KR20150037313A - 누전전압 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누전전압을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 구조를 갖는 누전전압 측정장치에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누전전압 측정장치는: 배터리 셀이 놓이며 상기 배터리 셀의 전극 리드를 수용하는 수용홈을 갖는 베이스부; 상기 베이스부에 놓인 배터리 셀을 덮을 수 있도록 상기 베이스부에 회동 가능하게 결합되는 커버부; 상기 전극 리드 중 양극 리드와 전기적으로 접촉할 수 있도록 상기 수용홈에 형성된 양극 단자; 상기 커버부의 내측면에 형성되어 상기 커버부를 닫는 것에 의하여 상기 배터리 셀의 케이스와 전기적으로 접촉하는 통전 테이프; 및 상기 양극 단자와 상기 통전 테이프를 통해 상기 배터리 셀의 누전전압을 계측하는 전압 계측부;를 포함한다.

Description

누전전압 측정장치{Apparatus for measuring electric leakage voltage}

본 발명은 누전전압 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 누전전압을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 구조를 갖는 누전전압 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 이차 전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동 전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬(이온/폴리머) 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

이러한 리튬 이차전지의 구조는 한국공개특허 제2012-0086514호에 개시되어 있다.

제조된 이차전지를 비롯한 다양한 배터리 셀은 외관 검사, 수치 검사, 누전전압 검사 등의 여러 종류의 제품검사를 거친 후에 제품 판매를 위해 포장 공정으로 이송된다. 여기서, 누전전압 검사란 전극 리드를 통해서만 흘러야 하는 전류가 배터리 셀의 케이스 등을 통해서 누설되는 등의 이유로 인하여 배터리 셀의 외부에서 누전전압이 검출되는지 여부를 검사하는 것을 말한다.

종래에는 배터리 셀의 누전전압을 측정하기 위하여, 전압계에 구비된 두 개의 프로브 중 하나를 배터리 셀의 양극 리드에 접촉시키고, 다른 하나의 프로브를 배터리 셀의 케이스에 접촉시키는 방법을 사용하였다.

그러나, 뾰족한 프로브를 배터리 셀의 케이스 표면에 접촉시키는 과정 중에 프로브에 의하여 배터리 셀의 케이스를 손상되는 경우가 자주 발생하였으며, 특히 파우치형 배터리 셀의 경우에 케이스 손상이 더 자주 문제되었다.

또한, 수작업으로 두 개의 프로브를 배터리 셀의 양극 리드와 케이스에 각각 접촉시키다보니, 프로브의 접촉 압력과 접촉 지점이 매번 바뀌게 되어 정확한 누전전압을 측정하기가 어려웠고, 작업이 번거로워 누전전압을 측정하는 작업의 효율성이 매우 낮은 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 배터리 셀의 누전전압을 빠르고 효율적으로 측정하는 데에 적합한 구조를 갖는 누전전압 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 배터리 셀의 누전전압을 측정하는 과정 중에 배터리 셀의 케이스가 손상되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 누전전압 측정장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 배터리 셀의 누전전압을 측정하기 위하여 배터리 셀이 전기적으로 접촉하는 지점의 위치를 일정하게 유지할 수 있는 누전전압 측정장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누전전압 측정장치는: 배터리 셀이 놓이며 상기 배터리 셀의 전극 리드를 수용하는 수용홈을 갖는 베이스부; 상기 베이스부에 놓인 배터리 셀을 덮을 수 있도록 상기 베이스부에 회동 가능하게 결합되는 커버부; 상기 전극 리드 중 양극 리드와 전기적으로 접촉할 수 있도록 상기 수용홈에 형성된 양극 단자; 상기 커버부의 내측면에 형성되어 상기 커버부를 닫는 것에 의하여 상기 배터리 셀의 케이스와 전기적으로 접촉하는 통전 테이프; 및 상기 양극 단자와 상기 통전 테이프를 통해 상기 배터리 셀의 누전전압을 계측하는 전압 계측부;를 포함한다.

또한, 상기 수용홈은 상기 배터리 셀의 양극 리드 및 음극 리드를 각각 수용할 수 있도록 별개로 구획되어 있다.

