KR20100071737A - 파우치형 전지 전압측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생산이 완료된 파우치형 리튬이차전지의 전압을 연속적으로 측정할 수 있는 리튬이차전지 전압측정장치에 관한 것이다. 더 상세하게는, 전극이 서로 대향하여 전지케이스의 양측에 돌출되어 있고 상기 전지케이스 일면에는 바코드가 제공된 파우치형 전지를 이송하는 이송부(1); 상기 전지의 돌출된 전극이 이송되는 경로상에 구비되고, 상기 전극과 접촉하는 감지부(2); 상기 감지부에 도선으로 연결되어 전압을 계측할 수 있는 측정부(3); 및 상기 전지케이스 일면에 인쇄된 바코드가 이송되는 경로상 위치하여 상기 전지의 바코드를 인식하는 식별부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치에 관한 것이다. 본 발명은 파우치형 리튬 이차 전지 전압 측정시 멈춤없이 연속적으로 전압을 측정할 수 있는 효과가 있다.
파우치형 전지, 전압, 롤러
Description
본 발명은 생산이 완료된 파우치형 리튬이차전지의 전압을 연속적으로 측정할 수 있는 리튬이차전지 전압측정장치에 관한 것이다.
최근 배터리의 안전성 등이 문제되면서 생산한 배터리의 성능을 테스트하는 것이 중요해지고 있다. 특히, 최근에는 생산된 배터리를 전수검사하는 경우가 많은데, 이 경우에 사람이 일일 수작업으로 전압측정하게 되면 시간과 비용이 많이 소요되어 바람직하지 않다. 따라서, 자동전압측정장치에 대한 수요가 증대되고 있는 실정이다.
도 1은 종래의 리튬전지 전압측정장치를 예시한 평면도이다. 도 1를 예시로 종래의 전압측정장치를 설명하면 아래와 같다.
최초의 상태는, 전지(19)는 직립된 상태로 벨트콘베이어(16)에 의해 이송되 어오고 스톱퍼(20)는 OFF상태이며 스톱퍼(21)는 ON상태이고 고정판(24)(25)은 외측으로 후진된 상태이며 실린더(34)(43)는 로드가 인입된 상태이고 스톱퍼(31)(32)는 OFF상태이며 고정다이(46)의 선단에는 제1카트리지(38)의 나선형삽입부(49)의 입구가 위치한 상태이다.
상기의 상태에서 직립상태로 이송되던 전지(19)가 방향전환부(17)를 거치면서 그 방향이 수평상태로 변환되어 전압검사부(18)에 유입된다.
최선행의 전지(19)가 스톱퍼(21)에 걸리면 그 이후에 이송되는 전지도 더 이상의 전진을 하지못하게되고 전압검사부(18)에서 1회 검사하는 소정의 갯수가 채워지면 스톱퍼(20)가 작동되어 그 소정갯수의 전지들을 억류시키게된다.
상기의 상태에서 실린더(22)(23)가 작동되어 고정판(24)(25)을 내측으로 전진시키면 상기 고정판(24)(25)에 고정된 측정핀(26)들이 전지들의 양극과 음극에 각각 접촉된 상태가 된다.
상기의 상태에서 각 전지들의 전압검사의 결과는 제어장치(구체적으로 도시되지 아니함)에 입력되고 최선행전지로 부터 몇번째의 전지가 불량전지인가를 기억하게되고 그 기억된 신호를 카운터센서(30)로 보낸다.
전지들의 전압검사가 완료되면 스톱퍼(21)가 해제되고 전지들은 벨트콘베이어(16)에 의해 배출부(48)측으로 이송된다.
전압검사를 완료한 전지들이 배출부(48)측으로 이송되면 카운터센서(30)는 상기 제어장치(구체적으로 도시되지 아니함)로 부터 신호를 받아 양품의 전지는 차기공정으로 그대로 이송시키고 불량전지는 스톱퍼(31)(32)를 작동시켜 억류시킨다.
상기와 같이 불량전지가 억류되면 실린더(34)가 작동되어 푸셔(33)를 전진시켜 불량전지는 배출구(35)를 통하여 슈트(37)로 밀어 넣는다.
이와같이 전압검사부(18)의 검사결과 불량전지로 판정된 전지는 푸셔(33)에 의해 계속적으로 슈트(37)로 밀려 낙하되게 된다.
종래의 리튬이차전지 전압측정시 스톱퍼에 의해 전지의 이송이 잠시 멈춰야 하는 문제점이 있었다. 즉 전압 측정이 연속적으로 이루어지지 못하고 단속적으로 이루어져 전압측정이 신속히 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 리튬이차전지 전압측정장치 대부분 원통형 내지 권취형의 전지에 대한 것으로 본 발명과 같은 파우치형 전지의 측정장치에 관한 것이 아니었다. 즉, 종래에 파우치형 리튬이차전지 전압을 연속적으로 측정할 수 있는 장치는 없었던 것이다.
