KR102603374B1 - 이차전지 셀 클램프 - Google Patents

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Abstract

이차전지 셀의 제조 공정 및 이송 과정에서 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있는 이차전지 셀 클램프에 관한 것으로, 배터리 셀의 일측을 고정시키는 이차전지 셀 클램프로서, 회전축에 관통되어 소정 방향으로 회전하는 몸체부, 상기 몸체부의 일측으로부터 돌출되어 상기 배터리 셀에 접촉되는 접촉부, 그리고 상기 접촉부의 끝단을 둘러싸도록 배치되는 탄성부를 포함하고, 상기 탄성부는, 상기 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀, 그리고 상기 삽입홀 내측에 형성되어 상기 접촉부와 체결되는 체결홈을 포함하며, 상기 접촉부는, 상기 탄성부의 체결홈에 삽입되는 체결돌기가 형성될 수 있다.

Description

이차전지 셀 클램프{SECONDARY BATTERY CELL CLAMP}
본 발명은 이차전지 셀 클램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차전지 셀의 제조 공정 및 이송 과정에서 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있는 이차전지 셀 클램프에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지 제조 방법은, 전극 조립체를 전해액과 함께 케이스에 수납하는 패키징 공정과, 패키징된 이차전지를 미리 정해진 시간만큼 에이징하는 에이징 공정과, 패키징 공정과 에이징 공정 중에 이차전지의 내부에서 발생한 내부 가스를 외부로 배출시키는 1차 디개싱 공정과, 이차전지에 대한 최초의 충방전을 실시하여 이차전지를 활성화시키는 충방전 공정과, 이차전지의 활성화 중에 발생한 내부 가스를 외부로 배출시키는 2차 디개싱 공정을 포함할 수 있다.
이처럼, 이차전지 셀은, 일련의 제조 공정들을 수행하기 위하여 현재 공정이 완료되면 다음 공정을 위해 다음 작업 공간으로 이송될 수 있다.
이차전지 셀은, 제조 공정 및 이송 과정 중에 진동 등과 같은 외부 환경 조건에 의해 정위치에서 이탈될 수 있으므로 클램프를 통해 이차전지 셀을 고정시켜 줌으로써, 이차전지 셀의 이탈을 방지하고 있다.
하지만, 이차전지 셀의 커버에는, 디개싱 등과 같은 제조 공정 중에 발생되는 전해 물질 등에 의해 오염되어 있으므로 이차전지 셀의 커버에 접촉되는 클램프의 접촉 부분을 부식시키고 클램프의 수명을 단축시키며 잦은 클램프 교체로 인한 경제적 손실이 증가하고 공정 시간을 지연시키는 문제가 있었다.
따라서, 향후, 내식성이 개선되고 수명이 연장되며 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있는 이차전지 셀 클램프의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0101145호(2020년 8월 27일)
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀과 삽입홀 내측에 형성되어 접촉부의 체결돌기와 체결되는 체결홈을 포함하는 탄성 부재를 형성함으로써, 내식성이 개선되고 수명이 연장되며 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있는 이차전지 셀 클램프를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 이차전지 셀 클램프는, 배터리 셀의 일측을 고정시키는 이차전지 셀 클램프로서, 회전축에 관통되어 소정 방향으로 회전하는 몸체부, 상기 몸체부의 일측으로부터 돌출되어 상기 배터리 셀에 접촉되는 접촉부, 그리고 상기 접촉부의 끝단을 둘러싸도록 배치되는 탄성부를 포함하고, 상기 탄성부는, 상기 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀, 그리고 상기 삽입홀 내측에 형성되어 상기 접촉부와 체결되는 체결홈을 포함하며, 상기 접촉부는, 상기 탄성부의 체결홈에 삽입되는 체결돌기가 형성될 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 탄성부는, 쇼어 경도(shore hardness)가 65 ~ 85를 갖는 탄성 부재로 이루어질 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 탄성부는, 상기 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀의 단면이 다각형 형상을 가질 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 탄성부는, 상기 배터리 셀을 향하는 상기 삽입홀의 출구면, 상기 몸체부를 향하는 상기 삽입홀의 입구면, 그리고 상기 삽입홀의 출구면과 입구면 사이에 내측에 위치하는 체결홈을 포함하고, 상기 삽입홀의 출구면의 내면적은, 상기 삽입홀의 입구면의 내면적보다 더 작을 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 삽입홀의 출구면은, 상기 배터리 셀을 향하는 접촉부의 끝단면에 대해 동일 선상에 위치할 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 