KR20110004006A - 전지 충방전용 지그 - Google Patents

전지 충방전용 지그 Download PDF

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KR20110004006A KR1020090061585A KR20090061585A KR20110004006A KR 20110004006 A KR20110004006 A KR 20110004006A KR 1020090061585 A KR1020090061585 A KR 1020090061585A KR 20090061585 A KR20090061585 A KR 20090061585A KR 20110004006 A KR20110004006 A KR 20110004006A
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Abstract

본 발명은 주로 단측 또는 양측으로 전극편이 형성되어 있는 리튬이온 폴리머전지의 충방전용 지그로서, 일측으로 두 개의 전극편(60)이 돌출된 전지(62)의 충방전시 이용되는 제1파트(100)와, 양측으로 한 개씩 전극편(60)이 돌출된 전지(62)의 충방전시 이용되는 제2파트(200)를 갖는 구조이고, 이러한 제1파트(100)와 제2파트(200)는 전지(62)의 길이 방향 및 폭방향으로 가변될수 있는 결합 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그이다.
본 발명의 구성은 전지(62)의 충방전 작업시 전지(62)의 전극편(60)을 지지대(152)와 그립퍼 어셈블리(70)에 의해 지지되도록 작동시키는 전지 충방전용 지그에 있어서, 상기 전지(62)의 일측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제1지지판(150)과 복수개의 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되고 상기 그립퍼 어셈블리(70)는 상하 두 열로 배치되어 상기 전지(62)의 상기 전극편(60) 양면에 상기 제1지지판(150)과 상기 그립퍼 어셈블리(70)가 각각 압지되도록 구성된 제1파트(100)와, 상기 전지(62)의 타측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제2지지판(250)과 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되어 전지(62)의 전극편(60) 양면에 상기 제2지지판(250)과 상기 그립퍼 어셈블리(70)가 각각 압지되도록 구성된 제2파트(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 전지셀이 세워져 있는 방향으로 되어있어 다수의 전지셀의 성능을 테스트 할수 있고 분해조립이 용이한 결합구조로 되어 있으므로, 전지셀의 크기 또는 전극편의 위치에 관계없이 전지셀의 활성화를 위한 충방전을 하거나 전지셀의 성능을 테스트할 수 있다는 것이다.
전지, 충방전, 제1파트, 제2파트

Description

전지 충방전용 지그{Battery formation jig}
본 발명은 전지 충방전용 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지 충방전을 위한 지그의 동작원리를 개선하여 한정된 공간에서의 다수의 전지셀의 원활한 측정과 다종의 전지를 적용하기 위한 충방전용 지그에 관한 것이다.
일반적으로, 전지는 화학적 또는 물리적 반응을 이용하여 전기에너지를 얻도록 한 것으로서, 이러한 화학적인 전지는 1차전지와 2차전지로 나누어진다. 망간전지, 알칼리전지 및 수은전지 등과 같이 한번 사용하고 버리는 전지를 1차 전지라 하며, 충전지나 납축전지처럼 전기를 다 쓰고 난 뒤 다시 충전시켜 사용할 수 있는 전지를 2차 전지라 하는데, 최근 핸드폰, PDA, 스마트폰 및 노트북컴퓨터 등 휴대용 전자기기의 보급이 증가되면서, 1회 충전으로 오래 사용할 수 있으며 수명이 긴 2차 전지에 대한 기술개발이 요구되고 있다. 이러한 2차 전지에는 니켈-카드뮴(Ni-Cd), 니켈-수소(Ni-MH), 납축전지(SLA), 리튬-이온(lithium-Ion) 및 리튬-폴리머(lithium-polymer) 등이 있다. 이러한 2차 전지는 충방전 효율이나 전류용량 등 을 고려하여 내부에 여러 개의 셀 즉, 단위전지들을 연결한 전지팩 형식으로 이루어져 있는데, 현재는 높은 에너지 밀도, 경량, 고전압, 무공해, 고출력, 고속충전, 우수한 수명 등의 장점을 지닌 리튬전지가 각광을 받고 있으며, 리튬전지는 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지 및 리튬금속폴리머전지 등으로 분류되고 있다.
이러한 리튬전지의 제조공정에 대해 설명하면, 베어셀(bare cell)에 회로나 단자 또는 연결부품을 결합시킨 후 케이스 조립되는 하드팩(hard pack) 공정과 이 하드 팩에 충방전(formation)을 진행하는 충방전 공정으로 이루어진다. 여기서, 상기 하드팩 공정시 제품의 용도 및 요구되는 특성에 맞게 전지의 형태 및 모양이 결정되며, 충방전 공정시 전지의 성능이 결정되고 제품의 양부가 판정된다.
