KR102555637B1 - 각형 배터리 절연 검사장치 - Google Patents

각형 배터리 절연 검사장치 Download PDF

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KR102555637B1
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prismatic battery
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유인빈
이윤배
김진생
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세종기술 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치는 외관을 형성하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 구비되고, 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리가 안착되는 리프트 모듈; 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 상면에 접촉되어 상기 각형 배터리에 전류를 인가하는 프로브 모듈; 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 전면 및 후면에 접촉되고, 상기 프로브 모듈이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 전면 및 후면으로 통전되는 전류를 감지하는 전후면 모듈; 및 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 측면에 접촉되고, 상기 프로브 모듈이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 측면으로 통전되는 전류를 감지하는 측면 모듈; 을 포함한다.

Description

각형 배터리 절연 검사장치{apparatus for inspecting insulation of prismatic secondary battery}
본 발명은 각형 배터리 절연 검사장치에 관한 것으로, 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리의 절연 여부를 검사할 수 있는 각형 배터리 절연 검사장치에 관한 것이다.
이차전지(secondary battery)는 충전 및 방전이 가능한 하나 이상의 전기화학 셀(cell)로 구성된 배터리이다. 2차전지는 배전 네트워크를 안정화하기 위해 연결된 버튼 셀에서 메가와트 시스템에 이르기까지 다양한 모양과 크기로 생산되며 납산(lead acid),　니켈　카드뮴(NiCd), 니켈　수소(NiMH),　리튬　이온(Li-ion), 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 등 여러 가지　전극　재료와 전해질의 조합이 사용된다.
이차전지는 다양한 형태로 제작된다. 장착 공간, 구조, 규격, 양산성 등의 영향으로, 원기둥 형태의 각형, 직육면체 형태의 각형, 주머니 형태의 파우치형 등으로 제작될 수 있다.
도 1에는 일반적인 각형 배터리(C)가 도시되어 있다. 각형 배터리(C)는 상면(A)에 단자부가 구비되며, 전면(B), 후면(B), 측면(S), 모서리부(R)을 포함하는 외주면에 누전을 차단하는 절연 테이프가 부착된다.
이때, 이상적으로 각형 배터리의 외주면 전체는 절연 테이프에 의해 절연되어야 하고, 외주면을 통해 전류가 통전되는 경우에는 절연 테이프의 불량 또는 테이핑 불량으로, 절연 테이프를 제거 후 다시 절연 테이프를 부착하거나 불량 제품으로 판정된다.
또한, 각형 배터리는 측면의 모서리부(R)에는 만곡된 라운드가 형성되는데, 이 모서리부(R)를 통해서 누전되기도 하므로, 모서리부(R)에 누전이 발생하는지 검사해야 한다.
특히, 모서리부(R)는 측면(S)에서 전면(B) 또는 후면(B)으로 만곡되어 형성되므로, 측면(S)에 면접촉 시 모서리부(R)는 이격되어 있어 모서리부(R)에 누전이 발생하는지 검사하지 못하게 된다.
만약, 각형 배터리의 외주면으로 누전이 발생되는 경우, 복수개의 각형 배터리가 구비된 배터리 팩에서 발화나 폭발이 발생될 수도 있다.
따라서, 각형 배터리의 외주면의 누전을 검사할 수 있는 각형 배터리 절연 검사장치의 개발이 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-1261756호(세방전지 주식회사), 2013.04.30
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리의 절연 여부를 검사할 수 있는 각형 배터리 절연 검사장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치는, 외관을 형성하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 구비되고, 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리가 안착되는 리프트 모듈; 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 상면에 접촉되어 상기 각형 배터리에 전류를 인가하는 프로브 모듈; 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 전면 및 후면에 접촉되고, 상기 프로브 모듈이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 전면 및 후면으로 통전되는 전류를 감지하는 전후면 모듈; 및 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 측면에 접촉되고, 상기 프로브 모듈이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 측면으로 통전되는 전류를 감지하는 측면 모듈; 을 포함한다.
또한, 상기 전후면 모듈은, 상기 메인 프레임에 고정 구비되는 전후면 프레임; 상기 전후면 프레임에 대해 전후진되는 전후면 브라켓; 상기 전후면 프레임에 구비되고 상기 전후면 브라켓을 전후진시키는 전후면 무빙유닛; 상기 전후면 프레임에 구비되고 상기 전후면 브라켓이 전후진 시 상기 전후면 브라켓을 가이드하는 전후면 가이드; 수평 방향으로 이동되고 누전을 감지하는 누전감지기가 결합되고, 상기 각형 배터리의 전면 및 후면에 접촉되는 전후면 플레이트; 및 상기 전후면 브라켓과 상기 전후면 플레이트 사이에 구비되어 상기 전후면 브라켓과 상기 전후면 플레이트를 절연시키는 전후면 절연수지; 를 포함한다.
