KR20180012511A - 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여러 단계를 순차적으로 거침으로써 더욱 세밀한 세척 및 건조가 이루어지고 대량의 전지를 자동화에 의해 신속하게 처리할 수 있는 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 이브이(EV) 원통형의 전지(B)가 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단에 의해 이송되면서 세척 및 건조가 이루어질 수 있도록 구성되되, 물이송관 및 브러시로 이루어진 세척부재가 결합된 제1세척수단과; 고압의 물을 분사하는 복수의 분사노즐로 이루어진 제2세척수단;에 의해 전지(B)의 표면을 세척하고, 전후·좌우로 유동하며 에어를 분사하는 복수의 에어분사부재로 이루어진 제1건조수단과; 고압의 에어를 분사하는 복수의 에어분사관으로 이루어진 제2건조수단;에 의해 전지(B)를 건조할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치를 제안한다.
따라서 본 발명은 제1세척수단 및 제2세척수단이 브러시와 분사노즐을 이용하여 전지를 세척하고, 제1건조수단 및 제2건조수단이 에어분사부재와 에어분사관을 이용하여 건조를 행함으로써 전 공정의 자동화에 의해 각각 2단계에 걸쳐 전지의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다. 또한, 컨베이어벨트에 설치된 회전봉이 복수의 전지를 회전시키며 이송함으로써 전지의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 분사노즐 및 에어분사관이 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.

Description

이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치{Washing and drying equipment for EV circular battery}
본 발명은 전지의 제조과정 중에 표면을 오염시키는 전해액을 세척한 후 건조하는 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 단계를 순차적으로 거침으로써 더욱 세밀한 세척 및 건조가 이루어지고 대량의 전지를 자동화에 의해 신속하게 처리할 수 있는 이브이(EV; electronic vehicles) 원통형 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 전지 케이스의 내부 격판에 의하여 구획되는 다수의 격실에 극판조립체가 삽입된다. 상기 극판은 각각의 상부 양측에 교호로 통공이 형성되어 있다. 그리고 극판조립체의 상부는 전지 케이스에 수용되는 각 극판조립체를 전기적으로 연결하기 위한 연결단자(Strpa)가 착설된다.
상기 연결단자는 극판조립체에 고정되는 수평면과 이 수평면의 일측에서 수직으로 입설된 수직면을 갖는다. 상기 극판조립체는 격실에 수용될 때 인접한 격실에 수용되는 타 극판조립체와 연결되는 타 연결단자의 수직면과 격판의 통공에 대향하여 근접배치된다.
즉, 상기 서로 다른 격실 내에 위치된 서로 다른 연결단자는 격판의 통공을 중심으로 양측에서 대향 되도록 위치된다. 이때 상기 격판의 통공에 대하여 대향하여 근접배치된 양측 연결단자의 수직면은 양측으로부터 스포트용접기의 팁이 가압되면서 통공을 통하여 용접되어 접착된다. 따라서 상기 서로 다른 격실내의 서로 다른 극판조립체의 연결단자가 전기적으로 연결되는 것이다.
아울러 상기와 같이 극판조립체의 전기적 결합된 이후에 상기 전지 케이스의 내측으로 전해액이 주입된 이후에서 상기 케이스에 커버가 고정되어 하나의 전지가 완성된다.
이와 같은 과정을 통해 제조되는 전지는 상기 케이스의 표면에서 전해액의 찌꺼기가 잔류되어 있거나 기타 제조과정 중에 발생되는 불순물에 의하여 오염되어 있다. 그러므로 제조업체는 상기 전지를 세척과정으로 통하여 찌꺼기 등의 잔유물을 제거한다.
한편, 전기차(EV) 배터리 시장은 그 형태에 따라 현재 ‘각형’과 ‘파우치형’ ‘원통형’으로 나뉜다. 배터리 형태는 원가는 물론 차체 구조, 디자인, 무게 등에 결정적 영향을 미치게 되므로, 국내의 대표업체들인 삼성SDI, LG화학에서는 은 자사의 주력 배터리가 업계 표준으로 통용되도록 치열하게 경쟁하고 있다.
