KR20130010735A - 전지 압착장치 - Google Patents

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KR20130010735A KR1020110071554A KR20110071554A KR20130010735A KR 20130010735 A KR20130010735 A KR 20130010735A KR 1020110071554 A KR1020110071554 A KR 1020110071554A KR 20110071554 A KR20110071554 A KR 20110071554A KR 20130010735 A KR20130010735 A KR 20130010735A
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Abstract

본 발명의 목적은, 전지를 삽입할 수 있게 적층판들이 적층된 트레이를 구비하여 그 트레이를 상하부플레이트의 사이에 위치시킨 후 트레이의 상부를 가압하여 적층판의 전체표면에 균일한 압력이 작용하도록 함으로서 전지들의 휨 변형을 방지할 수 있게 한 전지 압착장치를 제공한다.

Description

전지 압착장치{compressing devices of election cell}
본 발명은 전지 압착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지 모듈을 구성하기 위한 복수의 단위 전지들을 적층판들의 사이에 적층한 상태로 적층판 전체표면을 균일한 압력으로 가압함에 의해 단위 전지들의 휨 변형을 방지하여 평평한 상태를 유지할 수 있게 한 전지 압착장치에 관한 것이다.
[발명의 배경이 되는 기술]
일반적으로 전지 모듈은 이차 전지(Rechargeable Battery)로 구성될 수 있는데, 상기 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 하나의 셀로 이루어진 저용량의 이차 전지의 경우, 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용된다. 복수개의 셀이 팩 형태로 연결된 대용량 이차 전지는 하이브리드 전기 자동차(HEV) 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이러한 전지 모듈을 구성하기 위한 셀은 통상 얇은 판상으로 이루어지는데, 상기 셀이 얇은 판상으로 이루어지기 때문에 쉽게 휨 변형이 발생하는 문제점이 있다. 셀에 휨 변형이 발생하게 되면 전지 모듈의 불량이 발생된다. 이를 방지하기 위해, 셀이 평평한 상태를 유지하도록 전지 압착장치를 이용하여 전지를 눌러주고 있다.
도 8은 종래의 전지 압착장치를 나타낸 도면이다.
도 8표시와 같이, 종래의 전지 압착장치는 소정 간격을 이루게 설치되는 하부판(2)과 상부판(1)을 구비하며, 상기 상,하부판(1,2)의 각 모서리부위에는 나선축(3)을 제자리 회전되게 설치하고, 상기 상,하부판(1,2)의 사이에는 누름판(4)을 상기 나선축(3)에 결합되게 설치하여 상기 나선축(3)의 회전여부에 따라 상기 누름판(4)이 승강되는 구조로 되어 있다.
또한, 종래 구조의 전지 압착장치는 상기 누름판(4)이 승강되게 하기 위해서는 상기 나선축(3)을 동일방향으로 회전시켜야 되는데, 이를 위해 상기 나선축(3)에는 종동기어(7)를 설치하고 그 종동기어(7)의 안쪽으로 구동기어(6)를 설치하여 상기 구동기어(6)의 회전에 의해 상기 종동기어(7)가 동일 방향으로 회전되게 되어 있다.
한편, 상기 누름판(4)의 하부에는 적층판(5)들이 적층되게 설치하여 그 적층판(5)들의 사이사이로 전지를 삽입한 후, 상기 누름판(4)을 하강시켜 적층판(5)을 가압함에 의해 전지들이 휨 변형되는 것을 방지하고, 상기 누름판(4)으로 가압할 때 상기 적층판(5)의 전체 표면에 균일한 압력이 작용되게 하고자 상기 하부판(2)의 상부에 스프링(8)이 설치된다.
그러나, 이와 같은 종래의 전지 압착장치는, 상기 전지들이 사이사이로 삽입되게 하는 상기 적층판(5)들이 상기 나선축(3)에 끼움되는 형태로 설치됨으로서 수리가 어려워 유지보수가 힘든 문제점이 있다. 즉, 적층판(5)들이 오염되어 적층판(5)들을 청소하거나 교체하기 위해 상기 적층판(5)들을 분리할 때에는 위에서부터 순차적으로 모두 분리하여야 함으로 공급 취출이 어려운 문제점이 있었다.