또한, 상기 측면 모듈은, 상기 메인 프레임에 고정 구비되는 측면 프레임; 상기 측면 프레임에 대해 전후진되는 측면 브라켓; 상기 측면 프레임에 구비되고 상기 측면 브라켓을 전후진시키는 측면 무빙유닛; 상기 측면 프레임에 구비되고 상기 측면 브라켓이 전후진 시 상기 측면 브라켓을 가이드하는 측면 가이드; 상기 측면 브라켓에 구비되고, 누전을 감지하는 누전감지기가 결합되고, 상기각형 배터리의 측면에 접촉되는 측면 플레이트; 상기 측면 플레이트의 일면에 구비되고 상기 전후면 모듈과 대향되게 배치되어, 상기 측면 브라켓과 상기 전후면 모듈을 절연시키는 측면 절연수지; 및 상기 측면 플레이트에 결합되고, 상기 각형 배터리의 모서리부에 접촉되는 도전성 부재; 를 포함한다.
또한, 상기 도전성 부재는 상기 각형 배터리의 모서리부로 통전되는 전류를 상기 측면 플레이트로 통전시킨다.
또한, 상기 도전성 부재는 상기 각형 배터리의 일측면의 모서리부에 대응되게 한 쌍이 구비된다.
또한, 상기 도전성 부재는 탄성 재질로 형성된다.
또한, 상기 도전성 부재는 상기 측면 플레이트에 결합되는 요철부가 돌출되게 형성된다.
또한, 상기 리프트 모듈은, 상기 각형 배터리의 저면이 안착되는 안착 지그; 상기 안착 지그에 결합되고, 상기 안착 지그를 수직 방향으로 승하강시키는 리프트 유닛; 및 상기 리프트 유닛과 상기 안착 지그 사이에 구비되고, 상기 안착 지그에 탄성력을 인가하는 탄성 부재; 를 포함한다.
또한, 상기 프로브 모듈은, 상기 각형 배터리의 상면에 접촉되어 상기 각형 배터리의 상면에 전류를 인가하는 프로브 핀; 상기 프로브 핀에 결합되고 상기 프로브 핀을 상기 각형 배터리의 상면으로 이동시키는 프로브 브라켓; 상기 프로브 브라켓에 결합되고 상기 프로브 브라켓을 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 로터리 실린더; 및 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 로터리 실린더에 결합되어 상기 로터리 실린더를 지지하는 프로브 프레임; 을 포함한다.
또한, 상기 프로브 브라켓은 절곡되어 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치에 따르면, 프로브 모듈(30)이 각형 배터리(C)에 전류를 인가하면, 전후면 모듈(50)이 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉되고 측면 모듈(40)이 측면(S) 및 모서리부(R) 전체에 접촉되어, 각형 배터리(C)의 외주면 전체에 대한 절연 여부를 검사할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 각형 배터리가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전후면 모듈(50)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 모듈(40)의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 부재(47)의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 모듈(20)의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 모듈(30)의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전후면 모듈(50) 및 측면 모듈(40)의 동작도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 모듈(30)의 동작도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 평면도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치는, 외관을 형성하는 메인 프레임(10); 상기 메인 프레임(10)에 구비되고, 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리가 안착되는 리프트 모듈(20); 상기 메인 프레임(10)에 구비되고, 상기 각형 배터리의 상면에 접촉되어 상기 각형 배터리에 전류를 인가하는 프로브 모듈(30); 상기 메인 프레임(10)에 구비되고, 상기 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉되고, 상기 프로브 모듈(30)이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)으로 통전되는 전류를 감지하는 전후면 모듈(50); 및 상기 메인 프레임(10)에 구비되고, 상기 각형 배터리의 측면(S)에 접촉되고, 상기 프로브 모듈(30)이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 측면(S)으로 통전되는 전류를 감지하는 측면 모듈(40); 을 포함한다.
도 2에는 X축, Y축 및 Z축 방향이 정의되어 있다. 여기서, X축 및/또는 Y축 방향을 수평 방향으로 정의하고, Z축 방향을 수직 방향으로 정의한다.
각형 배터리(C)는 이차전지로 실시된다. 각형 배터리(C)의 상면(A)에는 단자부가 구비된다. 단자부에는 전류가 통전된다.
각형 배터리(C)의 외주면은 전면(B), 후면(B), 측면(S), 모서리부(R)를 포함한다. 모서리부(R)는 만곡되게 형성된다. 모서리부(R)는 라운드지게 형성될 수 있다. 각형 배터리(C)의 외주면에는 누전을 차단하는 절연 테이프가 부착된다.
메인 프레임(10)은 외관을 형성한다. 메인 프레임(10)은 후술하는 구성요소들이 결합될 수 있다.
리프트 모듈(20)은 메인 프레임(10)에 구비된다. 각형 배터리(C)는 리프트 모듈(20)로 이송될 수 있다. 리프트 모듈(20)에는 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리(C)가 안착된다. 리프트 모듈(20)은 각형 배터리(C)의 저면을 지지한다.
프로브 모듈(30)은 메인 프레임(10)에 구비된다. 프로브 모듈(30)은 수평 및 수직 방향으로 이동될 수 있다.
