 원통형 셀의 상측부에 형성된 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자가 동시에 가압되면서 통전이 이루어짐으로써 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 크기가 상대적으로 작아질 수 있게 된다.

Description

원통형 셀의 충방전용 통전 지그{Electric energizing jig for charging and discharging of cylindrical cells}

본 발명은 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 관한 것이다.

최근 이동 단말기와 전기차 시장이 점차 확대되면서 상기 이동 단말기와 전기차의 동력원인 배터리에 대한 관심이 높아지고 있다.

배터리셀은 충방전 즉, 충전 및 방전이 반복적으로 수행되면서 전기에너지를 생성할 수 있는 배터리의 기본 단위가 되는 것으로 양극부, 음극부, 분리막, 전해액이 알루미늄 케이스에 수용되면서 제작되고, 상기 알루미늄 케이스의 형태에 따라 원통형 셀, 파우치형 셀 또는 각형 셀로 명명된다.

상기 배터리셀은 충방전이 수행되는 동안 높은 열이 발생되고, 이러한 높은 열로 전기 에너지를 생성하게 되는데, 상기 배터리셀의 오작동으로 인해 높은 열이 순간적으로 발생하게 될 경우, 폭발이 일어나고 그로 인해 상기 배터리셀의 파손은 물론 인명 피해도 발생될 수 있어 제작 단계에서부터 상기 배터리셀의 작동에 대한 시험을 수행하게 된다.

상기 배터리셀 중 원통형 셀은 파우치 형 셀에 비해 저렴하면서도 신뢰도가 우수하여 일반적으로 많이 사용되고 있고, 상기 원통형 셀의 작동에 대한 시험은 상기 원통형 셀을 외부 전원과 통전시켜 충방전을 반복적으로 수행하면서 이루어지게 되고, 이러한 상기 원통형 셀의 충방전을 위한 충방전용 통전 지그의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것들이다.

그러나, 아래 제시된 특허문헌을 포함한 종래의 원통형 셀의 충방전용 통전 지그에 의하면, 아래와 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 상기 외부 전원과 상기 원통형 셀을 통전시키는 역할만 할 뿐이어서, 상기 원통형 셀이 충방전되는 도중 외부로부터 전달되는 진동 등에 의해 조금이라도 움직이게 되면, 상기 원통형 셀로부터 분리되면서 충방전 상태가 종료되고, 그로 인해 상기 원통형 셀에 대한 시험을 임의로 종료시켜야 함으로써 상기 원통형 셀과 상기 원통형 셀의 충방전 지그의 재셋팅 등에 의해 시험 시간이 길어짐은 물론 상기 원통형 셀의 시험에 대한 신뢰도가 낮아지는 문제가 있었다.

둘째, 종래의 원통형 셀의 충방전용 통전 지그에 의하면, 상기 외부 전원 중 양극 전원은 상기 원통형 셀의 상측부를 통해 통전되고, 상기 외부 전원 중 음극 전원은 상기 원통형 셀의 하측부를 통해 통전됨으로 인해 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그가 상대적으로 크게 형성되었다.

셋째, 일반적으로 배터리의 제조를 위한 공정 중 하나인 프리차지(Precharge) 공정에서는 상기 배터리 내의 가스를 배출하기 위한 탈기(Degasing) 작업 및 상기 탈기 작업이 수행된 부분의 봉합을 위한 봉합 작업을 수행하게 되고, 상기 원통형 셀의 경우 상기 원통형 셀의 하측부에서 상기 탈기 작업 및 상기 봉합 작업을 수행하게 되는데, 종래에는 상기 원통형 셀의 충방전이 상기 원통형 셀의 상측부와 하측부를 통해 수행됨으로 인해 상기 원통형 셀의 충방전과 상기 디개싱 작업이 순차적으로 수행되면서 공정 시간이 상대적으로 길어지게 되었고, 그에 따라 공정 시간을 단축시킬 수 있는 개선이 요구되고 있었다.

