KR102569235B1 - 파우치형 전지셀 가압장치 - Google Patents

파우치형 전지셀 가압장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀을 충방전시키는 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치에 있어서, 상기 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치가 설치되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 구비되며, 상기 파우치형 전지셀이 안착되고, 안착된 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 1 전극부가 형성되는 제 1 스테이지; 상기 제 1 스테이지의 상방에 구비되어, 제 1 스테이지에 안착한 파우치형 전지셀을 가압하며, 가압되는 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 2 전극부가 형성된 제 2 스테이지; 상기 제 2 스테이지를 상승 또는 하강시킴으로써, 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀을 가압하는 구동부 및 상기 제 1 스테이지의 하방에 구비되어, 제 2 스테이지의 하강으로 인해 발생되는 가압력의 반대 방향으로 반발력을 형성함으로써, 상기 제 1 스테이지를 상승시키는 상승부를 포함하여, 터미널이 없는 구조를 가진 파우치형 전지셀의 가압장치를 이용함에 있어서 가압장치에 안착된 파우치형 전지셀을 효과적으로 고정시킬 수 있다.

Description

파우치형 전지셀 가압장치 {Pouch-type battery cell pressurization device}
본 발명은 파우치형 전지셀 가압장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 터미널이 없는 구조를 가진 파우치형 전지셀의 충방전용 가압장치를 이용함에 있어, 가압장치에 안착된 파우치형 전지셀을 효과적으로 고정시킴과 동시에 가압시킬 수 있는 파우치형 전지셀 가압장치에 관한 것이다.
최근 들어, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 파우치형 전지셀의 수요가 급격히 증가하고 있다.
구체적으로, 상기 파우치형 전지셀은, 그것이 이용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지셀의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지모듈의 형태로 사용되기도 한다.
예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지셀 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(Portable DVD), 소형 PC(Personal Computer), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지셀들을 포함하는 전지모듈의 사용이 요구되며, 전지모듈은 다수의 단위전지들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다.
또한, 단위전지로서 각형 또는 파우치형 전지셀을 사용하는 경우에는 넓은 면들이 서로 대면하도록 적층한 후 전극단자들을 버스 바 등의 접속부재에 의해 연결하여 용이하게 제조할 수 있다.
따라서, 육면체 구조의 입체형 전지모듈을 제조하는 경우에는 각형 또는 파우치형 전지가 단위전지로서 유리하다.
종래에는 파우치형 전지셀로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 에너지 밀도가 높고 충방전 전위가 높은 리튬이온 전지 및 리튬 폴리머 전지가 많이 사용되고 있으며, 이러한 파우치형 전지셀은 앞에서 설명한 바와 같은 장점으로 인하여 수요가 증가하고 있다.
한편, 파우치형 전지셀은 셀을 조립하는 과정과 전지를 활성화하는 과정을 거쳐 제조되는 바, 전지 활성화 단계에서는 소정의 지그에 파우치형 전지셀을 탑재하고 활성화에 필요한 조건으로 충전을 수행하게 된다.
이를 위해, 파우치형 전지셀을 완성한 후에는 파우치형 전지셀의 성능 평가 또는 활성화를 위해 파우치형 전지셀의 전극 단자들을 충방전용 지그에 거치하여 가압시키는 방법이 이용되고 있으며, 그의 연관된 기술로는 한국등록특허 제10-1488054호 “이차전지의 충방전용 지그” 및 한국등록특허 제10-1428133호 “저저항 충, 방전용 지그”와 같은, 충방전용 지그가 개발되어 있다.
그러나, 종래의 파우치형 전지셀을 충방전시키기 위한 가압장치의 경우, 사용자가 손으로 가압시키는 방식 즉, 수동으로 운용됨으로써, 사용자가 파우치형 전지셀에 어느정도의 힘으로 파우치형 전지셀을 가압해야하는지 확인하기 어렵고, 또한, 가압장치에 거치된 파우치형 전지셀이 제대로 고정되지 못하는 문제점이 발생되었다.
이에 따라, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 파우치형 전지셀을 효과적으로 고정시킴과 동시에, 사용자가 요구하는 적절한 가압력으로 파우치형 전지셀을 가압시킬 수 있는 파우치형 전지셀 가압장치에 관한 기술개발이 절실한 실정이었다.
