KR102677160B1 - 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에 관한 것으로서, 베이스(100); 베이스(100)의 상면에 설치되어 안착되는 배터리셀(1)의 일면을 지지하는 기준블록(200); 베이스(100)의 후방에 좌우 이동가능하게 설치되어 배터리셀(1)을 지지하면서 배터리셀(1)이 움직이지 않게 가압고정하는 고정유닛(300); 고정유닛(300)을 기준으로 상호 대향되게 베이스(100)에 이동가능하게 배치되어 배터리셀(1)의 전극탭(1a,1b)과 전기적으로 접촉되는 제1·2스테이지유닛(400A,400B); 베이스(100)의 양측에 각각 설치되어 제1·2스테이지유닛(400A,400B)을 베이스(100)의 길이방향을 따라 이동시켜주는 제1·2이송기구(500A,500B); 상기 고정유닛(300)과 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이동거리를 각각 측정해 출력하는 엔코더(600A,600B,600C); 베이스(100)에 한 쌍으로 설치되어 제1·2스테이지유닛(400A,400B)을 동작제어하는 동작버튼(700); 베이스(100)에 설치되며 각각의 엔코더(600A,600B,600C)로부터 전달받은 값이 시각적으로 표시되는 디스플레이(800);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시 예에 의하면, 디스플레이에 엔코더에 의해 산출된 구동유닛과 제1·2스테이지유닛의 이동거리가 각각 표시됨에 따라 작업자는 해당 배터리셀을 측정하기 위한 호적의 거리를 산출할 수 있기 때문에 동일한 배터리셀의 측정시 동일한 조건에서 배터리셀을 측정할 수 있으므로 신속한 세팅은 물론 측정에 대한 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

Description

신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기{Battery cell precision measuring instrument with improved reliability}

본 발명은 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 배터리셀을 정밀하게 측정해 볼 수 있어서 제품신뢰도를 보다 향상시킬 수 있고, 작업자를 안전사고로부터 예방할 수 있는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에 관한 것이다.

근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 및 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 각광을 받고 있다.

배터리 팩은 다양한 분야에서 이용되는데, 전기 구동 차량 또는 스마트 그리드 시스템과 같이 큰 용량을 필요로 하는 경우가 많다.

배터리 팩의 용량을 증가하기 위해서는 이차 전지, 즉 배터리 셀 자체의 용량을 증가시키는 방법이 있을 수 있겠지만, 이 경우 용량 증대 효과가 크지 않고, 이차 전지의 크기 확장에 물리적 제한이 있다는 단점을 가진다.

따라서, 통상적으로는 다수의 배터리 모듈이 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 팩이 널리 이용된다.

한편, 이차전지에 대한 연구개발과 더불어 배터리를 보다 정확하게 측정할 수 있는 장비에 대한 개발도 활발하게 진행중이다.

1. 대한민국 공개특허 제10-2019-0071493호(2019.06.24)

본 발명은 배터리셀을 정확하게 테스트해 볼 수 있어서 제품신뢰도를 보다 향상시킬 수 있고, 작업자를 안전사고로부터 예방할 수 있는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

양단에 전극탭이 마련된 배터리셀이 안착되는 베이스;

상기 베이스의 상면에 설치되어 배터리셀의 일측면을 지지하는 기준블록;

상기 베이스에 이동가능하게 설치되어 배터리셀을 가압고정하며, 기준블록과 함께 배터리셀의 일측면을 지지하는 고정유닛;

상기 기준블록과 고정유닛을 사이에 두고 베이스에 이동가능하게 설치되며 전극탭과 전기적으로 접촉되는 프로브를 구비하는 제1·2스테이지유닛;

상기 베이스에 설치되어 제1·2스테이지유닛을 각각 이동시킬 수 있도록 된 제1·2이송기구;

상기 고정유닛과 제1·2스테이지유닛의 이동거리를 각각 측정해 출력하는 엔코더;

상기 베이스에 한 쌍으로 설치되어 제1·2스테이지유닛을 동작제어하는 동작버튼;

상기 베이스에 설치되며 각각의 엔코더로부터 전달받은 값이 시각적으로 표시되는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은,

상기 베이스에 형성되는 눈금부와,

상기 고정유닛과 제1·2스테이지유닛에 각각 설치되어 눈금부를 따라 이동하는 표시자로 구성된 유관확인부;가 더 보강 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은,

상기 제1·2스테이지유닛을 각각 감싸는 투명케이스가 더 보강 구비되되, 투명케이스의 하면 일단부는 배터리셀의 전극탭이 외부에서 내부로 삽입될 수 있게 베이스의 상면으로부터 이격된 것;을 특징으로 한다.