종래의 전지 수세장치는 컨베이어를 통해 이송되는 전지의 외면에서 물을 분사하여 외관에 잔류된 전해액 찌꺼기를 제거하고, 히터를 통하여 가열된 공기를 분사하여 전지 외관에 묻은 물기를 제거하는 건조과정을 진행하였다.
그러나 종래의 전지 수세장치는 전지의 외관에 고압의 물을 분사하는 하나 이상의 노즐을 설치하여 세척하였으나, 전지 케이스의 외면에 직접 접촉하지 않고 단순히 고압의 물을 분사하였기에 잔유물의 완벽한 세척이 이루어지지 않은 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허공보 제10-1338643호, 제10-1302013에서는 축전지의 제조과정에서 전해액의 찌꺼기를 제거하기 위하여 브러쉬와 노즐을 구비하여 축전지의 외면에 직접적으로 접촉하여 세척할 수 있는 축전지 수세장치와, 축전지를 세척 후 잔류된 물기를 제거할 수 있도록 이송중인 축전지의 상면과 양측에서 고온 고압의 에어를 가하여 잔류된 물기를 완벽히 제거할 수 있는 축전지 건조장치를 제공하고 있다.
그러나 상술한 수세장치 및 건조장치는 컨베이어벨트를 이용하여 이송 중인 전지에 물과 에어를 분사하여 세척 및 건조를 행하는 것으로서, 컨베이어벨트에 밀착된 부위는 세밀한 세척 및 건조가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
또한, 전지의 특정 부위를 집중적으로 세척하거나 건조하는 구성이 미비하여 완벽한 세척 및 건조를 수행하기에는 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전지가 회전하며 이송될 수 있도록 구성하여 세밀한 세척 및 건조가 이루어질 수 있도록 개선한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 오염이 심각한 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있도록 개선한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치는 원통형의 전지가 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단에 의해 이송되면서 세척 및 건조가 이루어질 수 있도록 구성되되, 물이송관 및 브러시로 이루어진 세척부재가 결합된 제1세척수단과; 고압의 물을 분사하는 복수의 분사노즐로 이루어진 제2세척수단;에 의해 전지의 표면을 세척하고, 전후·좌우로 유동하며 에어를 분사하는 복수의 에어분사부재로 이루어진 제1건조수단과; 고압의 에어를 분사하는 복수의 에어분사관으로 이루어진 제2건조수단;에 의해 전지를 건조할 수 있도록 구성된 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치에 의하면, 제1세척수단 및 제2세척수단이 브러시와 분사노즐을 이용하여 전지를 세척하고, 제1건조수단 및 제2건조수단이 에어분사부재와 에어분사관을 이용하여 건조를 행함으로써 전 공정의 자동화에 의해 각각 2단계에 걸쳐 전지의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 컨베이어벨트에 설치된 회전봉이 복수의 전지를 회전시키며 이송함으로써 전지의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 분사노즐 및 에어분사관이 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치의 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 이송수단의 우측면도,
도 4는 본 발명에 의한 이송수단의 평면도,
도 5는 본 발명에 의한 제1세척수단의 정면도,
도 6은 본 발명에 의한 제2세척수단의 정면도,
도 7은 본 발명에 의한 제1건조수단의 정면도,
도 8은 본 발명에 의한 제1건조수단의 평면도,
도 9은 본 발명에 의한 제2건조수단의 정면도,
도 10은 본 발명에 의한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치의 우측면도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치는 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 이브이(EV) 원통형의 전지를 투입하여 이송하는 이송수단(100)이 구비되어 있으며, 상기 이송수단(100)은 컨베이어벨트로 구성되어 있어 복수의 전지를 본 발명의 내측으로 이송하게 된다.
본 발명의 내측에는 이브이(EV) 원통형의 전지를 이송중에 고압의 물로 세척하기 위한 복수의 장치와, 세척된 전지의 표면에 부착된 수분을 고압의 에어를 이용하여 건조하는 복수의 장치가 순차적으로 설치되어 있다.
도 1 및 도 2의 실시 예에서는 이브이(EV) 원통형의 전지를 세척하기 위한 장치가 제1세척수단(200)과 제2세척수단(300)으로 구분되어 있으며, 세척된 전지를 건조하기 위한 장치는 제1건조수단(400)과 제2건조수단(500)으로 구분되어 있다.