프로브 모듈(30)은 각형 배터리(C)의 상면(A)에 접촉된다. 이 경우, 프로브 모듈(30)은 각형 배터리(C)의 단자부에 접촉될 수 있다.
프로브 모듈(30)은 각형 배터리(C)에 전류를 인가한다. 이 경우, 프로브 모듈(30)은 각형 배터리(C)의 단자부로 전류를 인가한다. 이때, 각형 배터리(C)의 외주면에 부착된 절연 테이프에 의해 각형 배터리(C)의 외주면은 절연(insulation)되어야 한다. 이 경우, 각형 배터리의 전면(B), 후면(B), 측면(S) 및 모서리부(R)는 절연되어야 한다.
전후면 모듈(50)은 메인 프레임(10)에 구비된다. 전후면 모듈(50)은 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 대향되게 구비된다. 전후면 모듈(50)은 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)에 각각 구비될 수 있다.
전후면 모듈(50)은 수평 방향으로 이동될 수 있다. 전후면 모듈(50)은 수평 방향으로 이동되어 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉된다.
전후면 모듈(50)은 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)으로 통전되는 전류를 감지한다. 상술한 것과 같이, 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에는 절연 테이프가 부착되어, 외부와 절연되어야 한다.
만약, 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 누전이 발생되면, 전후면 모듈(50)로 전류가 통전된다. 이때, 전후면 모듈(50)에 결합된 누전감지기(미도시)가 전류를 감지하여, 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 누전이 발생되는 것을 감지할 수 있다.
측면 모듈(40)은 메인 프레임(10)에 구비된다. 측면 모듈(40)은 각형 배터리(C)의 측면(S)에 대향되게 구비된다. 측면 모듈(40)은 각형 배터리의 좌측면(S) 및 우측면(S)에 각각 구비될 수 있다.
측면 모듈(40)은 수평 방향으로 이동될 수 있다. 측면 모듈(40)은 수평 방향으로 이동되어 각형 배터리(C)의 측면(S)에 접촉된다. 이때, 측면 모듈(40)은 각형 배터리의 모서리부(R)에 접촉된다.
측면 모듈(40)은 각형 배터리(C)의 측면(S)으로 통전되는 전류를 감지한다. 상술한 것과 같이, 각형 배터리(C)의 측면(S)에는 절연 테이프가 부착되어, 외부와 절연되어야 한다.
또한, 각형 배터리의 모서리부(R)에는 측면(S)과 마찬가지로 절연 테이프가 부착되어, 외부와 절연되어야 한다. 이때, 모서리부(R)는 만곡되어 형성되는데, 모서리부(R)도 절연 테이프가 부착되어 외부와 절연되어야 한다.
만약, 각형 배터리(C)의 측면(S)에 누전이 발생되면, 측면 모듈(40)로 전류가 통전된다. 이때, 측면 모듈(40)에 결합된 누전감지기(미도시)가 전류를 감지하여, 각형 배터리(C)의 측면(S)에 누전이 발생되는 것을 감지할 수 있다.
또한, 모서리부(R)에 누전이 발생되면 측면 모듈(40)로 전류가 통전되므로, 누전감지기가 전류를 감지하여 모서리부(R)에 누전이 발생되는 것을 감지할 수 있다.
특히, 모서리부(R)는 측면(S)에서 전면(B) 또는 후면(B)으로 만곡되어 형성되므로, 측면(S)에 면접촉 시 모서리부(R)는 이격되어 있어 모서리부(R)에 누전이 발생하는지 검사하지 못하게 된다.
이 경우, 본 발명의 측면 모듈(40)은 모서리부(R)에 접촉되어 모서리부(R)에서 누전이 발생되는 것을 감지할 수 있다.
이에 따라, 프로브 모듈(30)이 각형 배터리(C)에 전류를 인가하면, 전후면 모듈(50)이 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉되고, 측면 모듈(40)이 측면(S) 및 모서리부(R) 전체에 접촉되어, 각형 배터리(C)의 외주면 전체에 대한 절연 여부를 검사할 수 있게 된다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 세부 구성요소를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전후면 모듈(50)의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전후면 모듈(50)은, 상기 메인 프레임(10)에 고정 구비되는 전후면 프레임(51); 상기 전후면 프레임(51)에 대해 전후진되는 전후면 브라켓(52); 상기 전후면 프레임(51)에 구비되고 상기 전후면 브라켓(52)을 전후진시키는 전후면 무빙유닛(53); 상기 전후면 프레임(51)에 구비되고 상기 전후면 브라켓(52)이 전후진 시 상기 전후면 브라켓(52)을 가이드하는 전후면 가이드(54); 수평 방향으로 이동되고 누전을 감지하는 누전감지기가 결합되고, 상기 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉되는 전후면 플레이트(55); 및 상기 전후면 브라켓(52)과 상기 전후면 플레이트(55) 사이에 구비되어 상기 전후면 브라켓(52)과 상기 전후면 플레이트(55)를 절연시키는 전후면 절연수지(56); 를 포함한다.
