KR20160004661A - 전극 탭 고정 지그 및 이를 포함하는 이차 전지 충방전 장치 - Google Patents

전극 탭 고정 지그 및 이를 포함하는 이차 전지 충방전 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 복수의 이차 전지에 대한 충방전 실험을 동시에 실시할 수 있도록 하는 이차 전지 충방전 장치 및 간단한 조작에 의해 복수의 이차 전지에 구비된 전극 탭을 고정시킬 수 있는 전극 탭 고정 지그를 개시한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전극 탭 고정 지그는, 제1 가압블록; 상기 제1 가압블록과 연결되어 상기 제1가압블록을 상하 방향으로 이동시키는 가압블록 제어 유닛; 상기 제1 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제1 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제2 가압 블록; 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 하측에 배치된 하면 플레이트; 및 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록을 관통하고 상기 하면 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 상하방향 이동을 가이드하는 가이드 봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전극 탭 고정 지그 및 이를 포함하는 이차 전지 충방전 장치{Zig for fixing electrode and apparatus for charging and discharging secondary battery including the same}
본 발명은 이차 전지를 충방전 실험하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이차 전지 충방전 실험에 사용되는 이차 전지 충방전 장치의 구성 중 하나인 전극 탭 고정 지그에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
전극 조립체는 하나의 양극판 및 하나의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치되어 권취되는 형태의 구조를 가질 수도 있고, 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 형태의 구조를 가질 수도 있다. 이러한 전극 조립체가 금속 캔에 수납되는지, 또는 파우치에 수납되는지에 따라 리튬 이차 전지는 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. 즉, 캔형 이차 전지는 전극 조립체가 금속 캔에 내장되는 형태이며, 파우치형 이차 전지는 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되는 형태이다. 통상적으로 캔형 이차 전지에는 전극 조립체가 권취된 형태로 수납되고, 파우치형 이차 전지에는 전극 조립체가 적층된 형태로 수납된다.
한편, 이러한 전극 조립체에는 전극 탭이 구비된다. 즉, 전극 조립체의 양극판에는 양극 탭이 돌출된 형태로 구비되며, 음극판에는 음극 탭이 돌출된 형태로 구비된다. 이때, 이러한 전극 탭은 양극판과 음극판에 각각 양극 탭과 음극 탭 한 개씩만 구비될 수 있고, 다수 개가 구비될 수도 있다.
이러한 전극 탭은 외부 장치와 접촉을 통해 외부 장치와 전기적으로 연결되고, 이차 전지는 이러한 전극 탭을 통해 외부 장치에 전력을 공급하거나 외부 장치로부터 전력을 공급받게 된다.
한편, 이차 전지는 전극 조립체를 케이스에 수납하고 전해질을 주입하는 단계를 거친 후 전지 활성화 단계를 거쳐 제조된다. 여기서, 전지 활성화 단계는 이차 전지 충방전 장치에 이차 전지를 장착한 후, 활성화에 필요한 조건으로 이차 전지를 충방전하는 과정을 포함한다. 이와 같이 이차 전지 충방전 장치는 상술한 전지 활성화 단계에서 이차 전지를 충전하거나 방전하는데 주로 사용되는데, 이뿐만 아니라 이차 전지의 성능 평가 용도 등으로 사용되기도 한다.
그런데, 이와 같이 이차 전지 충방전 장치를 이용하여 이차 전지를 올바르게 충전하거나 방전하기 위해서는 이차 전지가 이차 전지 충방전 장치에 제대로 장착되어야 한다. 즉, 이차 전지의 전극 탭이 이차 전지 충방전 장치의 도전부에 접하도록 배치되어 양자가 전기적으로 연결되어야 하고, 충방전이 진행되는 동안에 이러한 전기적 연결 상태가 유지되어야 한다.
이를 위해 이차 전지 충방전 장치는 전극 탭을 고정하는 전극 탭 고정 지그를 구비하고 있는 것이 일반적이다. 전극 탭 고정 지그에 관한 종래기술은, 전극 탭을 견고하게 고정하거나, 다양한 규격의 이차 전지를 고정하기 위한 기술을 중심으로 발전해 왔다. 또한 종래기술은, 하나의 이차 전지에 대한 충방전 실험을 실시할 수 있는 기술을 중심으로 발전해 왔을 뿐, 복수의 이차 전지에 대한 충방전 실험을 동시에 실시할 수 있는 이차 전지 충방전 장치에 관한 연구는 미흡한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하여 창안된 것으로서, 복수의 이차 전지에 대한 충방전 실험을 동시에 실시할 수 있도록 하는 이차 전지 충방전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 간단한 조작에 의해 복수의 이차 전지에 구비된 전극 탭을 고정시킬 수 있는 전극 탭 고정 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전극 탭 고정 지그는, 제1 가압블록; 상기 제1 가압블록과 연결되어 상기 제1가압블록을 상하 방향으로 이동시키는 가압블록 제어 유닛; 상기 제1 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제1 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제2 가압 블록; 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 하측에 배치된 하면 플레이트; 및 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록을 관통하고 상기 하면 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 상하방향 이동을 가이드하는 가이드 봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전극 탭 고정 지그는, 상기 하면 플레이트와 수직하고, 상기 하면 플레이트의 일측에 연결된 제1 측면 플레이트; 상기 하면 플레이트와 수직하고, 상기 제1 측면 플레이트와 마주보는 제2 측면 플레이트; 및 상기 제1 측면 플레이트 및 상기 제2 측면 플레이트와 수직하고, 상기 하면 플레이트와 마주보는 상면 플레이트;를 더 포함하고, 상기 가압블록 제어 유닛은, 상기 상면 플레이트를 관통한 상태로 상기 상면 플레이트와 결합하되, 외주면에 나사산이 형성되어 일 방향으로 회전할 경우 하방향으로 이동하고 반대 방향으로 회전할 경우 상방향으로 이동하는 고정 나사를 구비하고, 상기 제1 가압블록은, 상기 고정 나사의 하측에 결합되어 상기 고정 나사의 상하방향 이동에 따라 상하방향으로 이동할 수 있다.