그러나 이에 국한되는 것이 아니라 세척수단 및 건조수단의 수를 임의로 증감하여 구성함으로써 필요에 따라 배터리의 세척 및 건조 효율을 가감할 수 있다.
본 발명의 세척 및 건조장치에는 이송수단(100)의 선단부 상측에 조작부(10)가 설치되어 있어 배터리의 투입, 이송, 세척, 건조, 배출 등의 전 공정을 제어할 수 있으며, 상기 제1세척수단(2000 및 제2세척수단(300)의 하측에는 경사를 이루며 배출부(11)가 형성되어 있어 세척수를 모아 상측으로 순환시킴으로써 재사용할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 이송수단(100)은 도 3에서 나타낸 바와 같이 컨베이어벨트로 구성되어 있으며, 복수의 회전축(20)에 결합된 풀리(21)에는 체인(22)이 연결됨으로써 구동모터(23)에 의해 회전하며 전지를 이송하게 된다.
상기 회전축(20)에는 체인에 의해 복수의 회전봉(30)이 장치의 내측으로 이동할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 회전봉(30)에는 복수의 격벽(31)이 간격을 이루며 형성되어 있고, 상기 격벽(31)의 사이에는 이브이(EV) 원통형의 전지(B)가 안착되어 이송된다.
상기 회전봉(30)에는 도 4에서 나타낸 바와 같이 양 끝단에 피니언(32)이 결합되어 있고, 상기 피니언(32)은 회전봉(30)의 하측에 설치된 렉기어(24)에 맞물림으로써 이송과 함께 회전봉(30)이 회전하게 되며, 이에 따라 격벽(31)의 사이에 안착된 복수의 전지(B)가 함께 회전하며 이송된다.
이렇게 회전봉(30)과 함께 회전하며 이송수단(100)에 의해 장치의 내측으로 이송되는 복수의 전지(B)는 도 5에서 나타낸 바와 같은 제1세척수단(200)에 이르게 되는데, 상기 제1세척수단(200)은 저면에 브러시(41)가 결합된 세척부재(40)가 복수의 물이송관(42)에 의해 결합되어 있다.
따라서 상기 물이송관(42)을 통해 이송된 물은 세척부재(40)의 저면을 통해 전지(B)의 표면에 분사되고, 이와 동시에 세척부재(40)가 상하 또는 좌우로 유동하면서 브러시(41)를 이용하여 전지의 표면을 세척하여 이물질을 제거하게 된다.
상기 제1세척수단(200)을 통과한 전지(B)는 도 6에서 나타낸 바와 같은 제2세척수단(300)에 이르게 되며, 상기 제2세척수단(300)은 전지(B)의 표면에 물을 고압으로 분사하는 복수의 분사노즐(50)이 물분사관(51)의 선단에 결합되어 있고, 상기 물분사관(51)의 상측은 물을 공급하는 물공급관(52)에 결합되어 있다.
따라서 복수의 분사노즐(50)은 고압의 물을 이송중인 전지(B)의 특정 부위에 집중적으로 분사하여 2차로 이물질을 제거함으로써 더욱 완벽한 세척을 수행할 수 있게 된다.
상기 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)을 거치며 세척된 전지(B)는 도 7에서 나타낸 바와 같은 제1건조수단(400)에 이르게 되며, 상기 제1건조수단(400)은 유동하는 복수의 에어분사부재(60)에서 분사되는 에어에 의해 전지(B) 표면의 수분을 건조하게 된다.
상기 에어분사부재(60)에는 복수의 에어호스(61)의 일측이 결합되어 있으며, 상기 에어호스(61)의 타측은 제1이동부재(70) 및 제2이동부재(72)의 제1에어공급관(71) 및 제2에어공급관(73)에 결합되어 있다.
상기 제1이동부재(70) 및 제2이동부재(72)는 도 8에서 나타낸 바와 같이 에어분사부재(60)의 상단부 양측에 설치되어 좌우로 이동할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 제1이동부재(70) 및 제2이동부재(72)에는 복수의 제1에어공급관(71) 및 제2에어공급관(73)이 각각 형성되어 있다.
