KR20170122149A - 전지 셀 고정 장치 - Google Patents

전지 셀 고정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전지 셀 고정 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전지 셀 고정 장치는, 상호 대응되는 방향으로 전지 셀을 가압하여 고정하는 복수개의 셀 고정부 및 상기 복수개의 셀 고정부에서 상기 전지 셀을 가압하는 면에 구비되는 플랙서블 부재를 포함한다.

Description

전지 셀 고정 장치{BATTERY CELL FIXING EQUIPMENT}
본 발명은 전지 셀 고정 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스에 전극 조립체가 내장되어 구성될 수 있다. 전지 케이스의 내부에 장착되는 전극 조립체는 양극 전극, 음극 전극, 상기 양/음극 전극을 고정 및 분리하는 다수의 분리막이 교대로 적층된 충방전이 가능한 발전소자이다.
기존의 이차전지에서 다단 형태 등 다양한 형태의 전지 셀을 고정할 때마다 해당 전지 셀 형태에 맞는 다양한 형태의 지그 플레이트(Jig plate)를 새로 형성시켜왔다. 특히, 다양한 전지 셀 형태에 맞는 지그 플레이트를 형성시키기 위해 지그 플레이트 금형을 전지 셀의 형태가 바뀔 때 마다 새로 제작해야 하고, 이에 따른 추가 비용이 많이 발생되고, 제조 시간이 많이 소요되는 문제가 있어왔다.
한국 공개특허 제10-2012-0055770호
본 발명의 하나의 관점은 비정형 셀을 가압하여 고정할 수 있는 전지 셀 고정 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치는, 상호 대응되는 방향으로 전지 셀을 가압하여 고정하는 복수개의 셀 고정부 및 상기 복수개의 셀 고정부에서 상기 전지 셀을 가압하는 면에 구비되는 플랙서블 부재를 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 전지 셀 고정 장치는 셀을 가압하는 측에 플랙서블 부재가 구비되어 추가적인 금형 제작 없이 비정형 셀을 가압하여 고정할 수 있습니다.
특히, 본 발명에 따른 전지 셀 고정 장치는 다단 셀을 가압시 다단 셀에 대응되는 형태의 가압면을 형성시킬 수 있어, 다양한 형태의 다단 셀을 추가적인 금형 제작 없이 가압하여 고정할 수 있습니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치를 나태낸 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압하기 전 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치를 나태낸 분리 사시도 이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(100)는, 전지 셀(10)을 고정하는 복수개의 셀 고정부(110, 120) 및 복수개의 셀 고정부(110, 120)에서 가압하는 면에 구비되는 플랙서블(flexible) 부재(130)를 포함하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압하기 전 상태를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 전지 셀 고정 장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참고하면, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 상호 대응되는 방향으로 전지 셀(10)을 가압하여 고정한다. 이때, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 예를 들어 플레이트(plate)로 이루어질 수 있다.
그리고, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 강성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 셀 고정부(110, 120)는 플랙서블 부재(130)보다 강도와 경도가 더 높은 소재로 이루어질 수 있다.
여기서, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 일례로 금속 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 다른 예로 절연체로 이루어질 수 있다. 이때, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 보다 구체적으로 예를 들어 절연 재질의 강화 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
셀 고정부(110, 120)가 이와 같은 구성을 가짐으로 인하여 전지 셀을 고정시키는 작업 시에 강한 지지력을 제공할 수 있다.
또한, 복수개의 셀 고정부(110, 120)는 제1 셀 고정부(110) 및 제2 셀 고정부(120)를 포함한다. 여기서, 제1 셀 고정부(110) 및 제2 셀 고정부(120)는 전지 셀(10)의 양측 방향에 위치되어 상호 마주보는 방향으로 전지 셀(10)의 양측을 가압하여 고정할 수 있다.
아울러, 제2 셀 고정부(120)는 다수로 구비되어, 다수로 이루어지는 전지 셀(10)을 각각 가압하여 고정할 수 있다. 여기서, 제1 셀 고정부(110) 및 다수의 제2 셀 고정부(120)는 각각 상호 마주보는 방향으로 가압하여 다수의 전지 셀(10)을 각각 고정할 수 있다. 이때, 다수의 제2 셀 고정부(120) 및 다수의 전지 셀(10)은 각각 교대로 구비될 수 있다.
전지 셀(10)은 전극 조립체(미도시)와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 케이스(11) 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되어 케이스(11) 외부로 돌출된 전극 리드(12)를 포함한다. 여기서, 전극 조립체는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극과 분리막이 결집되어 적층된 구조를 형성할 수 있다. 또한, 전극 조립체는 양극 전극과, 음극 전극 및 분리막을 포함할 수 있다. 이때, 분리막은 절연재질로 이루어지고, 양극 전극과 음극 전극 사이에 위치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 플랙서블 부재(130)는 복수개의 셀 고정부(110, 120)에서 전지 셀(10)을 가압하는 면에 구비될 수 있다. 여기서, 플랙서블 부재(130)는 전지 셀(10) 가압시 전지 셀(10)의 피가압면에 대응되는 형태의 가압면을 형성할 수 있다. 이에 따라, 전지 셀(10)이 단차 형태 등의 다양한 형태로 형성된 경우에도 셀 고정부(110, 120)의 별도의 금형 제작없이 다양한 형태의 전지 셀(10)을 가압 고정할 수 있다.
