KR20140036438A

KR20140036438A - 이차전지 셀의 이송 캐리어

Info

Publication number: KR20140036438A
Application number: KR1020120102196A
Authority: KR
Inventors: 고현경; 김정수; 박신영; 남상봉; 이향목; 유형남
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-26
Also published as: KR101528006B1

Abstract

본 발명은 이차전지 셀을 이송하는 이송용 캐리어의 구조에 관한 것으로, 특히 각형 이차전지의 이송 캐리어의 수용부를 형성하는 단위블럭구조물을 조절하여 캐리어의 용량, 형상별로 이송 공간을 구현할 수 있도록 함으로서, 기존의 캐리어의 교체 없이다 다양한 사양의 이차전지를 이송할 수 있도록 하는 캐리어를 제공할 수 있도록 한다.

Description

이차전지 셀의 이송 캐리어{Carrier for secondary battery}

본 발명은 이차전지 셀을 이송하는 이송용 캐리어의 구조에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.

대표적으로 전지의 재료면에서 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높고, 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있고 높은 집적도로 적층되어 제조되는 전지모듈의 전지로도 사용될 수 있는 각형 전지와 파우치형 전지에 대한 수요가 높다.

이차전지에서 전지반응이 일어나는 전극조립체는 일반적으로 양극 활물질이 도포된 양극판과 음극 활물질이 도포된 음극판 및 분리막에 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 이차전지의 전극조립체는 그것의 구조에 따라 젤리-롤형(권취형) 전극조립체와 스택형(적층형) 전극조립체로 구분된다. 따라서, 각형 전지는 젤리-롤형 전극조립체나 스택형 전극조립체를 각형 금속 케이스에 수납함으로써 제조된다.

일반적으로 각형 전지는 각형 금속 캔의 내부에 전극조립체를 장착하고 그것의 개방 상단에 상부 절연체를 탑재한 후, 그 위에 다시 베이스 플레이트를 용접한 뒤 전해액을 주입하여 밀봉하는 조립 과정을 거치게 된다. 이때, 전해액을 소정량 주입하고 주입구를 밀봉하지 않은 상태에서 전지의 활성화를 위해 1 차 충전을 행하고, 재차 전해액을 주입한 후 밀봉한 후 2 차 충전을 행하게 된다.

도 1은 상술한 각형 이차전지를 공정 중에 이송하는 이송용 캐리어(10)의 구조를 예시한 것이다.

도시된 것과 같이, 각형 이차전지는 전지케이스(1) 내부에 전극조립체가 장착되며, 양말단에 전극탭(1,2)가 돌출되는 구조를 구비하게 되며, 이러한 외형에 따라 이송용캐리어(10)의 상부면에는 이차전지 셀의 사이즈 및 형상 별로 내부에 수용홈(20)을 구현하고, 여기에 이차전지 셀을 수용하여 이송하게 된다. 상기 전극탭의 방향은 한쪽 방향에 두개의 전극탭이 존재하는 구조로 변형될 수도 있다.

이러한 기존 캐리어의 경우 완제품으로 이차전지의 모델 및 형상 별로 상이하게 캐리어의 상부 수용홈을 상이하게 디자인되야 하는바, 이로 인한 형교환 시간이 많이 소요되며, 이에 따른 제작비용의 손실이 발생하게 되는 문제가 있다.

한국등록특허 공보 제10-1084835호 한국등록특허 공보 제10-0111075호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 각형 이차전지의 이송 캐리어의 수용부를 형성하는 단위블럭구조물을 조절하여 캐리어의 용량, 형상별로 이송 공간을 구현할 수 있도록 함으로서, 기존의 캐리어의 교체 없이 다양한 사양의 이차전지를 이송할 수 있도록 하는 캐리어를 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 캐리어 몸체; 상기 캐리어 몸체 상부 면에 배치되어 상기 이차전지셀의 수용공간을 형성하는 적어도 2 이상의 단위 캐리어블럭;을 포함하며, 상기 단위캐리어블럭의 하부면엔 상기 캐리어몸체의 상부면과 결착하는 결착부;를 구비하는 이차전지 셀의 이송 캐리어를 제공한다.