여기서,

상기 고정유닛은,

상기 베이스에 좌우이동가능게 설치되는 슬라이드부와,

상기 슬라이드부의 상면에 설치되어 베이스를 향해 돌출된 거치대와,

상기 거치대에 승강가능하게 설치되어 배터리셀을 가압하는 푸셔, 푸셔를 승강시키는 손잡이로 구성된 고정기구와,

상기 거치대를 사이에 두고 나란하게 전후이동가능하게 설치되어 기준블록과 함께 배터리셀을 지지하는 지지블록으로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서,

상기 제1·2스테이지유닛은,

상기 베이스에 일단부가 내설되고 타단부가 베이스의 상부로 돌출되게 설치되어 제1·2이송기구에 의해 베이스를 따라 이동되며, 하면 중앙에는 이송블록이 형성되고, 이송블록을 사이에 두고 나란하게 가이드블록이 형성된 무빙프레임과,

상기 무빙프레임에 설치되어 전극탭을 떠받치는 절연플레이트와,

상기 무빙프레임에 설치되어 절연플레이트의 상면에 배치된 프로브를 승강시켜 전극탭과 접촉되도록 하는 액추에이터와,

상기 무빙플레이트에 회전가능하게 설치되는 승강스크류, 액추에이터와 상호 연결되며 승강스크류에 설치되어 승강스크류의 회전에 의해 액추에이터를 승강시키는 승강블록, 승강스크류를 회전시키는 승강노브로 구성된 액추에이터 승강기구와,

상기 승강노브의 하부에 배치되게 승강스크류에 설치되어 승강스크류의 회전을 제한하는 고정구로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서,

상기 제1·2이송기구는,

상기 제1·2스테이지유닛의 이송블록에 각각 설치되어 회전에 의해 이송블록을 왕복이동시키는 이송스크류와,

상기 이송스크류를 사이에 두고 나란하게 제1·2스테이지유닛의 가이드블록에 설치되어 가이드블록을 안내하는 가이드바와,

상기 이송스크류에 설치되어 이송스크류를 회전시키는 핸들로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은,

전원을 공급하는 전원공급유닛;

상기 제1·2스테이지유닛과 전기적으로 연결되어 배터리셀의 전압값과 저항값을 측정해 출력하는 계측기;

상기 계측기로부터 전압값과 저항값을 입력받아 출력하는 메인제어유닛;

상기 메인제어유닛을 통해 출력된 전압값과 저항값이 시각적으로 표시되는 모니터를 더 포함하며;

상기 베이스, 기준블록, 고정유닛, 제1·2스테이지유닛, 제1·2이송기구, 동작버튼 및 디스플레이를 포함하는 조립체와 전원공급유닛은 서로 분리되어 독립적으로 배치되는 것;을 특징으로 한다.

본 실시 예에 의하면, 디스플레이에 엔코더에 의해 산출된 고정유닛과 제1·2스테이지유닛의 이동거리가 각각 표시됨에 따라 작업자는 해당 배터리셀을 측정하기 위한 호적의 거리를 산출할 수 있기 때문에 동일한 배터리셀의 측정시 동일한 조건에서 배터리셀을 측정할 수 있으므로 신속한 세팅은 물론 측정에 대한 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 액추에이터 승강기구를 이용해 액추에이터를 상하로 이동시킬 수 있어 전극탭에 대한 프로브의 가압력을 보다 정밀하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제1·2스테이지유닛을 투명케이스로 감싸 줌에 따라 작업자의 손가락이 제1·2스테이지유닛의 프로브 아래로 인입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있기 때문에 사고의 위험으로부터 작업자를 안전하게 보호해줄 수 있는 이점이 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기의 사시도.
도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에서 일부구성이 제외된 정면도 및 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에서 고정유닛을 따로 발췌하여 보인 사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에서 제1·2스테이지유닛을 따로 발췌하여 보인 사시도와 측면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기의 사용상태를 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1a는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기의 사시도이고, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에서 일부구성이 제외된 정면도 및 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에서 고정유닛을 따로 발췌하여 보인 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기에서 제1·2스테이지유닛을 따로 발췌하여 보인 사시도와 측면도이다.

도 1a 내지 도 3b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기는 베이스(100)와 기준블록(200), 고정유닛(300), 제1·2스테이지유닛(400A,400B), 제1·2이송기구(500A,500B), 엔코더(600A,600B,600C), 동작버튼(700) 및 디스플레이(800)로 구성되며, 여기에 육안확인부(900), 투명케이스(1000), 비상버튼(1100), 해제버튼(1200), 리셋버튼(1300), 일시정지버튼(1400), 전원공급유닛(1500), 작업대(1600), 계측기(1700), 메인제어유닛(1800), 모니터(1900) 및 입력유닛(2000)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이에 의하면, 배터리셀(1)을 정확하게 테스트해 볼 수 있어 제품신뢰도를 보다 향상시킬 수 있고, 작업자를 안전사고로부터 예방할 수 있는 기술적인 특징이 있다.

