KR20150049890A

KR20150049890A - 전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치

Info

Publication number: KR20150049890A
Application number: KR1020130131041A
Authority: KR
Inventors: 하재상
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-08
Also published as: KR101800483B1

Abstract

본 발명은 복수개의 전지모듈과, 상기 전지모듈을 지지하는 케이스로 구성된 전지팩에서 상기 전지모듈을 개별적으로 충방전하기 위한 전지모듈의 충방전용 지그로서, 일측에 상기 전지모듈의 양극 단자에 접촉되는 양극 프로브가 장착되고, 타측에 상기 전지모듈의 음극 단자에 접촉되는 음극 프로브가 장착된 지그 몸체와; 상기 지그 몸체가 상기 전지팩의 높이 방향(Z축 방향)을 따라 슬라이드 가능하게 결합되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 복수개의 전지모듈을 구성하는 전지팩에서 전지모듈을 개별적으로 충방전할 수 있어 충방전이 필요한 전지모듈을 전지팩으로부터 분리 및 재조립할 필요가 없으므로, 작업성 및 전지팩의 내구성이 향상될 수 있다.

Description

전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치{JIG FOR CHARGE/DISCHARGE BATTERY MODULE AND DEVICE FOR CHARGE/DISCHARGE BATTERY MODULE USING THE SAME}

본 발명은 전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치에 관한 것으로서, 전지팩을 구성하는 전지모듈을 개별적으로 충방전할 수 있는 전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치에 관한 것이다.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈 또는 전지모듈들 다수개를 전기적으로 연결한 전지팩이 사용된다.

특히, 전지팩에서 전지팩을 구성하고 있는 다수의 전지모듈 중 출력 전압이 현저히 달라서 해당 전지모듈을 단독으로 충방전 해야 하는 경우가 있다.

그런데, 종래의 경우에는 상기와 같이 해당 전지모듈을 충방전할 때, 해당 전지모듈을 전지팩으로부터 분리시킨 후 충방전기를 이용하여 충방전을 수행해야만 하는 번거로움이 있었다.

또한, 해당 전지모듈의 충방전이 완료되면, 해당 전지모듈을 다시 재조립하는 과정이 필요했으며, 이러한 분리/재조립 과정이 반복됨에 따라 전지팩의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 복수개의 전지모듈을 구성하는 전지팩에서 전지모듈을 개별적으로 충방전할 수 있어 충방전이 필요한 전지모듈을 전지팩으로부터 분리 및 재조립할 필요가 없으므로, 작업성 및 전지팩의 내구성이 향상될 수 있는 전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 복수개의 전지모듈과, 상기 전지모듈을 지지하는 케이스로 구성된 전지팩에서 상기 전지모듈을 개별적으로 충방전하기 위한 전지모듈의 충방전용 지그로서, 일측에 상기 전지모듈의 양극 단자에 접촉되는 양극 프로브가 장착되고, 타측에 상기 전지모듈의 음극 단자에 접촉되는 음극 프로브가 장착된 지그 몸체와; 상기 지그 몸체가 상기 전지팩의 높이 방향(Z축 방향)을 따라 슬라이드 가능하게 결합되는 지지대에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 지그 몸체는 가로 방향(X축 방향)에 평행한 제1 슬롯과, 상기 제1 슬롯과 수직한 방향인 세로 방향(Y축 방향)에 평행한 제2 슬롯이 형성된 베이스 판넬과; 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯을 따라 이동 가능하며, 상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브가 각각 장착되는 양극 프로브 장착 판넬 및 상기 음극 프로브 장착 판넬을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브는 각각 상기 지그 몸체에 탄성 변형 가능하게 마련되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 지그 몸체의 저면에는 상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브를 각각 하향 가압하는 스프링이 장착되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은 전지모듈의 충방전 장치에 따라, 상기 전지모듈의 충방전용 지그와, 상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브에 전기적으로 연결되어 전지모듈의 충전과 방전을 수행하는 충방전기에 의해 달성된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수개의 전지모듈을 구성하는 전지팩에서 전지모듈을 개별적으로 충방전할 수 있어 충방전이 필요한 전지모듈을 전지팩으로부터 분리 및 재조립할 필요가 없으므로, 작업성 및 전지팩의 내구성이 향상될 수 있는 전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치가 제공된다.