전후면 프레임(51)은 메인 프레임(10)에 고정 구비된다. 전후면 프레임(51)은 메인 프레임(10)에 수직하게 구비될 수 있다.
전후면 브라켓(52)은 전후면 프레임(51)에 대해 전후진된다. 이 경우, 전후면 브라켓(52)은 전후면 프레임(51)에 대해 수평 방향으로 이동될 수 있다.
전후면 무빙유닛(53)은 전후면 프레임(51)에 구비된다. 전후면 무빙유닛(53)는 서보 실린더로 실시될 수 있다. 전후면 무빙유닛(53)은 전후면 브라켓(52)을 전후면 프레임(51)에 대해 전후진시킨다.
전후면 가이드(54)는 전후면 프레임(51)에 구비된다. 전후면 가이드(54)는 일측이 전후면 프레임(51)에 구비되고, 타측이 전후면 브라켓(52)에 구비될 수 있다. 전후면 가이드(54)는 전후면 브라켓(52)이 전후면 프레임(51)에 전후진 시 전후면 브라켓(52)을 수평 방향으로 안정적으로 이동되도록 가이드한다.
전후면 가이드(54)는 실시예에 따라, 전후면 프레임(51)에 구비되는 전후면 부시(541) 및 일단이 전후면 부시(541)를 관통하고 타단이 전후면 브라켓(52)에 고정되는 전후면 로드(542)로 실시될 수 있다.
전후면 플레이트(55)는 전후면 브라켓(52)에 이격되게 구비된다. 전후면 플레이트(55)는 수평 방향으로 이동된다. 전후면 플레이트(55)는 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉된다.
전후면 플레이트(55)는 전류가 통전되는 재질로 실시될 수 있다. 전후면 플레이트(55)에는 누전을 감지하는 누전감지기(미도시)가 결합된다. 이 경우, 전후면 플레이트(55)에는 누전감지가 결합되는 전후면 결합홈(551)이 형성될 수 있다. 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)으로부터 전후면 플레이트(55)로 전류가 통전되면, 누전감지기가 전후면 플레이트(55)로 통전되는 전류를 감지할 수 있다.
전후면 플레이트(55)는 각형 배터리가 안착 시 각형 배터리의 안착을 가이드하는 가이드 롤러(552)가 전후면 플레이트(55)의 상부에 구비될 수 있다.
전후면 절연수지(56)는 전후면 브라켓(52)과 전후면 플레이트(55) 사이에 구비된다. 절연수지는 전후면 브라켓(52)과 전후면 플레이트(55)를 절연시킨다. 전후면 절연수지(56)는 고분자수지, 고무 등 다양하게 실시될 수 있다. 전후면 절연수지(56)가 전후면 플레이트(55)와 전후면 브라켓(52)을 절연시켜, 전후면 브라켓(52)으로 전류가 누전되지 않게 한다. 또한, 전후면 브라켓(52)으로 통전되는 전류가 전후면 플레이트(55)로 통전되어, 누전감지기에서 감지되지 않게 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 모듈(40)의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 부재(47)의 평면도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 측면 모듈(40)은, 상기 메인 프레임(10)에 고정 구비되는 측면 프레임(41); 상기 측면 프레임(41)에 대해 전후진되는 측면 브라켓(42); 상기 측면 프레임(41)에 구비되고 상기 측면 브라켓(42)을 전후진시키는 측면 무빙유닛(43); 상기 측면 프레임(41)에 구비되고 상기 측면 브라켓(42)이 전후진 시 상기 측면 브라켓(42)을 가이드하는 측면 가이드(44); 상기 측면 브라켓(42)에 구비되고, 누전을 감지하는 누전감지기가 결합되고, 상기 각형 배터리의 측면(S)에 접촉되는 측면 플레이트(45); 상기 측면 브라켓(42)의 일면에 구비되고 상기 전후면 모듈(50)과 대향되게 배치되어, 상기 측면 브라켓(42)과 상기 전후면 모듈(50)을 절연시키는 측면 절연수지(46); 및 상기 측면 플레이트(45)에 결합되고, 상기 각형 배터리의 모서리부(R)에 접촉되는 도전성 부재(47); 를 포함한다.
측면 프레임(41)은 메인 프레임(10)에 고정 구비된다. 측면 프레임(41)은 메인 프레임(10)에 수직하게 구비될 수 있다.
측면 브라켓(42)은 측면 프레임(41)에 대해 전후진된다. 이 경우, 측면 브라켓(42)은 측면 프레임(41)에 대해 수평 방향으로 이동될 수 있다.
측면 무빙유닛(43)은 측면 프레임(41)에 구비된다. 측면 무빙유닛(43)는 서보 실린더로 실시될 수 있다. 측면 무빙유닛(43)은 측면 브라켓(42)을 측면 프레임(41)에 대해 전후진시킨다.
측면 가이드(44)는 측면 프레임(41)에 구비된다. 측면 가이드(44)는 일측이 측면 프레임(41)에 구비되고, 타측이 측면 브라켓(42)에 구비될 수 있다. 측면 가이드(44)는 측면 브라켓(42)이 측면 프레임(41)에 전후진 시 측면 브라켓(42)을 수평 방향으로 안정적으로 이동되도록 가이드한다.