상기 베이스(100)는 양단에 전극탭(1a,1b)이 마련된 배터리셀(1)이 상면으로 안착되는 테이블로서, 본 실시 예의 경우 기준블록(200), 고정유닛(300), 제1·2스테이지유닛(400A,400B), 제1·2이송기구(500A,500B), 동작버튼(700) 및 디스플레이(800)가 설치된다.

또한, 상기 베이스(100)의 상면 양단부에는 가이드홈(111)이 일체로 형성되며, 이 가이드홈(111)에 제1·2스테이지유닛(400A,400B)이 좌우 이동가능하게 끼워져 안내된다.

또한, 상기 베이스(100)의 후방에는 고정유닛(300)이 좌우 이동가능하게 설치된다.

또한, 상기 베이스(100)의 전면에는 동작버튼(700), 3개의 디스플레이(800), 비상버튼(1100), 해제버튼(1200), 리셋버튼(1300), 일시정지버튼(1400)이 각각 설치된다.

여기서, 상기 동작버튼(700)은 한 쌍으로 구성되며, 작업자가 한 쌍의 동작버튼(700)을 눌러야 작업이 이루어지도록 함으로서 작업자의 실수로 인한 안전사고를 사전에 예방하고자 함에 있다.

상기 3개의 디스플레이(800)에는 고정유닛(300)의 지지블록(340)에 이동거리와 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이동거리가 각각 표시되며, 이에 따라 작업자는 해당 배터리셀(1)을 측정하기 위한 호적의 거리를 산출할 수 있기 때문에 동일한 배터리셀(1)의 측정시 동일한 조건에서 배터리셀(1)을 측정할 수 있으므로 신속한 세팅은 물론 측정에 대한 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

상기 비상버튼(1100)은 각종 비상상황 시 설비의 동작을 멈추도록 할 때 이용하거나 배터리셀(1)을 베이스(100)로부터 분리하고자 할 때 이용한다.

상기 해제버튼(1200)은 비상상황 종료 후 재가동을 하고자 할 때 이용한다.

상기 리셋버튼(1300)은 3개의 디스플레이(800)에 표시된 숫자를 초기화하고자 할 때 이용한다.

상기 일시정지버튼(1400)은 측정을 잠시 중단하고자 할 경우 이용한다.

일 예로서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(100)는 작업대(1600)의 상면 일측에 배치되고, 이후에 설명되는 계측기(1700)와 모니터(1900) 및 입력유닛(2000)은 베이스(100)의 반대편에 위치되게 작업대(1600)의 상면 타측에 배치되며, 전원공급유닛(1500)과 메인제어유닛(1800)은 계측기(1700)의 하부에 위치되게 작업대(1600)에 배치된다.

상기 기준블록(200)은 직육면체 형상의 블록으로, 본 실시 예의 경우 베이스(100)의 일측 상면에 전후방향으로 설치되어 안착되는 배터리셀(1)의 일면(본 실시 예에서는 좌측면)을 지지하는 역할을 하고, 참고로 고정유닛(300)의 지지블록(340)은 배터리셀(1)의 일면(본 실시 예에서는 후면)을 지지하는 역할을 한다.

상기 고정유닛(300)은 슬라이드부(310)와 거치대(320), 고정기구(330) 및 지지블록(340)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 베이스(100)의 후방에 좌우 이동가능하게 설치되어 배터리셀(1)을 지지하면서 배터리셀(1)이 움직이지 않게 가압고정하는 역할을 한다.

상기 슬라이드부(310)는 베이스(100)의 후방에 배치되어 레일(미도시)을 따라 좌우로 슬라이드 이동되고, 고정구(311)에 의해 움직임이 제한되며, 이러한 슬라이드부(310)의 상면에는 거치대(320)와 고정기구(330) 및 지지블록(340)이 각각 설치되어 슬라이드부(310)와 함께 좌우로 이동된다.

상기 거치대(320)는 대략‘ㄱ’자 형상을 갖는 서포터로서, 본 실시 예의 경우 슬라이드부(310)에 설치되어 고정기구(330)를 설치될 수 있게 공간을 제공한다.

상기 고정기구(330)는 거치대(320)에 설치되어 배터리셀(1)을 가압고정하는 역할을 하는 것으로, 푸셔(331)와 손잡이(332)로 구성되는데, 푸셔(331)는 거치대(320)에 상하로 이동가능하게 설치되는 부재로, 손잡이(332)에 의해 상하로 이동되어 배터리셀(1)을 가압고정하는 역할을 하고, 손잡이(332)는 푸셔(331)의 상단부에 회동가능하게 설치되어 푸셔(331)를 상하로 이동시켜주는 역할을 한다.