등록특허 제 10-1515574 호, 등록일자: 2015.04.21., 발명의 명칭: 배터리 내구연한 시험용 충방전 프로브 및 그의 지그장치

본 발명은 원통형 셀의 시험 도중 임의의 외력이 전달되더라도 충방전이 지속적으로 유지될 수 있도록 상기 원통형 셀을 견고하게 고정시켜 상기 원통형 셀의 시험에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그는 그 상측부에 음극 단자 및 양극 단자가 함께 배치된 원통형 셀(Cell)을 시험하기 위해 상기 원통형 셀에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서, 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되는 패널 부재; 상기 패널 부재에 연결되고, 그 내부에 상기 원통형 셀이 수용되는 셀 수용 부재; 상기 셀 수용 부재에 수용된 상기 원통형 셀이 고정되도록 상기 원통형 셀의 상측부를 눌러 주면서 상기 원통형 셀이 외부 전원과 통전되도록 하는 셀 가압 통전 부재; 및 상기 패널 부재에 연결되고, 상기 셀 가압 통전 부재에 의해 상기 원통형 셀이 눌리도록 상기 셀 가압 통전 부재를 상기 원통형 셀 쪽으로 하강시키거나 상기 셀 가압 통전 부재에 의한 상기 원통형 셀의 눌림이 해제되도록 상기 셀 가압 통전 부재를 상기 원통형 셀로부터 상승시키는 승강 수단;을 포함하고, 상기 셀 수용 부재에 상기 원통형 셀이 수용된 상태에서 상기 셀 가압 통전 부재가 상기 승강 수단에 의해 하강되어 상기 원통형 셀의 상측부에 배치된 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자를 동시에 가압시키고, 상기 셀 가압 통전 부재에 의해 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자가 동시에 가압된 상태에서 상기 셀 가압 통전 부재에 상기 외부 전원이 인가되어 상기 셀 가압 통전 부재를 통한 상기 외부 전원과 상기 원통형 셀의 통전이 이루어짐으로써 상기 원통형 셀에 대한 충방전이 수행될 수 있고, 상기 셀 가압 통전 부재는 상기 원통형 셀의 음극 단자가 형성된 상기 원통형 셀의 상측 테두리부를 가압시키면서 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 외부 전원의 음극을 통전시킬 수 있는 음극 단자 가압 통전부와, 상기 원통형 셀의 양극 단자가 형성된 상기 원통혈 셀의 상측 중앙부를 가압시키면서 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자와 상기 외부 전원의 양극을 통전시킬 수 있는 양극 단자 가압 통전부와, 상기 음극 단자 가압 통전부와 상기 양극 단자 가압 통전부 사이에 배치되어 상기 음극 단자 가압 통전부와 상기 양극 단자 가압 통전부가 서로 절연되도록 하는 절연부와, 상기 절연부와 상기 음극 단자 가압 통전부 사이에 배치되어 상기 음극 단자 가압 통전부에 탄성력을 제공하는 음극 단자 가압 통전측 탄성체와, 상기 음극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자가 가압되면서 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 외부 전원의 음극이 통전될 때, 상기 원통형 셀의 음극 전압을 감지하는 음극 전압 감지부와, 상기 양극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자가 가압되면서 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자와 상기 외부 전원의 양극이 통전될 때, 상기 원통형 셀의 양극 전압을 감지하는 양극 전압 감지부를 포함하고, 상기 음극 단자 가압 통전부는 상기 원통형 셀의 길이 방향으로 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되되, 하부가 개방되면서 그 내부에 빈 공간이 형성된 음극 단자 가압 통전 몸체와, 상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 하측 말단에서 하방으로 갈수록 점진적으로 벌어지는 형태로 경사지게 형성되어, 상기 음극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀이 가압될 때 상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 축과 상기 원통형 셀의 축을 서로 정렬시키는 정렬 경사체를 포함하고, 상기 절연부는 상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되고, 그 일부가 상기 음극 단자 가압 통전 몸체에 삽입되는 절연 몸체와, 상기 절연 몸체의 중앙부에서 관통 형성되는 절연측 관통 홀과, 상기 절연측 관통 홀의 내주면에서 중앙부 쪽으로 돌출되는 절연측 걸림 돌기를 포함하고, 상기 양극 단자 가압 통전부는 상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 원통 형태로 형성된 양극 단자 가압 통전 몸체와, 상기 양극 단자 가압 통전 몸체의 하측부에서 외측으로 확장되고, 상기 절연측 관통 홀에 삽입되는 양극 단자 가압 통전 확장체와, 상기 양극 단자 가압 통전 몸체의 하측 말단부에서 격자 패턴 형태를 가지면서 돌출 형성되고, 상기 승강 수단에 의해 상기 양극 단자 가압 통전부가 하강될 때 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자를 가압시키는 양극 단자 가압체를 포함하고, 상기 양극 단자 가압 통전 확장체가 상기 절연측 관통 홀에 삽입되어 상기 절연측 걸림 돌기에 걸리는 형태로 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 절연부에 연결되고, 상기 양극 단자 가압 통전부가 삽입 연결된 상태로 상기 절연부가 상기 음극 단자 가압 통전부에 삽입됨으로써 상기 양극 단자 가압 통전부와, 상기 절연부 및 상기 음극 단자 가압 통전부가 동일한 중심축을 가지면서 서로 연결되고, 상기 승강 수단은 외력이 인가되는 외력 인가체와, 상기 외력 인가체와 상기 양극 단자 가압 통전부 사이에 연결되고, 상기 외력 인가체에 인가되는 외력을 전달받아 상기 양극 단자 가압 통전부를 승강시키는 승강체를 포함하고, 상기 셀 수용 부재에 상기 원통형 셀이 수용된 상태에서 상기 외력 인가체에 외력이 인가되어 상기 승강체가 1차적으로 하강되면, 상기 승강체와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 절연부 및 상기 음극 단자 가압 통전부와 함께 하강되어 상기 정렬 경사체에 상기 원통형 셀의 상측 테두리부가 접하게 되고, 상기 정렬 경사체에 상기 원통형 셀의 상측 테두리부가 접한 상태에서 상기 외력 인가체에 외력이 추가로 인가되어 상기 승강체가 2차적으로 하강되면, 상기 절연부 및 양극 단자 가압 통전부는 상대적으로 더 하강되되, 상기 음극 단자 가압 통전부가 상기 원통형 셀의 상측 테두리부에 형성된 상기 음극 단자를 가압하는 상태로 상승되어 상기 음극 단자 가압 통전측 탄성체에는 복원력이 축적됨과 함께 상기 양극 단자 가압체는 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자를 가압하게 되고, 그에 따라, 상기 음극 단자 가압 통전부 및 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 양극 단자를 동시에 가압시킬 수 있게 되고, 상기 음극 단자 가압 통전부 및 상기 양극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 양극 단자가 동시에 가압된 상태에서 상기 음극 단자 가압 통전부 및 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 외부 전원의 음극 및 상기 외부 전원의 양극과 통전됨으로써, 상기 원통형 셀이 충방전될 수 있는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 일 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 의하면, 그 상측부에 음극 단자 및 양극 단자가 함께 배치된 원통형 셀을 시험하기 위해 상기 원통형 셀에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템이 본체 부재 및 원통형 셀의 충방전용 통전 지그를 포함하고, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그가 패널 부재와, 셀 수용 부재와, 셀 가압 통전 부재 및 승강 수단을 포함함에 따라 상기 원통형 셀의 시험 도중 임의의 외력이 전달되더라도 충방전이 지속적으로 유지될 수 있도록 상기 원통형 셀을 견고하게 고정시켜 상기 원통형 셀의 시험에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 의하면, 상기 셀 가압 통전 부재에 의해 상기 원통형 셀의 상측부에 형성된 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자가 동시에 가압되면서 통전이 이루어짐으로써 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 크기가 상대적으로 작아질 수 있고, 상기 원통형 셀의 충방전이 수행되는 동안에도 디개싱 작업 및 봉합 작업이 동시에 수행될 수 있어 전체적인 공정 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 의하면, 상기 원통형 셀의 제조 단계 중 하나인 포메이션(formation) 단계뿐만 아니라 품질 검증 단계 등 상기 원통형 셀의 개발 및 제조 시 상기 원통형 셀의 충방전이 수행되어야 하는 모든 단계에서 범용적으로 활용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템의 모습을 보이는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그를 위에서 내려다본 모습을 보이는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그를 아래에서 위로 올려다본 모습을 보이는 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 일부를 분해한 분해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 일부를 더 상세하게 분해한 분해도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 일부를 수직으로 절단한 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템의 모습을 보이는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그를 위에서 내려다본 모습을 보이는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그를 아래에서 위로 올려다본 모습을 보이는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 일부를 분해한 분해도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 일부를 더 상세하게 분해한 분해도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그의 일부를 수직으로 절단한 단면도이다.