이때, 충방전 과정은 그립퍼 어셈블리의 전류 전극단자 및 전압 전극단자와 지지대 사이에 배치된 전극편을 압지하여 충방전이 이루어지는데, 이러한 과정에서 한정된 공간에서 다수의 전지셀을 충방전할 수 있으면서도 다종의 전지를 적용할 수 있어야 하지만, 종래에는 그렇게 하지 못하는 있었다. 즉, 한정된 공간에서 다수의 전지셀을 일괄적으로 한꺼번에 충전할 수 있으면서도 다양한 종류의 전지 충방전시에도 호환성 있게 적용하는 것이 필요하였으나, 지금까지는 이러한 요구를 충족시켜주는 장치가 나와 있지 않은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전지의 충방전을 위한 지그의 동작원리를 개선하여 다량의 전지를 일괄적으로 동시에 충방전할 수 있도록 함으로써, 전지의 충방전시 한정된 공간에서의 다수 전지셀의 원활한 측정과 다종의 전지를 적용하고, 나아가, 충방전 과정에서 발생하는 열에 의한 전지셀의 손상을 최소화 할 수 있는 구조로 이루어진 전지의 충방전용 지그를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 전지(62)의 충방전 작업시 전지(62)의 전극편(60)을 지지대(152)와 그립퍼 어셈블리(70)에 의해 지지되도록 작동시키는 전지 충방전용 지그에 있어서, 상기 전지(62)의 일측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제1지지판(150)과 복수개의 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되고 상기 그립퍼 어셈블리(70)는 상하 두 열로 배치되어 상기 전지(62)의 상기 전극편(60) 양면에 상기 제1지지판(150)과 상기 그립퍼 어셈블리(70)가 각각 압지되도록 구성된 제1파트(100)와, 상기 전지(62)의 타측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제2지지판(250)과 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되어 전지(62)의 전극편(60) 양면에 상기 제2지지판(250)과 상기 그립퍼 어셈블리(70)가 각각 압지되도록 구성된 제2파트(200)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그가 제공된다.
본 발명은 복수개의 전지가 세워진 상태로 적재된 트레이를 제1파트와 제2파트의 중간 위치에 구비된 트레이 적재부에 배치한 상태에서 제1파트 및/또는 제2파트를 트레이 적재부 방향으로 접근시켜 전지를 압지한 상태에서 다량의 전지를 일괄적으로 동시에 충방전할 수 있으므로, 한정된 공간의 다수의 전지 충방전이나 테스트 작업이 가능한 효과가 있으며, 다종의 전지를 호환성 있게 적용할 수 있는 효과를 갖는다.
부언하면, 본 발명의 전지 충방전용 지그는 전지의 충방전시 한정된 공간에서 다수의 전지셀의 원활한 측정과 다종의 전지를 적용할 수 있는 효과가 있고, 충방전 과정에서 발생하는 열에 의한 전지셀의 손상을 최소화할 수 있어서, 궁극적으로 양질의 전지셀을 낮은 제조비용으로 충방전할 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 주요부의 구조를 보여주는 사시도, 도 2는 본 발명의 평면도, 도 3은 본 발명의 주요부인 트레이 적재부에 일측으로 한 쌍의 전극편이 돌출된 전지를 배치한 상태를 보여주는 정면도, 도 4는 본 발명의 주요부인 트레이 적재부에 양측으로 하나의 전극편이 각각 돌출된 전지를 배치한 상태를 보여 주는 정면도, 도 4는 본 발명을 구성하는 그립퍼 어셈블리의 사시도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 전지(62)의 일측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제1제1지지판(150)과 복수개의 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되고 그립퍼 어셈블리(70)는 상하 두 열로 배치된 구성의 제1파트(100)와, 전지(62)의 타측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제2지지판(250)과 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치된 구성의 제2파트(200)를 포함한다. 제1파트(100)와 제2파트(200)는 베이스 프레임(90)의 너비 방향 좌우 양측 위치에 배치되어 상호 마주하는 방향으로 전후진 작동될 수 있으며, 제1파트(100)와 제2파트(200) 사이에는 좌우 위치에 서로 나란한 한 쌍의 트레이 적재부(140)가 배치된다.
