KR20180069248A - 고정 부재를 포함하는 전지셀 활성화 트레이 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 복수의 전지셀들을 수납한 상태에서 전지셀들을 전기화학적으로 활성화하기 위한 트레이(tray)로서,
밑판 및 상기 밑판의 외주변으로부터 상향 연장되어 있는 측벽들로 이루어진 트레이;
상기 트레이의 밑판 상면에 탑재되며, 복수의 전지셀들을 삽입 방식으로 수납하기 위한 적어도 2개 이상의 수납홈들이 형성되어 있는 전지셀 수납틀; 및
수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재;
를 포함하고,
상기 전지셀 수납틀에는, 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해, 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이를 제공한다.
밑판 및 상기 밑판의 외주변으로부터 상향 연장되어 있는 측벽들로 이루어진 트레이;
상기 트레이의 밑판 상면에 탑재되며, 복수의 전지셀들을 삽입 방식으로 수납하기 위한 적어도 2개 이상의 수납홈들이 형성되어 있는 전지셀 수납틀; 및
수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재;
를 포함하고,
상기 전지셀 수납틀에는, 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해, 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이를 제공한다.
Description
본 발명은 고정 부재를 포함하는 전지셀 활성화 트레이에 관한 것이다.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.
특히, 환경 문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등에 대한 연구가 많이 진행되고 있으며, 이러한 리튬 이차전지는 이러한 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로도 사용되고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 고밀도의 에너지를 협소한 공간에 저장하는 것이 필요한 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 적은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 전지셀의 일반적인 구조를 나타낸 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 전지셀(10)은, 다수의 전극 탭들(21, 22)이 돌출되어 있는 스택형 전극조립체(20), 전극 탭들(21, 22)에 각각 연결되어 있는 두 개의 전극 리드(30, 31), 및 이러한 전극 리드(30, 31)의 일부가 외부로 노출되도록 스택형 전극조립체(20)를 수납 및 밀봉하는 구조의 전지케이스(40)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
또한, 전지케이스(40)는 스택형 전극조립체(20)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수용부(41)를 포함하는 하부 케이스(42)와 그러한 하부 케이스(42)의 덮개로서 스택형 전극조립체(20)를 밀봉하는 상부 케이스(43)로 이루어져 있다. 이러한 상부 케이스(43)와 하부 케이스(42)는 스택형 전극조립체(20)를 내장한 상태에서 전지케이스(40) 외주면을 열융착하여 밀봉한다.
이처럼, 파우치형 전지셀을 에너지 밀도가 높고 다양한 형태로 가공할 수 있는 바, 최근에는 자동차 디자인을 다양화 하기 쉬워 자동차 전지에도 사용되고 있다.
이렇게 자동차 전지에 적용되는 파우치형 전지셀은 비교적 대형이고, 전지셀의 활성화 공정시 대형의 활성화 트레이(formation tray)에 다수의 전지셀들이 전극 탭이 상부를 향하도록 수납한 상태에서 초기 충방전을 실시하였다.
그러나, 본원의 도 2에 개시된 사진과 같이, 종래 기술에서 사용되는 활성화 트레이는 수납된 전지셀들 고정하기 위한 고정 부재가 별도로 구비되지 않아, 활성화 공정을 마치고 가스 제거 고정(degas) 공정을 실시하기 위해 전지셀들을 이송하는 도중에 외부 충격에 의해 전지셀들이 쉽게 트레이로부터 이탈되거나, 전지셀들이 수납된 상태에서 높은 빈도로 유동하여 전지셀들이 손상되는 일들로 인해 전지셀의 외관이 손상되거나 내부 구성들이 손상되어 불량이 발생하는 일이 빈번하였다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 있는 기술 개발의 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 본 발명의 전지셀 활성화 트레이는 수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재를 구비하고, 전지셀 수납틀에 형성된 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성되어 있을 경우, 트레이에 수납된 전지셀들을 이송하는 도중에 외부 충격에 의해 전지셀들이 트레이로부터 이탈되거나, 전지셀들이 유동되어 수납부와의 마찰 내지 충격으로 인한 손상을 방지하는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 전지셀 활성화 트레이는,