상기 지지블록(340)은 거치대(320)를 사이에 두고 전후 이동가능하게 슬라이드부(310)에 설치되는 소정의 폭과 두께를 갖는 직육면체형상의 블록으로서, 본 실시 예의 경우 기준블록(200)과 함께 배터리셀(1)의 일면(본 실시 예에서는 후면)을 받쳐 지지하는 역할을 한다.

한편, 상기 지지블록(340)에는 이송스크류(미도시)가 설치되는데, 지지블록(340)의 전후방향의 이동시 이송스크류(미도시)가 회전하게 되며, 이러한 이송스크류(미도시)의 회전을 엔코더(600A)가 측정 및 이동거리로 변환하여 디스플레이(800)로 전달함에 따라 디스플레이(800)에는 해당 배터리셀(1)의 후면까지의 거리가 수치로 표시된다.

따라서, 작업자는 추후에 동일한 배터리셀(1)의 측정작업시 참고자료로 이용할 수 있기 때문에 세팅작업을 보다 신속하게 진행할 수 있게 된다.

상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B)은 무빙프레임(410)과 절연플레이트(420), 액추에이터(430), 액추에이터 승강기구(440) 및 고정구(450)로 구성된 것으로, 본 실시 예의 경우 고정유닛(300)을 기준으로 상호 대향되게 베이스(100)에 이동가능하게 배치되어 배터리셀(1)의 전극탭(1a,1b)과 전기적으로 접촉된다.

상기 무빙프레임(410)은 내부가 양단으로 개방된 직육면체형상의 부재로, 본 실시 예의 경우 일단부는 베이스(100)에 내설되고 타단부는 베이스(100)로부터 상방으로 돌출되어 가이드홈(111)을 따라 이동된다.

또한, 상기 무빙프레임(410)의 하면 중앙에는 제1·2이송기구(500A,500B)의 이송스크류(510)와 체결되는 이송블록(411)이 일체로 형성되고, 이송블록(411)을 사이에 두고 양측에는 가이드블록(412)이 각각 형성되며, 가이드블록(412)은 제1·2이송기구(500A,500B)의 가이드바(520)에 이동가능하게 끼워진다.

여기서, 상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이송블록(411)에는 엔코더(600B,600C)가 각각 설치되며, 이에 대한 구체적인 설명은 제1·2이송기구(500A,500B)를 설명하면서 함께 하도록 한다.

상기 절연플레이트(420)는 소정의 폭과 두께를 갖는 부재로, 무빙프레임(410)에 설치되어 베이스(100)의 상면에 배치되는데, 여기서 절연플레이트(420)는 배터리셀(1)의 전극탭(1a,1b)을 떠받쳐 지지하는 역할을 한다.

또한, 상기 절연플레이트(420)는 전극탭(1a,1b)의 설치위치(배터리셀의 하단부터 전극탭의 하면까지의 높이)에 따라 이에 대응되는 두께의 절연플레이트(420)를 적용해야만 프로브(P)가 전극탭(1a,1b)을 가압했을 때 안정적으로 받쳐서 지지할 수 있기 때문에 교체가 가능하도록 무빙프레임(410)에 착탈가능하게 설치된다.

상기 액추에이터(430)는 유압 또는 공압실린더로서, 본 실시 예의 경우 무빙프레임(410)에 상하 이동가능하게 설치되는데, 액추에이터(430)는 유압 또는 공압을 공급받아 상하로 이동되는 로드(미도시)를 구비하며, 로드(미도시)의 상하이동에 의해 프로브(P)가 상하로 이동되어 전극탭(1a,1b)을 가압하면서 전기적으로 접촉되거나 전극탭(1a,1b)과의 접촉상태가 해제된다.

상기 액추에이터 승강기구(440)는 승강스크류(441)와 승강블록(442) 및 승강노브(443)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 무빙프레임(410)에 설치되어 액추에이터(430)를 상하로 승강시켜주는 역할을 한다.

상기 승강스크류(441)는 무빙프레임(410)의 상면에 관통되게 끼워지면서 회전가능하게 설치된다.

상기 승강블록(442)은 액추에이터(430)와 승강스크류(441)를 상호 연결해주는 매개체로서, 본 실시 예의 경우 승강스크류(441)에 회전가능하게 설치된다.

상기 승강노브(443)는 승강스크류(441)의 상단에 고정되어 승강스크류(441)를 회전시켜주는 역할을 한다.

일 예로서, 상기 승강노브(443)를 회전시키게 되면, 승강노브(443)에 의해 승강스크류(441)가 회전하게 되고, 승강스크류(441)의 회전에 의해 승강블록(442)은 승강스크류(441)를 따라 상하로 이동하게 되며, 승강블록(442)의 상하 이동에 의해 액추에이터(430)가 상하로 이동하게 되고, 액추에이터(430)의 상하 이동에 의해 프로브(P)가 상하로 이동하게 된다.