특히, 본 발명에 따르면, 양극 프로브 및 음극 프로브가 전지팩의 높이 방향을 따라 조절될 수 있으므로, 높이가 다른 전지팩이더라도 공용으로 사용할 수 있는 전지모듈의 충방전용 지그 및 이를 이용한 전지모듈의 충방전 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 전지모듈의 충방전 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 전지모듈의 충방전용 지그를 도시한 저면 사시도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전지모듈의 충방전 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전지모듈(M)의 충방전용 지그(10)와, 충방전용 지그(10)와 전기적으로 연결된 충방전기(70)를 포함한다.

전지모듈의 충방전용 지그(10)는 복수개의 전지모듈(M)과, 전지모듈(M)을 지지하는 케이스(H)로 구성된 전지팩(P)에서 전지모듈(M)을 개별적으로 충방전하기 위한 것이다.

즉, 상기 충방전용 지그(10)는, 전지팩(P)을 구성하고 있는 복수개의 전지모듈(M) 중 출력 전압이 현저히 달라 해당 전지모듈(M)을 단독으로 충방전 해야 하는 경우, 해당 전지모듈(M)을 케이스(H)로부터 분리하지 않은 상태에서 해당 전지모듈(M)을 충방전 가능하게 하기 위한 것이다.

이를 위해, 충방전용 지그(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)가 장착된 지그 몸체(20)와, 지그 몸체(20)를 케이스(H)에 지지하기 위한 지지대(50)를 포함한다.

지그 몸체(20)는 전지팩(P)의 높이 방향(Z축 방향)을 따라 슬라이드 가능하게 지지대(50)에 결합된다. 이를 위해, 지지대(50)와 결합되는 부분의 지그 몸체(20)에는 안내홈(미도시)이 함몰 형성되어 있고, 지지대(50)에는 안내홈을 따라 이동되는 안내 돌기(53)가 돌출 형성되어 있다.

이와 같이, 본 발명의 주요 특징은 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)가 장착된 지그 몸체(20)가 지지대(50)를 따라 전지팩(P)의 높이 방향으로 이동 가능하므로, 전지팩(P)의 높이에 따라 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)의 위치를 조절하여 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)를 각각 양극 단자(A) 및 음극 단자(C)에 접촉시킬 수 있는 점에 있다.

여기서, 지그 몸체(20)는 제1 슬롯(31) 및 제2 슬롯(32)이 형성된 베이스 판넬(30)과, 제1 슬롯(31) 및 제2 슬롯(32)을 따라 이동되는 양극 프로브 장착 판넬(40) 및 음극 프로브 장착 판넬(45)을 포함한다.

제1 슬롯(31)은 가로 방향(X축 방향)에 평행하고, 제2 슬롯(32)은 제1 슬롯(31)과 수직한 방향인 세로 방향(Y축 방향)에 평행하게 구성된다.

또한, 본 발명의 다른 특징은 지그 몸체(20)에 가로 방향의 제1 슬롯(31)과 세로 방향의 제2 슬롯(32)이 형성되어 있는 점이다. 이에, 양극 단자(A)와 음극 단자(C) 사이의 거리에 따라 양극 프로브 장착 판넬(40)과 음극 프로브 장착 판넬(45)을 제1 슬롯(31)을 따라 이동시킬 수 있고, 전지팩(P)의 폭(세로 방향)에 따라 양극 프로브 장착 판넬(40)과 음극 프로브 장착 판넬(45)을 제2 슬롯(32)을 따라 이동시킬 수 있으므로, 다양한 사이즈의 전지팩(P)을 구성하는 전지모듈(M)의 충방전을 수행할 수 있다.

양극 프로브 장착 판넬(40)은 전지모듈(M)의 양극 단자(A)에 접촉되는 양극 프로브(43)가 장착되는 곳이며, 그 저면에는 양극 프로브(43)를 하향 가압하는 스프링(60)이 장착되어 있다. 이에, 전지모듈(M)을 충방전하기 위해 양극 프로브(43)가 전지모듈(M)의 양극 단자(A)에 접촉될 때, 스프링(60)의 가압력에 의해 양극 프로브(43)가 양극 단자(A)를 일정 힘 이상 누르기 때문에, 충방전시 전류의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있다.

이때, 양극 프로브 장착 판넬(40)에는 제1 슬롯(31) 및 제2 슬롯(32)에 결합되는 결합 돌기(미도시)가 돌출 형성되어 있다.