도 1 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템(100)은 그 상측부에 음극 단자 및 양극 단자가 함께 배치된 원통형 셀(10)(Cell)을 시험하기 위해 상기 원통형 셀(10)에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서, 본체 부재(110) 및 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)를 포함한다.

상기 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템(100)은 그 내부에 적어도 하나의 상기 원통형 셀(10)이 수용된 상태로 상기 원통형 셀(10)에 대한 시험을 수행하는 장치인 원통형 셀 시험 장치와 함께 챔버 등의 시험 공간에 함께 배치될 수 있다.

상기 본체 부재(110)는 복수 개의 수직 프레임과 복수 개의 수평 프레임이 서로 연결되어 형성되는 것으로, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템(100)의 외곽을 이룬다.

상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)는 그 상측부에 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자가 함께 배치된 상기 원통형 셀(10)(Cell)을 시험하기 위해 상기 원통형 셀(10)에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서, 상기 본체 부재(110)에 장착되어 적어도 하나의 상기 원통형 셀(10)에 전원을 인가시키는 것이다.

상세히, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)는 패널 부재(121)와, 셀 수용 부재(125)와, 셀 가압 통전 부재(130) 및 승강 수단(150)을 포함한다.

본 실시예에서 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)는 셀 수용측 회동 부재(160)를 더 포함한다.

상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)가 상기와 같이 형성되면, 상기 셀 수용 부재(125)에 상기 원통형 셀(10)이 수용된 상태에서 상기 셀 가압 통전 부재(130)가 상기 승강 수단(150)에 의해 하강되어 상기 원통형 셀(10)의 상측부에 배치된 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자를 가압시키고, 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 의해 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자가 가압된 상태에서 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 상기 외부 전원이 인가되어 상기 셀 가압 통전 부재(130)를 통한 상기 외부 전원과 상기 원통형 셀(10)의 통전이 이루어짐으로써 상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전이 수행될 수 있게 된다.

상기 패널 부재(121)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되는 것으로, 상기 본체 부재(110)의 전면부에서 소정 면적이 수직 방향을 이루는 측벽 형태로 결합되고, 상기 셀 수용 부재(125)와 상기 셀 가압 통전 부재(130) 및 상기 승강 수단(150)은 상기 패널 부재(121)의 전면에 배치된다.

본 실시예에서는 상기 패널 부재(121)의 뒷면에 배치되고, 외부 전원과 상기 셀 가압 통전 부재(130)를 전기적으로 연결시켜 외부로부터 공급되는 상기 외부 전원을 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 전달시키는 전원 전달부(111)가 배치된다.

본 실시예에서는 상기 셀 수용 부재(125)와, 상기 셀 가압 통전 부재(130) 및 상기 승강 수단(150)이 한 셋트로 이루어져 하나의 상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전을 수행하게 되고, 상기 패널 부재(121)에는 상기 셀 수용 부재(125)와, 상기 셀 가압 통전 부재(130) 및 상기 승강 수단(150)이 복수 셋트로 배치되어 복수 개의 상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전이 동시에 수행되어 복수 개의 상기 원통형 셀(10)에 대한 시험이 동시에 진행될 수 있다.

상기 셀 수용 부재(125)는 상기 패널 부재(121)에 연결되고, 그 내부에 상기 원통형 셀(10)이 수용되는 것이다.

상기 셀 수용 부재(125)는 상기 원통형 셀(10)의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 직육면체 형태로 형성되고, 그 상부가 개방된 형태로 형성되어 상기 원통형 셀(10)이 개방된 상부를 통해 그 내부로 수용된다.

상기 셀 수용 부재(125)의 상부는 상기 원통형 셀(10)과 대응되도록 원형 형태로 개방된다.

상기 셀 수용 부재(125)의 각 측면에는 상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전이 수행될 때 상기 원통형 셀(10)에서 발생되는 열이 외부로 원활하게 빠져나갈 수 있도록 셀 수용측 관통홀(126)이 형성된다. 그러면, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)가 챔버 등의 상기 시험 공간에 놓일 때, 상기 원통형 셀(10)에서 발생되는 열이 상기 시험 공간 내에서 발생되는 유동에 의해 외부로 배출될 수 있다.

상기 셀 가압 통전 부재(130)는 상기 셀 수용 부재(125)에 수용된 상기 원통형 셀(10)이 고정되도록 상기 원통형 셀(10)의 상측부를 눌러 주면서 상기 원통형 셀(10)이 외부 전원과 통전되도록 하는 것이다.

상세히, 상기 셀 가압 통전 부재(130)는 음극 단자 가압 통전부(131)와, 양극 단자 가압 통전부(140)와, 절연부(135)와, 음극 단자 가압 통전측 탄성체(145)와, 음극 전압 감지부(146)와, 양극 전압 감지부(147)를 포함한다.

상기 음극 단자 가압 통전부(131)는 상기 원통형 셀(10)의 음극 단자가 형성된 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부를 가압시키면서 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자와 상기 외부 전원의 음극을 통전시킬 수 있는 것이다.

상기 음극 단자 가압 통전부(131)는 음극 단자 가압 통전 몸체(132)와, 정렬 경사체(133)를 포함한다.

상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)는 상기 원통형 셀(10)의 길이 방향으로 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되되, 하부가 개방되면서 그 내부에 빈 공간이 형성되어 전체적으로는 상기 원통형 셀(10)의 상측부를 덮을 수 있는 캡(cap) 형태로 형성되는 것이다.