측면 가이드(44)는 실시예에 따라, 측면 프레임(41)에 구비되는 측면 부시(441) 및 일단이 측면 부시(441)를 관통하고 타단이 측면 브라켓(42)에 고정되는 측면 로드(442)로 실시될 수 있다.
측면 플레이트(45)는 측면 브라켓(42)에 이격되게 구비된다. 측면 플레이트(45)는 수평 방향으로 이동된다. 측면 플레이트(45)는 각형 배터리의 측면(S)에 접촉된다. 이 경우, 측면 플레이트(45)는 각형 배터리의 일측면(S) 및 타측면(S)에 접촉될 수 있다.
측면 플레이트(45)는 전류가 통전되는 재질로 실시될 수 있다. 측면 플레이트(45)에는 누전을 감지하는 누전감지기(미도시)가 결합된다. 이 경우, 측면 플레이트(45)에는 누전감지가 결합되는 측면 결합홈(451)이 형성될 수 있다. 각형 배터리의 측면(S)으로부터 측면 플레이트(45)로 전류가 통전되면, 누전감지기가 측면 플레이트(45)로 통전되는 전류를 감지할 수 있다.
측면 절연수지(46)는 측면 플레이트(45)의 일면에 구비된다. 측면 절연수지(46)는 전후면 모듈(50)과 대향되게 배치된다. 측면 절연수지(46)는 측면 플레이트(45)와 전후면 모듈(50) 사이에 구비된다.
측면 절연수지(46)는 측면 플레이트(45)와 전후면 모듈(50)을 절연시킨다. 측면 절연수지(46)는 측면 플레이트(45)와 전후면 플레이트(55)를 절연시킬 수 있다. 즉, 후술하는 것과 같이, 전후진 모듈이 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉되고, 측면 모듈(40)이 각형 배터리의 측면(S)에 접촉되면, 측면 플레이트(45)와 전후면 모듈(50)이 근접된다. 이 경우, 전후면 모듈(50)을 통해 측면 플레이트(45)로 전류가 통전될 수 있다. 이때, 측면 절연수지(46)가 측면 플레이트(45)와 전후면 모듈(50)을 절연시킨다.
측면 절연수지(46)는 고분자수지, 고무 등 다양하게 실시될 수 있다. 측면 절연수지(46)가 측면 플레이트(45)와 전후면 모듈(50)을 절연시켜, 측면 플레이트(45)로 전류가 누전되지 않게 한다.
도전성 부재(47)는 측면 플레이트(45)에 결합된다. 도전성 부재(47)는 전류가 통전되는 재질로 형성된다. 도전성 부재(47)는 탄성 변형되는 재질로 실시될 수 있다. 이 경우, 도전성 부재(47)는 전류가 통전되는 도전성 고무로 실시될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다.
도전성 부재(47)는 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 접촉된다. 도전성 부재(47)는 탄성 재질로 실시되어, 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 밀착될 수 있다.
상술한 것과 같이, 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에는 절연 테이프가 부착되어 전류가 절연되어 있어야 한다. 그러나, 절연 테이프의 불량, 테이핑 불량 등으로 인해 모서리부(R)로 누전이 발생할 수 있다.
특히, 모서리부(R)는 측면(S)에서 전면(B) 또는 후면(B)으로 만곡되어 형성되므로, 측면(S)에 면접촉 시 모서리부(R)는 이격되어 있어 접촉이 용이하지 않으므로 모서리부(R)에 누전이 발생하는지 검사하지 못하게 된다.
이 경우, 도전성 부재(47)는 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 접촉되어, 각형 배터리(C)의 모서리부(R)로 통전되는 전류를 측면 플레이트(45)로 통전시킨다. 이에 따라, 측면 플레이트(45)에 결합된 누전감지기에서 누전을 감지할 수 있게 된다.
도전성 부재(47)는 각형 배터리의 일측면(S)의 모서리부(R)에 대응되게 한 쌍이 구비되된다. 도 1에 도시된 것과 같이, 각형 배터리의 일측면(S)에는 한 쌍의 모서리부(R)가 형성될 수 있다. 이 경우, 도전성 부재(47)는 일측면(S)의 모서리부(R)에 대응되게 한 쌍의 도전성 부재(47)가 구비된다. 이에 따라, 일측면(S)의 각 모서리부(R)에 각 도전성 부재(47)가 접촉되어, 모서리부(R) 전체에 대한 누전을 감지할 수 있게 된다.
도전성 부재(47)는 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 대응되게 안착부(471)가 만곡되어 형성된다. 안착부(471)는 만곡되게 함몰되어 형성된다. 안착부(471)에는 각형 배터리(C)의 모서리부(R)가 안착된다.
안착부(471)의 양 단부에는 돌출부(472)가 돌출되어 형성된다. 돌출부(472)는 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 밀착되어, 도전성 부재(47)가 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 밀착되게 한다.