따라서, 상기와 같은 작용에 의해 전극탭(1a,1b)에 대한 프로브(P)의 가압력을 보다 정밀하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

상기 고정구(450)는 일종에 클램프로서, 본 실시 예의 경우 승강노브(443)의 하부에 배치되게 승강스크류(441)의 외주면에 설치되어 승강스크류(441)의 외주면을 가압해 승강노브(443)의 회전을 제한(억제)하는 역할을 한다.

상기 제1·2이송기구(500A,500B)는 이송스크류(510)와 가이드바(520) 및 핸들(530)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 베이스(100)의 양측에 각각 설치되어 제1·2스테이지유닛(400A,400B)을 베이스(100)의 길이방향을 따라 이동시켜주는 역할을 한다.

상기 이송스크류(510)는 일단부 베이스(100)의 외측으로 노출되게 내설되어 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이송블록(441)에 회전가능하게 체결된다.

상기 가이드바(520)는 베이스(100)에 내설되어 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 가이드블록(412)에 끼워진다.

상기 핸들(530)은 외부로 노출된 이송스크류(510)의 말단에 고정되어 이송스크류(510)를 회전시키는 기능을 한다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이송블록(441)에는 엔코더(600B,600C)가 각각 설치되어 이송스크류(510)의 회전을 엔코더엔코더(600B,600C)가 측정 및 이동거리로 변환하여 디스플레이(800)로 전달함에 따라 디스플레이(800)에는 해당 배터리셀(1)의 측면으로부터 이격된 거리가 수치로 표시된다.

따라서, 작업자는 추후에 동일한 배터리셀(1)의 측정작업시 참고자료로 이용할 수 있기 때문에 세팅작업을 한결 수월하면서도 보다 신속하게 진행할 수 있게 된다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 엔코더(600A,600B,600C)를 이용하여 고정유닛(300)과 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이동거리를 정밀하게 측정할 수도 있지만, 이를 작업자가 유관으로 확인도 가능하다.

이를 본 실시 예에서는 육안확인부(900)를 베이스(100)에 보강하여 작업자가 유관으로 확인할 수 있도록 하였다.

상기 육안확인부(900)는 눈금부(910)와 표시자(920)로 구성된다.

일 예로, 상기 고정유닛(300)에 형성되는 육안확인부(900)의 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 눈금부(910)가 베이스(100)의 전후방향으로 설치되고, 표시자(920)는 지지블록(340)에 설치되어 지지블록(340)과 함께 이동한다.

상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B)에 형성되는 육안확인부(900)의 경우에는, 도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 눈금부(910)가 베이스(100)의 상면 길이방향으로 형성되고, 표시자(920)는 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 무빙프레임(410)에 각각 설치되어 무빙프레임(410)과 함께 이동한다.

이와 같이, 작업자는 이동된 표시자(920)가 가리키는 눈금부(910)의 위치를 보고 이동거리를 유관으로 확인할 수 있다.

한편, 상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B)가 노출된 상태에서 작동을 하게 되면, 자칫 프로브(P)에 작업자가 손가락이 낄 수 있어 안전상에 문제가 있다.

이에 본 실시 예에서는 투명케이스(1000)로 제1·2스테이지유닛(400A,400B)를 감싸 줌으로서 상기와 같은 문제를 개선하였다.

상기 투명케이스(1000)는 내부가 하방으로 개구된 아크릴재질의 박스타입의 부재로서, 본 실시 예의 경우 제1·2스테이지유닛(400A,400B)에 각각 설치되어 제1·2스테이지유닛(400A,400B)를 감싸 보호하는 역할을 한다.

특히 상기 투명케이스(1000)의 하부 일단은 베이스(100)의 상면으로부터 이격되도록 단차지게 형성되어 있는데, 이는 배터리셀(1)을 베이스(100)의 상면에 안착할 때 전극탭(1a,1b)은 베이스(100)의 상면과 투명케이스(1000)의 단차진 사이로 삽입될 수 있도록 하여 작업자의 손가락이 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 프로브(P) 아래로 인입되는 것을 원천적으로 차단함으로써 만일에 있을 안전사고를 대비하고자 함에 있다.

한편, 본 발명은 앞선 언급한 바와 같이, 전원공급유닛(1500)과 작업대(1600), 계측기(1700), 메인제어유닛(1800), 모니터(1900) 및 입력유닛(2000)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전원공급유닛(1500)은 작업대(1600)에 설치되어 전원을 공급하는 역할을 한다.