상기 제2가압블록과 상기 하면 플레이트 사이에는 탄성력을 갖는 제1 탄성부재가 구비될 수 있다.
상기 제1 탄성부재는 스프링으로서, 상기 스프링은 상기 가이드 봉의 외주면을 둘러쌀 수 있다.
상기 전극 탭 고정 지그는, 상기 제2 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제2 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제3가압블록;을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 가압블록과 상기 하면 플레이트 사이에는 탄성력을 갖는 제2 탄성부재가 구비되고, 상기 제1 탄성부재는 상기 제2 가압블록과 상기 제3 가압블록 사이에 구비될 수 있다.
상기 제1 가압블록의 하면 및 상기 제2 가압블록의 상면 중 적어도 한 면에는 전기 전도성을 갖는 제1 도전부가 형성될 수 있다.
상기 제2 가압블록의 하면 및 상기 하면 플레이트의 상면 중 적어도 한 면에는 전기 전도성을 갖는 제 2도전부가 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지 충방전 장치는, 제1 가압블록, 상기 제1 가압블록과 연결되어 상기 제1 가압블록을 상하 방향으로 이동시키는 가압블록 제어 유닛, 상기 제1 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제1 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제2 가압블록, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 하측에 배치된 하면 플레이트 및 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록을 관통하고 상기 하면 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 상하방향 이동을 가이드하는 가이드 봉을 포함하는 전극 탭 고정 지그; 상기 전극 탭 고정 지그와 전기적으로 연결되어 상기 전극 탭 고정 지그에 고정되는 전극 탭을 구비한 배터리 셀로 전력을 공급하거나, 상기 배터리 셀로부터 전력을 공급받는 충방전 디바이스; 상기 배터리 셀의 성능을 평가하는 평가 디바이스; 및 상기 배터리 셀의 본체를 고정시키는 셀 고정 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 셀 고정 디바이스는, 상기 배터리 셀의 양면에 배치된 압착 플레이트를 구비할 수 있다.
상기 압착 플레이트는, 제1 압착 플레이트, 제2 압착 플레이트 및 제3 압착 플레이트로 구성될 수 있다.
상기 제1 압착 플레이트는, 상기 제1 가압블록과 수평방향으로 연결되고, 상기 제2 압착 플레이트는, 상기 제2 가압블록과 수평방향으로 연결되며, 상기 제3 압착 플레이트는, 상기 하면 플레이트와 수평방향으로 연결될 수 있다.
상기 제1 압착 플레이트와 상기 제2 압착 플레이트 사이의 이격 거리는, 상기 제1 가압블록과 상기 제2 가압블록 사이의 이격 거리 이상일 수 있다.
상기 제2 압착 플레이트와 상기 제3 압착 플레이트 사이의 이격 거리는, 상기 제2 가압블록과 상기 하면 플레이트 사이의 이격 거리 이상일 수 있다.
상기 배터리 셀의 성능은, 배터리 셀의 출력 전압, 출력 전류, 잔존 용량 및 용량 퇴화도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 이차 전지에 대한 충방전 실험을 동시에 실시할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 간단한 조작에 의해 복수의 이차 전지 각각에 구비된 전극 탭을 고정시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 복수의 이차 전지를 적층시킨 상태로 복수의 이차 전지에 대한 충방전 실험을 실시할 수 있으므로, 비교적 좁은 공간에서 실험이 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명에 의하면, 제1 가압블록의 제어를 통해 제2 가압블록을 제어할 수 있다. 즉, 제1 가압블록이 하방향으로 이동하게 되면, 제1 가압블록의 이동 방향을 따라 제2 가압블록이 하방향으로 밀려나게 됨으로써 제2 가압블록이 하방향으로 이동한다. 이와 반대로, 제1 가압블록이 상방향으로 이동하게 되면, 제1 가압블록이 제2 가압블록을 가압하는 가압력이 줄어들게 됨에 따라 탄성부재의 탄성력에 의해 제2 가압블록이 상방향으로 이동하게 된다. 다시 말해, 본 발명에 의하면, 제1 가압블록의 제어를 통해 제2 가압블록을 함께 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 간단한 조작에 의해 복수의 전극 탭을 동시에 고정시킬 수도 있고, 고정된 상태를 해제시킬 수도 있다.
상술한 본 발명의 효과 및 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 전극 탭 고정 지그의 정면도이다.
도 3 내지 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그를 이용하여 전극 탭을 고정하는 과정 중 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그를 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치를 나타낸 도면이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치에 배터리 셀이 고정된 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그의 사시도이고, 도 2는, 도 1에 도시된 전극 탭 고정 지그의 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그(100)는, 제1 가압블록(110), 제2 가압블록(120), 하면 플레이트(140), 가압블록 제어 유닛(180) 및 가이드 봉(190)을 포함한다.