본 발명에 따르면, 각형 이차전지의 이송 캐리어의 수용부를 형성하는 단위블럭구조물을 조절하여 캐리어의 용량, 형상별로 이송 공간을 구현할 수 있도록 함으로서, 기존의 캐리어의 교체 없이다 다양한 사양의 이차전지를 이송할 수 있도록 하는 캐리어를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 이차전지 캐리어의 구조를 도시한 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 이차전지 캐리어의 구조를 도시한 개념도이다.
도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3의 캐리어의 상부 평면도를 도시한 개념도이다.
도 6 내지 도 8은 다양한 캐리어의 상부 평면도의 구조를 변형한 이미지를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 이차전지 셀의 이송용 캐리어(이하, '본 캐리어'라 한다.)의 구조를 도시한 사시개념도이다.

도시된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 본 캐리어는 캐리어 몸체(110)와 상기 캐리어 몸체(110) 상부 면에 배치되어 이차전지셀의 수용공간(130)을 형성하는 적어도 2 이상의 단위 캐리어블럭(120)을 포함하며, 상기 단위캐리어블럭의 하부면엔 상기 캐리어몸체의 상부면과 결착하는 결착부(미도시)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 캐리어는 캐리어 몸체의 상부면에 단위캐리어블럭(120)을 이용하여 다양한 사이즈와 형상에 맞는 수용공간을 형성할 수 있도록 해, 캐리어의 교체 없이도 범용적인 셀에 적용할 수 있도록 하는 것을 요지로 한다.

상기 단위캐리어블럭(120)은, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 캐리어몸체(110_의 상부면에 일정 깊이로 형성되는 수용홈에 배치되는 구조로 형성되거나, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 캐리어몸체의 상부면 표면에 직접 형성되는 상기 결착부의 결합영역(111)이 구비되는 구조로 배치될 수 있다.

즉, 도 2의 구조는 단위캐리어블럭(120)이 캐리어몸체(110)의 내부에 삽입되어 배치되는 구조이며, 도 3의 구조는 단위캐리어블럭(120)이 캐리어몸체(110)의 상부면에 결합되는 구조로 배치되는 형태로 구현하는 것도 가능하다.

또한, 도 3의 구조의 경우 단위캐리어블럭(120)은 캐리어몸체(110)의 상부면에 형성된 결합영역(111)에 결합되며, 상기 결합영역은 홈형태이거나 라인형 홈의 형성된 구조로 구현될 수도 있다.

도 4는 도 2의 단면도를 도시한 것으로, 캐리어몸체(110)의 내부에 홈 형태의 결합영역(111)이 형성되고, 여기에 상기 단위캐리어블럭(120)의 결착부(121)가 결합되는 형태로 배치되는 것을 도시한 것이다. 이 경우 상기 결착부(121)는 상기 결합영역(111)에 삽입되는 구조로 결합될 수 있으며, 결합의 효율성을 높이기 위해 결착부(121) 또는 결합영역(111)의 표면을 자성체로 형성할 수도 있다.

도 5는 도 3의 단면도를 도시한 것으로, 캐리어몸체(110)의 내부에 단위캐리어블럭(120)의 폭보다 좁은 오목홈 형태의 결합영역을 형성하고, 상기 결합영역에 단위캐리어블럭(120) 하면에 양각구조의 결합돌기로 구성되는 결착부(122)가 삽입되는 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우에도 상기 결합영역은 자성체로 구현되며, 상기 결착부는 자성체 또는 금속재질로 구현될 수 있다.

도 6은 본 캐리어의 상부 평면에 결합영역(113)을 형성하는 구조를 예시한 평면도이다.

도시된 것과 같이, 도 5에서 예시한 단위캐리어블럭(120)의 구조가 수직, 수평 방향으로 이동할 수 있도록 상기 결합영역(113)을 상기 캐리어몸체의 표면에 일정 깊이로 형성되는 홈 패턴인 라인패턴 형태로 구현하고, 상기 단위캐리어블럭(120)이 자유롭게 이동하며 이송하고자 하는 셀의 형상에 따라 수용홈을 조절하여 형성할 수 있도록 할 수 있다.

도 7은 도 6에서 상술한 결합영역(113)의 라인패턴 구조에 라인패턴이 형성되는 폭 방향으로 돌출되는 홈 형태인 보조 라인패턴(A)을 구현한 실시예를 도시한 것이다.