상기 베이스 프레임(90)은 대략 직사각판 형상으로 구성된 것으로, 베이스 프레임(90)의 상면 좌우측 위치의 전후단에는 너비 방향으로 연장된 가이드 부재(92)가 구비된다. 이때, 가이드 부재(92)는 봉형상으로 구성된 것으로, 베이스 프레임(90)의 상면에 직립 설치된 고정대에 양단부가 결합되어 베이스 프레임(90) 위에 수평 방향으로 배치된 것이다. 이러한 가이드 부재(92)는 베이스 프레임(90)의 상면 전후 좌우 위치에 구비되어, 네 쌍의 가이드 부재(92)가 베이스 프레임(90)의 상면 전후 위치에 배치된 형태를 이룬다. 즉, 베이스 프레임(90)의 일측 위치 상면에 전후 나란한 한 쌍의 봉형상 가이드 부재(92)가 수평하게 구비되는 한편, 베이스 프레임(90)의 타측 위치 상면에 전후 나란한 한 쌍의 봉형상 가이드 부재(92)가 수평하게 구비된 구조이다.
상기 제1파트(100)는 전지(62)의 일측 전극편(60)의 일면과 마주하는 위치에 배치되는 제1지지프레임(130)과, 제1지지프레임(130)에 결합된 복수개의 그립퍼 어셈블리(70)와, 그립퍼 어셈블리(70)와 마주하는 복수개의 제1지지판(150)을 갖는 제1지지대(152)와, 제1지지프레임(130)에 슬라이드 가능하게 결합되며 지지대(152)가 장착된 제1가동 프레임(120)을 갖는 구성이다.
상기 베이스 프레임(90)의 일측 상면 위치에 구비된 수평 방향의 가이드 부재(92)에는 길이 방향 전후단에 한 쌍의 나란한 슬라이드 블록에 의해 제1수평 프레임(112)이 결합되고, 제1수평 프레임(112)의 상면 전후단 위치에는 한 쌍의 나란한 지지보드(113)가 직립 배치되고, 나란한 한 쌍의 지지보드(113) 내측면에는 원형 봉형상의 가이드 바아(114)가 결합되어 길이 방향으로 수평 배치되며, 이러한 길이 방향의 수평한 가이드 바아(114)에 제1지지프레임(130)이 결합되어 있다.
정리하면, 제1파트(100)는 별도의 이송구동수단에 의해 베이스 프레임(90)의 일측 상면에 구비된 가로 방향의 전후 가이드 부재(92)에 전후단의 저면에 구비된 슬라이드 블록이 결합된 제1수평 프레임(112)과, 이 제1수평 프레임(112)에 직립의 나라한 지지보드(113)에 전후 방향으로 구비된 봉형상의 세로 가이드 바아(114)에 지지되어 수평으로 배치되며 전후단으로 관통된 그립퍼 지지홀에는 전지(62) 충반전에 이용되는 그립퍼 어셈블리(70)가 고정 결합된 제1지지프레임(130)과, 이러한 제1지지프레임(130)에 대해 상대 슬라이드 가능하게 결합되며 전후단으로 연통된 그립퍼 가이드홀로는 그립퍼 어셈블리(70)가 통과되는 제1가동 프레임(120)과, 상기 제1지지프레임(130)의 전단부에 결합되며 복수개의 제1지지판(150)을 갖는 지지대(152)를 포함하여 구성된다.
상기 제1지지프레임(130)은 전지(62)의 전극편(60)과 마주하는 단부에 복수개의 지지대(152)가 설치된다. 이때, 지지대(152)는 전지(62)의 전극편(60)과 마주하는 면에 복수개의 제1지지판(150)이 일정 간격으로 배치된 구조를 취하며, 제1지지대(152)의 서로 나란한 각각의 제1지지판(152) 사이에 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전극단자(30) 및 전압 전극단자(40)가 수용되는 단자 수용홈이 형성된다.
또한, 제1지지대(152)는 각 제1지지판(150) 사이에 가로 방향으로 연장된 장공 형태의 단자 가이드홀이 형성되어 있고, 제1지지프레임(130)은 지지대(152)의 단자 가이드홀과 마주하는 위치에 제1단자 결합홀이 형성되고, 제1가동 프레임(120)은 제1지지프레임(130)의 제1단자 결합홀과 마주하는 제2단자 결합홀이 형성되어 있어서, 전류단자 그립퍼(10)와 전압단자 그립퍼(20)가 제1프레임과 제2프레임의 각각의 단자 결합홀에 결합 고정됨과 동시에 지지대(152)의 각 단자 가이드홀에 결합되고, 상기 전류 전극단자(30)와 전압 전극단자(40)는 지지대(152)의 각 제1지지판(150)과 나란한 위치에 배치된다.
상기 제1지지대(152)는 일정 간격의 제1지지판(150)이 구비되어 있어서, 복수의 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전극단자(30)와 전압 전극단자(40)가 전지(62)의 전극편(60)을 눌러줄 때에 지지하는 역할을 한다. 즉, 제1지지대(152)는 제1지지프레임(130)에 결합되어 전지(62) 충방전시에 지지대(152)의 각 제1지지판(150)이 전류 전극단자(30)와 전압 전극단자(40)의 반대편에서 전지(62)의 전극편(60)을 눌러주는 기능을 하는 것이다.