상기 제1 가압블록(110)은, 후술할 가압블록 제어 유닛(180)의 제어에 따라 상하방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 제1 가압블록(110)은, 후술할 가이드 봉(190)에 의해 관통되고, 상기 가이드 봉(190)에 의해 가이드된 상태로 상하방향으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제1 가압블록(110)은, 하방향으로 이동하여 후술할 제2 가압블록(120)을 하방향으로 밀어냄으로써, 상기 제2 가압블록(120)을 하방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 가압블록(110)은 후술할 제2 가압블록(120)과 함께 전극 탭을 고정시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제1 가압블록(110)은, 전극 탭(t1)이 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120)의 사이에 개재된 상태로 상기 제2 가압블록(120)을 하방향으로 밀어내되, 제2 가압블록(120)이 더 이상 하방향으로 밀려나지 않게 되면, 제2 가압블록(120)과 함께 전극 탭(t1)을 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 가압블록(110)의 하면에는 전극 탭(t1)과 접촉하는 도전부(111)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전부는, 도전성 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 도전부(111)는, 상기 전극 탭(t1)과 접촉함으로써 상기 전극 탭(t1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 전극 탭은 배터리 셀에 구비된 것으로서 양극 탭 및 음극 탭 중 어느 하나의 전극 탭일 수 있다.
상기 제2 가압블록(120)은, 상기 제1 가압블록(110)의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 가압블록(120)은, 상하방향으로 이동가능하게 구성된다. 이때, 상기 제2 가압블록(120)은, 상기 제1 가압블록(110)과 마찬가지로, 후술할 가이드 봉(190)에 의해 관통되고, 상기 가이드 봉(190)에 의해 가이드된 상태로 상하방향으로 이동할 수 있다.
상기 제2 가압블록(120)은, 제1 가압블록(110)이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동할 수 있다. 즉, 상기 제2 가압블록(120)은, 제1 가압블록(110)이 하방향으로 이동하여 제2 가압블록(120)에 하방향의 힘을 가하면, 하방향으로 밀려나면서 하방향으로 이동하게 된다.
상기 제2 가압블록(120)은, 상술한 바와 같이, 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 개재된 전극 탭(t1)을 고정시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제2 가압블록(120)은, 후술할 하면 플레이트(140)와 함께 다른 전극 탭(t2)을 고정시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제2 가압블록(120)은, 제1 가압블록(110)이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하여 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 개재된 다른 전극 탭(t2)을 고정시킨다. 여기서, 다른 전극 탭(t2)이란, 다른 배터리 셀(B2)에 구비된 전극 탭(t2)을 의미한다. 즉, 제1 가압블록(110) 및 제2 가압블록(120)이 고정시키는 전극 탭(t1)이 구비된 배터리 셀(B1)과 제2 가압블록(120) 및 하면 플레이트(140)가 고정시키는 전극 탭(t2)이 구비된 배터리 셀(B2)은 서로 다른 배터리 셀이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그(100)에 의하면, 하나의 전극 탭(t1)은 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 개재되어 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120)에 의해 고정될 수 있고, 다른 하나의 전극 탭(t2)은 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 개재되어 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140)에 의해 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 가압블록(120)의 상면 및/또는 하면에는 전극 탭과 접촉하는 도전부가 형성될 수 있다. 상기 도전부는, 도전성 재질로 구성될 수 있으며, 상기 전극 탭과 접촉함으로써 상기 전극 탭과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제2 가압블록(120)의 상면에 형성된 도전부(121)는 제1 가압블록(110)의 하면에 형성된 도전부(111)와 쌍을 이룰 수 있다. 즉, 제1 가압블록(110)의 하면에 형성된 도전부(111)와 제2 가압블록(120)의 상면에 형성된 도전부(121)는 동일한 전극 탭(t1)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 선택적으로, 상기 제1 가압블록(110)의 하면에 형성된 도전부(111) 및 상기 제2 가압블록(120)의 상면에 형성된 도전부(121) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 편의상, 제1 가압블록(110)의 하면에 형성된 도전부(111) 및/또는 제2 가압블록(120)의 상면에 형성된 도전부(121)는 제1 도전부라고 명명될 수 있다.
이와 마찬가지로, 후술할 하면 플레이트(140)의 상면에도 도전부(141)가 형성될 수 있다. 그리고, 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122)는, 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141)와 쌍을 이룰 수 있다. 즉, 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122)와 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141)는 동일한 전극 탭(t2)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 선택적으로, 상기 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122) 및 상기 하면 플레이트(140)에 형성된 도전부(141) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 편의상, 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122) 및/또는 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141)는 제2 도전부라고 명명될 수 있다.
한편, 이러한 제1 도전부 및/또는 제2 도전부는, 후술할 충방전 디바이스 및/또는 평가 디바이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에는 탄성력을 갖는 탄성부재가 구비될 수 있다. 상기 탄성부재로는, 탄성력을 가지는 다양한 탄성수단이 채용될 수 있다. 일 예로, 상기 탄성부재는, 스프링일 수 있다.