도 2를 참고하면, 플랙서블 부재(130)는 제2 셀 고정부(120)에서 전지 셀(10)을 가압하는 면에 구비될 수 있다. 이때, 플랙서블 부재(130)는 제2 셀 고정부(120)에서 제1 셀 고정부(110) 방향을 향하는 면에 구비될 수 있다.
그리고, 플랙서블 부재(130)는 절연체로 이루어질 수 있다. 이때, 플랙서블 부재(130)는 예를 들어 고무 또는 실리콘으로 이루어질 수 있다. 여기서, 플랙서블 부재(130)는 일례로 실리콘으로 이루어질 수 있다. 이에 따라,
플랙서블 부재(130)가 내열성이 우수한 실리콘으로 이루어져, 전지 셀(10)을 가압 시 전지 셀(10)의 발열로 인하여 열에 의해 플랙서블 부재(130)가 변형되지 않을 수 있다.
한편, 전지 셀(10)은 예를 들어 외면이 비정형 형태로 형성된 비정형 전지 셀(10)로 이루어지고, 플랙서블 부재(130)는 전지 셀(10)의 비정형 형태로 형성된 면을 가압하도록 제2 셀 고정부(120)에 구비될 수 있다. 여기서, 전지 셀(10)은 보다 구체적으로 예를 들어 일면이 다단 형태로 형성된 다단형 전지 셀(10)로 이루어지고, 플랙서블 부재(130)는 전지 셀(10)의 다단 형태의 일면을 가압하도록 제2 셀 고정부(120)에 구비될 수 있다. 이에 따라, 플랙서블 부재(130)는 전지 셀(10)의 단차 형상에 대응되는 가압면을 형성시킬 수 있다.
여기서, 전지 셀(10)은 예를 들어 외면에 2단 단차가 형성된 2단 전지 셀(10)로 이루어지고, 플랙서블 부재(130)는 제2 셀 고정부(120)에서 2단 전지셀(10)의 2단 단차가 형성된 면을 향하는 면에 구비될 수 있다. 이에 따라, 플랙서블 부재(330)는 2단 전지 셀(10)의 2단 단차 형상에 대응되는 가압면을 형성시킬 수 있다.
한편, 플랙서블 부재(130)의 두께(a)는 일례로 전지 셀(10)의 단차 높이(b) 보다 두껍게 형성될 수 있다.
아울러, 플랙서블 부재(130)의 두께(a)는 다른 예로 전지 셀(10) 두께의 1/2 이상으로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(200)는, 전지 셀(10')의 양면을 고정하는 복수개의 셀 고정부(220) 및 복수개의 셀 고정부(220)에서 전지 셀(10')의 양면을 가압하는 면에 각각 구비되는 플랙서블 부재(230)를 포함하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(200)는 전술한 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(100)와 비교할 때, 플랙서블 부재(230)가 복수개의 셀 고정부(220)에서 전지셀(10')의 양면과 마주보는 면에 구비되는 차이점이 존재한다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
플랙서블 부재(230)는 복수개의 셀 고정부(220)에서 전지 셀(10')의 양면과 마주보는 면에 각각 위치될 수 있다. 또, 플랙서블 부재(230)는 복수개의 셀 고정부(220)에서 전지 셀(10')과 마주보는 모든 면에 위치되어 전지 셀(10')의 양측을 가압하며 고정할 수 있다.
전지 셀(10')은 외면이 비정형 형태로 형성된 비정형 전지 셀(10')로 이루어지고, 플랙서블 부재(230)는 상기 비정형 형태로 형성된 상기 전지 셀(10')의 양면을 가압하도록 복수개의 셀 고정부(220)에 각각 구비될 수 있다.
여기서, 전지 셀(10')은 예를 들어 양면에 단차가 형성되고, 전지 셀(10') 가압 시 전지 셀(10')의 양면에 형성된 단차에 대응되는 가압면이 플랙서블 부재(230)에 형성될 수 있다.
이때, 전지 셀(10')은 보다 구체적으로 예를 들어 양면에 2단 단차가 형성된 2단 전지 셀(10')로 이루어질 수 있다.
플랙서블 부재(230)는 복수개의 셀 고정부(220)에서, 2단 전지 셀(10')의 2단 단차가 형성된 양면을 가압하는 면에 각각 구비될 수 있다. 2단 전지셀(10') 가압 시 2단 전지 셀(10')의 양면에 형성된 2단 단차에 대응되는 가압면이 플랙서블 부재(230)에 형성될 수 있다.플랙서블 부재(230)가 단차면과 대응되는 형상의 단차 형상을 이루면서 전지 셀(10')을 가압하는 경우 전지 셀(10')의 각 단차 면에 불균일한 압력을 가하지 않을 수 있다. 미세한 부분까지 정밀한 형태로 가압하거나 고정시키는 것이 가능하다. 그에 따라 전지 셀(10')의 품질을 최상으로 보존하면서도 동시에 전지 셀(10')을 가압하거나 고정시키는 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서 셀 고정부가 전지 셀을 가압한 상태를 나타낸 측면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(300)는 전술한 일 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(100) 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치(200)와 비교할 때,
플랙서블 부재(330)가 3단 전지셀(10'')을 가압하여 고정하는 차이점이 존재한다.
따라서, 본 실시예는 일 실시예 및 다른 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 셀 고정 장치에서, 플랙서블 부재(330)는 복수개의 셀 고정부(310,320)에서 전지 셀(10'')을 가압하는 면에 구비될 수 있다. 여기서, 플랙서블 부재(330)는 제2 셀 고정부(320)에서 전지 셀(10'')을 가압하는 면에 구비될 수 있다. 전지 셀(10'')은 예를 들어 외면에 3단 단차가 형성된 3단 전지 셀(10'')로 이루어지고, 플랙서블 부재(330)는 제2 셀 고정부(320)에서 3단 전지셀(10'')의 3단 단차가 형성된 면을 향하는 면에 구비될 수 있다. 이에 따라, 플랙서블 부재(330)는 3단 전지 셀(10'')의 3단 단차 형상에 대응되는 가압면을 형성시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전지 셀 고정 장치는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10, 10',10”: 전지 셀
11: 케이스
12: 전극 리드
100,200: 전지 셀 고정 장치
110: 제1 셀 고정부
120: 제2 셀 고정부
220: 셀 고정부
130,230: 플랙서블 부재