다시 말해, 제1지지프레임(130)에는 그립퍼 어셈블리(70)가 장착되고, 제1가 동 프레임(120)의 그립퍼 통과홀에는 제1지지프레임(130)에 고정된 그립퍼 어셈블리(70)의 상측 부분이 관통되며, 제1지지프레임(130)의 전단부에 구비된 지지대(152)의 각 제1지지판(150) 사이의 그립퍼 가이드홀에는 그립퍼 어셈블리(70)가 통과하여 전류단자 그립퍼(10)와 전압단자 그립퍼(20) 및 전류 전극단자(30)와 전압 전극단자(40)가 제1지지대(152)의 각 제1지지판(150)과 마주하는 위치에 배치되는 한편, 제1지지프레임(130)과 제1가동 프레임(120)에는 각각 이동작동수단이 연결되어, 이러한 이동작동수단의 구동에 의해 제1지지프레임(130)과 제1가동 프레임(120)이 서로 반대 방향으로 상대 슬라이드 작동되면, 제1지지ㄷ대(152)의 각 제1지지판(150)과 그립퍼 어셈블리(70)가 서로 근접되거나 멀어지는 작동을 할 수 있게 된다.
상기 제2파트(200)는 제2지지프레임(230)과 제2가동 프레임(220) 및 제2지지대(252)를 갖는 구성을 취한다. 제2지지프레임(130)과 제2가동 프레임(220)은 수평 프레임(112)의 상면에 구비되고, 수평 프레임(112)은 베이스 프레임(90)의 타측 상면 전후단에 너비 방향으로 연장된 가이드 부재(92)에 슬라이드 가능하게 결합되며, 수평 프레임(112)은 이송구동수단에 의해 서로 마주하는 위치에서 전후진 작동되면서 제1파트(100)의 복수개의 제1지지판(150)과 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전압 전극단자(30)와 제2파트(200)의 복수개의 제2지지판(150)과 그립퍼 어셈블리(70)가 트레이 적재부(140) 방향으로 전후진 작동된다. 이러한 제2파트(200)의 주요부의 구성은 제1파트(100)의 주요부의 구성과 동일하고, 다만 제2가동 프레임(220)에 한 개열의 전지 충방전용 그립퍼 어셈블리(70)가 배치된 점에서만 제1파 트(100)와 다르다.
또한, 상기 제1파트(100)와 제2파트(200)가 서로 마주하는 방향으로 전후진 가능하게 지지되는 베이스 프레임(90)의 중앙부 상면에는 제1파트(100)와 제2파트(200) 사이에 배치되도록 트레이 적재부(140)가 구비되며, 트레이 적재부(140)의 저면에는 각각 실린더(172)가 수평하게 장착되어 한 쌍의 실린더(172)가 서로 나란하게 배치되며, 실린더(172)의 피스톤 로드에는 트레이 적재부(140)의 저면에 힌지부(174a)를 매개로 연결되어 상하로 회동되는 스톱퍼 블록이 구비된다. 그리고, 트레이 적재부(140)의 상면에는 전단부와 양측단에 상측으로 돌출된 복수개의 스톱핑 돌부(141,143)가 구비된다. 이러한 트레이 적재부(140)의 상면에는 복수개의 전지(62)가 세워져 적재된 트레이(45)가 얹혀지며, 이러한 트레이(45)의 전단부와 좌우단은 트레이 적재부(140)의 전단부와 좌우단에 구비된 스톱핑 돌부(141,143)에 지지되어 자리를 잡는 한편, 트레이 적재부(140)의 저면 양측에 구비된 실린더(172)의 피스톤 로드가 신장되면, 스톱핑 블록(174)이 힌지부(174a)를 중심으로 상향회동되면서 트레이(45)의 후단부를 지지하기 때문에, 트레이(45)가 유동되지 않고 트레이 적재부(140) 상면에 안정적으로 자리를 잡게 된다.
또한, 제2파트(200)의 제2지지프레임(230)과 제2가동 프레임(220)은 수평 프레임(112)의 상면에 구비되고, 수평 프레임(112)은 베이스 프레임(90)의 타측 상면 전후단에 너비 방향으로 연장된 가이드 부재(92)에 슬라이드 가능하게 결합되며, 제1파트(100)의 수평 프레임(112)과 제2파트(200)의 수평 프레임(112)은 이송구동수단에 의해 서로 마주하는 위치에서 전후진 작동되면서 제1파트(100)의 복수개의 제1지지판(150)과 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전압 전극단자(30,40)와 제2파트(200)의 복수개의 제2지지판(250)과 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전압 전극단자(30,40)가 트레이 적재부(140) 방향으로 전후진 작동될 수 있다.