마찬가지로, 음극 프로브 장착 판넬(45)은 전지모듈(M)의 음극 단자(C)에 접촉되는 음극 프로브(47)가 장착되는 곳이며, 그 저면에는 음극 프로브(47)를 하향 가압하는 스프링(65)이 장착되어 있다. 이에, 전지모듈(M)을 충방전하기 위해 음극 프로브(47)가 전지모듈(M)의 음극 단자(C)에 접촉될 때, 스프링(65)의 가압력에 의해 음극 프로브(47)가 음극 단자(C)를 일정 힘 이상 누르기 때문에, 충방전시 전류의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있다.

이때, 음극 프로브 장착 판넬(45)에는 제1 슬롯(31) 및 제2 슬롯(32)에 결합되는 결합 돌기(미도시)가 돌출 형성되어 있다.

충방전기(70)는 충방전용 지그(10)에 장착된 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)에 전류를 인가 또는 차단하여, 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)와 각각 접촉되어 있는 전지모듈(M)의 양극 단자(A) 및 음극 단자(C)에 전류를 공급 또는 차단함으로써 충방전을 행한다.

이때, 양극 프로브(43)는 제1 케이블(71)에 의해 충방전기(70)와 전기적으로 연결되어 있고, 음극 프로브(47)는 제2 케이블(72)에 의해 충방전기(70)와 전기적으로 연결되어 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 복수개의 전지모듈(M)을 구성하는 전지팩(P)에서 전지모듈(M)을 개별적으로 충방전할 수 있어 충방전이 필요한 전지모듈(M)을 전지팩(P)으로부터 분리 및 재조립할 필요가 없으므로, 작업성 및 전지팩(P)의 내구성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

또한, 양극 프로브(43) 및 음극 프로브(47)가 전지팩(P)의 높이 방향을 따라 조절될 수 있으므로, 높이가 다른 전지팩(P)이더라도 공용으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

전술한 실시예에서는, 지지대가 케이스에 지지되는 구성이었으나, 전지모듈에 지지되는 구성일 수도 있고, 전지팩이 설치되는 설치면에 장착되어 있을 수도 있음은 물론이다.

전술한 실시예에서는, 양극 프로브 장착 판넬 및 음극 프로브 장착 판넬에 각각 스프링이 장착됨으로써 양극 프로브 및 음극 프로브가 탄성 변형되는 구성으로 이루어져 있으나, 고무재질의 탄성 부재가 장착되어 양극 프로브 및 음극 프로브가 탄성 변형될 수도 있음은 물론이다.

1 : 전지모듈의 충방전 장치 10 : 전지모듈의 충방전용 지그
20 : 지그 몸체 30 : 베이스 판넬
31 : 제1 슬롯 32 : 제2 슬롯
40 : 양극 프로브 장착 판넬 45 : 음극 프로브 장착 판넬
50 : 지지대 70 : 충방전기

Claims

복수개의 전지모듈과, 상기 전지모듈을 지지하는 케이스로 구성된 전지팩에서 상기 전지모듈을 개별적으로 충방전하기 위한 전지모듈의 충방전용 지그로서,
일측에 상기 전지모듈의 양극 단자에 접촉되는 양극 프로브가 장착되고, 타측에 상기 전지모듈의 음극 단자에 접촉되는 음극 프로브가 장착된 지그 몸체와;
상기 지그 몸체가 상기 전지팩의 높이 방향(Z축 방향)을 따라 슬라이드 가능하게 결합되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈의 충방전용 지그.
청구항 1에 있어서, 상기 지그 몸체는
가로 방향(X축 방향)에 평행한 제1 슬롯과, 상기 제1 슬롯과 수직한 방향인 세로 방향(Y축 방향)에 평행한 제2 슬롯이 형성된 베이스 판넬과;
상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯을 따라 이동 가능하며, 상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브가 각각 장착되는 양극 프로브 장착 판넬 및 상기 음극 프로브 장착 판넬을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈의 충방전용 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브는 각각 상기 지그 몸체에 탄성 변형 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 전지모듈의 충방전용 지그.
청구항 3에 있어서,
상기 지그 몸체의 저면에는 상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브를 각각 하향 가압하는 스프링이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈의 충방전용 지그.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 전지모듈의 충방전용 지그와, 상기 양극 프로브 및 상기 음극 프로브에 전기적으로 연결되어 전지모듈의 충전과 방전을 수행하는 충방전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈의 충방전 장치.