한편, 베이스(100)와 기준블록(200), 고정유닛(300), 제1·2스테이지유닛(400A,400B), 제1·2이송기구(500A,500B), 동작버튼(700) 및 디스플레이(800)를 포함하는 조립체와 전원공급유닛(1500)이 일체로 형성될 경우 노이즈로 인해 측정오차가 발생될 우려가 있어 조립체와 전원공급유닛(1500)를 서로 이격되게 분리하여 독립적으로 배치하는 것이 바람직하다.

일 예로서, 본 실시 예에서는, 작업대(1600)를 이용해 조립체와 전원공급유닛(1500)이 서로 이격되게 분리하고 독립적으로 배치될 수 있도록 하였다.

상기 작업대(1600)는 선반형태의 테이블로서, 베이스(100)와 기준블록(200), 고정유닛(300), 제1·2스테이지유닛(400A,400B), 제1·2이송기구(500A,500B), 동작버튼(700) 및 디스플레이(800)를 포함하는 조립체와 전원공급유닛(1500)이 서로 분리될 수 있게 설치공간이 분할되어 있다.

일 예로, 상기 작업대(1600)의 상면 일측에는 베이스(100)와 기준블록(200), 고정유닛(300), 제1·2스테이지유닛(400A,400B), 제1·2이송기구(500A,500B), 동작버튼(700) 및 디스플레이(800)를 포함하는 조립체가 배치되고, 타측에는 계측기(1700)와 모니터(1900) 및 입력유닛(2000)이 각각 배치되며, 계측기(1700)와 모니터(1900) 및 입력유닛(2000)이 배치된 하방으로 전원공급유닛(1500)과 메인제어유닛(1600)이 각각 배치되며, 베이스(100)와 전원공급유닛(1500) 간에는 공간이 서로 구획되어 있다.

상기 계측기(1700)는 제1·2스테이지유닛(400A,400B)과 전기적으로 연결되어 배터리셀(1)의 전압값과 저항값을 측정해 메인제어유닛(1800)으로 출력한다.

일 예로, 상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B) 중 어느 하나는 (+)전류케이블을 매개로 계측기(1700)와 연결되고, 나머지 하나는 (-)전류케이블을 매개로 계측기(1700)와 연결된다.

상기 메인제어유닛(1800)과 모니터(1900) 및 입력유닛(2000)은 통상의 PC이다.

상기 메인제어유닛(1800)은 계측기(1700)로부터 입력된 배터리셀(1)의 전압값과 저항값, 그리고 전압값과 저항값의 각 평균값을 모니터(1900)로 출력한다.

상기 모니터(1900)는 메인제어유닛(1800)으로부터 전압값과 저항값, 그리고 전압값과 저항값의 각 평균값을 시각적으로 표시한다.

상기 입력유닛(2000)은 일종에 키보드 및 마우스와 같은 수단으로, 배터리셀(1)에 대한 정보(셀 아이디 등)를 입력하기 위한 수단으로 이용된다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기의 사용상태를 설명하기 위한 도면으로서, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a를 참조하면, 전원공급유닛(1500:도 1 참조)으로부터 전원이 공급된 상태에서 배터리셀(1)을 베이스(100)의 상면에 안착시켜 준 다음 기준블록(200)의 일면에 배터리셀(1)의 일면(측면)을 맞대어 준다.

그 다음 고정유닛(300)의 지지블록(340)을 전방으로 이동시켜 배터리셀(1)의 일면(후면)에 맞대어 준다.

상기와 같이 배터리셀(1)이 기준블록(200)과 지지블록(340)에 의해 정위치되면, 고정유닛(300)의 푸셔(331)에 의해 배터리셀(1)이 가압고정될 수 있게 손잡이(332)를 회전시켜 푸셔(331)를 하강시켜 준다.

상기와 같이 고정유닛(300)의 고정기구(330)에 의해 배터리셀(1)이 가압고정되면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1이송기구(500A)를 매개로 제1스테이지유닛(400A)을 배터리셀(1)을 향해 이동시켜 준다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 배터리셀(1)의 전극탭(1a) 중간에 프로브(P)가 접촉될 수 있게 제1이송기구(500A)를 매개로 제1스테이지유닛(400A)을 배터리셀(1)로부터 이격시켜 준다.

도 4d에 도시된 바와 같이, 제1스테이지유닛(400A)이 이동되면, 액추에이터(430)를 하강시켜 프로브(P)의 하단이 배터리셀(1)의 전극탭(1a) 상면에 접촉되도록 한다.

이때, 보다 확실하게 프로브(P)의 하단이 배터리셀(1)의 전극탭(1a) 상면에 접촉되도록 액추에이터 승강기구(440)의 승강노브(443)를 회전시키게 되면, 승강노브(443)에 의해 승강스크류(441)가 회전하게 되고, 회전되는 승강스크류(441)에 의해 승강블록(442)이 하강하게 되며, 하강하는 승강블록(442)에 의해 액추에이터(430)가 하강하게 되며, 액추에이터(430)의 하강으로 인해 프로브(P)가 더욱더 하강하게 되면서 배터리셀(1)의 전극탭(1a)을 가압하게 된다.