본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치는, 파우치형 전지셀을 충방전시킴에 있어 효과적인 고정력을 유지할 수 있는 파우치형 전지셀 가압장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀을 충방전시키는 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치에 있어서, 상기 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치가 설치되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 구비되며, 상기 파우치형 전지셀이 안착되고, 안착된 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 1 전극부가 형성되는 제 1 스테이지; 상기 제 1 스테이지의 상방에 구비되어, 제 1 스테이지에 안착한 파우치형 전지셀을 가압하며, 가압되는 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 2 전극부가 형성된 제 2 스테이지; 상기 제 2 스테이지를 상승 또는 하강시킴으로써, 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀을 가압하는 구동부 및 상기 제 1 스테이지의 하방에 구비되어, 제 2 스테이지의 하강으로 인해 발생되는 가압력의 반대 방향으로 반발력을 형성함으로써, 상기 제 1 스테이지를 상승시키는 상승부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상승부는, 상기 베이스의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 구비되는 힌지; 상기 힌지와 결합되어, 힌지를 중심으로 회전하는 고정부재 및 상기 고정부재를 제 1 스테이지의 방향으로 인장시키는 탄성부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 고정부재는, 상기 힌지와 결합되는 결합부로부터 대각선의 각도로 연장되는 경사부 및 상기 경사부의 종단에서, 상기 베이스와 평행한 각도를 가지도록 연장되는 수평부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평부는, 소정의 높이를 가지는 형상으로 구비되며, 수평부의 상면에 구비되는 고정돌기를 포함하고, 상기 제 1 스테이지의 하면에는, 상기 수평부에 마련된 고정돌기가 수용되는 깊이로 함몰되는 수용홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치형 전지셀 가압장치는, 상기 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀의 측면 둘레를 가압함으로써 파우치형 전지셀을 고정시키는 보조고정수단을 더 포함하고, 상기 보조고정수단은, 상기 제 1 스테이지의 수평 길이방향을 따라 구비되며, 파우치형 전지셀의 상, 하측면을 가압하는 제 1 보조고정부 및 상기 제 1 스테이지의 수직 길이방향을 따라 구비되며, 파우치형 전지셀의 좌, 우측면을 가압하는 제 2 보조고정부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치는, 상기 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀에서 도출되는 위치정보를 토대로 제 2 스테이지의 승하강을 제어하는 제 2 스테이지 제어수단을 더 포함하고, 상기 제 2 스테이지 제어수단은, 상기 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀의 위치정보를 감지하는 감지센서 및 상기 제 2 스테이지에 구비되어, 감지센서로부터 도출되는 파우치형 전지셀의 위치정보를 토대로 동작하여 제 2 스테이지의 승하강을 제한하는 브레이크부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 감지센서는, 상기 제 2 스테이지의 하방에 구비되되, 상기 파우치형 전지셀의 테두리 둘레와 상응하는 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 브레이크부는, 상기 제 1 스테이지로부터 수직하게 연장되며, 상기 제 2 스테이지를 관통하도록 구비되는 가이드 프레임 및 상기 가이드 프레임에 의해 관통된 제 2 스테이지에 구비되며, 상기 감지센서와 연동됨으로써, 감지센서를 통해 도출되는 파우치형 전지셀의 위치정보를 토대로 가이드 프레임을 가압하도록 동작하여 제 2 스테이지의 하강을 중단시키는 브레이크 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치는, 터미널이 없는 구조를 가진 파우치형 전지셀의 가압장치를 이용함에 있어, 가압장치에 안착된 파우치형 전지셀을 효과적으로 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 다른 파우치형 전지셀 가압장치는, 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀의 측면 테두리를 가압시킴으로써, 제 2 스테이지에 형성된 제 2 전극부와 함께, 제 1 전극부의 중심 위치로 파우치형 전지셀을 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치는, 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀이 정상적인 위치에 위치되지 않았을 경우, 제 2 스테이지의 하강을 중지시킴으로써 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀의 파손을 예방할 수 있는 장점을 가진다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치의 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치의 저면도이다.
도 3 의 (a) 및 (b) 는 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치의 작동예시도이다.
도 4 는 상승부의 구성을 자세히 보여주기 위한 예시도이다.
도 5 는 고정돌기가 형성된 고정부재와 수용홈이 형성된 제 1 스테이지의 예시도이다.
