KR20160050849A - Jig for Assembling Secondary Battery Pack and Secondary Battery Pack Manufactured Using the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전지팩 조립용 지그 및 이를 사용하여 제조된 이차전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a jig for assembling a battery pack and a secondary battery pack manufactured using the jig.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있고, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, a rechargeable secondary battery has been widely used as an energy source for wireless mobile devices, and has been widely used as an energy source for electric vehicles EV, a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (Plug-In HEV), and the like.
또한, 전기를 저장해 두었다가 필요한 시점에 안정적으로 전력계통에 다시 공급해주는 전력 저장 장치에 관한 기술이 개발되고 있다. 전력 저장 장치는 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고, 과부하 또는 비상시에 전력을 공급하는 장치로서, 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 향상시키는 효과를 제공하고 있다. 특히, 가정용 전력 저장 장치 및 산업용 또는 상업용 중형 전력 저장 장치는 스마트 그리드 기술과 결부되어 시장규모가 급성장하고 있다.In addition, technologies related to a power storage device that stores electricity and supplies it to a power system in a stable manner at a required time are being developed. Power storage devices are devices that store energy when power demand is low, and supply power in the event of an overload or an emergency, thereby providing an effect of improving power quality and energy use efficiency. In particular, residential power storage devices and industrial or commercial medium power storage devices are rapidly gaining market share in conjunction with Smart Grid technology.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀 또는 전지모듈을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩이 사용되고 있다.In small mobile devices, one or two or more battery cells are used per device, while a middle- or large-sized battery pack such as an automobile is used for a large-sized battery pack in which a plurality of battery cells or battery modules are electrically connected due to the necessity of a large- .
중대형 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지팩의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다. Since the middle- or large-sized battery pack is preferably manufactured in a small size and weight, a prismatic battery, a pouch-type battery, and the like, which can be charged with a high degree of integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells of a middle- or large-sized battery pack. Particularly, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a great deal of attention due to its advantages such as a small weight and a low manufacturing cost.
그러나, 상기 외장부재 자체는 기계적 강성이 우수하지 못하므로, 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위하여, 일반적으로 전지셀들(단위전지들)을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조하고 있다. 그러나, 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 또는 차량 등에는 일반적으로 장착공간이 한정적이므로, 카트리지와 같은 팩 케이스의 사용으로 인해 전지모듈의 크기가 커지는 경우에는 낮은 공간 활용도의 문제점이 초래된다. 또한, 전지셀의 낮은 기계적 강성은 충방전시 전지셀의 반복적인 팽창 및 수축으로 나타나고, 그로 인해 열융착 부위가 분리되는 경우도 초래된다.However, since the external member itself is not excellent in mechanical rigidity, in order to manufacture a battery module having a stable structure, generally, battery cells (unit cells) are attached to a pack case such as a cartridge to manufacture a battery module . However, since a mounting space is limited in a device or a vehicle in which a middle- or large-sized battery module is mounted, when the size of the battery module is increased due to the use of a pack case such as a cartridge, a problem of low space utilization is caused. Further, the low mechanical rigidity of the battery cell is caused by the repeated expansion and contraction of the battery cell during charging and discharging, resulting in a case where the heat-welded portion is separated.
한편, 다수의 전지셀들을 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하거나 또는 소정 단위의 전지셀들로 이루어진 단위모듈 다수를 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하며, 각각의 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하다.On the other hand, when a middle- or large-sized battery module is formed by using a plurality of battery cells or a middle- or large-sized battery module is formed by using a plurality of unit modules including battery cells of a predetermined unit, Members are required, and the process of assembling each member is very complex.