상기와 같이 제1스테이지유닛(400A)의 세팅이 완료되면, 도 4e에 도시된 바와 같이, 제2스테이지유닛(400B)을 상기와 같은 방법으로 세팅한다.

상기와 같이, 세팅한 상태에서 작업자가 한 쌍의 동작버튼(700)을 모두 누르게 되면, 동작신호에 의해 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 액추에이터(430)가 동작되어 프로브(P)를 하강시키게 되고, 프로브(P)는 하강되어 배터리셀(1)의 전극탭(1a,1b)과 전기적으로 접촉되면서 전류가 흐르게 된다.

참고로, 상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B) 중 어느 하나는 (+)전류케이블을 매개로 계측기(1700)와 연결되고, 나머지 하나는 (-)전류케이블을 매개로 계측기(1700)와 연결된다.

상기 계측기(1700)는 배터리셀(1)의 전압값과 저항값을 측정하여 이를 메인제어유닛(1800)으로 출력하게 되고, 메인제어유닛(1800)은 계측기(1700)로부터 입력된 배터리셀(1)의 전압값과 저항값을 모니터(1900)로 출력하게 되며, 모니터(1900)는 메인제어유닛(1800)으로부터 전달받은 배터리셀(1)의 전압값과 저항값을 시각적으로 표시한다.

상기 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 액추에이터(430)는 메인제어유닛(1800)의 설정된 프로그램에 따라 프로브(P)를 상하방향으로 이동시켜 배터리셀(1)의 전극탭(1a,1b)과의 접촉 및 해제를 반복하게 되며, 프로브(P)가 배터리셀(1)의 전극탭(1a,1b)에 접촉될 때마다 계측기(1700)에서 측정된 전류 및 저항값은 메인제어유닛(1800)을 거쳐 모니터(1900)에 표시된다.

한편, 상기 메인제어유닛(1800)의 설정된 프로그램에 작업이 완료되면, 메인제어유닛(1800)은 배터리셀(1)의 전압값 및 저항값에 평균값을 최종적으로 출력하게 되고, 모니터(1900)에는 전압값 및 저항값의 각 평균값이 시각적으로 표시되므로 작업자는 모니터(1900)에 표시된 배터리셀(1)의 전압값 및 저항값의 각 평균값을 보고 정상유무를 확인하게 된다.

상기 배터리셀(1)에 대한 측정이 완료되면, 비상버튼(1100)을 눌러 동작을 멈추도록 한 다음 배터리셀(1)을 분리하고, 새로운 배터리셀(1)을 장착한 다음 측정작업을 진행한다.

본 실시 예에 의하면, 디스플레이(800)에 엔코더(600A,600B,600C)에 의해 산출된 고정유닛(300)과 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 이동거리가 각각 표시됨에 따라 작업자는 해당 배터리셀(1)을 측정하기 위한 호적의 거리를 산출할 수 있기 때문에 동일한 배터리셀(1)의 측정시 동일한 조건에서 배터리셀(1)을 측정할 수 있으므로 신속한 세팅은 물론 측정에 대한 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 액추에이터 승강기구(440)를 이용해 액추에이터(430)를 상하로 이동시킬 수 있어 전극탭(1a,1b)에 대한 프로브(P)의 가압력을 보다 정밀하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제1·2스테이지유닛(400A,400B)을 투명케이스(1000)로 감싸 줌에 따라 작업자의 손가락이 제1·2스테이지유닛(400A,400B)의 프로브(P) 아래로 인입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있기 때문에 사고의 위험으로부터 작업자를 안전하게 보호해줄 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100: 베이스 111: 가이드홈 200: 기준블록
300: 고정유닛 310: 슬라이드부 311: 고정구
320: 거치대 330: 고정기구 331: 푸셔
332: 손잡이 340: 지지블록
400A,400B: 제1·2스테이지유닛 410: 무빙프레임
411: 이송블록 412: 가이드블록 420: 절연플레이트
430: 액추에이터 440: 액추에이터 승강기구 441: 승강스크류
442: 승강블록 443: 승강노브 450: 고정구
500A,500B: 제1·2이송기구 510: 이송스크류
520: 가이드바 530: 핸들
600A,600B,600C: 엔코더 700: 동작버튼 800: 디스플레이
900: 육안확인부 910: 눈금부 920: 표시자
1000: 투명케이스 1100: 비상버튼 1200: 해제버튼
1300: 리셋버튼 1400: 일시정지버튼
1500: 전원공급유닛 1600: 작업대 1700: 계측기
1800: 메인제어유닛 1900: 모니터 2000: 입력유닛
1: 배터리셀 1a,1b: 전극탭