도전성 부재(47)에는 측면 플레이트(45)에 결합되는 요철부(473)가 돌출되게 형성된다. 요철부(473)는 측면 플레이트(45)에 삽입된다. 도전성 부재(47)는 요철부(473)에 의해 측면 플레이트(45)에 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.
도전성 부재(47)가 장시간 사용되어 수명이 종료되면, 기존 도전성 부재(47)를 측면 플레이트(45)로부터 요철부(473)에 의해 탈거하고, 신규 도전성 부재(47)를 측면 플레이트(45)에 부착하여 사용할 수 있게 되어, 도전성 부재(47)의 교체가 용이하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트 모듈(20)의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 리프트 모듈(20)은, 상기 각형 배터리(C)의 저면이 안착되는 안착 지그(21); 상기 안착 지그(21)에 결합되고, 상기 안착 지그(21)를 수직 방향으로 승하강시키는 리프트 유닛(22); 및 상기 리프트 유닛(22)과 상기 안착 지그(21) 사이에 구비되고, 상기 안착 지그(21)에 탄성력을 인가하는 탄성 부재(23); 를 포함한다.
안착 지그(21)는 각형 배터리(C)의 저면이 안착된다. 안착 지그(21)는 수직 방향으로 승하강될 수 있다. 안착 지그(21)는 승강되어 각형 배터리(C)를 이송 받은 후 하강되어 각형 배터리(C)를 안착시킬 수 있다.
안착 지그(21)는 절연될 수 있다. 이 경우, 안착 지그(21)는 절연 재질로 형성될 수 있다.
리프트 유닛(22)은 메인 프레임(10)에 구비된다. 리프트 유닛(22)은 안착 지그(21)에 결합된다. 리프트 유닛(22)은 안착 지그(21)의 하부에 결합된다.
리프트 유닛(22)은 안착 지그(21)를 수직 방향으로 승하강시킨다. 리프트 유닛(22)은 안착 지그(21)를 승강시켜, 안착 지그(21)가 각형 배터리(C)를 이송받게 한다. 또한, 리프트 유닛(22)은 안착 지그(21)가 각형 배터리(C)를 이송 받은 후 안착 지그(21)를 하강시켜 각형 배터리(C)를 안착시킨다.
탄성 부재(23)는 리프트 유닛(22)과 안착 지그(21) 사이에 구비될 수 있다. 탄성 부재(23)는 안착 지그(21)에 탄성력을 인가한다. 안착 지그(21)에 각형 배터리가 안착 시 탄성 부재(23)가 안착 지그(21)에 탄성력을 인가시켜, 안착 지그(21)가 각형 배터리를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
또한, 탄성 부재(23)는 안착 지그(21)에 탄성력을 인가하여, 각형 배터리가 안착 지그(21)에 안착될 때 발생되는 충격을 흡수할 수 있게 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 모듈(30)의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 프로브 모듈(30)은, 상기 각형 배터리(C)의 상면에 접촉되어 상기 각형 배터리(C)의 상면에 전류를 인가하는 프로브 핀(33); 상기 프로브 핀(33)에 결합되고 상기 프로브 핀(33)을 상기 각형 배터리(C)의 상면으로 이동시키는 프로브 브라켓(32); 상기 프로브 브라켓(32)에 결합되고 상기 프로브 브라켓(32)을 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키는 로터리 실린더(31); 및 상기 메인 프레임(10)에 구비되고, 상기 로터리 실린더(31)에 결합되어 상기 로터리 실린더(31)를 지지하는 프로브 프레임(34); 을 포함한다.
프로브 핀(33)은 수평 방향으로 이동된다. 여기서 수평 방향은 X축 및 Y축 방향이다. 프로브 핀(33)은 수평 방향으로 이동되어 각형 배터리(C)의 상면(A)으로 이동될 수 있다.
프로브 핀(33)은 각형 배터리(C)의 상면(A)에 접촉된다. 프로브 핀(33)은 각형 배터리(C)의 상면(A)에 전류를 인가한다. 프로브 핀(33)은 각형 배터리(C)의 단자부에 전류를 인가시킬 수 있다. 이에 따라, 각형 배터리(C)에 전류가 통전된다.
프로브 브라켓(32)은 프로브 핀(33)에 결합된다. 프로브 브라켓(32)은 프로브 핀(33)을 각형 배터리의 상면으로 이동시킨다. 이 경우, 프로브 브라켓(32)은 후술하는 로터리 실린더(31)에 의해 수직 방향 및 수평 방향으로 이동될 수 있다.
프로브 브라켓(32)은 절곡되어 형성된다. 프로브 브라켓(32)은 "ㄱ"자로 절곡되어 형성될 수 있다. 프로브 브라켓(32)은 절곡되게 형성되어, 공간 활용도를 높일 수 있다.
로터리 실린더(31)는 프로브 브라켓(32)에 결합된다. 로터리 실린더(31)는 프로브 브라켓(32)의 일단에 결합될 수 있다.