Claims (17)

  1. 상호 대응되는 방향으로 전지 셀을 가압하여 고정하는 복수개의 셀 고정부; 및
    상기 복수개의 셀 고정부에서 상기 전지 셀을 가압하는 면에 구비되는 플랙서블(flexible) 부재를 포함하는 전지 셀 고정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랙서블 부재는 상기 전지 셀 가압시 상기 전지 셀의 피가압면에 대응되는 형태의 가압면을 형성하는 전지 셀 고정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수개의 셀 고정부는 제1 셀 고정부 및 제2 셀 고정부를 포함하고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 제2 셀 고정부에서 상기 전지 셀을 가압하는 면에 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 셀 고정부는 다수로 구비되어, 다수로 이루어지는 상기 전지 셀을 각각 가압 고정하는 전지 셀 고정 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 셀 고정부 및 다수의 상기 제2 셀 고정부는 각각 상호 마주보는 방향으로 가압하여 다수의 상기 전지 셀을 각각 고정하는 전지 셀 고정 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 셀 고정부 및 상기 제2 셀 고정부는 상기 전지 셀의 양측 방향에 위치되어 상호 마주보는 방향으로 상기 전지 셀의 양측을 가압하여 고정하는 전지 셀 고정 장치.
  7. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랙서블 부재는 상기 제2 셀 고정부에서 상기 제1 셀 고정부 방향을 향하는 면에 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  8. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 셀은 외면이 비정형 형태로 형성된 비정형 전지 셀로 이루어지고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 전지 셀의 비정형 형태로 형성된 면을 가압하도록 상기 제2 셀 고정부에 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  9. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 셀은 일면이 다단 형태로 형성된 다단형 전지 셀로 이루어지고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 전지 셀의 상기 일면을 가압하도록 상기 제2 셀 고정부에 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  10. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 셀은 외면에 2단 단차가 형성된 2단 전지 셀로 이루어지고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 제2 셀 고정부에서 상기 2단 전지 셀의 상기 2단 단차가 형성된 면을 가압하는 면에 구비되는 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  11. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 셀은 외면에 3단 단차가 형성된 3단 전지 셀로 이루어지고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 제2 셀 고정부에서 상기 3단 전지 셀의 상기 3단 단차가 형성된 면을 가압하는 면에 구비되는 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 플랙서블 부재는 상기 복수개의 셀 고정부에서 상기 전지 셀과 마주보는 면에 각각 위치되는 전지 셀 고정 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 전지 셀은 양면이 비정형 형태로 형성된 비정형 전지 셀로 이루어지고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 비정형 형태로 형성된 상기 전지 셀의 양면을 가압하도록 상기 복수개의 셀 고정부에 각각 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 전지 셀은 2단 단차가 상기 양면에 각각 형성된 2단 전지셀로 이루어지고,
    상기 플랙서블 부재는 상기 복수개의 셀 고정부에서 상기 2단 전지 셀의 상기 2단 단차가 형성된 양면을 가압하는 면에 각각 구비되는 전지 셀 고정 장치.
  15. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 복수개의 셀 고정부는 절연체로 이루어지는 전지 셀 고정 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랙서블 부재는 절연체로 이루어지는 전지 셀 고정 장치.
  17. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랙서블 부재는 고무 또는 실리콘으로 이루어지는 전지 셀 고정 장치.
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