도시된 것과 같이, 상기 보조라인 패턴(A)은 단순히 상기 라인패턴과 직교하는 방향으로 형성되는 홈패턴으로 형성되어, 도 5에서 상술한 단위캐리어블럭의 결착부가 상기 보조라인패턴(A)으로 이동하여 고정될 수 있도록 구현하여 이송시 단위캐리어블럭이 움직이는 것을 방지할 수 있도록 한다.

나아가, 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 보조라인 패턴(A)은 단순한 라인패턴이 아닌 적어도 1 이상 절곡되는 절곡구조로 구현되어 보다 효율적인 고정력을 발휘할 수 있도록 구현할 수 있다.

도 8은 도 7의 구조와는 다른 구소의 실시예로서, 캐리어몸체의 상부면의 구조를 도시한 것이다.

즉, 도 8에 도시된 것과 같이, 단위캐리어블럭(120)의 하부면에 결착부를 돌기 형태로 구현함에 있어서, 상기 단위 캐리어 블럭의 하부면에 일체로 형성되며 상기 라인패턴과 결합하는 메인결착부(122a)와, 상기 보조 삽입홀에 결합하는 보조 결착부(122b)로 구성하여, 상기 캐리어몸체(110)의 상부면에 형성되는 라인패턴(113)과 보조삽입홀(114)에 각각 결착되도록 변형 실시할 수 있다.

즉, 도 8의 메인결착부(122a)는 라인패턴(114)에 삽입되고, 보조결착부(122b)는 보조 삽입홀에 삽입되어 단위캐리어블럭이 안정되게 고정되도록 함으로써, 이차전지셀이 수용되어 이송되는 경우, 이송 안정성을 확보할 수 있도록 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 이송용 캐리어를 이용하여 이송할 수 있는 이송대상인 이차전지는, 이를 단위 전지로 하는 중대형 전지모듈에 적용될 수 있음은 물론, 전지 모듈을 포함하는 전지 팩에 적용되는 경우, 파워 툴(power tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용되는 다양한 형태의 전기화학소자의 이송에 적용될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 캐리어몸체
111, 113: 결합영역(결합홈)
120: 단위캐리어블럭
121, 122: 결착부
122a: 메인결착부
122b: 보조결착부
130: (이차전지 셀)수용공간

Claims

이차전지 셀의 이송 캐리어에 있어서,
캐리어 몸체;
상기 캐리어 몸체 상부 면에 배치되어 이차전지셀의 수용공간을 형성하는 적어도 2 이상의 단위 캐리어블럭;을 포함하며,
상기 단위캐리어블럭의 하부면엔 상기 캐리어몸체의 상부면과 결착하는 결착부;를 구비하는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 1에 있어서,
상기 단위캐리어블럭은,
상기 캐리어몸체의 상부면에 일정 깊이로 형성되는 수용홈에 배치되는 구조의 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 2에 있어서,
상기 단위캐리어블럭은,
상기 캐리어몸체의 상부면 표면에 직접 형성되는 상기 결착부의 결합영역이 구비되는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 3에 있어서,
상기 결합영역은,
양각구조의 결합돌기로 구성되는 상기 결착부가 삽입되는 오목패턴으로 형성되는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 4에 있어서,
상기 결착부는 자성체로 구현되는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 4에 있어서,
상기 결합영역은 자성체로 구현되며, 상기 결착부는 자성체 또는 금속재질로 구현되는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어 몸체는,
상기 결착부가 결합되는 결합영역을 구현하되,
상기 결합영역을 상기 캐리어몸체의 표면에 일정 깊이로 형성되는 라인패턴으로 구현하는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 7에 있어서,
상기 라인패턴은,
상기 라인패턴의 폭 방향으로 형성되는 보조 라인패턴을 구비하는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 8에 있어서,
상기 보조 라인패턴은,
적어도 1 이상 절곡되는 절곡구조로 구현되는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 7에 있어서,
상기 라인패턴과 이격되는 보조 삽입홀을 적어도 1 이상 구비하는 이차전지 셀의 이송 캐리어.
청구항 10에 있어서,
상기 결착부는,
상기 단위 캐리어 블럭의 하부면에 일체로 형성되며 상기 라인패턴과 결합하는 메인결착부와,
상기 보조 삽입홀에 결합하는 보조 결착부로 구현되는 이차전지 셀의 이송 캐리어.