이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 파우치형 리튬이차전지를 끊김없이 연속적으로 측정할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
전극이 서로 대향하여 전지케이스의 양측에 돌출되어 있고 상기 전지케이스 일면에는 바코드가 제공된 파우치형 전지를 이송하는 이송부(1);
상기 전지의 돌출된 전극이 이송되는 경로상에 구비되고, 상기 전극과 접촉하는 감지부(2);
상기 감지부에 도선으로 연결되어 전압을 계측할 수 있는 측정부(3); 및
상기 전지케이스 일면에 인쇄된 바코드가 이송되는 경로상 위치하여 상기 전지의 바코드를 인식하는 식별부(4)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치를 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 측정부(3) 및 상기 식별부(4)에 연결되고, 상기 측정부(3)에서 계측된 전압 및 상기 식별부(4)에서 인식된 바코드를 인지 및 기록하여 전산 데이터베이스화 하는 중앙처리부(5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치를 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 감지부(2)는 상기 전극과 구름 접촉할 수 있는 롤러(201);
상기 롤러(201)가 고정된 위치에서 구름 접촉할 수 있게 지지하는 브래킷(202); 및
상기 브래킷에 연결되고, 상기 롤러가 상기 전극과 밀착될 수 있게끔 상하의 탄력성을 부여하는 탄성부재(203)를 포함하는 것임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치를 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 이송부(1)는 벨트컨베이어임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치를 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 측정부(3)는 전압계인 것임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치를 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 식별부(4)는 바코드 리더기임을 특징으로 하는 파우 치형 전지 전압 측정장치를 제공한다.
본 발명은 파우치형 리튬 이차 전지 전압 측정시 멈춤없이 연속적으로 전압을 측정할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 2에서는 본 발명의 일실시예를 도시하였다.
본 발명은 파우치형 전지의 전압측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 파우치형 이차전지는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다. 즉, 파우치형 이차전지는 라미네이트 시트에 전극조립체의 장착을 위한 수납부를 형성하고, 상기 수납부에 전극조립체를 장착한 상태에서 상기 시트에서 분리되어 있는 별도의 시트 또는 연장되어 있는 시트를 열융착하는 것으로 제조된다. 이러한 파우치 케이스는 대략 113 ㎛ 두께의 알루미늄 라미네이트 시트를 다이와 펀치를 사용하여 딥-드로잉 공정에 유사한 방식으로 부분 압축함으로써 제조되는 것이 일반적이다.
본 발명은,
전극이 서로 대향하여 전지케이스의 양측에 돌출되어 있고 상기 전지케이스 일면에는 바코드가 제공된 파우치형 전지를 이송하는 이송부(1);
상기 전지의 돌출된 전극이 이송되는 경로상에 구비되고, 상기 전극과 접촉하는 감지부(2);
상기 감지부에 도선으로 연결되어 전압을 계측할 수 있는 측정부(3); 및
상기 전지케이스 일면에 인쇄된 바코드가 이송되는 경로상 위치하여 상기 전지의 바코드를 인식하는 식별부(4)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치에 관한 것이다.
상기 이송부(1)는 파우치형 전지(9)를 상기 감지부(2) 및 상기 식별부(4)로 이송하는 역할을 한다.
상기 이송부(1)는 파우치형 전지(9)를 흔들림없이 안정적으로 이송할 수 있는 종래의 다양한 이송장치들을 사용할 수 있고 특별히 제한되지 않다. 상기 이송부(1)의 예로 벨트컨베이어 등을 들 수 있다.
상기 감지부(2)는 통상적인 전압계의 탐침(probe) 역할을 한다.
상기 감지부(2)는 상기 이송부(1)의 멈춤없이도 상기 전극과 접촉하여 연속적으로 전지의 전압을 측정할 수 있는 것이다.
본 발명의 일실시예서는, 상기 감지부(2)는 상기 전극과 구름 접촉할 수 있 는 롤러(201);
상기 롤러(201)가 고정된 위치에서 구름접촉할 수 있게 지지하는 브래킷(202); 및
상기 브래킷에 연결되고, 상기 롤러가 상기 전극과 밀착될 수 있게끔 상하의 탄력성을 부여하는 탄성부재(203)를 포함하는 것을 사용하였다.
상기 롤러(201)는 전극의 이송 경로상에 위치하고 이송부(1)가 전지를 이송하면서 지나갈 때에 전극과 구름 접촉하므로 원통형의 롤러이다. 또한 상기 롤러 (201)는 양극 및 음극과 각각 접촉하게 되므로 2개 이상이 구비되어야 한다. 상기 롤러는 전기를 통할 수 있는 재료로 형성된 것이다. 이러한 재료의 예로 금속, 전도성 고분자 등을 예시할 수 있고, 재료의 저항값이 낮고 전기 전도도가 좋은 은 또는 구리인 것이 바람직하다.
상기 롤러(201)가 양극 및 음극에 구름접촉 접촉하는 순간 전지에 충전되어 있던 전기가 롤러(201)에 전달된다.
상기 브래킷(202)은 롤러를 고정된 위치에서 구름접촉할 수 있게 지지하는 역할 및 롤러(201)에 전달된 전기를 측정부(3)에 연결된 도선을 따라 측정부(3)에 전달하는 교량역할을 한다.