도 6 은 보조고정수단이 구비된 파우치형 전지셀 가압장치의 예시도이다.
도 7 의 (a) 및 (b) 는 보조고정수단의 작동예시도이다.
도 8 은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 스테이지 제어수단이 구비된 파우치형 전지셀 가압장치의 예시도이다.
도 9 는 도 8 의 저면도이다.
도 10 은 제 2 스테이지에 구비된 브레이크부의 투영사시도이다.
도 11 의 (a) 및 (b) 는 브레이크부의 작동예시도이다.
도 12 의 (a) 는 미끄럼방지부재가 구비된 브레이크 패드의 예시도이고, (b) 는 마찰부가 형성된 브레이크 패드의 예시도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치(1)에 관하여 첨부된 도면 1 내지 12 를 기초로 상세하게 설명하면서 구체적인 실시 예를 함께 살펴보도록 한다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치의 예시도이고, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치의 저면도이며, 도 3 의 (a) 및 (b) 는 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치의 작동예시도이고, 도 4 는 상승부의 구성을 자세히 보여주기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀(P)을 충방전시키는 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치(1)는, 베이스(10), 제 1 스테이지(100), 제 2 스테이지(200), 구동부(300) 및 상승부(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 베이스(10)는, 본 발명의 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치(1)가 설치되는 설치면에 고정되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 베이스(10)의 소정 위치에는, 수직으로 길이를 갖도록 형성되는 수직프레임(11)이 구비될 수 있다.
이때, 상기 수직프레임(11)은, 이후 서술될 제 2 스테이지(200)와 구동부(300)가 가진 하중을 용이하게 견딜 수 있도록, 적절한 강성과 강도를 가지는 강철의 소재로 형성될 수 있으나, 상기 수직프레임(11)을 이루는 강철의 소재는, 가장 바람직한 소재 중 하나일 뿐, 제 2 스테이지(200)의 하중을 견딜 수 있는 강도와 강성을 가지는 소재가 모두 이용될 수 있다.
또한, 상기 수직프레임(11)에는, 구동부(300)로부터 제 2 스테이지(200)로 수직하게 연장되어, 제 2 스테이지(200)에 결속된 유동부를 가이드함으로써, 제 2 스테이지(200)의 승하강운동을 가이드할 수 있는 구속부재(12)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제 1 스테이지(100)는, 상기 베이스(10)의 상부에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 스테이지(100)에는, 파우치형 전지셀(P)이 안착 및 거치되어, 안착된 파우치형 전지셀(P)을 충방전시킬 수 있는 제 1 전극부(110)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극부(110)는, 제 1 스테이지(100)에 마련되는 전원인가수단을 통해 파우치형 전지셀(P)을 충방전시킬 수 있는 전원을 인가받을 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극부(110)는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지(100)에 안착되는 파우치형 전자셀(P)이 가진 두께의 중간 높이와 상응하는 높이로 함몰되도록 형성된 함몰부(101)의 내측면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 제 2 스테이지(200)는, 상기 제 2 스테이지(200)의 상방에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 2 스테이지(200)는, 구동부(300)에 의해 승하강 운동함으로써 상기 제 1 스테이지(100)에 안착한 파우치형 전지셀(P)을 가압할 수 있으며, 이때, 상기 제 2 스테이지(200)에는, 가압되는 파우치형 전지셀(P)을 충방전시키기 위한 제 2 전극부(210)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극부(210)는, 제 2 스테이지(200)에 마련되는 전원인가수단을 통해 파우치형 전지셀(P)을 충방전시킬 수 있는 전원을 인가받을 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극부(210)는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제 2 스테이지(100)로 인해 가압되는 파우치형 전자셀(P)이 가진 두께의 중간 높이와 상응하는 높이로 함몰되도록 형성되는 함몰부(202)의 내측면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 구동부(300)는, 상기 제 2 스테이지(200)를 상기 제 1 스테이지(100)의 방향으로 승하강시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 구동부(300)는, 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 사용자가 손잡이를 조작하여 회전킴으로써 손잡이의 회전 운동을 수직운동으로 변형시키는 형식으로 운용되거나, 사용자의 입력값을 입력받아 동작하는 스위치를 통해 제 2 스테이지(200)를 승하강시킬 수 있는 유압 실린더의 구성으로 구비될 수도 있다.