상기 정렬 경사체(133)는 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 하측 말단에서 하방으로 갈수록 점진적으로 벌어지는 테이퍼진 형태로 형성되어, 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 의해 상기 원통형 셀(10)이 가압될 때 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 축과 상기 원통형 셀(10)의 축을 서로 정렬시키는 것이다.

상기 원통형 셀(10)이 유입되는 상기 셀 수용 부재(125)의 개방된 상부의 직경은 상기 원통형 셀(10)의 직경에 비해 동일하거나 상대적으로 조금 더 크게 형성되는데, 이로 인해 상기 셀 수용 부재(125)에 수용된 상기 원통형 셀(10)이 외부의 진동 또는 외력 등에 의해 임의로 흔들리면서 그 위치가 가변될 수 있게 된다.

본 실시예에서와 같이 상기 정렬 경사체(133)가 형성되면, 상기 승강 수단(150)에 의해 상기 음극 단자 가압 통전부(131)가 하강될 때, 상기 정렬 경사체(133)가 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부에 먼저 접촉되고, 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부가 상기 정렬 경사체(133)의 경사면에 전체적으로 접촉되면서 상기 원통형 셀(10)의 중심축과 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 중심축이 서로 일치되도록 상기 원통형 셀(10)의 위치가 조정된 후 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)에 의한 가압이 이루어지게 된다.

도면 번호 134는 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)와 연결되되, 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)에 비해 상대적으로 돌출되도록 배치되어 상기 외부 전원의 음극이 전달되는 케이블이 연결되도록 하는 브래킷이다.

상기 양극 단자 가압 통전부(140)는 상기 원통형 셀(10)의 양극 단자가 형성된 상기 원통혈 셀의 상측 중앙부를 가압시키면서 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자와 상기 외부 전원의 양극을 통전시킬 수 있는 것이다.

상세히, 상기 양극 단자 가압 통전부(140)는 양극 단자 가압 통전 몸체(141)와, 양극 단자 가압 통전 확장체(142)와, 양극 단자 가압체(143)를 포함한다.

상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)는 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 원통 형태로 형성된 것이다.

상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)는 상기 승강 수단(150)에 의해 승강 가능하도록 후술되는 승강체(회전축(168))와 연결된다.

상기 양극 단자 가압 통전 확장체(142)는 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)의 직경에 비해 상대적으로 큰 직경으로 형성되도록 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)의 하측부에서 외측으로 확장되고, 후술되는 절연측 관통 홀(137)에 삽입되는 것이다.

상기 양극 단자 가압체(143)는 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)의 하측 말단부에서 도 5에 도시된 것과 같이 와플 형태와 같은 격자 패턴 형태를 가지면서 돌출 형성되고, 상기 승강 수단(150)에 의해 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 하강될 때 상기 원통형 셀(10)의 상측 중앙부에 형성된 상기 양극 단자를 가압시키는 것이다.

상기 양극 단자 가압체(143)가 상기와 같이 격자 패턴 형태로 형성되면 상기 원통형 셀(10)의 상측면이 불규칙하게 형성되더라도 전체적으로 접촉이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 절연부(135)는 상기 음극 단자 가압 통전부(131)와 상기 양극 단자 가압 통전부(140) 사이에 배치되어 상기 음극 단자 가압 통전부(131)와 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 서로 절연되도록 하는 것으로, 절연 몸체(136)와, 절연측 관통 홀(137)과, 절연측 걸림 돌기(138)를 포함한다.

상기 절연부(135)는 상기 음극 단자 가압 통전부(131)와 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 서로 절연되도록 고무 등의 절연 재질로 이루어진다.

상기 절연 몸체(136)는 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되고, 그 일부가 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)에 삽입되는 것이다.

상기 절연측 관통 홀(137)은 상기 절연 몸체(136)의 중앙부에서 상하 방향으로 관통 형성되는 것이다.

상기 절연측 걸림 돌기(138)는 상기 절연측 관통 홀(137)의 내주면에서 중앙부 쪽으로 돌출되는 것이다.

상기 양극 단자 가압 통전부(140) 및 상기 절연부(135)는 상기 양극 단자 가압 통전 확장체(142)가 상기 절연측 관통 홀(137)에 삽입되어 상기 절연측 걸림 돌기(138)에 걸리는 형태로 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 절연부(135)에 서로 연결된다.

도면 번호 149는 상기 승강체(회전축(168))와 상기 절연부(135) 사이에 배치되고 탄성력을 이용하여 상기 절연부(135)를 하측으로 밀어 줌으로써 상기 양극 단자 가압 통전 확장체(142), 더 정확하게는 상기 양극 단자 가압 통전 확장체(142)와 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)가 만나는 모서리가 상기 절연측 걸림 돌기(138)에 걸린 상태로 유지될 수 있도록 하는 연결 유지 탄성체로, 압축 스프링 등이 그 예로 제시될 수 있다.

상기와 같이 구성되면, 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 삽입 연결된 상태로 상기 절연부(135)가 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 삽입됨으로써 상기 양극 단자 가압 통전부(140)와, 상기 절연부(135) 및 상기 음극 단자 가압 통전부(131)가 동일한 중심축을 가지면서 상기 원통형 셀(10)의 길이 방향인 상하 방향으로 서로 연결된다.

도면 번호 139는 상기 절연부(135)가 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 삽입된 상태가 유지되도록 상기 음극 단자 가압 통전부(131)의 내부에 배치되고, 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 삽입된 상기 절연부(135)의 외측 말단부에 형성된 홈에 삽입되어 상기 음극 단자 가압 통전부(131)의 내측 상면에 걸리는 절연측 걸림체이고, C 타입 클립(clip) 등이 그 예로 제시될 수 있다.

상기 음극 단자 가압 통전측 탄성체(145)는 상기 절연부(135)와 상기 음극 단자 가압 통전부(131) 사이에 배치되어 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 탄성력을 제공하는 것으로, 압축 스프링 등이 그 예로 제시될 수 있다.

상기 셀 수용 부재(125)에 상기 원통형 셀(10)이 수용된 상태에서 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 하강되도록 후술되는 외력 인가체(151)에 외력이 인가되어 상기 승강체(152)가 1차적으로 하강되면, 상기 승강체(152)와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 절연부(135) 및 상기 음극 단자 가압 통전부(131)와 함께 하강되어 상기 정렬 경사체(133)에 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부가 접하게 된다.