더욱이, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 다수의 부재들의 결합, 용접, 솔더링 등을 위한 공간이 요구되며, 그로 인해 시스템 전체의 크기는 커지게 되고, 체결 부위가 일정하지 않을 경우, 공구를 이용하여 직접 용접을 수행하거나 볼트 또는 너트를 조이거나 고정시키는 등의 수작업 과정을 필요로 하므로, 작업자의 피로도를 가중시킬 수 있어 생산성이 저하되는 문제점이 있다. Furthermore, a space is required for the joining of a plurality of members for mechanical fastening and electrical connection, welding, soldering, etc., thereby increasing the overall size of the system and, if the fastening sites are not constant, It is necessary to perform manual operation such as welding, tightening or fixing bolts or nuts, and the worker's fatigue can be increased, resulting in a problem of deteriorating productivity.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 발명의 목적은 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행하기 위한 전지팩 조립용 지그로서, 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결 부위의 수직방향 또는 수평방향에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조를 포함함으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 대상의 형상 및 체결 부위의 위치에 관계없이 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.An object of the present invention is to provide a jig for assembling a battery pack for performing mechanical fastening and electrical connection, and a jig for assembling a battery pack, which is engaged with at least one side of the battery pack, The mechanical fastening and electrical connection can be performed irrespective of the shape of the object to be fastened and the position of the fastening part in the battery pack manufacturing process by including the structure in which the jig driving part is rotated in the horizontal direction, Can provide an effect.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그는, 전지팩 조립 공정에 사용되는 전지팩 조립용 지그로서,According to an aspect of the present invention, there is provided a jig for assembling a battery pack, the jig for assembling a battery pack,
전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체; 및 A jig main body coupled to at least one side of the battery pack to fix the battery pack in place; And
상기 지그 본체와 연결되어 있으며 상기 지그 본체를 이동 또는 회전시키는 지그 구동부로서, 제 1 방향의 축(제 1 축)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부와, 상기 제 1 회전부에 연결되어 있고 제 1 축에 대해 수직인 제 2 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부를 구비하고 있는 지그 구동부;A jig driving unit connected to the jig main body and configured to move or rotate the jig main body, the jig driving unit comprising: a first rotating unit rotating about an axis in the first direction (first axis); and a second rotating unit connected to the first rotating unit, And a second rotation part that rotates about a second axis perpendicular to the first rotation part;
를 포함하고 있는 구조로 구성된다.As shown in FIG.
일반적으로, 상기 전지팩은 둘 이상의 전지셀들이 팩 케이스에 내장되어 있고, 상기 팩 케이스는 볼트 또는 너트로 체결되는 구조일 수 있으며, 전지팩이 형상이 직육면체 형상으로 이루어져 있을 수 있다.Generally, the battery pack may have a structure in which two or more battery cells are embedded in a pack case, and the pack case is fastened with a bolt or a nut, and the shape of the battery pack may be a rectangular parallelepiped shape.
즉, 상기 팩 케이스는 전지팩에 대응하는 직육면체 구조로 이루어져 있고, 팩 케이스의 체결부위가 직육면체 구조의 측면 또는 상단 또는 하단 등으로 형성될 수 있다.That is, the pack case has a rectangular parallelepiped structure corresponding to the battery pack, and the fastening portions of the pack case may be formed as a side surface, a top end, a bottom end, or the like of a rectangular parallelepiped structure.
즉, 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그는, 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결부위에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조를 포함함으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 대상의 형상 및 체결 부위의 위치에 관계없이 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.That is, the jig for assembling a battery pack according to the present invention includes a structure in which the jig driving unit is rotated according to the fastening part formed in the pack case in a state where the jig driving unit is engaged with at least one side of the battery pack, It is possible to perform mechanical fastening and electrical connection irrespective of the shape of the object to be fastened and the position of the fastening part in the battery pack manufacturing process, thereby providing an effect of efficiently manufacturing the battery pack.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 축은 지면으로부터 수직 방향인 종축이고, 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 수직 방향인 횡축으로 구성될 수 있다. In one specific example, the first axis is a longitudinal axis that is perpendicular to the paper plane, and the second axis is a transverse axis that is perpendicular to the first axis.
이러한 구조에서는 제 1 축 및/또는 제 2 축이 90도 단위로 회전하는 구조를 포함하고, 제 1 회전부 및/또는 제 2 회전부의 회전축에는 볼 조인트(ball joint)가 포함되어 있는 구조로 구성되어 고정되어 있는 전지팩의 측면 또는 상단면 또는 하단면 등으로, 체결부위에 위치에 따라 자유롭게 회전할 수 있는 구조로 구성될 수 있다.In this structure, the first shaft and / or the second shaft includes a structure that rotates in units of 90 degrees, and the rotation axis of the first rotation unit and / or the second rotation unit includes a ball joint A side surface, a top surface, a bottom surface, or the like of the battery pack that is fixed, and can be freely rotated according to its position at the fastening portion.