또한, 상기 양극 단자는 상기 베이스부의 표면에 돌출 형성된다.

또한, 상기 커버부는, 상기 커버부의 내측면 중 상기 양극 리드에 대응되는 위치에 돌출 형성되어 상기 양극 리드를 상기 양극 단자에 밀착시키는 밀착 돌기를 갖는다.

또한, 상기 양극 단자는 상기 베이스부의 표면으로부터 함몰되는 방향을 향하여 탄성 변위 가능하다.

또한, 상기 통전 테이프는 상기 커버부의 내측면 중 상기 전극 리드를 마주보는 영역 이외의 영역에 위치한다.

또한, 상기 베이스부는 상기 배터리 셀의 측면을 둘러싸는 단턱과, 상기 배터리 셀의 하면과 접촉하는 함몰면을 갖는다.

또한, 상기 단턱과 상기 함몰면의 일부 구간에는 상기 단턱의 외각으로부터 상기 함몰면의 중심을 향하는 절개부가 형성된다.

또한, 상기 양극 단자는 상기 전압 계측부의 양극측 입력선에 연결되고, 상기 베이스부는 상기 전압 계측부의 음극측 입력선에 연결되는 제1 통전 단자를 갖고, 상기 통전 테이프는 상기 커버부를 닫았을 때 상기 제1 통전 단자와 마주하는 위치에 형성되어 상기 제1 통전 단자와 전기적으로 접촉하는 제2 통전 단자를 구비하며, 상기 배터리 셀의 케이스는 상기 커버부를 닫는 것에 의하여 상기 통전 테이프, 상기 제2 통전 단자, 상기 제1 통전 단자, 상기 음극측 입력선과 통전된다.

또한, 상기 제1 통전 단자는 소켓 타입 단자이며, 상기 제2 통전 단자는 상기 소켓 타입 단자에 삽입될 수 있도록 상기 커버부의 내측면으로부터 돌출된 형상을 갖는다.

본 발명에 따르면, 배터리 셀의 누전전압을 빠르고 효율적으로 측정하는 데에 적합한 구조를 갖는 누전전압 측정장치를 제공할 수 있다.

또한, 배터리 셀의 누전전압을 측정하는 과정 중에 배터리 셀의 케이스가 손상되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 누전전압 측정장치를 제공할 수 있다.

또한, 배터리 셀의 누전전압을 측정하기 위하여 배터리 셀이 전기적으로 접촉하는 지점의 위치를 일정하게 유지할 수 있는 누전전압 측정장치를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누전전압 측정장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 누전전압 측정장치에 배터리를 장착한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 커버부를 닫은 상태의 누전전압 측정장치의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누전전압 측정장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 누전전압 측정장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 누전전압 측정장치에 배터리를 장착한 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 누전전압 측정장치(100)는, 배터리 셀(4)이 놓이는 베이스부(10)와, 베이스부(10)에 회동 가능하게 결합되는 커버부(20)와, 배터리 셀(4)의 양극 리드(1)와 전기적으로 접촉하는 양극 단자(30)와, 커버부(20)의 내측면에 형성되며 배터리 셀(4)의 케이스와 전기적으로 접촉하는 통전 테이프(40)와, 배터리 셀(4)의 누전전압을 계측하는 전압 계측부(미도시)를 포함한다.

베이스부(10)는 배터리 셀(4)의 전극 리드(1, 2)를 수용하는 수용홈(12)과, 배터리 셀(4)의 측면을 둘러싸는 단턱(16)과, 배터리 셀(4)의 하면과 접촉하는 함몰면(14)을 갖는다. 수용홈(12)은 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 배터리 셀(4)의 양극 리드(1) 및 음극 리드(2)를 각각 수용할 수 있도록 별개로 구획된 구조를 가질 수 있고, 양극 리드(1) 및 음극 리드(2)를 모두 수용할 수 있도록 구획되지 않고 일체화된 구조를 가질 수도 있다.