로터리 실린더(31)는 프로브 브라켓(32)을 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 로터리 실린더(31)는 프로브 브라켓(32)을 수직 방향으로 승하강시킬 수 있다. 로터리 실린더(31)는 프로브 브라켓(32)을 회전시켜 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
프로브 프레임(34)은 메인 프레임(10)에 구비된다. 프로브 프레임(34)은 로터리 실린더(31)에 결합되어 로터리 실린더(31)를 지지한다.
이에 따라, 로터리 실린더(31)가 프로브 프레임(34)에 지지되어 프로브 브라켓(32)을 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키고, 프로브 브라켓(32)이 프로브 핀(33)을 수직 방향 및 수평 "?항으?* 이동시킬 수 있게 되어, 프로브 핀(33)이 각형 배터리(C)의 상면(A)으로 이동될 수 있게 된다.
이하, 도 9 내지 도 111을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 배터리 절연 검사장치의 평면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전후면 모듈(50) 및 측면 모듈(40)의 동작도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 모듈(30)의 동작도이다.
도 9를 참조하면, 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리(C)가 리프트 모듈(20)로 이송된다. 각형 배터리(C)는 리프트 모듈(20)에 안착된다.
이 경우, 리프트 유닛(22)이 안착 지그(21)를 승강시킨다. 이때, 안착 지그(21)에 각형 배터리(C)의 저면이 안착된다. 안착 지그(21)는 승강되어 각형 배터리(C)를 이송 받는다. 탄성 부재(23)는 안착 지그(21)에 탄성력을 인가하여, 각형 배터리가 안착 지그(21)에 안착될 때 발생되는 충격을 흡수할 수 있다.
안착 지그(21)에 각형 배터리(C)를 이송 받은 후, 리프트 유닛(22)이 안착 지그(21)를 하강시킨다. 이에 따라, 안착 지그(21)에 각형 배터리(C)가 안착된다.
이후, 도 10과 같이, 전후면 모듈(50)이 수평 방향으로 이동되어 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉되고, 측면 모듈(40)이 수평 방향으로 이동되어 각형 배터리의 측면(S) 및 모서리부(R)에 접촉된다.
이 경우, 전후면 무빙유닛(53)이 전후면 브라켓(52)을 전진시켜 전후면 브라켓(52)을 수평 방향으로 전진시킨다. 전후면 플레이트(55)는 전후면 브라켓(52)과 함께 수평 방향으로 전진되어, 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B)에 접촉된다.
또한, 측면 무빙유닛(43)이 측면 브라켓(42)을 전진시켜 측면 브라켓(42)을 수평 방향으로 전진시킨다. 측면 플레이트(45)는 측면 브라켓(42)과 함께 수평 방향으로 전진되어, 각형 배터리(C)의 측면(S) 및 모서리부(R)에 접촉된다.
이때, 도전성 부재(47)가 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 접촉된다. 도전성 부재(47)는 탄성 재질로 실시되어, 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 밀착된다.
측면 절연수지(46)는 측면 플레이트(45)와 전후면 플레이트(55)를 절연시킨다. 전후면 플레이트(55)가 전진되고 측면 플레이트(45)가 전진되면 측면 플레이트(45)와 전후면 플레이트(55)가 근접된다. 이 경우, 측면 절연수지(46)가 측면 플레이트(45)와 전후면 플레이트(55)를 절연시킨다.
이후, 도 11과 같이, 프로브 모듈(30)이 수직 및 수평 방향으로 이동되어 각형 배터리(C)의 상면(A)에 접촉된다.
이 경우, 로터리 실린더(31)가 프로브 브라켓(32)을 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키고, 프로브 브라켓(32)이 프로브 핀(33)을 수직 방향 및 수평 "?항으?* 이동시켜, 프로브 핀(33)이 각형 배터리(C)의 상면(A)으로 이동된다.
프로브 모듈(30)은 각형 배터리(C)에 전류를 인가한다. 프로브 핀(33)은 전류를 각형 배터리(C)의 단자부에 인가한다. 이때, 각형 배터리(C)의 전면(B) 및 후면(B), 측면(S), 모서리부(R)에는 절연 테이프가 부착되어 전류가 절연되어 있어야 한다.
실시예에 따라, 각형 배터리(C)의 외주면이 절연되어 있는 경우, 전후면 플레이트(55) 및 측면 플레이트(45)에 결합된 누전감지기에서 전류를 감지하지 않게 되어, 각형 테이프의 외주면이 정상적으로 절연된 것으로 판정된다.
실시예에 따라, 절연 테이프의 불량, 테이핑 불량 등으로 인해 전면(B), 후면(B), 측면(S) 및/또는 모서리부(R)로 누전이 발생할 수 있다.
이 경우, 각형 배터리의 전면(B) 및 후면(B)으로부터 누전이 발생하여 전후면 플레이트(55)로 전류가 통전되면, 전후면 플레이트(55)에 결합된 누전감지기가 전후면 플레이트(55)로 통전되는 전류를 감지하여, 전면(B) 및/또는 후면(B)에 발생하는 누전을 감지할 수 있게 된다.