편의상, 상기 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 구비되는 탄성부재(S1)는 제1 탄성부재라 명명될 수 있다. 상기 제1 탄성부재(S1)는, 제2 가압블록(120)을 상부 방향으로 지지한다. 즉, 제1 가압블록(110)이 제2 가압블록(120)을 하방향으로 밀어내지 않으면, 제2 가압블록(120)은, 하방향으로 밀려나지 않고 소정 위치를 유지할 수 있다. 다시 말해, 제2 가압블록(120)은, 상기 제1 탄성부재(S1)에 의해 지지되어 지면으로부터 소정 높이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성부재(S1)는, 제2 가압블록(120)을 소정 위치로 복구시키는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제1 가압블록(110)이 제2 가압블록(120)을 하방향으로 밀어내는 것을 중단하고 상방향으로 이동할 경우, 제2 가압블록(120)은 제1 탄성부재(S1)의 탄성력에 의해 상방향으로 이동하게 된다. 따라서, 제1 가압블록(110)이 더 이상 제2 가압블록(120)을 하방향으로 가압하지 않게 되면, 제2 가압블록(120)은 본래의 위치로 복구될 수 있다.
상기 가이드 봉(190)은, 상기 제1 가압블록(110) 및 상기 제2 가압블록(120)을 관통할 수 있다. 또한, 상기 가이드 봉(190)은, 상기 제1 가압블록(110) 및 상기 제2 가압블록(120)을 상하방향으로 관통함으로써, 상기 제1 가압블록(110) 및 상기 제2 가압블록(120)의 상하방향 이동을 가이드할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드 봉(190)은, 2 이상이 구비되는 것이 좋다. 상기 가이드 봉(190)이 2 이상 구비됨으로써, 상기 제1 가압블록(110) 및 상기 제2 가압블록(120)이 가이드 봉(190)을 중심으로 불필요하게 회전하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 탄성부재로서, 스프링이 채용될 경우, 상기 스프링은 상기 가이드 봉(190)의 외주면을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 별도의 체결 구성 없이도, 탄성부재가 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 구비될 수 있다.
상기 하면 플레이트(140)는, 상기 제1 가압블록(110) 및 상기 제2 가압블록(120)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 제2 가압블록(120)이 상기 제1 가압블록(110)의 하측에 배치되므로, 제1 가압블록(110), 제2 가압블록(120) 및 하면 플레이트(140)는 상하방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 하면 플레이트(140)는, 상기 하면 플레이트(140) 및 제2 가압블록(120) 사이에 개재되는 전극 탭(t2)을 상부 방향으로 지지할 수 있다.
상기 하면 플레이트(140)에는, 가이드 봉(190)이 연결될 수 있다. 따라서, 상기 하면 플레이트(140)는, 가이드 봉(190)을 지지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 하면 플레이트(140)의 상면에는 도전부(141)가 형성될 수 있다. 상기 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141)는 상기 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122)와 쌍을 이룰 수 있다. 또한, 상기 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141) 및 상기 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122) 중 어느 하나는 선택적으로 생략될 수 있다. 그리고, 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141) 및/또는 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122)는 제2 도전부라고 명명될 수 있다.
상기 가압블록 제어 유닛(180)은, 제1 가압블록(110)과 연결되어 상기 제1 가압블록(110)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 간단한 예로, 상기 가압블록 제어 유닛(180)은, 제1 가압블록(110)과 연결된 손잡이를 구비할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 손잡이를 상하로 이동시키는 방법을 통해 제1 가압블록(110)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 가압블록 제어 유닛(180)은 이외의 다양한 방법을 통해 제1 가압블록(110)을 상하 방향으로 이동시킬 수도 있다.
바람직하게는, 상기 가압블록 제어 유닛(180)은, 나사회전 방식으로 제1 가압블록(110)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
이를 위해, 전극 탭 고정 지그(100)는, 제1 측면 플레이트(160), 제2 측면 플레이트(170) 및 상면 플레이트(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 측면 플레이트(160)는, 상기 하면 플레이트(140)의 일측에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 측면 플레이트(160)는, 상기 하면 플레이트(140)에 수직한 상태로 상기 하면 플레이트(140)와 연결될 수 있다.
상기 제2 측면 플레이트(170)는, 상기 하면 플레이트(140)의 타측에 연결될 수 있다. 즉, 상기 제2 측면 플레이트(170)는, 상기 제1 플레이트와 마주보도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 측면 플레이트(170)는, 상기 하면 플레이트(140)와 수직한 상태로 상기 하면 플레이트(140)와 연결될 수 있다.
상기 상면 플레이트(150)는, 상기 제1 측면 플레이트(160) 및 상기 제2 측면 플레이트(170)와 수직한 상태로 상기 제1 측면 플레이트(160) 및 상기 제2 측면 플레이트(170)와 연결될 수 있다. 그리고, 상기 상면 플레이트(150)는, 상기 제1 측면 플레이트(160) 및 상기 제2 측면 플레이트(170) 각각의 일 측면에 연결될 수 있다. 즉, 상기 상면 플레이트(150)는 상기 하면 플레이트(140)와 마주보는 상태로 제1 측면 플레이트(160) 및 제2 측면 플레이트(170)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 가압블록 제어 유닛(180)은, 나사회전 방식으로 제1 가압블록(110)을 상하방향으로 이동시키기 위해, 고정 나사(181)를 구비할 수 있다.
상기 고정 나사(181)는, 상술한 상면 플레이트(150)를 관통한 상태로 상기 상면 플레이트(150)에 결합할 수 있다. 이때 상기 고정 나사(181)는 상기 상면 플레이트(150)에 이동가능한 상태로 결합된다. 상기 고정 나사(181)의 외주면에는 나사산(SC)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 상면 플레이트(150)에는 상기 고정 나사(181)가 관통되는 부분의 내면에 상기 고정 나사(181)의 나사산(SC)에 대응되는 홈이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 고정 나사(181)가 일 방향으로 회전할 경우 상기 고정 나사(181)는 하방향으로 이동할 수 있고, 상기 고정 나사(181)가 상기 일 방향의 반대 방향으로 회전할 경우 상방향으로 이동할 수 있다.