본 발명은 또한 전지팩 조립 장치를 제공할 수 있는 바, 상기 전지팩 조립용 지그 및 상기 전지팩 조립용 지그에 고정된 전지팩의 조립을 수행하는 전지팩 조립용 암(arm)을 제공할 수 있으며, 상기 전지팩 조립용 암은, The present invention can also provide a battery pack assembling device and can provide an arm for assembling a battery pack to assemble the jig for assembling the battery pack and the battery pack fixed to the jig for assembling the battery pack Wherein the arm for assembling the battery pack comprises:
제 1 링크부 및 제 2 링크부;A first link portion and a second link portion;
전지팩의 조립을 위한 공구가 장착되는 공구 장착부;A tool mounting portion to which a tool for assembling the battery pack is mounted;
상기 제 1 링크부 및 제 2 링크부를 연결하는 제 1 관절부; 및A first joint part connecting the first link part and the second link part; And
상기 제 2 링크부와 공구 장착부를 연결하는 제 2 관절부;A second joint part connecting the second link part and the tool mounting part;
를 포함하는 구조로 구성될 수 있다.As shown in FIG.
또한, 상기 제 2 관절부는 제 2 링크부 방향을 축으로 공구 장착부가 회전하는 구조로 형성되는 구조일 수 있다.Further, the second joint part may have a structure in which the tool mounting part rotates about the second link part direction.
한편, 상기 공구는 전지팩을 제조하는 공정에서 사용되는 공구로서 전동 드라이버, 인두, 또는 용접 공구일 수 있지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the tool may be an electric screwdriver, a soldering iron, or a welding tool in the process of manufacturing the battery pack, but is not limited thereto.
본 발명은 또한 상기 전지팩 조립 장치에 의해 조립된 전지팩을 제공할 수 있다.The present invention can also provide a battery pack assembled by the battery pack assembling apparatus.
상기 전지팩의 하나의 예에서 리튬이온 전지 또는 리튬 이차전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않는다.In one example of the battery pack, it may be a lithium ion battery or a lithium secondary battery, but is not limited thereto.
참고로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. For reference, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x < Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m, and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the nonaqueous liquid electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can be used.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩 제조용 지그는 전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결 부위의 수직방향 또는 수평방향에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조를 포함함으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 대상의 형상 및 체결 부위의 위치에 관계없이 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과가 있다.As described above, the jig for manufacturing a battery pack according to the present invention is assembled with at least one side of the battery pack to fix the battery pack to the jig driving part in the vertical direction or the horizontal direction of the fastening part formed in the pack case, The mechanical fastening and the electrical connection can be performed irrespective of the shape of the object to be fastened and the position of the fastening part in the battery pack manufacturing process, and therefore, there is an effect that the battery pack can be efficiently manufactured.