그러나, 상기 도면에 도시된 구동부(300)의 작동방식은 이해를 돕기 위한 하나의 실시 예일 뿐, 제 2 스테이지(200)를 승하강시킬 수 있는 기계적 수단이 모두 이용될 수 있다.
또한, 상기 상승부(400)는, 상기 제 1 스테이지(100)를 상기 제 2 스테이지(200)의 방향으로 상승시킬 수 있다.
구체적으로, 상승부(400)는, 상기 제 1 스테이지(100)의 하방에 구비될 수 있으며, 제 2 스테이지(200)의 하강으로 인해 발생되는 가압력의 반대 방향으로 반발력을 형성함으로써, 상기 제 1 스테이지(100)를 상승시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 상승부(400)는, 힌지(410), 고정부재(420), 탄성부재(430)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 힌지(410)는, 상기 베이스(10)의 상측에 복수개로 구비되되, 짝수개가 구비될 수 있으며, 상기 복수의 힌지(410)끼리 서로 마주보는 위치에 구비될 수 있다.
또한, 상기 고정부재(420)는, 상기 힌지(410)와 결합되어, 힌지(410)를 중심으로 회전운동할 수 있다.
여기서, 상기 고정부재(420)는, 소정의 길이와 면적을 가지는 프레임의 형상으로 구비될 수 있으며, 이때, 상기 고정부재(420)는, 경사부(421) 및 수평부(422)의 구간을 가지도록 형성될 수 있다.
먼저, 상기 경사부(421)는, 상기 힌지(410)와 결합되는 결합부로부터 대각선의 각도로 소정 길이 연장될 수 있다.
또한, 상기 수평부(420)는, 상기 경사부(421)의 종단으로부터, 상기 베이스(10)와 평행한 각도를 가지도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 탄성부재(430)는, 탄성력으로 하여 상기 고정부재(420)를 제 1 스테이지(100)의 방향으로 인장시킬 수 있으며, 가장 바람직한 탄성부재(430)의 구성은 고강도의 탄성 스프링의 구성이 이용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀의 충방전용 가압장치(1)는, 가압장치에 안착된 파우치형 전지셀(P)을 효과적으로 고정시킬 수 있음과 동시에, 제 2 스테이지(200)가 하강하여 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(100)을 누르는 와중, 제 1 스테이지(100)에 구비되는 상승부(400)로 하여금, 파우치형 전지셀(P)에 보다 강한 압착력을 형성할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 도 5 는 고정돌기가 형성된 고정부재와 수용홈이 형성된 제 1 스테이지의 예시도이다.
도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수평부(422)는, 고정돌기(423)를 포함하고, 제 1 스테이지(100)는, 수용홈(120)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 고정돌기(423)는, 앞서 상술되었던 수평부(422)의 길이방향 또는 높이 방향을 따라 소정의 높이를 가지는 돌기의 형상으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 수용홈(120)은, 상기 제 1 스테이지(100)의 하면에 구비될 수 있으며, 상기 수용홈(120)은, 상기 고정돌기(423)와 상응하는 위치에서, 고정돌기(423)가 수용될 수 있는 깊이로 함몰되는 형상으로 구비될 수 있다.
이때, 상기 수용홈(120)이 고정돌기(423)를 수용하기 위해 형성되는 직경은, 고정돌기(423)가 가진 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있으며, 이는, 수평부(422)의 동작에 영향을 주는 힌지(410)와 탄성부재(430)에 의해 각도가 가변될 시, 고정돌기(423)와 수용홈(120)이 꽉 끼워 맞춰지는 방식으로 구비될 경우 반발력으로 인해 고정돌기(423)가 파손되는 문제를 해소하기 위함이다.
이에 따라, 상승부(400)의 수평부(422)에 안착된 제 1 스테이지(100)의 이탈을 방지할 수 있으며, 제 1 스테이지(100)를 보다 안정적으로 상승시킬 수 있는 장점을 가진다.
또한, 도 6 은 보조고정수단이 구비된 파우치형 전지셀 가압장치의 예시도이며, 도 7 의 (a) 및 (b) 는 보조고정수단의 작동예시도이다.