이때, 상기 제1 가압블록(110)은 상기 고정 나사(181)의 하측에 결합되어 고정 나사(181)의 상하방향 이동에 따라 상하방향으로 이동할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 가압블록(110)은 상기 고정 나사(181)의 하측에 헛도는 형태로 결합되는 것이 좋다. 이와 같이 제1 가압블록(110)이 상기 고정 나사(181)의 하측에 헛도는 형태로 결합됨으로써, 고정 나사(181)가 회전하더라도 제1 가압블록(110)은 회전하지 않고 상하방향으로 이동할 수 있다.
이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 2개의 전극 탭을 동시에 고정하는 과정과 고정된 상태를 해제하는 과정을 살펴보도록 한다.
도 3 내지 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그를 이용하여 전극 탭을 고정하는 과정 중 일부를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그(100)에 전극 탭(t1, t2)이 개재된 모습이 도시되어 있다. 보다 상세하게는, 전극 탭 중 하나(t1)는 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 개재되어 있고, 전극 탭 중 다른 하나(t2)는 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 개재되어 있다.
전극 탭들을 고정시키기 위해, 사용자는 고정 나사(181)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다. 고정 나사(181)가 일 방향으로 회전하게 되면, 고정 나사(181)는 회전과 동시에 서서히 하방향으로 이동한다. 그 결과, 고정 나사(181)의 하측에 결합된 제1 가압블록(110)도 하방향으로 서서히 이동한다. 제1 가압블록(110)이 하방향으로 이동하면서 제1 가압블록(110)은, 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 개재된 전극 탭(t1)과 접촉한 상태로 제2 가압블록(120)을 하방향으로 밀어낸다. 이러한 모습은 도 3에 잘 나타나 있다.
도 3을 참조하면, 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 개재된 전극 탭(t1)은 제1 가압블록(110) 및 제2 가압블록(120)과 접촉한 상태이고, 제1 가압블록(110)은 상기 전극 탭(t1)을 매개로 제2 가압블록(120)을 하방향으로 밀어내고 있는 모습이 도시되어 있다. 이때, 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140)의 사이에 배치된 제1 탄성부재(S1)는 제2 가압블록(120)으로부터 하방향으로 압력을 받아 수축된 상태이다.
이러한 상황에서, 고정 나사(181)가 일 방향으로 더 회전하게 되면, 제2 가압블록(120)은 하방향으로 더 이동하게 된다. 제2 가압블록(120)이 충분히 하방향으로 이동하면, 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 개재된 전극 탭(t2)은 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 고정된다. 이와 동시에 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 개재된 전극 탭(t1)은 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이에 고정된다. 이로써, 전극 탭의 고정이 완료되며, 전극 탭의 고정이 완료된 모습은 도 4에 잘 나타나 있다.
다음으로, 전극 탭들이 고정된 상태를 해제하기 위해, 사용자는 고정 나사(181)를 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 고정 나사(181)가 반대 방향으로 회전하게 되면, 고정 나사(181)는 회전과 동시에 서서히 상방향으로 이동한다. 그 결과, 고정 나사(181)의 하측에 헛도는 형태로 결합된 제1 가압블록(110)도 상방향으로 서서히 이동한다. 제1 가압블록(110)이 상방향으로 서서히 이동하면, 제2 가압블록(120)은 제1 탄성부재(S1)의 탄성력을 받아 상방향으로 서서히 이동하게 된다. 따라서, 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 간의 전극 탭 고정이 해제된다.
이러한 상황에서, 고정 나사(181)가 반대방향으로 더 회전하게 되면, 제2 가압블록(120)은 본래의 위치로 복구된다. 여기서, 본래의 위치란 제2 가압블록(120)이 제1 가압블록(110)으로부터 하방향의 가압력을 받지 않은 상태로서, 제1 탄성부재(S1)에 의해 상방향으로 지지된 상태에서의 위치를 의미한다.
제2 가압블록(120)이 본래의 위치로 복구된 다음 고정 나사(181)가 반대 방향으로 더 회전하면, 제1 가압블록(110)은 제2 가압블록(120)과 멀어지게 된다. 이로 인해, 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 간의 전극 탭(t1) 고정이 해제된다. 전극 탭의 고정이 해제되는 과정의 일부는 도 5에 잘 나타나 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그(100)는 2개의 전극 탭을 고정할 수 있는 지그이다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 2개 이상의 전극 탭을 동시에 고정할 수도 있다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그와 비교할때, 가압 블록이 하나 더 구비되어 있고, 탄성부재가 가압블록 사이에 더 구비되어 있다는 점에서 차이가 있다. 다시 말해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그는, 제3 가압블록(130)을 더 구비할 수 있고, 가압블록 사이에 탄성부재를 더 구비할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그에 대한 설명의 대부분은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그에 그대로 적용될 수 있으므로 중복되는 부분에 대한 반복설명은 생략하도록 한다.