배터리 셀(4)을 함몰면(14)에 안착시키면 단턱(16)이 배터리 셀(4)의 측면을 둘러싸게 되며, 도 2에 도시된 것과 같이 함몰면(14)이 누전전압 측정대상이 되는 배터리 셀(4)이 꼭 들어맞는 면적을 갖도록 형성하거나, 다양한 크기의 배터리 셀(4)의 누전전압 측정이 가능하도록 함몰면(14)의 사이즈를 도 2에 도시된 것보다는 여유있게 형성할 수 있다.

다만, 베이스부(10)의 상면이 평면으로 형성되지 않고 함몰면(14)과 단턱(16)을 갖는 구조를 갖는 경우, 함몰면(14)에 배터리 셀(4)을 안착시키면 단턱(16)과 배터리 셀(4)의 측면 사이에 단지 좁은 공간만이 남게 되므로 배터리 셀(4)을 베이스부(10)로부터 탈거하기가 매우 어려워 질 수 있다. 이러한 불편을 방지하기 위하여, 단턱(16)과 함몰면(14)의 일부 구간에는 단턱(16)의 외각으로부터 함몰면(14)의 중심을 향하는 절개부(18)가 형성될 수 있다. 즉, 배터리 셀(4)을 함몰면(14)에 꼭 맞게 끼워 넣었더라도, 절개부(18)로 손을 집어 넣어 배터리 셀(4)을 파지하고 쉽게 탈거할 수 있다.

수용홈(12)에는 배터리 셀(4)의 양극 리드(1)와 전기적으로 접촉할 수 있도록 양극 단자(30)가 형성된다. 이 양극 단자(30)는 베이스부(10)의 표면에 돌출 형성될 수 있으며, 예컨대, 함몰면(14)으로부터 돌출 형성될 수 있다.

또한, 양극 단자(30)는 베이스부(10)의 표면으로부터 함몰되는 방향을 향하여 탄성 변위 가능하게 형성될 수 있다.

커버부(20)는 베이스부(10)에 놓인 배터리 셀(4)을 덮을 수 있도록 베이스부(10)에 회동 가능하게 결합되며, 구체적으로는 힌지(30)를 통하여 결합될 수 있다. 커버부(20)의 내측면에는 배터리의 양극 리드(1)에 대응되는 위치에 돌출되어 형성된 밀착 돌기(22)를 갖는다. 이 밀착 돌기(22)는 양극 리드(1)를 양극 단자(30)에 밀착시키는 역할을 수행한다.

통전 테이프(40)는 커버부(20)의 내측면 중 배터리의 전극 리드(1, 2)를 마주보는 영역 이외의 영역에 위치한다. 도 1 및 도 2를 기준으로 하면, 통전 테이프(40)는 커버부(20)를 닫았을 때 수용홈(12)을 마주보는 커버부(20) 내측면의 영역을 제외한 영역에 위치한다.

통전 테이프(40)는 커버부(20)의 내측면에 위치할 뿐, 커버부(20)를 열었을 때 통전 테이프(40)가 전압 계측부의 음극측 입력선(미도시)에 연결되지는 않으므로, 커버부(20)를 열었을 때 통전 테이프(40)는 배터리 셀(4)뿐만 아니라 전압 계측부와도 전기적으로 연결되지 않는다.

여기서, 전압 계측부로는 측정된 전압을 표시할 수 있는 디스플레이부를 갖는 통상적인 전압계가 사용될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 양극 단자(30)는 전압 계측부의 양극측 입력선(미도시)에 연결되어 있으며, 베이스부(10)는 전압 계측부의 음극측 입력선에 연결되는 제1 통전 단자(11)를 갖는다. 그리고, 통전 테이프(40)는 커버부(20)를 닫았을 때 제1 통전 단자(11)와 마주하는 위치에 형성되어 제1 통전 단자(11)와 전기적으로 접촉하는 제2 통전 단자(42)를 구비한다.

따라서, 커버부(20)를 열었을 때는 통전 테이프(40)가 전압 계측부와 전기적으로 연결되지 않지만, 커버부(20)를 닫으면 통전 테이프(40)는 제2 통전 단자(42) 및 제1 통전 단자(11)가 접촉하는 것에 의하여 전압 계측부와 전기적으로 연결된다.