삽입홀의 입구면은, 상기 몸체부의 끝단을 둘러싸도록 상기 몸체부의 끝단 일부가 삽입될 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 삽입홀의 입구면의 내면적은, 상기 몸체부의 끝단면의 외면적과 동일하고, 상기 삽입홀의 입구면과 체결홈 사이의 내면적은, 상기 삽입홀의 입구면의 내면적과 동일할 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 탄성부는, 상기 삽입홀의 출구면이 위치하는 영역의 두께가 상기 체결홈이 위치하는 영역의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 접촉부의 체결 돌기는, 상기 몸체부에 인접하여 배치될 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 접촉부는, 단면이 다각형 형상을 가질 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 접촉부는, 상기 몸체부의 회전축이 관통하는 방향에 대해 수직한 방향으로 돌출될 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 몸체부는, 상기 회전축이 관통하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 중심축은, 상기 접촉부의 돌출 방향에 대해 수직할 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 접촉부와 탄성부는, 상기 배터리 셀의 측면들 중 리드탭이 위치하는 측면을 제외한 다른 측면에 접촉되어 상기 배터리 셀을 고정시킬 수 있다.
이차전지 셀 클램프의 대안적인 실시예에서, 상기 접촉부와 탄성부는, 상기 배터리 셀 주변의 커버 부재에 접촉될 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀과 삽입홀 내측에 형성되어 접촉부의 체결돌기와 체결되는 체결홈을 포함하는 탄성 부재를 형성함으로써, 내식성이 개선되고 수명이 연장되며 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 외관을 보여주는 도면이다.
도 2는, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 측면을 보여주는 도면이다.
도 3은, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 평면을 보여주는 도면이다.
도 4는, 도 3의 A-A 선상의 단면을 보여주는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 접촉부 및 탄성부를 보여주는 도면이다.
도 6은, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 배터리 셀 고정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 외관을 보여주는 도면이고, 도 2는, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 측면을 보여주는 도면이며, 도 3은, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 평면을 보여주는 도면이고, 도 4는, 도 3의 A-A 선상의 단면을 보여주는 도면이며, 도 5는, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 접촉부 및 탄성부를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이차전지 셀 클램프(1)는, 회전축에 관통되어 소정 방향으로 회전하는 몸체부(10), 몸체부(10)의 일측으로부터 돌출되어 배터리 셀에 접촉되는 접촉부(20), 그리고 접촉부(20)의 끝단을 둘러싸도록 배치되는 탄성부(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 몸체부(10)는, 회전축이 관통하는 관통홀(12)이 형성되고, 관통홀(12)의 중심축은, 접촉부(20)의 돌출 방향에 대해 수직할 수 있다.
그리고, 접촉부(20)는, 탄성부(30)의 체결홈(36)에 삽입되는 체결돌기(22)가 형성될 수 있다.
여기서, 접촉부(20)의 체결 돌기(22)는, 몸체부(10)에 인접하여 배치될 수 있다.
그 이유는, 접촉부(20)의 끝단에 위치하는 탄성부(30)의 두께를 두껍게 유지하여 내식성을 향상시키고, 안정적으로 탄성부(30)를 고정시키기 위함이다.
또한, 접촉부(20)는, 단면이 다각형 형상을 가질 수 있다.
그 이유는, 배터리 셀과의 접촉면을 늘려 배터리 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있기 때문이다.
일 예로, 접촉부(20)는, 단면이 사각형 형상을 가질 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
또한, 접촉부(20)는, 몸체부(10)의 회전축이 관통하는 방향에 대해 수직한 방향으로 돌출될 수 있다.
다음, 탄성부(30)는, 접촉부(20)의 끝단이 삽입되는 삽입홀과, 삽입홀 내측에 형성되어 접촉부(20)와 체결되는 체결홈(36)을 포함할 수 있다.
여기서, 탄성부(30)는, 쇼어 경도(shore hardness)가 약 65 ~ 약 85를 갖는 탄성 부재로 이루어질 수 있다.