국내 실용신안등록출원번호 제1989-0007676, 액정표시 소자의 상하기판 압착장치
본 발명의 목적은, 전지를 삽입할 수 있게 적층판들이 적층된 트레이를 구비하여 그 트레이를 상하부플레이트의 사이에 위치시킨 후 트레이의 상부를 가압하여 적층판의 전체표면에 균일한 압력이 작용하도록 함으로서 전지들의 휨 변형을 방지할 수 있게 한 전지 압착장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정 면적을 갖는 하부플레이트와 상기 하부플레이트의 상부에 소정 거리를 두고 이격 설치된 상부플레이트와 상기 상,하부플레이트의 양측부에 상하단부가 고정되어 상기 상,하부플레이트를 고정 지지하는 양측판과 상기 양측판에 의해 지지되는 상,하부플레이트의 각 모서부위에 양단부가 지지되어 제자리 회전되게 설치됨과 아울러 외주면에는 숫나선부가 형성된 나선축들로 이루어진 본체; 상기 본체의 내측으로 배치됨과 아울러 적층되는 적층판들을 구비하여 상기 적층판들의 사이사이로 전지들을 삽입 적층할 수 있게 한 트레이; 상기 트레이에 적층 삽입된 전지들이 변형되지 않고 평평한 상태를 유지하도록 상기 트레이의 상부를 가압할 수 있게 상기 나선축들의 제자리 회전에 의해 승강되게 설치된 클램핑수단; 및 상기 클램핑수단을 승강시킬 수 있게 상기 나선축들의 상단부에 고정되어 상기 나선축들을 회전시킬 수 있게 한 종동기어들과 상기 종동기어들의 중앙에 위치되어 상기 종동기어들과 맞물리게 설치된 구동기어와 상기 구동기어를 회전시키기 위한 구동축과 상기 구동축의 일측이 상부로 돌출되도록 상기 구동축을 포함하여 상기 구동기어와 종동기어가 수용되게 설치되며, 상기 상부플레이트의 상부에 고정되는 하우징플레이트로 이루어진 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 트레이는 적층판들과 그 적층판들의 사이사이로 설치되는 전지들이 상호 교호적으로 적층될 수 있게 한 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트의 양측부에 하단이 고정되어 세워지게 설치한 지지축과 상기 지지축에 대응하는 적층판들의 양측단부에 형성되어 상기 지지축에 의해 적층판들이 유동되지 않게 하는 반원형상의 요입홈으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 하부플레이트는 상부 양측으로 지지턱이 형성된 트레이 안착홈을 구비하고, 상기 트레이 안착홈에 베이스플레이트가 안착되어 상기 지지턱에 의해 상기 베이스플레이트가 지지되게 한 것을 특징으로 한다.
상기 클램핑수단은 트레이의 상부를 가압할 수 있도록 각 모서리부위가 상기 나선축들에 결합되어 상기 나선축들의 회전에 의해 승강되는 승강플레이트와 상기 승강플레이트의 하부로 설치되어 상기 승강플레이트의 승강여부에 따라 상기 트레이의 상부에 접촉되어 가압하는 가압플레이트와 상기 가압플레이트에 소정 텐션을 부여하여 적층판 전체에 걸쳐 일정한 압력이 가해지도록 상기 가압플레이트와 승강플레이트의 사이에 설치된 스프링들로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 클램핑수단은 승강플레이트의 중앙부에 스톱퍼 볼트가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전지들이 사이사이로 삽입되게 하는 적층판들을 쉽게 분리할 수 있기 때문에 수리가 용이하여 유지보수를 편리하게 할 수 있는 효과가 있다. 즉, 적층판들이 오염되어 적층판들을 청소하거나 교체하기 위해 상기 적층판들을 분리할 때 적층판들을 쉽게 분리할 수 있음으로 공급 취출이 편리하여 오염 해결을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전지 압착장치의 분리 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전지 압착장치의 사시도이고,
도 3은 도 2표시의 I-I선 방향에서 보아 도시한 도면이고,
도 4는 도 2표시의 II-II선 방향에서 보아 도시한 도면이고,
도 5는 도 4표시의 III-III선 방향에서 보아 도시한 도면이고,
도 6은 도 4표시의 IV-IV선 방향에서 보아 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 전지 압착장치에 구비되는 트레이의 분리 사시도이고,
도 8은 종래의 전지 압착장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상게하게 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 압착장치는 본체(110)를 구비하고 있다. 이 본체(110)는 소정 면적을 갖는 하부플레이트(114)가 설치되고, 상기 하부플레이트(114)의 상부에는 소정 거리를 두고 상부플레이트(112)가 이격되게 설치된다.