커버부(20)를 닫는 것만으로도 제1 통전 단자(11)와 제2 통전 단자(42)가 전기적으로 충분히 안정적으로 결합되는 것이 바람직하며, 이를 위해 예컨대 제1 통전 단자(11)는 소켓 타입 단자로 형성되고, 제2 통전 단자(42)는 이와 같은 소켓 타입 단자에 삽입될 수 있도록 커버부(20)의 내측면으로부터 돌출된 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 커버부(20)를 닫으면 제2 통전 단자(42)가 제1 통전 단자(11)에 삽입되는 방식을 통해 양자가 확실하게 통전될 수 있다.

베이스부(10)에 배터리 셀(4)을 안착시킨 상태에서 커버부(20)를 닫으면(도 3 참조), 배터리 셀(4)의 양극 단자(30)는 전압 계측부의 양극측 입력선과 연결되고, 음극 단자는 전압 계측부의 음극측 입력선과 연결되는데, 이와 같은 전기적 연결에 대하여 이하에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

커버부(20)를 닫으면 커버부(20)의 내측면에 형성된 밀착 돌기(22)가 배터리 셀(4)의 양극 리드(1)의 상면을 누르며, 양극 리드(1)의 하면은 자연스럽게 베이스부(10)에 형성된 양극 단자(30)와 접촉하게 된다. 밀착 돌기(22)는 양극 리드(1)를 베이스부(10)를 향하여 다소 가압할 수 있으나, 이 때 양극 단자(30)는 베이스부(10)의 표면으로부터 함몰되는 방향을 향하여 탄성 변위될 수 있기 때문에 밀착 돌기(22)와 양극 단자(30) 사이에 강하게 가압되어 양극 리드(1)가 변형되거나 파손되는 현상은 발생하지 않는다. 즉, 커버부(20)를 닫으면 밀착 돌기(22)에 의하여 양극 리드(1)는 양극 단자(30)에 전기적으로 충분히 안정적으로 연결될 수 있으면서도 이와 동시에 양극 리드(1)의 파손도 방지될 수 있다.

또한, 커버부(20)를 닫으면 커버부(20)의 내측면에 위치한 통전 테이프(40)는 배터리 셀(4)의 케이스와 전기적으로 접촉하게 되며, 다시 말해, 배터리 셀(4)의 케이스는 커버부(20)를 닫는 것에 의하여 통전 테이프(40), 제2 통전 단자(42), 제1 통전 단자(11) 및 전압 계측부의 음극측 입력선까지 통전된다.

결국, 커버부(20)를 닫으면 양극 단자(30)와 전압 계측부의 양극측 단자가 연결되고, 배터리 셀(4)의 케이스가 통전 테이프(40)를 통하여 전압 계측부의 음극측 단자와 연결되므로, 본 발명에 따른 누전전압 측정장치(100)는 종래기술에 구비된 뾰족한 프로브 대신 양극 단자(30)와 통전 테이프(40)를 구비하며, 이들을 통해 배터리 셀(4)의 누전전압을 계측하게 된다.

상술한 실시예를 비롯한 본 발명에 따른 누전전압 측정장치(100)는, 단지 배터리 셀(4)을 베이스부(10)에 안착시키고 커버부(20)를 닫는 것만으로도 누전전압을 측정할 수 있으며, 배터리 셀(4)을 누전전압 측정장치(100)로부터 손쉽게 탈거한 후 바로 다른 배터리 셀(4)의 누전전압을 연속적으로 측정하기에 적합한 구조를 갖는다. 따라서, 배터리 셀(4)의 누전전압을 빠르고 효율적으로 측정할 수 있다.

또한, 배터리 셀(4)을 베이스부(10)에 안착시킨 상태에서 커버부(20)를 닫으면 배터리 셀(4)의 양극 리드(1)는 밀착 돌기(22)와 탄성 변위 가능한 양극 단자(30)의 존재로 인하여 파손되지 않고서도 전압 계측부의 양극측 입력선과 전기적으로 충분히 안정적으로 통전될 수 있으며, 배터리 셀(4)의 케이스는 뾰족한 프로브 등과 접촉할 일없이 통전 테이프(40)와 넓은 면적에서 전기적으로 접촉하기 때문에 파손되지 않고서도 전압 계측부의 음극측 입력선에 충분히 안정적으로 통전될 수 있다.