또한, 각형 배터리의 측면(S)으로부터 누전이 발생하여 측면 플레이트(45)로 전류가 통전되면, 측면 플레이트(45)에 결합된 누전감지기가 측면 플레이트(45)로 통전되는 전류를 감지하여, 측면(S)에 발생하는 누전을 감지할 수 있게 된다.
도전성 부재(47)는 수평 방향으로 전진되어 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 접촉된다. 도전성 부재(47)는 각형 배터리(C)의 일측면(S)의 각 모서리부(R)에 접촉되어, 모서리부(R) 전체에 대한 누전을 감지한다.
이때, 도전성 부재(47)에 형성된 안착부(471)에 각형 배터리(C)의 모서리부(R)가 안착된다. 또한, 돌출부(472)가 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 밀착되어, 도전성 부재(47)가 각형 배터리(C)의 모서리부(R)에 밀착되게 한다.
각형 배터리의 모서리부(R)로부터 누전이 발생하여 도전성 부재(47)를 통해 측면 플레이트(45)로 전류가 통전되면, 측면 플레이트(45)에 결합된 누전감지기가 측면 플레이트(45)로 통전되는 전류를 감지하여, 모서리부(R)에 발생하는 누전을 감지할 수 있게 된다.
이상, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 메인 프레임 20 : 리프트 모듈
30 : 프로브 모듈 40 : 측면 모듈

Claims (10)

  1. 외관을 형성하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 구비되고, 외주면에 절연 테이프가 부착된 각형 배터리가 안착되는 리프트 모듈; 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 상면에 접촉되어 상기 각형 배터리에 전류를 인가하는 프로브 모듈; 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 전면 및 후면에 접촉되고, 상기 프로브 모듈이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 전면 및 후면으로 통전되는 전류를 감지하는 전후면 모듈; 및 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 각형 배터리의 측면 및 만곡되게 형성된 모서리부에 접촉되고, 상기 프로브 모듈이 상기 각형 배터리에 전류를 인가시키면 상기 각형 배터리의 상기 측면 및 상기 모서리부에 누전이 발생되는 것을 감지하는 측면 모듈; 을 포함하고,
    상기 측면 모듈은, 상기 메인 프레임에 고정 구비되는 측면 프레임; 상기 측면 프레임에 대해 전후진되는 측면 브라켓; 상기 측면 프레임에 구비되고 상기 측면 브라켓을 전후진시키는 측면 무빙유닛; 상기 측면 프레임에 구비되고 상기 측면 브라켓이 전후진 시 상기 측면 브라켓을 가이드하는 측면 가이드; 상기 측면 브라켓에 구비되고, 누전을 감지하는 누전감지기가 결합되고, 상기 각형 배터리의 측면에 접촉되는 측면 플레이트; 상기 측면 플레이트의 일면에 구비되고 상기 전후면 모듈과 대향되게 배치되어, 상기 측면 브라켓과 상기 전후면 모듈을 절연시키는 측면 절연수지; 및 상기 측면 플레이트에 결합되고, 상기 각형 배터리의 상기 모서리부에 밀착되고, 상기 모서리부에 대응되는 안착부가 만곡되어 형성되는 도전성 부재;
    를 포함하는 각형 배터리 절연 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전후면 모듈은,
    상기 메인 프레임에 고정 구비되는 전후면 프레임;
    상기 전후면 프레임에 대해 전후진되는 전후면 브라켓;
    상기 전후면 프레임에 구비되고 상기 전후면 브라켓을 전후진시키는 전후면 무빙유닛;
    상기 전후면 프레임에 구비되고 상기 전후면 브라켓이 전후진 시 상기 전후면 브라켓을 가이드하는 전후면 가이드;
    수평 방향으로 이동되고 누전을 감지하는 누전감지기가 결합되고, 상기 각형 배터리의 전면 및 후면에 접촉되는 전후면 플레이트; 및
    상기 전후면 브라켓과 상기 전후면 플레이트 사이에 구비되어 상기 전후면 브라켓과 상기 전후면 플레이트를 절연시키는 전후면 절연수지;
    를 포함하는 각형 배터리 절연 검사장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 모서리부로 통전되는 전류를 상기 측면 플레이트로 통전시키는 각형 배터리 절연 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 각형 배터리의 일측면의 모서리부에 대응되게 한 쌍이 구비되는 각형 배터리 절연 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 탄성 재질로 형성되는 각형 배터리 절연 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 측면 플레이트에 결합되는 요철부가 돌출되게 형성되는 각형 배터리 절연 검사장치.
  8. 삭제
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KR101261756B1 (ko) 2011-07-15 2013-05-07 세방전지(주) 배터리 검사장치
KR20190011565A (ko) * 2017-07-25 2019-02-07 주식회사 엘지화학 배터리 팩 검사 장치 및 방법
KR20200050697A (ko) * 2018-11-02 2020-05-12 주식회사 엘지화학 두께 및 절연전압 측정을 연속적으로 수행할 수 있는 전지셀 검사 장치

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