이러한 상,하부플레이트(112,114)는 양측판(116)에 의해 고정 지지되는데, 상기 양측판(116)의 상하단부가 상기 상,하부플레이트(112,114)의 양측부에 볼트로 결합되어 상,하부플레이트(112,114)가 소정 거리를 두고 이격되게 설치한다.
또한, 상기 양측판(116)에 의해 소정 거리를 두고 이격되게 설치되는 상,하부플레이트(112,114)의 각 모서부위에는 외주면에 숫나선부가 형성된 나선축(118)들의 상하단부가 지지되게 설치된다. 상기 나선축(118)들은 상,하부플레이트(112,114)에 지지된 상태에서 제자리 회전되는데, 이를 위해 상기 나선축(118)들의 상하단부에서 상기 상,하부플레이트(112,114)의 지지부위에 베어링이 설치된다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 압착장치는 트레이(120)를 구비하고 있다. 이 트레이(120)는 상기 본체(110)의 내측으로 위치됨과 아울러 적층되는 적층판(122)들을 구비하여 상기 적층판(122)들의 사이사이로 전지들을 삽입 적층할 수 있게 한다.
이와 같은 트레이(120)는 상기 적층판(122)들과 그 적층판(122)들의 사이사이로 설치되는 전지들이 적층될 수 있게 한 베이스플레이트(126)가 설치되고, 상기 베이스플레이트(126)의 양측부에는 지지축(124)의 하단이 고정되어 상기 지지축(124)이 세워지게 설치된다.
또한, 상기 지지축(124)에 대응하는 적층판(122)들의 양측단부에는 반원형상의 요입홈(123)이 형성되어 상기 요입홈(123)에 지지축(124)이 위치되어 상기 적층판(122)들이 유동되지 않게 한다.
이와 같은 트레이(120)를 상기 본체(110)의 내측으로 위치시킬 때에는 상기 트레이(120)가 항상 정위치에 위치되도록 하기 위하여 상기 하부플레이트(114)에는 상부 양측으로 지지턱(114b)이 형성된 트레이 안착홈(114a)을 구비하고, 상기 트레이 안착홈(114a)에 베이스플레이트(126)가 안착되게 하여 상기 지지턱(114b)에 의해 상기 베이스플레이트(126)가 지지되게 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 압착장치는 클램핑수단(130)을 구비하고 있다. 이 클램핑수단(130)은 상기 트레이(120)에 적층 삽입된 전지들이 변형되지 않고 평평한 상태를 유지할 수 있도록 하고자 상기 트레이(120)의 상부를 가압할 수 있게 한 것으로, 상기 클램핑수단(130)은 나선축(118)들의 제자리 회전에 의해 승강되게 설치된다.
이와 같은 클램핑수단(130)은 상기 트레이(120)의 상부를 가압할 수 있도록 승강되는 승강플레이트(132)가 설치된다. 상기 승강플레이트(132)는 각 모서리부위가 상기 나선축(118)들에 결합되어 상기 나선축(118)들의 회전에 의해 승강된다. 이때, 상기 나선축(118)에 결합되는 승강플레이트(132)의 각 모서리부위에는 상기 나선축(118)의 숫나선부에 대응하는 암나선부를 갖는 결합체(119)를 견고하게 고정 설치하여 상기 나선축(118)들의 회전에 의해 상기 승강플레이트(132)가 승강되게 한다.