상기 제3 가압블록(130)은, 제2 가압블록(120)의 하측에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제3 가압블록(130)은, 제2 가압블록(120)의 하측에 배치되되, 하면 플레이트(140)의 상측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제3 가압블록(130)은 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 가압블록(110), 제2 가압블록(120), 제3 가압블록(130) 및 하면 플레이트(140)는 상하방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 제3 가압블록(130)은, 제2 가압블록(120)과 제3 가압블록(130) 사이에 개재되는 전극 탭을 고정시킬 수 있다. 또한 상기 제3 가압블록(130)은, 제3 가압블록(130)과 하면 플레이트(140) 사이에 개재되는 전극 탭을 고정시킬 수 있다.
상기 제3 가압블록(130)의 상면에는 도전부(131)가 형성될 수 있다. 상기 제3 가압블록(130)의 상면에 형성된 도전부(131)는 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122)와 쌍을 이룰 수 있다. 선택적으로 제3 가압블록(130)의 상면에 형성된 도전부(131) 및 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122) 중 하나는 생략될 수도 있으며, 제3 가압블록(130)의 상면에 형성된 도전부(131) 및/또는 제2 가압블록(120)의 하면에 형성된 도전부(122)는 편의상 제2 도전부라고 명명될 수 있다.
상기 제3 가압블록(130)의 하면에는 도전부(132)가 형성될 수 있다. 상기 제3 가압블록(130)의 하면에 형성된 도전부(132)는 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141)와 쌍을 이룰 수 있다. 선택적으로 제3 가압블록(130)의 하면에 형성된 도전부(132) 및 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141) 중 하나는 생략될 수도 있으며, 제3 가압블록(130)의 하면에 형성된 도전부(132) 및/또는 하면 플레이트(140)의 상면에 형성된 도전부(141)는 편의상 제3 도전부라고 명명될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그(100)는, 제3 가압블록(130)과 하면 플레이트(140) 사이에 탄성부재(S2)를 더 구비한다. 제3 가압블록(130)과 하면 플레이트(140) 사이에 구비된 탄성부재(S2)는 제1 탄성부재(S1)와 구별하기 위해 제2 탄성부재라고 명명될 수 있다.
제1 탄성부재(S1)는, 제2 가압블록(120)과 제3 가압블록(130)의 사이에 구비되고, 제2 탄성부재(S2)는, 제3 가압블록(130)과 하면 플레이트(140) 사이에 구비된다.
따라서, 제1 탄성부재(S1)는 제2 가압블록(120)을 상방향으로 지지하고, 제2 탄성부재(S2)는 제3 가압블록(130)을 상방향으로 지지한다. 또한, 제1 탄성부재(S1)는 제2 가압블록(120)을 소정 위치로 복구시키는 역할을 수행하며, 제2 탄성부재(S2)는 제3 가압블록(130)을 소정 위치로 복구시키는 역할을 수행한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 탭 고정 지그(100)는, 3개의 전극 탭을 동시에 고정시키고, 전극 탭과 도전부 사이의 전기적 연결을 유지할 수 있도록 한다.
명세서에 기재되지 않았지만 이와 유사한 방법에 의해, 4개 이상의 전극 탭을 동시에 고정시키고, 전극 탭과 도전부 사이의 전기적 연결을 유지할 수 있도록 하는 전극 탭 고정 지그가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상술한 전극 탭 고정 지그(100)를 포함하는 이차 전지 충방전 장치가 제공될 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치(1000)는, 전극 탭 고정 지그(100), 충방전 디바이스, 평가 디바이스 및 셀 고정 디바이스(200)를 포함한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치(1000)는, 상기 전극 탭 고정 지그(100) 및 상기 셀 고정 디바이스(200)를 안착시키기 위한 안착 플레이트(300)를 포함한다.
상기 전극 탭 고정 지그(100)는, 전술한 전극 탭 고정 지그일 수 있다. 도 7에 도시된 전극 탭 고정 지그(100)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 전극 탭 고정 지그이다.
상기 전극 탭 고정 지그(100)는, 2 이상이 구비될 수 있다. 상기 전극 탭 고정 지그(100)의 위치는 배터리 셀에 구비된 전극 탭의 배치에 따라 달라질 수 있다. 즉, 배터리 셀의 전극 탭이 서로 다른 방향으로 돌출된 경우에는, 도 7과 같이 전극 탭 고정 지그(100)가 양 측면에 배치될 수 있다. 이와 달리, 배터리 셀의 전극 탭이 동일한 방향으로 나란하게 돌출된 경우에는, 전극 탭 고정 지그(100)도 이에 대응되도록 서로 동일한 측면에 나란하게 배치될 수 있다.
상기 충방전 디바이스는, 전극 탭와 전기적으로 연결되어 충방전을 수행하는 장치이다. 보다 구체적으로 상기 충방전 디바이스는, 전극 탭 고정 지그(100)의 도전부를 통해 전극 탭과 전기적으로 연결되어 배터리 셀로부터 전력을 공급받거나, 배터리 셀로 전력을 공급하는 역할을 한다. 상기 충방전 디바이스는, 배터리 셀을 충전하거나 방전시킬 수 있는 기능을 수행하는 다양한 장치가 채용될 수 있다.
상기 평가 디바이스는, 배터리 셀의 성능을 평가하는 장치이다. 여기서, 배터리 셀의 성능은, 배터리 셀의 출력 전압, 출력 전류, 잔존 용량(State Of Charge: SOC), 용량 퇴화도(State Of Health: SOH) 등과 같은 배터리 셀의 전기적 특성을 나타내는 파라미터로 표현될 수 있다.