또한, 배터리 셀(4)의 전극 리드(1, 2)가 수용홈(12)에 위치하도록 배터리 셀(4)을 베이스부(10)에 안착시키는 것에 의하여 배터리 셀(4)의 누전전압 측정준비가 완료되기 때문에, 복수 개의 배터리 셀(4)이 동종의 배터리 셀(4)이라면 항상 양극 리드(1)의 동일한 위치에 양극 단자(30)가 접촉하며, 배터리 셀(4)의 케이스의 동일한 위치에 통전 테이프(40)가 접촉한다. 따라서, 배터리 셀(4)이 전기적으로 접촉하는 지점의 위치를 일정하게 유지하는 것이 가능하며, 이로 인해 배터리 셀(4)의 누전전압의 측정오차가 줄어드는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 양극 리드 2 : 음극 리드
4 : 배터리 셀 10 : 베이스부
11 : 제1 통전 단자 12 : 수용홈
14 : 함몰면 16 : 단턱
18 : 절개부 20 : 커버부
22 : 밀착 돌기 24 : 힌지
30 : 양극 단자 40 : 통전 테이프
42 : 제2 통전 단자 100 : 누전전압 측정장치

Claims (10)

1. 배터리 셀이 놓이며, 상기 배터리 셀의 전극 리드를 수용하는 수용홈을 갖는 베이스부;
   상기 베이스부에 놓인 배터리 셀을 덮을 수 있도록 상기 베이스부에 회동 가능하게 결합되는 커버부;
   상기 전극 리드 중 양극 리드와 전기적으로 접촉할 수 있도록 상기 수용홈에 형성된 양극 단자;
   상기 커버부의 내측면에 형성되어, 상기 커버부를 닫는 것에 의하여 상기 배터리 셀의 케이스와 전기적으로 접촉하는 통전 테이프; 및
   상기 양극 단자와 상기 통전 테이프를 통해 상기 배터리 셀의 누전전압을 계측하는 전압 계측부;를 포함하는 누전전압 측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용홈은 상기 배터리 셀의 양극 리드 및 음극 리드를 각각 수용할 수 있도록 별개로 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 양극 단자는 상기 베이스부의 표면에 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 커버부는, 상기 커버부의 내측면 중 상기 양극 리드에 대응되는 위치에 돌출 형성되어 상기 양극 리드를 상기 양극 단자에 밀착시키는 밀착 돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 양극 단자는 상기 베이스부의 표면으로부터 함몰되는 방향을 향하여 탄성 변위 가능한 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 통전 테이프는 상기 커버부의 내측면 중 상기 전극 리드를 마주보는 영역 이외의 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 베이스부는 상기 배터리 셀의 측면을 둘러싸는 단턱과, 상기 배터리 셀의 하면과 접촉하는 함몰면을 갖는 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 단턱과 상기 함몰면의 일부 구간에는 상기 단턱의 외각으로부터 상기 함몰면의 중심을 향하는 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 양극 단자는 상기 전압 계측부의 양극측 입력선에 연결되고,
   상기 베이스부는 상기 전압 계측부의 음극측 입력선에 연결되는 제1 통전 단자를 갖고,
   상기 통전 테이프는 상기 커버부를 닫았을 때 상기 제1 통전 단자와 마주하는 위치에 형성되어 상기 제1 통전 단자와 전기적으로 접촉하는 제2 통전 단자를 구비하며,
   상기 배터리 셀의 케이스는 상기 커버부를 닫는 것에 의하여 상기 통전 테이프, 상기 제2 통전 단자, 상기 제1 통전 단자, 상기 음극측 입력선과 통전되는 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 통전 단자는 소켓 타입 단자이며, 상기 제2 통전 단자는 상기 소켓 타입 단자에 삽입될 수 있도록 상기 커버부의 내측면으로부터 돌출된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 누전전압 측정장치.

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