따라서 상기 제1에어공급관(71) 및 제2에어공급관(73)에 유동적인 재질의 에어호스(61)가 결합됨으로써 제1이동부재(70) 및 제2이동부재(72)가 좌우로 반복 이동함에 따라 전후·좌우로 유동하며 에어분사부재(60)를 통해 에어를 복수의 전지(B) 전체에 골고루 분사하게 된다.
상기 제2건조수단(500)은 도 9에서 나타낸 바와 같이 고압의 에어를 하방으로 분사하는 복수의 에어분사관(80)으로 구성되어 있으며, 상기 에어분사관(80)의 상측은 에어를 공급하는 에어공급관(81)에 결합되어 있다.
상기 에어분사관(80)은 절곡이 용이한 재질의 금속 또는 합성수지로 구성되어 있거나, 주름관으로 구성되어 있어 도 10에서 나타낸 바와 같이 자유롭게 구부릴 수 있으며, 이에 따라 원하는 방향으로 에어분사관(80)의 선단을 향하게 함으로써 오염이 특히 심한 특정 부위에 고압의 에어를 집중적으로 분사하여 2차로 전지(B)를 건조할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치는 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)이 브러시(41)와 분사노즐(50)을 이용하여 전지(B)를 세척하고, 제1건조수단(400) 및 제2건조수단(500)이 에어분사부재(60)와 에어분사관(80)을 이용하여 건조를 행함으로써 전 공정의 자동화에 의해 각각 2단계에 걸쳐 전지(B)의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 컨베이어벨트에 설치된 회전봉(30)이 복수의 전지(B)를 회전시키며 이송함으로써 전지(B)의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 분사노즐(50) 및 에어분사관(80)이 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.
10 : 조작부 11 : 배출부
20 : 회전축 21 : 풀리
22 : 체인 23 : 구동모터
24 : 렉기어 30 : 회전봉
31 : 격벽 32 : 피니언
40 : 세척부재 41 : 브러시
42 : 물이송관 50 : 분사노즐
51 : 물분사관 52 : 물공급관
60 : 에어분사부재 61 : 에어호스
70 : 제1이동부재 71 : 제1에어공급관
72 : 제2이동부재 73 : 제2에어공급관
80 : 에어분사관 81 : 에어공급관
100 : 이송수단 200 : 제1세척수단
300 : 제2세척수단 400 : 제1건조수단
500 : 제2건조수단 B : 전지

Claims (6)

  1. 이브이(EV) 원통형의 전지(B)가 컨베이어벨트로 이루어진 이송수단(100)에 의해 이송되면서 세척 및 건조가 이루어질 수 있도록 구성되되,
    물이송관(42) 및 브러시(41)로 이루어진 세척부재(40)가 결합된 제1세척수단(200)과; 고압의 물을 분사하는 복수의 분사노즐(50)로 이루어진 제2세척수단(300);에 의해 전지(B)의 표면을 세척하고,
    전후·좌우로 유동하며 에어를 분사하는 복수의 에어분사부재(60)로 이루어진 제1건조수단(400)과; 고압의 에어를 분사하는 복수의 에어분사관(80)으로 이루어진 제2건조수단(500);에 의해 전지(B)를 건조할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이송수단(100)에는 복수의 회전봉(30)이 결합되고, 상기 회전봉(30)에는 복수의 격벽(31)이 간격을 이루며 형성되며, 상기 격벽(31)의 사이에는 전지(B)가 안착되어 이송되는 것을 특징으로 하는 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전봉(30)의 양단에는 피니언(32)이 결합되고, 상기 피니언(32)은 회전봉(30)의 하측에 구비된 렉기어(24)와 맞물림으로써 이동과 동시에 회전봉(30) 및 전지(B)가 회전할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에어분사부재(60)는 좌우로 이동하는 제1이동부재(70) 및 제2이동부재(72)의 제1에어공급관(71) 및 제2에어공급관(73)에 복수의 에어호스(61)에 의해 결합됨으로써 유동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 에어분사관(80)은 전지(B)의 특정 부위에 에어를 분사하기 위하여 자유롭게 절곡할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이브이(EV) 원통형 전지의 세척 및 건조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)의 하측에는 세척수를 순환시켜 재사용할 수 있도록 배출부(11)가 경사를 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 이브이 원통형 전지의 세척 및 건조장치.
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