상기 그립퍼 어셈블리(70)는 회로기판(1)에 통전 가능하게 접속되는 그립퍼 단자블록(10)과, 이 그립퍼 단자블록(10)에 결합되며 회로기판(1)에 전기적으로 연결되는 전류 패턴부(22)와 전압 패턴부(26)가 구비된 접지 회로기판(20)과, 이 접지 회로기판(20)의 전류 패턴부(22)과 전압 패턴부(26)에 전기적으로 접합되며 전지(62)의 전극편(60)에 탄성적으로 압지되는 전류 전극단자(30) 및 전압 전극단자(40)를 포함한다.
상기 그립퍼 단자블록(10)은 비도전성 수지에 의해 대략 직사각 블록 형상으로 성형된 것으로, 그립퍼 단자블록(10)의 일단부측 상면에는 접지 회로기판(20)이 볼트(6)를 매개로 결합된다. 이러한 그립퍼 단자블록(10)의 내부에는 금속제로 된 통전성의 전류접속보스(11)와 전압접속보스(13)가 인서트되어 있으며, 이러한 전류접속보스(11)와 전압접속보스(13)의 내부에는 단부로 개구된 볼트 체결홈(11a 및 13a)이 형성되어 있고, 이러한 볼트 체결홈(11a 및 13a)에는 볼트를 체결하기 위한 나사부가 형성되어 있다.
상기 그립퍼 단자블록(10)에 내장된 전류접속보스(11)와 전압접속보스(13)의 볼트 체결홈(11a,13a)에 회로기판(20)의 패턴부(22,26)부에 접촉된 금속제의 통전성 볼트(6)가 나사식으로 체결됨으로써, 회로기판(20)과 전류접속보스(11) 및 전압접속보스(13)가 전기적으로 연결되는 상태가 된다. 또한, 그립퍼 단자블록(10)에 내장된 전류연결보스(11)와 전압연결보스(11)는 볼트 체결공(11b,13b)이 형성되고, 이러한 볼트 체결공(11b,13b)은 그립퍼 단자블록(10)의 상면으로 연통되며, 그립퍼 단자블록(10)의 상면에 결합된 접지 회로기판(20)의 전류 패턴부(22)와 전압 패턴부(26)에 통전 가능하게 접촉된 볼트(6)는 전류연결보스(11)의 볼트 체결공(11b)과 전압연결보스(13)의 볼트 체결공(13b)에 나사식으로 결합되므로, 접지 회로기판(20)의 전류 패턴부(22)부은 볼트(6)와 전류연결보스(11)를 매개로 회로기판(1)에 전기적으로 연결되고, 접지 회로기판(20)의 전압 패턴부(26)부은 볼트(6)와 전압연결보스(13)를 매개로 회로기판(1)에 전기적으로 연결될 수 있게 된다.
상기 접지 회로기판(20)은 볼트에 의해 그립퍼 단자블록(10)에 고정된 단부측과 반대되는 단부측 표면에 너비 방향으로 연장된 전류 전극단자 접합슬롯(24)과 전압 전극단자 접합슬롯(28)이 형성되어 있다. 전류 전극단자 접합슬롯(24)은 전류 패턴부(22)에 구비되고, 전압 전극단자 접합슬롯(28)은 전압 패턴부(26)에 형성되어 있는 것이다.
상기 접지 회로기판(20)의 상면에는 각각 전류 전극단자(30)의 기단부와 전압 전극단자(40)의 기단부가 접합된다. 그리고, 전류 전극단자(30)의 선단부와 전압 전극단자(40)의 선단부에는 각각 충방전을 위한 전지(62)의 전극편(60) 표면에 가압 접촉되는 복수개의 죠오(33 및 43)가 구비된다.
구체적으로, 상기 전류 전극단자(30)는 기단부에 접합편(31)이 구비된 단자 바디(32)와, 이 단자 바디(32)에 일체화된 복수개의 탄성 접합편(37)과, 이 탄성 접합편(37)의 선단부에 구비된 복수개의 죠오(33)로 구성된다. 전류 전극단자(30) 의 탄성 접합편(37)은 단자 바디(32)에 대해 경사지도록 연장된 형태로 이루어진다. 바람직하게, 탄성 접합편(37)의 끝단에는 상향으로 절곡된 형태의 보조 절곡부(38)가 구비되고, 이러한 보조 절곡부(38)의 단부에 복수개의 죠오(33)가 형성되도록 구성한다.