Claims (7)

1. 양단에 전극탭이 마련된 배터리셀이 안착되는 베이스;
   상기 베이스의 상면에 설치되어 배터리셀의 좌측면을 지지하는 기준블록;
   상기 기준블록과 함께 배터리셀의 후면을 지지할 수 있도록 이동가능하게 설치된 지지블록을 갖추고서, 베이스에 이동가능하게 설치되어 배터리셀을 가압고정하는 고정유닛;
   상기 기준블록과 고정유닛을 사이에 두고 베이스에 이동가능하게 설치되며 전극탭과 전기적으로 접촉되는 프로브를 구비하는 제1·2스테이지유닛;
   상기 베이스에 설치되어 제1·2스테이지유닛을 각각 이동시킬 수 있도록 된 제1·2이송기구;
   상기 고정유닛의 지지블록과 제1·2스테이지유닛의 이동거리를 각각 측정해 출력하는 엔코더;
   상기 베이스에 한 쌍으로 설치되어 제1·2스테이지유닛을 동작제어하는 동작버튼;
   상기 베이스에 설치되어 각각의 엔코더로부터 전달받은 값을 시각적으로 표시하는 디스플레이;를 포함하여 구성되며,
   상기 제1·2스테이지유닛은,
   상기 베이스에 일단부가 내설되고 타단부가 베이스의 상부로 돌출되게 설치되어 제1·2이송기구에 의해 베이스를 따라 이동되고, 하면 중앙에는 이송블록이 형성되며, 이송블록을 사이에 두고 나란하게 가이드블록이 형성된 무빙프레임과,
   상기 무빙프레임에 착탈가능하게 설치되어 전극탭을 지지하는 절연플레이트와,
   상기 무빙프레임에 설치되고, 동작버튼에 의해 동작제어되어 절연플레이트의 상부에 배치된 프로브를 승강시켜 전극탭과 전기적으로 접촉되도록 하는 액추에이터로 구성된 것;을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스에 형성되는 눈금부와,
   상기 고정유닛과 제1·2스테이지유닛에 각각 설치되어 눈금부를 따라 이동하는 표시자로 구성된 육안확인부;가 더 보강 구비되는 것을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1·2스테이지유닛을 각각 감싸는 투명케이스가 더 보강 구비되되, 투명케이스의 하면 일단부는 배터리셀의 전극탭이 외부에서 내부로 삽입될 수 있게 베이스의 상면으로부터 이격된 것;을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정유닛은,
   상기 베이스에 좌우이동가능게 설치되는 슬라이드부와,
   상기 슬라이드부의 상면에 설치되어 베이스를 향해 돌출된 거치대와,
   상기 거치대에 승강가능하게 설치되어 배터리셀을 가압하는 푸셔, 푸셔를 승강시키는 손잡이로 구성된 고정기구로 구성되며,
   상기 지지블록은,
   상기 거치대를 사이에 두고 전후이동가능하게 슬라이드부에 설치되어 기준블록과 함께 배터리셀을 지지하는 것;을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1·2스테이지유닛은,
   상기 무빙프레임에 회전가능하게 설치되는 승강스크류, 액추에이터와 상호 연결되며 승강스크류에 설치되어 승강스크류의 회전에 의해 액추에이터를 승강시키는 승강블록, 승강스크류를 회전시키는 승강노브로 구성된 액추에이터 승강기구와,
   상기 승강노브의 하부에 배치되게 승강스크류에 설치되어 승강스크류의 회전을 제한하는 고정구를 더 포함하는 것;을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1·2이송기구는,
   상기 제1·2스테이지유닛의 이송블록에 각각 설치되어 회전에 의해 이송블록을 왕복이동시키는 이송스크류와,
   상기 이송스크류를 사이에 두고 나란하게 제1·2스테이지유닛의 가이드블록에 설치되어 가이드블록을 안내하는 가이드바와,
   상기 이송스크류에 설치되어 이송스크류를 회전시키는 핸들로 구성된 것을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.
   
7. 제1항에 있어서,
   전원을 공급하는 전원공급유닛;
   상기 제1·2스테이지유닛과 전기적으로 연결되어 배터리셀의 전압값과 저항값을 측정해 출력하는 계측기;
   상기 계측기로부터 전압값과 저항값을 입력받아 출력하는 메인제어유닛;
   상기 메인제어유닛을 통해 출력된 전압값과 저항값이 시각적으로 표시되는 모니터를 더 포함하며;
   상기 베이스, 기준블록, 고정유닛, 제1·2스테이지유닛, 제1·2이송기구, 동작버튼 및 디스플레이를 포함하는 조립체와 전원공급유닛은 서로 분리되어 독립적으로 배치되는 것;을 특징으로 하는 신뢰도 향상 배터리셀 정밀측정기.

Images