도 6 내지 도 7 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치(1)는, 상기 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(P)의 측면 둘레를 가압함으로써 파우치형 전지셀(P)을 고정시키는 보조고정수단(500)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 보조고정수단(500)은, 제 1 보조고정부(510) 및 제 2 보조고정부(520)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제 1 보조고정부(510)는, 상기 제 1 스테이지(100)의 수평 길이방향을 따라 구비되며, 파우치형 전지셀(P)의 상, 하측면을 가압할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 보조고정부(510)는, 제 1 고정판(511), 제 1 연장부재(512) 및 제 1 가압판(513)을 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제 1 고정판(511)은, 도 7 에 도시된 바와 같이 상기 제 1 스테이지(100) 상, 하측면에 한쌍으로 구비될 수 있으며, 수평 길이방향을 따라 제 1 스테이지(100)에 고정되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 연장부재(512)는, 상기 제 1 고정판(511)의 내측 측면에 구비될 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 한쌍으로 구비되는 제 1 고정판(511)이 서로 마주보는 면에 구비될 수 있다.
이때, 상기 제 1 연장부재(512)는, 상승부(400)를 이루는데 구비되었던 고강도의 스프링이 복수개로 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 가압판(513)은, 상기 제 1 연장부재(512)의 종단에 구비될 수 있으며, 상기 제 1 가압판(513)은, 상기 제 1 연장부재(512)에 의해 파우치형 전지셀(P)이 위치한 내측방향으로 연장되거나, 또는, 제 1 고정판(511)의 방향으로 수축될 수 있다.
또한, 상기 제 2 보조고정부(520)는, 상기 제 2 스테이지(200)의 수직 길이방향을 따라 구비되어, 파우치형 전지셀(P)의 좌, 우측면을 가압하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 보조고정부(520)는, 제 2 고정판(521), 제 2 연장부재(522) 및 제 2 가압판(523)을 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제 2 고정판(521)은, 도 7 에 도시된 바와 같이 상기 제 1 스테이지(100) 좌, 우 측면에 한쌍으로 구비될 수 있으며, 수직 길이방향을 따라 고정되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 2 연장부재(522)는, 상기 제 2 고정판(521)의 내측 측면에 구비될 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 한쌍으로 구비되는 제 2 고정판(521)이 서로 마주보는 면에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 2 가압판(523)은, 상기 제 2 연장부재(522)의 종단에 구비될 수 있으며, 상기 제 2 가압판(523)은, 상기 제 2 연장부재(522)에 의해 파우치형 전지셀(P)이 위치한 내측방향으로 연장 또는 제 2 고정판(521)의 방향으로 수축할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 다른 파우치형 전지셀 가압장치(1)는, 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(P)의 측면을 가압시킴으로써, 제 2 스테이지(200)에 형성된 제 2 전극부(210)와 함께, 제 1 전극부(110)의 중심 위치로 파우치형 전지셀(P)을 고정시킬 수 있다.
또한, 도 8 은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 스테이지 제어수단이 구비된 파우치형 전지셀 가압장치의 예시도이고, 도 9 는 도 8 의 저면도이며, 도 10 은 제 2 스테이지에 구비된 브레이크부의 투영사시도이고, 도 11 의 (a) 및 (b) 는 브레이크부의 작동예시도이다.
도 8 내지 도 11 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치(1)는, 상기 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(P)에서 도출되는 위치정보를 토대로 제 2 스테이지(200)의 승하강을 제어하는 제 2 스테이지 제어수단(600)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 스테이지 제어수단(600)은, 감지센서(610) 및 브레이크부(620)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 감지센서(610)는, 상기 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(P)의 위치정보를 감지할 수 있다.
구체적으로, 상기 감지센서(610)는, 상기 제 2 스테이지(200)의 하방에 구비될 수 있다.
또한, 상기 감지센서(610)는, 상기 파우치형 전지셀(P)의 테두리 둘레와 상응하는 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 브레이크부(620)는, 상기 제 2 스테이지(200)에 구비될 수 있다.
또한, 상기 브레이크부(620)는, 감지센서(610)로부터 도출되는 파우치형 전지셀(P)의 위치정보를 토대로 동작함으로써, 제 2 스테이지(200)의 승하강운동을 제한할 수 있다.