또한, 상기 정렬 경사체(133)에 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부가 접한 상태에서 상기 외력 인가체(151)에 외력이 추가로 인가되어 상기 승강체(152)가 2차적으로 하강되면, 상기 절연부(135) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)는 상대적으로 더 하강되되, 상기 음극 단자 가압 통전부(131)가 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부에 형성된 상기 음극 단자를 가압하는 상태로 상승되어 상기 음극 단자 가압 통전측 탄성체(145)에는 복원력이 축적됨과 함께 상기 양극 단자 가압체(143)는 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자를 가압하게 되고, 그에 따라, 상기 음극 단자 가압 통전부(131) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부 및 상측 중앙부에 각각 형성된 상기 음극 단자와 상기 양극 단자를 동시에 가압시킬 수 있게 되고, 상기 음극 단자 가압 통전부(131) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)에 의해 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자와 상기 양극 단자가 동시에 가압된 상태에서 상기 음극 단자 가압 통전부(131) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 외부 전원의 음극 및 상기 외부 전원의 양극과 서로 통전됨으로써, 상기 원통형 셀(10)이 충방전될 수 있게 된다.

이 때, 상기 연결 유지 탄성체(149)는 탄성력을 이용하여 상기 양극 단자 가압 통전부(140)와 상기 절연부(135)의 연결 상태가 유지되도록 상기 절연부(135)를 상기 양극 단자 가압 통전부(140) 쪽으로 밀어 주게 된다.

상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전이 완료된 후 상기 외력 인가체(151)에 외력이 인가되어 상기 승강체(152)가 1차적으로 상승되면, 상기 양극 단자 가압체(143)가 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자와 이격되어 상기 양극 단자 가압체(143)에 대한 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자의 가압은 해제되되, 상기 음극 단자 가압 통전측 탄성체(145)의 축적되었던 복원력이 복원되면서 상기 음극 단자 가압 통전부(131)가 하강되어 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 의한 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자의 가압은 유지된다.

그러다가, 양극 단자 가압체(143)에 대한 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자의 가압은 해제되고, 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 의한 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자의 가압이 유지된 상태에서 상기 외력 인가체(151)에 외력이 추가로 인가되어 상기 승강체(152)가 2차적으로 상승되면, 상기 승강체(152)와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 절연부(135) 및 상기 음극 단자 가압 통전부(131)와 함께 상승되어 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 의한 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자의 가압이 해제된다.

상기 음극 전압 감지부(146)는 상기 음극 단자 가압 통전부(131)에 의해 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자가 가압되면서 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자와 상기 외부 전원의 음극이 통전될 때, 상기 원통형 셀(10)의 음극 전압을 감지하는 것으로, 전압 감지 센서 등이 그 예로 제시될 수 있다.

상기 음극 전압 감지부(146)는 상기 절연 몸체(136)를 상하 방향으로 관통한 후 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 내부에 배치되고, 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 의해 상기 원통형 셀(10)이 가압될 때, 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자에 접하게 된다.

상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)에는 절연 재질로 이루어지면서 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)에 연결되는 절연 연결체(148)가 배치되고, 상기 양극 전압 감지부(147)는 상기 절연 연결체(148)를 관통한 후 상기 음극 단자 가압 통전 몸체(132)의 내부에 배치되어 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 의해 상기 원통형 셀(10)이 가압될 때, 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자에 접하게 된다.

상기 양극 전압 감지부(147)는 상기 양극 단자 가압 통전부(140)에 의해 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자가 가압되면서 상기 원통형 셀(10)의 상기 양극 단자와 상기 외부 전원의 양극이 통전될 때, 상기 원통형 셀(10)의 양극 전압을 감지하는 것으로, 전압 감지 센서 등이 그 예로 제시될 수 있다.

상기 승강 수단(150)은 상기 패널 부재(121)에 연결되고, 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 의해 상기 원통형 셀(10)이 눌리도록 상기 셀 가압 통전 부재(130)를 상기 원통형 셀(10) 쪽으로 하강시키거나 상기 셀 가압 통전 부재(130)에 의한 상기 원통형 셀(10)의 눌림이 해제되도록 상기 셀 가압 통전 부재(130)를 상기 원통형 셀(10)로부터 상승시키는 것이다.

상세히, 상기 승강 수단(150)은 외력 인가체(151)와 상기 승강체(152)를 포함한다.

상기 외력 인가체(151)는 상기 패널 부재(121)에 연결되고, 상기 셀 가압 통전 부재(130)를 승강시키기 위한 외력이 인가되는 것이다.

상기 승강체(152)는 상기 외력 인가체(151)와 상기 양극 단자 가압 통전부(140) 사이에 연결되고, 상기 외력 인가체(151)에 인가되는 외력을 전달받아 상기 양극 단자 가압 통전부(140)를 승강시키는 것이다.

상기 외력 인가체(151)에 외력이 인가되어 상기 승강체(152)가 하부로 하강되면, 상기 승강체(152)와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부(140) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)와 연결된 상기 절연부(135) 및 상기 음극 단자 가압 통전부(131)도 함께 하강되고, 그에 따라 상기 셀 가압 통전 부재(130)가 상기 원통형 셀(10)을 가압하게 된다.

반면, 상기 외력 인가체(151)에 외력이 인가되어 상기 승강체(152)가 상부로 상승되면, 상기 승강체(152)와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부(140) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)와 연결된 상기 절연부(135) 및 상기 음극 단자 가압 통전부(131)도 함께 상승되고, 그에 따라 상기 원통형 셀(10)에 대한 상기 셀 가압 통전 부재(130)의 가압이 해제된다.

도면 번호 153은 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)를 상기 승강체(152)에 결합시키는 결합 수단이다.

상기 결합 수단(153)의 내주면에는 나사산이 형성되고, 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)의 상측 말단 외부면에는 상기 결합 수단(153)의 나사산과 맞물리는 나사산이 형성되고, 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)가 상기 승강체(152)에 관통된 상태에서 상기 승강체(152)의 상측에서 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)에 결합되어 상기 양극 단자 가압 통전 몸체(141)와 상기 승강체(152)의 결합 상태가 유지되도록 한다.