이러한 구조의 전류 전극단자(30)의 기단부에 구비된 접합편(31)을 접지 회로기판(20)의 전류 패턴부(22)에 형성된 접합슬롯(24)에 삽입한 다음, 접지 회로기판(20)의 배면쪽에서 접합슬롯(24) 부분에 은납을 주입 경화시킴으로써, 은납에 의해 전류 전극단자(30)가 접지 회로기판(20)의 상면에 고정된다.
이때, 전류 전극단자(30)는 기단부에 접합편(31)이 구비된 단자 바디(32)와, 이 단자 바디(32)에 일체화된 복수개의 탄성 접합편(37)과, 이 탄성 접합편(37)의 선단부에 구비된 복수개의 죠오(33)로 구성되어 있어서, 복수개의 전류 전극단자(30)가 접지 회로기판(20)의 상면에 경사진 형태로 배치된다. 본 발명에서 전류 전극단자(30)는 접지 회로기판(20)의 접합슬롯(24)에 기단부가 결합되는 단자 바디(32)에 복수개의 탄성 접합편(37)이 일체화됨과 동시에 각 탄성 접합편(37) 사이에는 스페이스(34)가 구비되고, 탄성 접합편(37)의 선단부에는 복수개의 죠오(33)가 구비되며, 탄성 접합편(37) 사이의 스페이스(34)에는 단자 바디(32)에 기단부가 일체화되고 선단부의 자유단은 접지 회로기판(20)의 상면에 접촉되는 보조 지지편(35)을 갖는 구조를 취한다.
이러한 전류 전극단자(30)는 자체 탄성을 가지는 금속으로 제작되어, 충방전을 위한 전지(62)의 전극편(60) 표면에 눌려질 때(구체적으로, 각 탄성 접합편(37) 이 눌려질 때) 원상으로 회복하려는 탄성력이 작용하므로, 전지(62)의 전극편(60) 표면에 전류 전극단자(30)가 탄성적으로 밀착될 수 있다.
상기 전압 전극단자(40)는 기단부에 접합편(41)이 구비된 단자 바디(42)와, 이 단자 바디(42)에 일체화된 복수개의 탄성 접합편(47)과, 이 탄성 접합편(47)의 선단부에 구비된 복수개의 죠오(43)로 구성된다. 전압 전극단자(40)의 탄성 접합편(47)은 단자 바디(42)에 대해 경사지도록 연장된 형태로 이루어진다. 바람직하게, 전압 전극단자(40)의 탄성 접합편(47)의 끝단에는 상향으로 절곡된 형태의 보조 절곡부(48)가 구비되고, 이러한 보조 절곡부(48)의 단부에 복수개의 죠오(43)가 형성되록 구성한다.
이러한 구조의 전압 전극단자(40)의 기단부에 구비된 접합편(41)을 접지 회로기판(20)의 전압 패턴부(26)에 형성된 접합슬롯(28)에 끼운 다음, 접지 회로기판(20)의 배면쪽에서 접합슬롯(28) 부분에 은납을 주입 경화시킴으로써, 은납에 의해 전류 전극단자(40)가 접지 회로기판(20)의 상면에 고정된다. 전압 전극단자(40)는 접지 회로기판(20)의 너비 방향 가상의 중심선을 기준으로 전류 전극단자(30)와 대칭되는 위치에 배열된다.
이때, 전압 전극단자(40)는 기단부에 접합편(41)이 구비된 단자 바디(42)와, 이 단자 바디(42)에 일체화된 복수개의 탄성 접합편(47)과, 이 탄성 접합편(47)의 선단부에 구비된 복수개의 죠오(43)로 구성되어 있어서, 복수개의 전압 전극단자(40)가 접지 회로기판(20)의 상면에 경사진 형태로 배치된다. 본 발명에서 전압 전극단자(40)는 접지 회로기판(20)의 전압 패턴부(26)에 형성된 접합슬롯(28)에 기 단부의 접합편(41)이 접합되는 단자 바디(42)에 복수개의 탄성 접합편(47)이 일체화됨과 동시에 각 탄성 접합편(47) 사이에는 스페이스(44)가 구비되고, 탄성 접합편(47)의 선단부에는 복수개의 죠오(43)가 구비되며, 탄성 접합편(47) 사이의 스페이스(44)에는 단자 바디(42)에 기단부가 일체화되고 선단부의 자유단은 접지 회로기판(20)의 상면에 접촉되는 보조 지지편(45)을 갖는 구조를 취한다.
이러한 전압 전극단자(40) 역시 자체 탄성을 가지는 금속으로 제작되어, 충방전을 위한 전지(62)의 전극편(60) 표면에 눌려질 때(구체적으로, 각 탄성 접합편(47)이 눌려질 때) 원상으로 회복하려는 탄성력이 작용하므로, 전지(62)의 전극편(60) 표면에 전압 전극단자(40)가 탄성적으로 밀착될 수 있다.