또한, 상기 승강플레이트(132)의 하부에는 가압플레이트(134)가 설치되어 상기 트레이(120)의 상기 승강플레이트(132)의 승강여부에 따라 상기 트레이(120)에 적층된 적층판의 상부에 직접 접촉하여 가압한다.
이때, 상기 가압플레이트(134)와 승강플레이트(132)의 사이에는 스프링(136)들을 설치하여 상기 가압플레이트(134)로 트레이(120)의 적층판을 가압할 때 상기 가압플레이트(134)에 소정 텐션을 부여하도록 함이 좋다.
이와 같은 클램핑수단(130)에는 상기 승강플레이트(132)의 상승에 따라 상기 승강플레이트(132)가 상부플레이트(112)와 접촉되는 것을 방지할 수 있게 하고자 상기 승강플레이트(132)의 중앙부에 스톱퍼 볼트(138)를 설치할 수 있다. 즉, 상기 스톱퍼 볼트(138)를 상기 승강플레이트(132)의 상부로 돌출되게 결합함에 의해 그 돌출된 길이에 의해 상부플레이트(112)에는 스톱퍼 볼트(138)가 접촉됨으로서 상기 승강플레이트(132)가 상부플레이트(112)에 접촉되지 않게 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 압착장치는 구동수단(140)을 구비하고 있다. 이 구동수단(140)은 상기 나선축(118)들의 상단부에 각각 종동기어(146)들이 고정되어 상기 종동기어(146)들의 회전에 의해 상기 나선축(118)들이 회전되게 하고, 상기 종동기어(146)들의 중앙에 위치되도록 구동기어(144)가 설치되어 상기 구동기어(144)에 상기 종동기어(146)들과 맞물리게 설치함으로서, 상기 구동기어(144)의 회전에 의해 상기 종동기어(146)들이 동일방향으로 회전되어 상기 나선축(118)들이 동일한 방향으로 회전되게 한다.
또한, 상기 구동기어(144)에는 구동축(142)을 설치하여 상기 구동기어(144)를 회전시킬 수 있게 하는데, 상기 구동축(142)은 작업자가 공구(tool)를 이용하여 수동으로 돌릴 수 있게 하거나 혹은 모터 등을 연결하여 자동으로 돌릴 수 있게 한다. 이를 위해, 상기 구동축(142)의 일측이 상부로 돌출되도록 설치한다. 한편, 상기 구동기어(144)와 종동기어(146)는 하우징플레이트(148)에 설치되며, 상기 하우징플레이트(148)는 상부플레이트(112)의 상부에 고정된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전지 압착장치는 상기 트레이(120)에 구비되는 적층판(122)들의 사이사이로 전지들을 삽입한 후, 상기 트레이(120)를 하부플레이트(114)의 트레이 안착홈(114a)에 위치되게 안착하게 되면, 상기 트레이 안착홈(114a)의 양측으로 형성된 지지턱(114b)에 트레이(120)의 베이스플레이트(126)가 지지되게 고정한다.
이 상태에서 구동축(142)을 회전시키면 상기 구동기어(144)가 회전되고, 그 구동기어(144)의 회전에 의해 종동기어(146)가 동일한 방향으로 회전되면서 상기 나선축(118)들이 동일한 방향으로 회전된다.
이와 같이 상기 나선축(118)들이 동일한 방향으로 회전되면 상기 클램핑수단(130)의 승강플레이트(132)가 하강되어 가압플레이트(134)로 전지들이 삽입된 적층판(122)의 상부면을 가압하여 압착한다. 이때, 상기 승강플레이트(132)는 나선축(118)에 결합되는 각 모서리부위, 즉 4개의 지점에서 힘을 받으면서 하강하면서 가압하기 때문에 상기 적층판(122) 전체 면에 균일한 압력이 작용되면서 가압할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 트레이(120)에 구비되는 적층판(122)들이 오염 되는 등의 이유로 상기 적층판(122)들을 청소하거나 혹은 교체하고자 할 경우에는 상기 트레이(120)로부터 적층판(122)들을 쉽게 분리할 수 있다. 즉, 상기 적층판(122)들의 양측단부에 형성된 반원형상의 요입홈(123)들에 지지축(124)이 위치되어 적층판(122)들을 지지함에 의해 어느 일측의 지지축(124)만을 분리하면 원하는 적층판을 분리하여 청소 및 교체할 수 있다.