상기 평가 디바이스는, 배터리 셀의 성능을 평가하기 위해, 배터리 셀과 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압, 전류 등을 측정할 수 있다.
상기 셀 고정 디바이스(200)는 배터리 셀의 본체가 유동하지 않도록 배터리 셀을 고정시키는 역할을 한다. 일 예로, 상기 셀 고정 디바이스(200)는, 배터리 셀을 양면을 압착하는 방식을 통해 배터리 셀을 고정시킬 수 있다. 이를 위해, 셀 고정 디바이스(200)는, 2 이상의 압착 플레이트를 구비할 수 있다. 상기 압착 플레이트는, 배터리 셀의 양면에 배치되어 압착하는 방식으로 배터리 셀을 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 압착 플레이트가 배터리 셀을 압착하는 방식으로는 다양한 방식이 채용될 수 있다. 일 예로, 상술한 전극 탭 고정 지그(100)가 전극 탭을 고정하는 방식과 같은 나사회전 방식이 채용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 2개의 배터리 셀(B1, B2)은 3개의 압착 플레이트에 의해 고정되어 있다. 그리고, 상기 3개의 압착 플레이트 중 2개의 압착 플레이트는, 상측에 위치하는 배터리 셀(B1)의 상부와 하측에 위치하는 배터리 셀(B2)의 하부에 각각 배치되고, 나머지 하나의 압착 플레이트는, 2개의 배터리 셀(B1, B2)의 사이에 개재된다. 여기서, 상측에 위치하는 배터리 셀(B1)의 상부에 배치된 압착 플레이트(210)는 제1 압착 플레이트라고 명명될 수 있다. 그리고, 2개의 배터리 셀(B1, B2) 사이에 개재된 압착 플레이트(220)는 제2 압착 플레이트라고 명명될 수 있다. 그리고, 하측에 위치하는 배터리 셀(B2)의 하부에 배치된 압착 플레이트(230)는 제3 압착 플레이트라고 명명될 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 상기 제1 압착 플레이트(210)를 관통하고, 제3 압착 플레이트(230)와 연결된 볼트(B)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 볼트(B)의 상부에는 너트(N)가 체결되어 있다. 상기 너트(N)를 일 방향으로 회전시킴으로써 제1 압착 플레이트(210)를 하방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 과정을 통해 배터리 셀이 안정적으로 고정될 수 있다.
이러한 압착 플레이트는 배터리 셀 본체가 유동하지 않도록 배터리 셀을 고정시키는 역할을 할 뿐만 아니라 배터리 셀 본체를 상부 방향으로 지지하는 역할을 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 압착 플레이트는 탄성체로 구성될 수 있다. 선택적으로, 상기 압착 플레이트 중 배터리 셀(B1, B2) 사이에 개재된 압착 플레이트인 제2 압착 플레이트(220)만 탄성체로 구성될 수도 있다.
또한 바람직하게는, 상기 압착 플레이트는 상술한 전극 탭 고정 지그(100)와 연결되어 구성될 수 있다. 즉, 상기 압착 플레이트는, 하면 플레이트(140)와 수평방향으로 연결될 수 있고, 제1 가압블록(110)과 수평방향으로 연결될 수 있으며, 제2 가압블록(120)과 수평방향으로 연결될 수 있다. 제3 가압블록(130)이 구비되어 있을 경우, 압착 플레이트는, 제3 가압블록(130)과 수평방향으로 연결될 수도 있다. 즉, 가압블록이 추가적으로 더 구비될 경우, 가압블록이 더 구비되는 만큼 이에 대응되는 압착 플레이트가 더 구비되고, 더 구비된 가압블록과 수평방향으로 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치를 나타낸 도면이고, 도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치에 배터리 셀이 고정된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 충방전 장치(1000)는 도 7에 도시된 실시예와 비교할 때, 압착 플레이트가 제1 가압블록(110), 제2 가압블록(120) 및 하면 플레이트(140)와 수평방향으로 연결되어 있다는 점에서 차이가 있다.
즉, 제1 압착 플레이트(210)는, 제1 가압블록(110)과 수평방향으로 연결되어 있고, 제2 압착 플레이트(220)는, 제2 가압블록(120)과 수평방향으로 연결되어 있으며, 제3 압착 플레이트(230)는, 하면 플레이트(140)와 수평방향으로 연결되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 가압블록(110)의 상하방향 이동에 따라 제1 압착 플레이트(210)가 상하방향으로 이동하고, 제2 가압블록(120)의 상하방향 이동에 따라 제2 압착 플레이트(220)가 상하방향으로 이동할 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 실시예와 비교할 때 전극 탭의 고정과 배터리 셀의 고정이 동시에 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 인접한 압착 플레이트 사이의 이격 거리는, 상기 인접한 제1 가압블록(110), 제2 가압블록(120) 및 하면 플레이트(140) 사이의 이격 거리 이상인 것이 좋다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 압착 플레이트(210)와 제2 압착 플레이트(220)의 이격 거리(D1)는 제1 가압블록(110)과 제2 가압블록(120) 사이의 이격 거리(L1) 보다 크다. 또한, 제2 압착 플레이트(220)와 제3 압착 플레이트(230) 사이의 이격 거리(D2)는 제2 가압블록(120)과 하면 플레이트(140) 사이의 이격 거리(L2)보다 크다. 배터리 셀의 두께는, 전극 탭의 두께 보다 두껍기 때문에 이와 같이 이격 거리를 다르게 구성하는 것이 좋다. 이와 같이, 이격 거리를 달리함으로써, 전극 탭이 압착 고정됨과 동시에 배터리 셀이 압착 고정될 수 있다.