그 이유는, 쇼어 경도가 약 65 미만이면 전해물질 등에 의해 부식되기 쉽고, 쇼어 경도가 약 85 초과이면 경도가 너무 높아 미끄러지기 쉬워 배터리 셀의 고정이 어려울 수 있기 때문에 전해물질 등에 의한 탄성부의 내식성을 개선시키고 수명을 연장시키기 위함이다.
일 예로, 탄성부(30)는, 실리콘 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 스틸렌부타디엔 고무, 부틸고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 엘라스토머, 스판덱스, 라이크라, 크롤로프렌 중 적어도 어느 하나를 포함하는 탄성 부재로 이루어질 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 탄성부(30)는, 접촉부(20)의 끝단이 삽입되는 삽입홀의 단면이 다각형 형상을 가질 수 있다.
그 이유는, 배터리 셀을 안정적으로 고정시키기 위함이다.
일 예로, 탄성부(30)는, 접촉부(20)의 끝단이 삽입되는 삽입홀의 단면이 사각형 형상을 가질 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
그리고, 탄성부(30)는, 배터리 셀을 향하는 삽입홀의 출구면(32), 몸체부(10)를 향하는 삽입홀의 입구면(34), 그리고 삽입홀의 출구면(32)과 입구면(34) 사이에 내측에 위치하는 체결홈(36)을 포함할 수 있다.
여기서, 삽입홀의 출구면(32)의 내면적은, 삽입홀의 입구면(34)의 내면적보다 더 작을 수 있다.
그 이유는, 접촉부(20)의 끝단에 위치하는 탄성부(30)의 두께를 두껍게 유지하여 내식성을 향상시키고, 접촉부(20)에 안정적으로 밀착시키기 위함이다.
또한, 삽입홀의 출구면(32)은, 배터리 셀을 향하는 접촉부(20)의 끝단면(24)에 대해 동일 선상에 위치할 수 있다.
여기서, 삽입홀의 출구면(32)의 내면적은, 배터리 셀을 향하는 접촉부(20)의 끝단면(24)의 외면적과 동일할 수 있다.
또한, 삽입홀의 입구면(34)은, 몸체부(10)의 끝단을 둘러싸도록 몸체부(10)의 끝단 일부가 삽입될 수 있다.
그리고, 삽입홀의 입구면(34)의 내면적은, 몸체부(10)의 끝단면(14)의 외면적과 동일하고, 삽입홀의 입구면(34)과 체결홈(36) 사이의 내면적은, 삽입홀의 입구면(34)의 내면적과 동일할 수 있다.
여기서, 삽입홀의 입구면(34)과 체결홈(36) 사이의 내면적은, 접촉부(20)의 체결돌기(22)와 몸체부(10) 사이에 위치하는 접촉부(20)의 외면적과 동일할 수 있다.
이어, 탄성부(30)는, 삽입홀의 출구면(32)이 위치하는 영역의 두께가 체결홈(36)이 위치하는 영역의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
그 이유는, 접촉부(20)의 끝단에 위치하는 탄성부(30)의 두께를 두껍게 유지하여 내식성을 향상시키고, 접촉부(20)에 안정적으로 밀착시키기 위함이다.
다음, 탄성부(30)는, 삽입홀의 출구면(32)이 위치하는 영역의 두께가 체결홈(36)과 삽입홀의 입구면(34) 사이에 위치하는 영역의 두께와 동일할 수 있다.
또한, 탄성부(30)는, 삽입홀의 입구면(34)이 위치하는 영역의 두께가 체결홈(36)이 위치하는 영역의 두께와 동일할 수 있다.
그리고, 접촉부(20)와 탄성부(30)는, 배터리 셀의 측면들 중 리드탭이 위치하는 측면을 제외한 다른 측면에 접촉되어 배터리 셀을 고정시킬 수 있다.
일 예로, 접촉부(20)와 탄성부(30)는, 배터리 셀 주변의 커버 부재에 접촉될 수 있다.
이처럼, 본 발명은, 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀과 삽입홀 내측에 형성되어 접촉부의 체결돌기와 체결되는 체결홈을 포함하는 탄성 부재를 형성함으로써, 내식성이 개선되고 수명이 연장되며 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있다.
도 6은, 본 발명에 따른 이차전지 셀 클램프의 배터리 셀 고정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이차전지 셀 클램프(1)는, 이송 장치에 연결되어 배터리 셀(50)을 안정적으로 고정시키기 위하여 회전하여 배터리 셀(50)에 접촉될 수 있다.