상시 셀 수용측 회동 부재(160)는 상기 셀 수용 부재(125)에 상기 원통형 셀(10)이 수용될 수 있도록 상기 패널 부재(121)에 대해 상기 셀 수용 부재(125)를 회동시키는 것이다.

상세히, 상기 셀 수용측 회동 부재(160)는 셀 수용측 높이 조절부(161)와, 이동 가이드 홈(162)과, 셀 수용측 회전부(165)를 포함한다.

상기 셀 수용측 높이 조절부(161)는 상기 셀 가압 통전부와 상기 셀 수용 부재(125) 사이의 이격 거리가 가변되도록 상기 패널 부재(121)의 측면에 높이가 가변될 수 있게 연결되는 것이다.

상기 이동 가이드 홈(162)은 상기 패널 부재(121)의 측면에서 함몰되되, 상기 패널 부재(121)의 상하 방향, 즉 상기 원통형 셀(10)의 길이 방향으로 소정 길이 길게 형성되고 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)의 일부가 삽입되어 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 상하 방향으로 이동될 때 상하 방향의 이동을 가이드하는 것으로, 상기 패널 부재(121)의 측면에 복수 개가 이격되어 형성된다.

상기 이동 가이드 홈(162)의 폭은 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)의 폭과 대응되는 크기로 형성되고, 상기 패널 부재(121)에 배치되는 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)의 개수와 동일한 개수로 이루어진다.

상기 이동 가이드 홈(162)의 양측 말단부에는 상하 방향을 따라 소정 길이 긴 장방형 형태로 형성된 이동 가이드측 연결홈(163)이 형성되고, 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)는 볼트 등의 연결 수단(미도시)이 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)와 상기 이동 가이드측 연결홈(163)을 순차적으로 관통한 후 너트 등의 고정 수단(미도시)과 결합됨으로써 상기 패널 부재(121)에 연결될 수 있다.

상세히, 상기 연결 수단이 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)와 상기 이동 가이드측 연결홈(163)을 순차적으로 관통한 후 상기 고정 수단에 1차적으로 결합되어 상기 패널 부재(121)와 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 가조립되고, 상기 패널 부재(121)와 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 가조립된 상태에서 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)는 상기 이동 가이드 홈(162)에 의해 가이드되면서 이동되고, 상기 연결 수단은 상기 이동 가이드측 연결홈(163)에 삽입된 상태로 이동되어 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 요구되는 위치에 배치될 수 있고, 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 요구되는 위치에 배치된 상태에서 상기 연결 수단이 상기 고정 수단에 2차적으로 결합됨으로써 상기 패널 부재(121)에 대한 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 요구되는 위치에서 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 셀 수용측 회전부(165)는 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)에 상기 셀 수용 부재(125)를 회전 가능하게 연결시키는 것으로 고정체(166)와, 회전체(167)와, 회전축(168)을 포함한다.

상기 고정체(166)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고, 상기 셀 수용측 높이 조절 몸체의 일측면에 결합되는 것이다.

상기 회전체(167)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고, 상기 셀 수용 부재(125)의 저면에 결합되는 것이다.

상기 회전축(168)은 상기 고정체(166)에 대해 상기 회전체(167)를 회전 가능하게 연결시키는 것이다.

상기와 같이 구성됨으로써, 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)와 상기 셀 수용측 회전부(165) 및 상기 셀 수용 부재(125)가 서로 연결된 상태에서, 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)가 상기 이동 가이드 홈(162)에 의해 가이드되면서 요구되는 높이로 이동된 후 상기 패널 부재(121)에 연결됨으로써 상기 셀 수용 부재(125)가 상기 패널 부재(121)에 대해 요구되는 높이에 배치된 상태로 유지될 수 있다

상기와 같이, 상기 패널 부재(121)에서 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)의 높이가 가변되면, 상기 셀 가압 통전 부재(130)와의 이격 거리가 가변될 수 있고, 그에 따라 다양한 길이의 상기 원통형 셀(10)에 대해서 상기 셀 수용 부재(125)를 범용적으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 셀 수용 부재(125)가 상기 패널 부재(121)에 대해 상기 요구되는 높이에 배치된 상태에서, 상기 셀 수용 부재(125) 및 상기 회전체(167)가 외력에 의해 상기 회전축(168)을 중심으로 일 방향으로 회전되면, 상기 셀 수용 부재(125)의 상부가 상기 패널 부재(121)에서 상대적으로 멀어지게 되고, 그에 따라 상기 원통형 셀(10)이 상기 셀 수용 부재(125)의 상부를 통해 내부로 수용될 수 있게 된다.

상기 셀 수용 부재(125)의 내부에 상기 원통형 셀(10)이 수용된 상태에서는 상기 셀 수용 부재(125) 및 상기 회전체(167)가 외력에 의해 상기 회전축(168)을 중심으로 타 방향으로 회전됨으로써 상기 셀 수용 부재(125)의 상부가 상기 패널 부재(121)와 상대적으로 근접되도록 상기 셀 수용 부재(125)가 원상태로 복귀된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템(100)의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템(100)을 시험을 위한 장소에 설치한다.

그런 다음, 충방전을 수행하고자 하는 상기 원통형 셀(10)의 길이에 대응되도록 상기 패널 부재(121)에 상기 셀 수용측 높이 조절부(161)의 높이를 조절하여 연결한다.

그런 다음, 상기 셀 수용 부재(125)의 상부가 상기 패널 부재(121)에서 멀어지도록 상기 셀 수용 부재(125)에 외력을 인가하여 상기 회전축(168)을 중심으로 일 방향으로 회전시킨 후 상기 셀 수용 부재(125)의 개방된 상부를 통해 상기 원통형 셀(10)이 수용되도록 한다.

그런 다음, 상기 셀 수용 부재(125)의 상부가 원상태로 복귀되도록 상기 셀 수용 부재(125)에 외력을 인가하여 상기 회전축(168)을 중심으로 타 방향으로 회전시킨다.