이때, 압착 플레이트 사이의 이격 거리는 배터리 셀의 두께를 고려하여 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 도 8 및 도 9에 잘 나타나 있는 바와 같이, 압착 플레이트 사이의 이격 거리는, 전극 탭이 고정된 상태에서 압착 플레이트가 배터리 셀을 과도하게 가압하지 않을 정도가 되도록 설정되는 것이 좋다.
한편, 본 명세서에서는. 상, 하 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 설명의 객체가 되는 대상, 관측자의 보는 위치 또는 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
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.
100: 전극 탭 고정 지그
110: 제1 가압블록 120: 제2 가압블록 130: 제3 가압블록
140: 하면 플레이트 150: 상면 플레이트
160: 제1 측면 플레이트 170: 제2 측면 플레이트
180: 가압블록 제어 유닛
181: 고정 나사
190: 가이드 봉
200: 셀 고정 디바이스
210: 제1 압착 플레이트 220: 제2 압착 플레이트 230: 제3 압착 플레이트
300: 안착 플레이트
1000: 이차 전지 충방전 장치

Claims (15)

  1. 제1 가압블록;
    상기 제1 가압블록과 연결되어 상기 제1가압블록을 상하 방향으로 이동시키는 가압블록 제어 유닛;
    상기 제1 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제1 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제2 가압 블록;
    상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 하측에 배치된 하면 플레이트; 및
    상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록을 관통하고 상기 하면 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 상하방향 이동을 가이드하는 가이드 봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하면 플레이트와 수직하고, 상기 하면 플레이트의 일측에 연결된 제1 측면 플레이트;
    상기 하면 플레이트와 수직하고, 상기 제1 측면 플레이트와 마주보는 제2 측면 플레이트; 및
    상기 제1 측면 플레이트 및 상기 제2 측면 플레이트와 수직하고, 상기 하면 플레이트와 마주보는 상면 플레이트;를 더 포함하고,
    상기 가압블록 제어 유닛은, 상기 상면 플레이트를 관통한 상태로 상기 상면 플레이트와 결합하되, 외주면에 나사산이 형성되어 일 방향으로 회전할 경우 하방향으로 이동하고 반대 방향으로 회전할 경우 상방향으로 이동하는 고정 나사를 구비하고,
    상기 제1 가압블록은, 상기 고정 나사의 하측에 결합되어 상기 고정 나사의 상하방향 이동에 따라 상하방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2가압블록과 상기 하면 플레이트 사이에는 탄성력을 갖는 제1 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 탄성부재는 스프링으로서, 상기 스프링은 상기 가이드 봉의 외주면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제2 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제3가압블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3 가압블록과 상기 하면 플레이트 사이에는 탄성력을 갖는 제2 탄성부재가 구비되고,
    상기 제1 탄성부재는 상기 제2 가압블록과 상기 제3 가압블록 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 가압블록의 하면 및 상기 제2 가압블록의 상면 중 적어도 한 면에는 전기 전도성을 갖는 제1 도전부가 형성된 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 가압블록의 하면 및 상기 하면 플레이트의 상면 중 적어도 한 면에는 전기 전도성을 갖는 제 2도전부가 형성된 것을 특징으로 하는 전극 탭 고정 지그.
  9. 제1 가압블록, 상기 제1 가압블록과 연결되어 상기 제1 가압블록을 상하 방향으로 이동시키는 가압블록 제어 유닛, 상기 제1 가압블록의 하측에 배치되어 상기 제1 가압블록이 하방향으로 이동함에 따라 하방향으로 이동하는 제2 가압블록, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 하측에 배치된 하면 플레이트 및 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록을 관통하고 상기 하면 플레이트에 연결되며, 상기 제1 가압블록 및 상기 제2 가압블록의 상하방향 이동을 가이드하는 가이드 봉을 포함하는 전극 탭 고정 지그;
    상기 전극 탭 고정 지그와 전기적으로 연결되어 상기 전극 탭 고정 지그에 고정되는 전극 탭을 구비한 배터리 셀로 전력을 공급하거나, 상기 배터리 셀로부터 전력을 공급받는 충방전 디바이스;
    상기 배터리 셀의 성능을 평가하는 평가 디바이스; 및
    상기 배터리 셀의 본체를 고정시키는 셀 고정 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 셀 고정 디바이스는, 상기 배터리 셀의 양면에 배치된 압착 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압착 플레이트는, 제1 압착 플레이트, 제2 압착 플레이트 및 제3 압착 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 압착 플레이트는, 상기 제1 가압블록과 수평방향으로 연결되고,
    상기 제2 압착 플레이트는, 상기 제2 가압블록과 수평방향으로 연결되며,
    상기 제3 압착 플레이트는, 상기 하면 플레이트와 수평방향으로 연결된 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 압착 플레이트와 상기 제2 압착 플레이트 사이의 이격 거리는, 상기 제1 가압블록과 상기 제2 가압블록 사이의 이격 거리 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 압착 플레이트와 상기 제3 압착 플레이트 사이의 이격 거리는, 상기 제2 가압블록과 상기 하면 플레이트 사이의 이격 거리 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 성능은, 배터리 셀의 출력 전압, 출력 전류, 잔존 용량 및 용량 퇴화도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 장치.

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