상기 브래킷도 롤러와 같이 전기를 통할 수 있는 재료로 형성된다. 이러한 재료의 예로 금속, 전도성 고분자 등을 예시할 수 있고, 재료의 저항값이 낮고 전기 전도도가 좋은 은 또는 구리인 것이 바람직하다.
상기 탄성부재(203)는 전지의 전극과 롤러가 들뜨지 않게 접촉되도록 하는 역할을 한다.
상기 탄성부재(203)는 전지의 전극이 롤러 및 이송부(1) 면 사이로 진입하는 경우에 전극이 차지하는 부분만큼 약간 수축할 수 있고, 전극이 롤러 및 이송부(1) 면 사이를 빠져나가는 경우에 다시 복원된다.
본 발명에서 있어서, 상기 탄성부재(203)는 특별히 제한되지 않고 통상적으로 탄성을 부여할 목적으로 사용되는 다양한 것을 사용할 수 있다. 이와 같은 탄성부재의 예로 스프링, 고무 등을 들 수 있다. 또한, 공기가 밀봉되어 있는 압축 실린더가 역시 사용될 수 있다.
또한, 파우치형 전지의 전극은 수 내지 수십 마이크로미터 정도의 얇은 금속판이므로 상기 탄성부재(203)의 탄성력 및 복원력이 매우 큰 것이 요구되지는 않는다.
상기 감지부(2)는 지지대(8)에 부착되어 사용되어 질 수도 있다.
상기 측정부(3)는 감지부에 도선으로 연결되어 전압을 계측할 수 있는 장치를 포함하는 것으로서, 종래의 전압측정 장치를 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 통상적인 전압계를 사용하였다.
상기 식별부(4)는 전지에 인쇄된 바코드(7)를 인식하는 장치이다. 이러한 장 치의 예로 바코드 리더기를 들 수 있다.
상기 식별부(4)는 지지대(8)에 부착되어 사용되어 질 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 측정부(3) 및 상기 식별부(4)에 연결되고, 상기 측정부(3)에서 계측된 전압 및 상기 식별부(4)에서 인식된 바코드를 인지 및 기록하여 전산 데이터베이스화 하는 중앙처리부(5)를 더 포함할 수 있다.
상기 중앙처리부는 측정부 및 식별부에서 전송된 것을 전자신호로 변환하여 기록할 수 있는 있는 장치이다. 본 발명에서 상기 중앙처리부는 전자계산기를 들 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예의 작동예를 들어 설명한다.
전지가 도 2와 같은 형태로 밸트컨베이어를 따라 이송된다. 이송된 전지의 전극은 롤러를 만나게 되고 롤러 상에 전지의 전기가 전달된다. 이때, 롤러는 양극 및 음극에 각각 위치하고 거의 동시에 구름접촉 접촉하게 된다. 전달된 전기는 브래킷을 지나 도선을 따라 전압계로 보내져 전압이 측정된다. 이와 거의 동시에 또는 미차의 시간을 두고, 식별부의 바코드리더기는 전지 판 일면에 인쇄된 바코드를 인식한다. 상기의 계측된 전압 및 인식된 바코드는 중앙처리부로 전달되어 기록되고 데이터베이스화 되게 된다.
도 1은 종래의 전지 전압측정장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 파우치형 전지 전압측정장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 파우치형 전지 전압측정장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 파우치형 전지 전압측정장치의 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 이송부 2 : 감지부
3 : 측정부 4 : 식별부
7 : 바코드 8 : 지지대
9 : 파우치형 전지 201 : 롤러
202 : 브래킷 203 :탄성부재
Claims (6)
- 전극이 서로 대향하여 전지케이스의 양측에 돌출되어 있고 상기 전지케이스 일면에는 바코드가 제공된 파우치형 전지를 이송하는 이송부(1);상기 전지의 돌출된 전극이 이송되는 경로상에 구비되고, 상기 전극과 접촉하는 감지부(2);상기 감지부에 도선으로 연결되어 전압을 계측할 수 있는 측정부(3); 및상기 전지케이스 일면에 인쇄된 바코드가 이송되는 경로상 위치하여 상기 전지의 바코드를 인식하는 식별부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 측정부(3) 및 상기 식별부(4)에 연결되고, 상기 측정부(3)에서 계측된 전압 및 상기 식별부(4)에서 인식된 바코드를 인지 및 기록하여 전산데이터베이스화 처리하는 중앙처리부(5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 감지부(2)는 상기 전극과 구름 접촉할 수 있는 롤러(201);상기 롤러(201)가 고정된 위치에서 구름 접촉할 수 있게 지지하는 브래킷(202); 및상기 브래킷에 연결되고, 상기 롤러가 상기 전극과 밀착될 수 있게끔 상하의 탄력성을 부여하는 탄성부재(203)를 포함하는 것임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이송부(1)는 벨트컨베이어임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 측정부(3)는 전압계인 것임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 식별부(4)는 바코드 리더기임을 특징으로 하는 파우치형 전지 전압 측정장치.
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