전압 전극단자(40)의 각 탄성 접합편(47)은 접지 회로기판(20)의 상면에 대해 경사지게 배치되는데, 바람직하게, 전압 전극단자(40)의 각 탄성 접합편(47) 선단부에는 접지 회로기판(20)의 상면에 대해 탄성 접지편의 경사 각도 보다 상대적으로 큰 각도로 상향 절곡된 보조 절곡부(48)를 구비하고, 이러한 보조 절곡부(48)의 끝단에 너비 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 복수개의 죠오(43)를 갖는 형상으로 구성한다. 이때, 보조 절곡부(48)의 절곡 각도는 전류 전극단자(30)의 보조 절곡부(38)와 달리 직각으로 절곡되지 않고 직각보다 작은 예각 범위에서 상향 절곡된 구조를 취하고 있다.
이러한 구성의 본 발명에 의하면, 리튬 폴리머 전지(62)와 같은 고용량 전지(62)의 전극편(60)을 제1지지대(152)의 각 제1지지판(150)과 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전극단자(30) 및 전압 전극단자(40) 사이로 투입하고, 제1지지프레 임(130)과 제2지지프레임(230)을 상대 슬라이드 작동시키면, 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전극단자(30) 및 전압 전극단자(40)가 눌려지면서 전지(62)의 전극편(60) 표면에 탄성적으로 밀착 접속되고, 지지대(152)는 반대편에서 전지(62)의 전극편(60) 표면에 밀착되므로, 전지(62)의 충방전 작업을 할 수 있게 된다.
이때, 전지(62)로는 일측으로만 두 개의 전극편(60)이 돌출된 것과 양측으로 한 개씩 전극편(60)이 돌출된 것이 있는데, 전자의 것은 제1파트(100)를 이용하여 충방전하고 후자의 것은 제1파트(100)와 제2파트(200)를 동시에 이용하여 충방전하게 된다. 도 3은 트레이 적재부(140)에 일측에만 두 개의 전극편(60)이 돌출된 전지(62)를 적치한 것을 보여주고, 도 4는 트레이 적재부(140)에 양측으로 하나씩 전극편(60)이 돌출된 전지(62)를 적치한 것을 보여준다.
따라서, 본 발명은 트레이(45)에 세워진 상태로 적재된 트레이(45)를 제1파트(100)와 제2파트(200)의 중간 위치에 구비된 트레이 적재부(140)에 적재한 상태에서 제1파트(100) 및/또는 제2파트(200)를 트레이 적재부(140) 방향으로 접근시켜 다량의 전지(62)를 일괄적으로 동시에 충방전할 수 있으므로, 한정된 공간의 다수의 전지(62) 충방전이 가능한 효과가 있으며, 다종의 전지(62)를 호환성 있게 적용할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 다량의 전지(62)를 충방전하게 되면 많은 열이 발생하며, 특히 지그에 접하는 전지(62)셀 부위에서 발생한 열은 오부로 용이하게 방열되지 못하고 해당 부위에 열축적되는 경향이 있다. 이러한 점을 고려하여 충방전기 지그의 상부 프레임(80)에 팬(90)을 설치해 발생하는 열을 외부로 발산하게 된다.
또한, 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전극단자(30)와 전압 전극단자(40)는 금도금으로 처리되어 중대형 고용량의 전지(62) 충방전에 적합하게 사용될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 주요부의 구조를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 평면도
도 3은 본 발명의 주요부인 트레이 적재부에 일측으로 한 쌍의 전극편이 돌출된 전지를 배치한 상태를 보여주는 정면도
도 4는 본 발명의 주요부인 트레이 적재부에 양측으로 하나의 전극편이 각각 돌출된 전지를 배치한 상태를 보여주는 정면도
도 4는 본 발명을 구성하는 그립퍼 어셈블리의 사시도

Claims (6)

  1. 전지(62)의 충방전 작업시 전지(62)의 전극편(60)을 지지되도록 작동하는 전지 충방전용 지그에 있어서, 상기 전지(62)의 일측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제1지지판(150)과 복수개의 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되고 상기 그립퍼 어셈블리(70)열은 상하 두 열로 배치되어 상기 전지(62)의 상기 전극편(60) 양면에 상기 제1지지판(150)과 상기 그립퍼 어셈블리(70)가 각각 압지되도록 구성된 제1파트(100)와, 상기 전지(62)의 타측 전극편(60) 양면 위치에 복수개의 제2지지판(250)과 그립퍼 어셈블리(70)가 상호 근접 작동되도록 배치되어 전지(62)의 전극편(60) 양면에 상기 제2지지판(250)과 상기 그립퍼 어셈블리(70)가 각각 압지되도록 구성된 제2파트(200)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1파트(100)는 