일 예로, 배터리 셀(50)이 이송 플레이트(70)에 안착되어 다음 공정을 위하여 이송될 때, 본 발명의 이차전지 셀 클램프은, 이송 장치에 의해 배터리 셀(50)이 안착된 이송 플레이트(70)로 이동될 수 있다.
그리고, 본 발명의 이차전지 셀 클램프(1)가 배터리 셀(50)이 안착된 이송 플레이트(70)의 주변에 위치하면, 이차전지 셀 클램프(1)는, 회전축(40)에 의해 몸체부(10)가 회전되고 그에 상응하여 몸체부(10)로부터 돌출된 접촉부(20)도 동시에 회전할 수 있다.
이어, 이차전지 셀 클램프(1)의 접촉부(20) 끝단에 배치된 탄성부(30)가 배터리 셀(50)의 가장자리 영역에 접촉되어 배터리 셀(50)을 고정시킬 수 있다.
여기서, 접촉부(20)와 탄성부(30)는, 배터리 셀(50)의 측면들 중 리드탭이 위치하는 측면을 제외한 다른 측면에 접촉되어 배터리 셀(50)을 고정시킬 수 있다.
일 예로, 접촉부(20)와 탄성부(30)는, 배터리 셀(50) 주변의 커버 부재(60)에 접촉될 수 있다.
다음, 배터리 셀(50)이 다음 공정을 위한 작업 공간으로 이송이 완료되면 본 발명의 이차전지 셀 클램프(1)는, 이송 장치에 의해 배터리 셀(50)로부터 이격되어 원위치로 이동될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀과 삽입홀 내측에 형성되어 접촉부의 체결돌기와 체결되는 체결홈을 포함하는 탄성 부재를 형성함으로써, 내식성이 개선되고 수명이 연장되며 이차전지 셀을 안정적으로 고정시킬 수 있다.
이상에서 본 발명들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 이차전지 셀 클램프
10: 몸체부
12: 관통홀
20: 접촉부
22: 체결 돌기
30: 탄성부
32: 삽입홀의 출구면
34: 삽입홀의 입구면
36: 체결홈
40: 회전축
50: 배터리 셀
60: 커버 부재
70: 이송 플레이트

Claims (10)

  1. 배터리 셀의 일측을 고정시키는 이차전지 셀 클램프에 있어서,
    회전축에 관통되어 소정 방향으로 회전하는 몸체부;
    상기 몸체부의 일측으로부터 돌출되어 상기 배터리 셀에 접촉되는 접촉부; 그리고,
    상기 접촉부의 끝단을 둘러싸도록 배치되는 탄성부를 포함하고,
    상기 탄성부는,
    상기 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀; 그리고,
    상기 삽입홀 내측에 형성되어 상기 접촉부와 체결되는 체결홈을 포함하며,
    상기 접촉부는,
    상기 탄성부의 체결홈에 삽입되는 체결돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성부는,
    쇼어 경도(shore hardness)가 65 ~ 85를 갖는 탄성 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성부는,
    상기 접촉부의 끝단이 삽입되는 삽입홀의 단면이 다각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성부는,
    상기 배터리 셀을 향하는 상기 삽입홀의 출구면;
    상기 몸체부를 향하는 상기 삽입홀의 입구면; 그리고,
    상기 삽입홀의 출구면과 입구면 사이에 내측에 위치하는 체결홈을 포함하고,
    상기 삽입홀의 출구면의 내면적은,
    상기 삽입홀의 입구면의 내면적보다 더 작은 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 삽입홀의 출구면은,
    상기 배터리 셀을 향하는 접촉부의 끝단면에 대해 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 삽입홀의 입구면은,
    상기 몸체부의 끝단을 둘러싸도록 상기 몸체부의 끝단 일부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 탄성부는,
    상기 삽입홀의 출구면이 위치하는 영역의 두께가 상기 체결홈이 위치하는 영역의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 접촉부의 체결 돌기는,
    상기 몸체부에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    상기 몸체부의 회전축이 관통하는 방향에 대해 수직한 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 회전축이 관통하는 관통홀이 형성되고,
    상기 관통홀의 중심축은,
    상기 접촉부의 돌출 방향에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 이차전지 셀 클램프.
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