이를 위해, 상기 브레이크부(620)는, 가이드 프레임(621) 및 브레이크 부재(622)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 가이드 프레임(621)은, 상기 제 1 스테이지(100)로부터 수직하게 연장되며, 상기 제 2 스테이지(200)를 관통하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 브레이크 부재(622)는, 도 8 에 도시된 바와 같이 상기 가이드 프레임(621)에 의해 관통되는 제 2 스테이지(200)의 상방에 구비될 수 있으나, 제 2 스테이지(200)의 내부 또는 제 2 스테이지(200)의 하방에 구비될 수 있다.
또한, 상기 브레이크 부재(622)는, 상기 감지센서(610)와 연동됨으로써, 감지센서(610)를 통해 도출되는 파우치형 전지셀(P)의 위치정보를 토대로 가이드 프레임(621)을 가압하도록 동작함으로써 제 2 스테이지(200)의 하강을 중단시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 브레이크 부재(622)는, 제 2 스테이지(200)의 하방에 구비된 브레이크 하우징(623), 브레이크 실린더(624) 및 브레이크 패드(625)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 브레이크 하우징(623)은, 전체적인 형상이 원통형을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 브레이크 실린더(624)는, 상기 브레이크 하우징(623)의 내주면에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 브레이크 실린더(624)는, 도 10 및 도 11 에 도시된 바와 같이 브레이크 하우징(623)의 내주면을 따라 일정한 간격으로 고정될 수 있다.
또한, 상기 브레이크 패드(65)는, 상기 브레이크 실린더(624)와 결합되어, 가이드 프레임(621)을 감싸는 형상으로 마련될 수 있다.
한편, 도 12 의 (a) 는 미끄럼방지부재가 구비된 브레이크 패드의 예시도이고, (b) 는 마찰부가 형성된 브레이크 패드의 예시도이다.
도 12 를 참조하면, 상기 브레이크 패드(625)가 가이드 프레임(621)과 맞닿는 면에는, 미끄럼방지부재(626) 또는 돌출부와 오목부가 반복되는 형상으로 마련되는 마찰부(627)가 형성될 수 있다.
먼저, 상기 미끄럼방지부재(626)의 구성은, 큰마찰계수를 가지는 고무 또는 실리카재질의 합성고무가 이용될 수 있다.
또한, 상기 브레이크 패드(625)에 마찰부(627)가 형성될 경우, 상기 가이드 프레임(621)의 표면에는 마찰부(627)와 상응하는 패턴의 돌출부와 오목부가 테두리 둘레를 따라 형성될 수 있다.
이는, 가이드 프레임(621)과 직접 맞닿는 브레이크 패드(625)의 접촉 면적을 넓게 형성함으로써, 보다 효과적으로 제 2 스테이지(200)의 하강을 중지시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치(1)는, 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(P)이 정상적인 위치에 위치되지 않았을 경우, 제 2 스테이지(200)의 하강을 중지시킴으로써, 제 1 스테이지(100)에 안착된 파우치형 전지셀(P)의 파손을 예방할 수 있는 장점을 가진다.
이상으로 첨부된 도면 1 내지 12 를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 파우치형 전지셀 가압장치(1)를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
1: 파우치형 전지셀 가압장치
10 : 베이스 11 : 수직프레임
12 : 구속부재 100 : 제 1 스테이지
101 : 제 1 스테이지 함몰부 110 : 제 1 전극부
120 : 수용홈 200 : 제 2 스테이지
201 : 제 2 스테이지 함몰부 210 : 제 2 전극부
300 : 구동부 400 : 상승부
410 : 힌지 420 : 고정부재
421 : 경사부 422 : 수평부
423 : 고정돌기 430 : 탄성부재
500 : 보조고정수단 510 : 제 1 보조고정부
511 : 제 1 고정판 512 : 제 1 연장부재
513 : 제 1 가압판 520 : 제 2 보조고정부
521 : 제 2 고정판 522 : 제 2 연장부재
523 : 제 2 가압판 600 : 제 2 스테이지 제어수단
610 : 감지센서 620 : 브레이크부
621 : 가이드 프레임 622 : 브레이크 부재
623 : 브레이크 하우징 624 : 브레이크 실린더
625 : 브레이크 패드 626 : 미끄럼방지부재
627 : 마찰부

Claims (8)

  1. 파우치형 전지셀을 충방전시키는 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치에 있어서,
    상기 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치가 설치되는 베이스;
    상기 베이스의 상부에 구비되며, 상기 파우치형 전지셀이 안착되고, 안착된 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 1 전극부가 형성되는 제 1 스테이지;