도 1 은 본 발명의 하나의 실시예에 전지팩 조립용 지그의 사시도 이다;
도 2 는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공구 장착부에 대한 부분 확대도 이다.1 is a perspective view of a jig for assembling a battery pack in one embodiment of the present invention;
Figure 2 is a partial enlarged view of a tool mount according to one embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 전지팩 조립용 지그의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.1 is a perspective view of a jig for assembling a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그(100)는 전지팩(도시하지 않음)의 하단과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체(110) 및 지그 본체(110)와 연결되어 있으며, 지그 본체(110)를 회전시키는 지그 구동부로서, 제 1 방향의 축(제 1 축: X)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부(121), 제 1 회전부(121)에 연결되어 있고 제 1 축(X)에 대해 수직인 제 2 축(Y)을 중심으로 회전하는 제 2 회전부(122)를 구비하고 있는 지그 구동부를 포함하고 있다.1, a
제 1 축(X)은 지면으로부터 수직 방향인 종축이고, 제 2 축(Y)은 제 1 축에 대해 수직 방향인 횡축으로 구성되며, 전지팩이 장착된 상태에서 제 1 축(X) 및 제 2 축(Y)에 대해 90도 단위로 제 1 회전부(121) 및 제 2 회전부(122)가 회전하는 구조로 구성되어 전지팩을 정위치 고정시킨 상태에서 팩 케이스에 형성되어 있는 체결 부위의 수직방향 또는 수평방향에 따라 지그 구동부를 회전 시키는 구조로 구성된다.The first axis X is a vertical axis perpendicular to the ground and the second axis Y is a horizontal axis perpendicular to the first axis. The first
또한, 본 발명에 따른 전지팩 조립용 지그(100)는 전지팩 조립용 지그(100)에 고정된 전지팩의 조립을 수행하는 전지팩 조립용 암(130)을 포함하고 있으며, 제 1 링크부(131) 및 제 2 링크부(132)를 포함하고, 전지팩의 조립을 위한 공구가 장착되는 공구 장착부(140)를 포함하며, 이러한 구조의 전지팩 조립용 암(130)은 제 1 링크부(131) 및 제 2 링크부(132)를 연결하는 제 1 관절부(151) 및 제 2 링크부(132)와 공구 장착부(140)를 연결하는 제 2 관절부(152)로 구성되어 필요에 따라 공구 장착부(140)를 회전하여 최종 위치를 이동시키는 구조로 구성된다.The
도 1의 지그 본체(110)는 전지팩의 하단을 감싸는 형태로 구성되어 하단 및 측면 방향으로 제 1 회전부(121) 및 제 2 회전부(122)가 일체화되는 구조로 구성되어 있으나, 전지팩의 구체적인 형태 및 크기에 따라 전지팩의 측면 방향의 일측에 결합되어 고정되는 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.The jig
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공구 장착부에 대한 부분 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.Fig. 2 schematically shows a partially enlarged view of a tool mounting portion according to an embodiment of the present invention.
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 공구 장착부(140)는 필요에 따라 전동 드라이버, 인두, 또는 용접 공구 등이 제 2 관절부(152)에 장착된 형태로 구성될 수 있으며, 제 2 관절부(152)가 제 2 링크부(132) 방향을 축으로 공구 장착부(140)가 회전하는 구조를 가짐으로써, 전지팩 제조 공정 중에서 체결 부위의 위치에 관계없이 자유롭게 회전하여 기계적 체결 및 전기적 접속을 수행할 수 있으므로, 효율적으로 전지팩을 제조할 수 있는 효과가 있다.
Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the
본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (11)
전지팩의 적어도 일측과 결합되어 전지팩을 정위치 고정하는 지그 본체; 및
상기 지그 본체와 연결되어 있으며 상기 지그 본체를 이동 또는 회전시키는 지그 구동부로서, 제 1 방향의 축(제 1 축)을 중심으로 회전하는 제 1 회전부와, 상기 제 1 회전부에 연결되어 있고 제 1 축에 대해 수직인 제 2 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부를 구비하고 있는 지그 구동부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립용 지그.A jig for assembling a battery pack used in a battery pack assembling process,
A jig main body coupled to at least one side of the battery pack to fix the battery pack in place; And
A jig driving unit connected to the jig main body and configured to move or rotate the jig main body, the jig driving unit comprising: a first rotating unit rotating about an axis in the first direction (first axis); and a second rotating unit connected to the first rotating unit, And a second rotation part that rotates about a second axis perpendicular to the first rotation part;
Wherein the jig includes:
제 1 링크부 및 제 2 링크부;
전지팩의 조립을 위한 공구가 장착되는 공구 장착부;
상기 제 1 링크부 및 제 2 링크부를 연결하는 제 1 관절부; 및
상기 제 2 링크부와 공구 장착부를 연결하는 제 2 관절부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩 조립 장치.A battery pack assembly comprising a jig for assembling a battery pack according to any one of claims 1 to 7 and an arm for assembling a battery pack fixed to the jig for assembly of the battery pack, The arm for assembling the pack,
A first link portion and a second link portion;
A tool mounting portion to which a tool for assembling the battery pack is mounted;
A first joint part connecting the first link part and the second link part; And
A second joint part connecting the second link part and the tool mounting part;
Wherein the battery pack assembly includes:
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