110 - 본체 112 - 상부플레이트
114 - 하부플레이트 116 - 양측판
118 - 나선축 120 - 트레이
122 - 적층판 123 - 요입홈
124 - 지지축 126 - 베이스플레이트
130 - 클램핑수단 132 - 승강플레이트
134 - 가압플레이트 136 - 스프링
140 - 구동수단 142 - 구동축
144 - 구동기어 146 - 종동기어

Claims (5)

  1. 소정 면적을 갖는 하부플레이트와 상기 하부플레이트의 상부에 소정 거리를 두고 이격 설치된 상부플레이트와 상기 상,하부플레이트의 양측부에 상하단부가 고정되어 상기 상,하부플레이트를 고정 지지하는 양측판과 상기 양측판에 의해 지지되는 상,하부플레이트의 각 모서부위에 양단부가 지지되어 제자리 회전되게 설치됨과 아울러 외주면에는 숫나선부가 형성된 나선축들로 이루어진 본체;
    상기 본체의 내측으로 배치됨과 아울러 적층되는 적층판들을 구비하여 상기 적층판들의 사이사이로 전지들을 삽입 적층할 수 있게 한 트레이;
    상기 트레이에 적층 삽입된 전지들이 변형되지 않고 평평한 상태를 유지하도록 상기 트레이의 상부를 가압할 수 있게 상기 나선축들의 제자리 회전에 의해 승강되게 설치된 클램핑수단; 및
    상기 클램핑수단을 승강시킬 수 있게 상기 나선축들의 상단부에 고정되어 상기 나선축들을 회전시킬 수 있게 한 종동기어들과 상기 종동기어들의 중앙에 위치되어 상기 종동기어들과 맞물리게 설치된 구동기어와 상기 구동기어를 회전시키기 위한 구동축과 상기 구동축의 일측이 상부로 돌출되도록 상기 구동축을 포함하여 상기 구동기어와 종동기어가 수용되게 설치되며, 상기 상부플레이트의 상부에 고정되는 하우징플레이트로 이루어진 구동수단을 포함하는 전지 압착장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트레이는 적층판들과 그 적층판들의 사이사이로 설치되는 전지들이 상호 교호적으로 적층될 수 있게 하부에 설치한 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트의 양측부에 하단이 고정되어 세워지게 설치한 지지축과 상기 지지축에 대응하는 적층판들의 양측단부에 형성되어 상기 지지축에 의해 적층판들이 유동되지 않게 하는 반원형상의 요입홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 압착장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하부플레이트는 상부 양측으로 지지턱이 형성된 트레이 안착홈을 구비하고, 상기 트레이 안착홈에 베이스플레이트가 안착되어 상기 지지턱에 의해 상기 베이스플레이트가 지지되게 한 것을 특징으로 하는 전지 압착장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 클램핑수단은 트레이의 상부를 가압할 수 있도록 각 모서리부위가 상기 나선축들에 결합되어 상기 나선축들의 회전에 의해 승강되는 승강플레이트와 상기 승강플레이트의 하부로 설치되어 상기 승강플레이트의 승강여부에 따라 상기 트레이의 상부에 접촉되어 가압하는 가압플레이트와 상기 가압플레이트에 소정 텐션을 부여하여 적층판 전체에 걸쳐 일정한 압력이 가해지도록 상기 가압플레이트와 승강플레이트의 사이에 설치된 스프링들로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 압착장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 클램핑수단은 승강플레이트의 중앙부에 스톱퍼 볼트가 설치된 것을 특징으로 하는 전지 압착장치.
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