상기 전지(62)의 일측 전극편(60)의 일면과 마주하는 위치에 배치되는 그립퍼 어셈블리(70)가 복수개로 나란하게 장착됨과 동시에 상기 그립퍼 어셈블리(70)열이 상하로 두 열로 장착된 제1제1지지프레임(130)과, 상기 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전압 전극단자(30,40)와 마주하는 복수개의 제1지지판(150)을 갖는 제1지지대(152)와, 상기 제1지지대(152)를 상기 제1지지프레임(130)에 대해 상대적으로 슬라이드되도록 작동시켜 상기 제1지지대(152) 의 각 제1지지판(150)을 상기 그립퍼 어셈블리(70)의 상기 전류 전압 전극단자(30,40) 방향으로 근접시키는 제1가동 프레임(120)을 포함하여 구성되고, 상기 제2파트(200)는 복수개의 그립퍼 어셈블리(70)가 나란하게 장착된 제2지지프레임(230)과, 상기 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전압 전극단자(30,40)와 마주하는 위치에 배치되는 복수개의 제2지지판(250)을 갖는 제2지지대(252)와, 상기 제2지지대(252)를 상기 제2지지프레임(230)에 대해 상대적으로 슬라이드되도록 작동시켜 상기 제2지지대(252)의 각 제2지지판(250)을 상기 그립퍼 어셈블리(70)의 상기 전류 전압 전극단자(30,40) 방향으로 근접시키는 제2가동 프레임(220)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1파트(100)와 상기 제2파트(200)가 서로 마주하는 방향으로 전후진 가능하게 지지되는 베이스 프레임(90)과, 상기 제1파트(100)와 상기 제2파트(200) 사이에 배치되며 상면부에는 복수개의 전지(62)가 나란하게 탑재된 트레이(45)가 얹혀지도록 된 트레이 적재부(140)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1파트(100)의 상기 제1지지프레임(130)과 제1가동 프레임(120)은 수평 프레임(112)의 상면에 구비되고, 상기 수평 프레임(112)은 상 기 베이스 프레임(90)의 일측 상면 전후단에 너비 방향으로 연장된 가이드 부재(92)에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 제2파트(200)의 상기 제2지지프레임(230)과 제2가동 프레임(220)은 반대편의 다른 수평 프레임(112) 상면에 구비되고, 상기 수평 프레임(112)은 상기 베이스 프레임(90)의 타측 상면 전후단에 너비 방향으로 연장된 가이드 부재(92)에 슬라이드 가능하게 결합되며, 상기 제1수평 프레임(112)과 상기 제2수평 프레임(112)은 이송구동수단에 의해 서로 마주하는 위치에서 전후진 작동되면서 상기 제1파트(100)의 복수개의 제1지지판(150)과 그립퍼 어셈블리(70)의 전류 전압 전극단자(30,40)와 상기 제2파트(200)의 복수개의 제2지지판(250)과 그립퍼 어셈블리(70)가 상기 트레이 적재부(140) 방향으로 전후진 작동되는 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1파트(100)와 제2파트(200)는 베이스 프레임(90)의 상면에 지지되고, 상기 제1파트(100)와 제2파트(200) 사이에는 상기 베이스 프레임(92)에 지지된 트레이 적재부(140)가 구비되고, 상기 트레이 적재부(140)의 상면 일측 위치에는 복수개의 전지(62)가 탑재된 트레이(45)의 길이 방향 일단부와 양측 단부를 지지하는 스톱핑 돌부(141,143)가 구비되고, 상기 트레이 적재부(140)의 저면에는 상기 트레이(45)의 길이방향 타단부측를 지지하도록 힌지부(174a)를 중심으로 상향 회동되는 스톱핑 블록(174)이 구비되며, 상기 스톱핑 블록(174)은 실린더(172)에 연결되어 상기 실린더(172)의 신 축 작동에 의해 상기 힌지부(174a)를 중심으로 상하 회동되는 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1파트(100)와 상기 제2파트(200)를 구성하는 상기 그립퍼 어셈블리(70)는 회로기판(1)에 결합되는 그립퍼 단자블록(10)과, 상기 그립퍼 단자블록(10)의 상면에 결합되며 전류 패턴부(22)과 전압 패턴부(26)가 구비된 접지 회로기판(20)과, 상기 접지 회로기판(20)의 상기 전류 패턴부(22)와 상기 전압 패턴부(26)에 접합되어 상기 회로기판(1)에 전기적으로 연결되며 상기 전지(62)의 상기 전극편(60)에 탄성적으로 압지되는 전류 전극단자(30) 및 전압 전극단자(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지 충방전용 지그.
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