그런 다음, 상기 외력 인가체(151)에 외력을 인가하여 상기 승강체(152)를 1차적으로 하강시킨다. 그러면, 상기 승강체(152)의 1차적인 하강에 의해 상기 승강체(152)와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 절연부(135) 및 상기 음극 단자 가압 통전부(131)와 함께 하강되어 상기 정렬 경사체(133)에 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부가 접하게 된다.

그런 다음, 상기 외력 인가체(151)에 외력을 추가로 인가하여 상기 승강체(152)를 2차적으로 하강시킨다. 그러면, 상기 승강체(152)의 2차적인 하강에 의해 상기 절연부(135) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)는 상대적으로 더 하강되되, 상기 음극 단자 가압 통전부(131)가 상기 원통형 셀(10)의 상측 테두리부를 가압한 상태로 상승되어 상기 음극 단자 가압 통전부(131) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)가 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 단자와 상기 양극 단자를 동시에 가압하게 된다.

그런 다음, 상기 외부 전원의 음극 및 양극을 상기 음극 단자 가압 통전부(131) 및 상기 양극 단자 가압 통전부(140)와 통전시켜 상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전을 수행한다.

이 때, 상기 음극 전압 감지부(146) 및 상기 양극 전압 감지부(147)를 통해 상기 원통형 셀(10)의 상기 음극 전압과 상기 양극 전압을 감지하여 상기 원통형 셀(10)에 대한 충방전 상태를 확인한다.

상기와 같이, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템(100)이 적어도 하나의 상기 원통형 셀(10)을 시험하기 위해 적어도 하나의 상기 원통형 셀(10)에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서, 상기 본체 부재(110) 및 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)를 포함하고, 상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그(120)가 상기 패널 부재(121)와, 상기 셀 수용 부재(125)와, 상기 셀 가압 통전 부재(130) 및 상기 승강 수단(150)을 포함함에 따라 상기 원통형 셀(10)의 시험 도중 임의의 외력이 전달되더라도 충방전이 지속적으로 유지될 수 있도록 상기 원통형 셀(10)을 견고하게 고정시켜 상기 원통형 셀(10)의 시험에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 원통형 셀의 충방전용 통전 지그 및 이를 포함하는 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템에 의하면, 원통형 셀의 시험 도중 임의의 외력이 전달되더라도 충방전이 지속적으로 유지될 수 있도록 상기 원통형 셀을 견고하게 고정시켜 상기 원통형 셀의 시험에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

10 : 원통형 셀
100 : 원통형 셀의 충방전용 통전 시스템
110 : 본체 부재
120 : 원통형 셀의 충방전용 통전 지그
121 : 패널 부재
125 : 셀 수용 부재
130 : 셀 가압 통전 부재
131 : 음극 단자 가압 통전부
135 : 절연부
140 : 양극 단자 가압 통전부
145 : 음극 단자 가압 통전측 탄성체
146 : 음극 전압 감지부
147 : 양극 전압 감지부
150 : 승강 수단
160 : 셀 수용측 회동 부재