    상기 제 1 스테이지의 상방에 구비되어, 제 1 스테이지에 안착한 파우치형 전지셀을 가압하며, 가압되는 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 2 전극부가 형성된 제 2 스테이지;
    상기 제 2 스테이지를 상승 또는 하강시킴으로써, 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀을 가압하는 구동부 및
    상기 제 1 스테이지의 하방에 구비되어, 제 2 스테이지의 하강으로 인해 발생되는 가압력의 반대 방향으로 반발력을 형성함으로써, 상기 제 1 스테이지를 상승시키는 상승부를 포함하고,
    상기 상승부는,
    상기 베이스의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 구비되는 힌지;
    상기 힌지와 결합되어, 힌지를 중심으로 회전하는 고정부재 및
    상기 고정부재를 제 1 스테이지의 방향으로 인장시키는 탄성부재를 포함하고,
    상기 고정부재는,
    상기 힌지와 결합되는 결합부로부터 대각선의 각도로 연장되는 경사부 및
    상기 경사부의 종단에서, 상기 베이스와 평행한 각도를 가지도록 연장되는 수평부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀 가압장치
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평부는,
    소정의 높이를 가지는 형상으로 구비되며, 수평부의 상면에 구비되는 고정돌기를 포함하고,
    상기 제 1 스테이지의 하면에는,
    상기 수평부에 마련된 고정돌기가 수용되는 깊이로 함몰되는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀 가압장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치형 전지셀 가압장치는,
    상기 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀의 측면 둘레를 가압함으로써 파우치형 전지셀을 고정시키는 보조고정수단을 더 포함하고,
    상기 보조고정수단은,
    상기 제 1 스테이지의 수평 길이방향을 따라 구비되며, 파우치형 전지셀의 상, 하측면을 가압하는 제 1 보조고정부 및
    상기 제 1 스테이지의 수직 길이방향을 따라 구비되며, 파우치형 전지셀의 좌, 우측면을 가압하는 제 2 보조고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀 가압장치
  6. 파우치형 전지셀을 충방전시키는 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치에 있어서,
    상기 파우치형 전지셀 충방전용 가압장치가 설치되는 베이스;
    상기 베이스의 상부에 구비되며, 상기 파우치형 전지셀이 안착되고, 안착된 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 1 전극부가 형성되는 제 1 스테이지;
    상기 제 1 스테이지의 상방에 구비되어, 제 1 스테이지에 안착한 파우치형 전지셀을 가압하며, 가압되는 파우치형 전지셀을 충방전시키는 제 2 전극부가 형성된 제 2 스테이지;
    상기 제 2 스테이지를 상승 또는 하강시킴으로써, 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀을 가압하는 구동부 및
    상기 제 1 스테이지의 하방에 구비되어, 제 2 스테이지의 하강으로 인해 발생되는 가압력의 반대 방향으로 반발력을 형성함으로써, 상기 제 1 스테이지를 상승시키는 상승부를 포함하고,
    상기 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀에서 도출되는 위치정보를 토대로 제 2 스테이지의 승하강을 제어하는 2 스테이지 제어수단을 더 포함하고,
    상기 제 2 스테이지 제어수단은,
    상기 제 1 스테이지에 안착된 파우치형 전지셀의 위치정보를 감지하는 감지센서 및
    상기 제 2 스테이지에 구비되어, 감지센서로부터 도출되는 파우치형 전지셀의 위치정보를 토대로 동작하여 제 2 스테이지의 승하강을 제한하는 브레이크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀 가압장치
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감지센서는,
    상기 제 2 스테이지의 하방에 구비되되,
    상기 파우치형 전지셀의 테두리 둘레와 상응하는 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 가압장치
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 브레이크부는,
    상기 제 1 스테이지로부터 수직하게 연장되며, 상기 제 2 스테이지를 관통하도록 구비되는 가이드 프레임 및
    상기 가이드 프레임에 의해 관통되는 제 2 스테이지에 구비되며, 상기 감지센서와 연동됨으로써, 감지센서를 통해 도출되는 파우치형 전지셀의 위치정보를 토대로 가이드 프레임을 가압하도록 동작하여 제 2 스테이지의 하강을 중단시키는 브레이크 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀의 가압장치
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