Claims

그 상측부에 음극 단자 및 양극 단자가 함께 배치된 원통형 셀(Cell)을 시험하기 위해 상기 원통형 셀에 충방전이 수행되도록 전원을 인가시키는 것으로서,
소정 면적의 플레이트 형태로 형성되는 패널 부재;
상기 패널 부재에 연결되고, 그 내부에 상기 원통형 셀이 수용되는 셀 수용 부재;
상기 셀 수용 부재에 수용된 상기 원통형 셀이 고정되도록 상기 원통형 셀의 상측부를 눌러 주면서 상기 원통형 셀이 외부 전원과 통전되도록 하는 셀 가압 통전 부재; 및
상기 패널 부재에 연결되고, 상기 셀 가압 통전 부재에 의해 상기 원통형 셀이 눌리도록 상기 셀 가압 통전 부재를 상기 원통형 셀 쪽으로 하강시키거나 상기 셀 가압 통전 부재에 의한 상기 원통형 셀의 눌림이 해제되도록 상기 셀 가압 통전 부재를 상기 원통형 셀로부터 상승시키는 승강 수단;을 포함하고,
상기 셀 수용 부재에 상기 원통형 셀이 수용된 상태에서 상기 셀 가압 통전 부재가 상기 승강 수단에 의해 하강되어 상기 원통형 셀의 상측부에 배치된 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자를 동시에 가압시키고, 상기 셀 가압 통전 부재에 의해 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자 및 상기 양극 단자가 동시에 가압된 상태에서 상기 셀 가압 통전 부재에 상기 외부 전원이 인가되어 상기 셀 가압 통전 부재를 통한 상기 외부 전원과 상기 원통형 셀의 통전이 이루어짐으로써 상기 원통형 셀에 대한 충방전이 수행될 수 있고,
상기 셀 가압 통전 부재는
상기 원통형 셀의 음극 단자가 형성된 상기 원통형 셀의 상측 테두리부를 가압시키면서 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 외부 전원의 음극을 통전시킬 수 있는 음극 단자 가압 통전부와,
상기 원통형 셀의 양극 단자가 형성된 상기 원통형 셀의 상측 중앙부를 가압시키면서 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자와 상기 외부 전원의 양극을 통전시킬 수 있는 양극 단자 가압 통전부와,
상기 음극 단자 가압 통전부와 상기 양극 단자 가압 통전부 사이에 배치되어 상기 음극 단자 가압 통전부와 상기 양극 단자 가압 통전부가 서로 절연되도록 하는 절연부와,
상기 절연부와 상기 음극 단자 가압 통전부 사이에 배치되어 상기 음극 단자 가압 통전부에 탄성력을 제공하는 음극 단자 가압 통전측 탄성체와,
상기 음극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자가 가압되면서 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 외부 전원의 음극이 통전될 때, 상기 원통형 셀의 음극 전압을 감지하는 음극 전압 감지부와,
상기 양극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자가 가압되면서 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자와 상기 외부 전원의 양극이 통전될 때, 상기 원통형 셀의 양극 전압을 감지하는 양극 전압 감지부를 포함하고,
상기 음극 단자 가압 통전부는
상기 원통형 셀의 길이 방향으로 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되되, 하부가 개방되면서 그 내부에 빈 공간이 형성된 음극 단자 가압 통전 몸체와,
상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 하측 말단에서 하방으로 갈수록 점진적으로 벌어지는 형태로 경사지게 형성되어, 상기 음극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀이 가압될 때 상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 축과 상기 원통형 셀의 축을 서로 정렬시키는 정렬 경사체를 포함하고,
상기 절연부는
상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되고, 그 일부가 상기 음극 단자 가압 통전 몸체에 삽입되는 절연 몸체와,
상기 절연 몸체의 중앙부에서 관통 형성되는 절연측 관통 홀과,
상기 절연측 관통 홀의 내주면에서 중앙부 쪽으로 돌출되는 절연측 걸림 돌기를 포함하고,
상기 양극 단자 가압 통전부는
상기 음극 단자 가압 통전 몸체의 길이 방향을 따라 소정 길이 긴 원통 형태로 형성된 양극 단자 가압 통전 몸체와,
상기 양극 단자 가압 통전 몸체의 하측부에서 외측으로 확장되고, 상기 절연측 관통 홀에 삽입되는 양극 단자 가압 통전 확장체와,
상기 양극 단자 가압 통전 몸체의 하측 말단부에서 격자 패턴 형태를 가지면서 돌출 형성되고, 상기 승강 수단에 의해 상기 양극 단자 가압 통전부가 하강될 때 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자를 가압시키는 양극 단자 가압체를 포함하고,
상기 양극 단자 가압 통전 확장체가 상기 절연측 관통 홀에 삽입되어 상기 절연측 걸림 돌기에 걸리는 형태로 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 절연부에 연결되고,
상기 양극 단자 가압 통전부가 삽입 연결된 상태로 상기 절연부가 상기 음극 단자 가압 통전부에 삽입됨으로써 상기 양극 단자 가압 통전부와, 상기 절연부 및 상기 음극 단자 가압 통전부가 동일한 중심축을 가지면서 서로 연결되고,
상기 승강 수단은
외력이 인가되는 외력 인가체와,
상기 외력 인가체와 상기 양극 단자 가압 통전부 사이에 연결되고, 상기 외력 인가체에 인가되는 외력을 전달받아 상기 양극 단자 가압 통전부를 승강시키는 승강체를 포함하고,
상기 셀 수용 부재에 상기 원통형 셀이 수용된 상태에서 상기 외력 인가체에 외력이 인가되어 상기 승강체가 1차적으로 하강되면, 상기 승강체와 연결된 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 절연부 및 상기 음극 단자 가압 통전부와 함께 하강되어 상기 정렬 경사체에 상기 원통형 셀의 상측 테두리부가 접하게 되고, 상기 정렬 경사체에 상기 원통형 셀의 상측 테두리부가 접한 상태에서 상기 외력 인가체에 외력이 추가로 인가되어 상기 승강체가 2차적으로 하강되면, 상기 절연부 및 양극 단자 가압 통전부는 상대적으로 더 하강되되, 상기 음극 단자 가압 통전부가 상기 원통형 셀의 상측 테두리부에 형성된 상기 음극 단자를 가압하는 상태로 상승되어 상기 음극 단자 가압 통전측 탄성체에는 복원력이 축적됨과 함께 상기 양극 단자 가압체는 상기 원통형 셀의 상기 양극 단자를 가압하게 되고, 그에 따라, 상기 음극 단자 가압 통전부 및 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 양극 단자를 동시에 가압시킬 수 있게 되고,
상기 음극 단자 가압 통전부 및 상기 양극 단자 가압 통전부에 의해 상기 원통형 셀의 상기 음극 단자와 상기 양극 단자가 동시에 가압된 상태에서 상기 음극 단자 가압 통전부 및 상기 양극 단자 가압 통전부가 상기 외부 전원의 음극 및 상기 외부 전원의 양극과 통전됨으로써, 상기 원통형 셀이 충방전될 수 있는 것을 특징으로 하는 원통형 셀의 충방전용 통전 지그.
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제 1 항에 있어서,
상기 원통형 셀의 충방전용 통전 지그는
상기 셀 수용 부재를 회동시키는 셀 수용측 회동 부재;를 포함하고,
상기 셀 수용측 회동 부재는
상기 패널 부재의 측면에 높이가 가변될 수 있게 연결되는 셀 수용측 높이 조절부와,
상기 패널 부재의 측면에서 함몰되되, 상하 방향으로 소정 길이 길게 형성되고 상기 셀 수용측 높이 조절부의 일부가 삽입되어 상기 셀 수용측 높이 조절부의 상하 이동을 가이드하는 이동 가이드 홈과,
상기 셀 수용측 높이 조절부에 상기 셀 수용 부재를 회전 가능하게 연결시키는 셀 수용측 회전부를 포함하고,
상기 셀 수용측 회전부는
상기 셀 수용측 높이 조절부의 일측면에 결합되는 고정체와,
상기 셀 수용 부재의 저면에 결합되는 회전체와,
상기 고정체에 대해 상기 회전체를 회전 가능하게 연결시키는 회전축을 포함하고,
상기 셀 수용측 높이 조절부와 상기 셀 수용측 회전부 및 상기 셀 수용 부재가 서로 연결된 상태에서, 상기 셀 수용측 높이 조절부가 상기 이동 가이드 홈에 의해 가이드되면서 요구되는 높이로 이동된 후 상기 패널 부재에 연결됨으로써 상기 셀 수용 부재가 상기 패널 부재에 대해 요구되는 높이에 배치된 상태로 유지될 수 있고,
상기 셀 수용 부재가 상기 패널 부재에 대해 상기 요구되는 높이에 배치된 상태에서, 상기 셀 수용 부재 및 상기 회전체가 상기 회전축을 중심으로 일 방향으로 회전되면, 상기 셀 수용 부재의 상부가 상기 패널 부재에서 상대적으로 멀어지게 되고, 그에 따라 상기 원통형 셀이 상기 셀 수용 부재의 상부를 통해 내부로 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는 원통형 셀의 충방전용 통전 지그.
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