복수의 전지셀들을 수납한 상태에서 전지셀들을 전기화학적으로 활성화하기 위한 트레이(tray)로서,
밑판 및 상기 밑판의 외주변으로부터 상향 연장되어 있는 측벽들로 이루어진 트레이;
상기 트레이의 밑판 상면에 탑재되며, 복수의 전지셀들을 삽입 방식으로 수납하기 위한 적어도 2개 이상의 수납홈들이 형성되어 있는 전지셀 수납틀; 및
수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재;
를 포함하고,
상기 전지셀 수납틀에는, 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해, 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀 활성화 트레이는, 수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재를 구비하고, 전지셀 수납틀에 형성된 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성시킴으로써, 트레이에 수납된 전지셀들을 이송하는 도중에 외부 충격에 의해 전지셀들이 트레이로부터 이탈되거나, 전지셀들이 유동되어 수납부와의 마찰 내지 충격으로 인한 손상을 방지할 수 있는 바, 전지셀의 불량률을 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체가 판상형 전지케이스에 밀봉되어 있는 구조를 가질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 트레이는 밑판의 외주변을 따라 형성된 제 1 측벽, 제 2 측벽, 제 3 측벽 및 제 4 측벽을 포함하고 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 측벽들에는 트레이를 이송하기 위한 개구들이 형성되어 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀 수납틀의 수용홈의 폭은 전극단자가 돌출 형성된 방향의 전지셀의 전체 폭 길이를 기준으로 110% 내지 200%일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 고정 바는 전지셀 수납틀의 일측 단부의 상단면으로부터 타측 단부의 상단면까지 연장된 상태로 형성된 구조일 수 있다. 이러한 고정 바의 구조로 인해 트레이에 수납된 전지셀들 일측 상단을 모두 가압고정하는 것이 가능하게 된다.
구체적으로, 상기 고정 바는 수납된 전지셀의 전극단자와 일정 거리로 이격되어 있고, 수용홈의 중심축을 기준으로 일측으로 편향되어 위치하고 있을 수 있고, 상기 고정 바의 폭은 전지셀의 전극단자가 돌출 형성된 방향의 전지셀의 전체 폭 길이를 기준으로 5% 내지 50%일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 고정 바의 폭이 5% 미만일 경우, 전지셀의 상단을 가압하는 부위가 적어 전지셀과 고정 바의 충돌이 발생할 경우 전지셀의 외관에 손상을 줄 수 있어 적합하지 않고, 반대로 50%을 초과할 경우 전지셀에 상단에 형성된 전극단자와의 간섭이 발생하여 전극단자을 통해 충방전을 실시하는데 방해가 될 수 있어 적합하지 않다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 전지셀 수납틀에 수납되는 과정에서 고정 바로부터 일정 거리로 이격된 위치에서 전지셀 수납틀의 수납홈에 삽입될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 수납홈에 삽입된 전지셀은 전지셀의 상단 부위가 고정 바에 대면하여 접하고, 전지셀의 일측이 수납홈의 내측벽에 접하도록 이동되어 수납홈에 고정될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 고정 부재는 전지셀의 일측면, 또는 전지셀의 상단면을 가압 고정할 수 있고, 또는 더욱 견고한 고정을 위해 상기 고정 부재는 전지셀의 일측면 및 상단면을 가압 고정할 수 있다.
또한, 상기 고정 부재는 전지셀들이 수납 배열된 방향에 대한 단면상으로 'ㄱ'자 구조일 수 있다.
상세하게는, 상기 고정 부재는,
전지셀 수납틀의 일측단에 인접한 수용홈에서부터 전지셀 수납틀의 타측단에 인접한 수용홈까지 연장된 길이로 형성된 본체;
상기 본체로부터 하부 방향으로 연장 돌출되어 있고 전지셀 수납틀의 수용홈에 삽입되어 전지셀의 일측부를 가압하는 삽입부; 및
전지셀의 상단에 대면 접촉하도록 본체로부터 돌출 연장되어 있는 고정 돌출부;
를 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀 활성화 트레이에 전지셀을 수납하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 전지셀 활성화 트레이에 전지셀을 수납 방법은,
(a) 전지셀들을 전지셀 수납틀의 수납홈들에 삽입하는 과정;
(b) 수납홈에 삽입된 전지셀은 전지셀의 상단 부위가 고정 바에 대면 접촉하고 전지셀의 일측이 수납홈의 내측벽에 접하도록 이동시키는 과정; 및
(c) 고정 부재를 수납홈들에 삽입하여 전지셀들의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀들이 수납홈들 내에서 유동하지 않도록 고정하는 과정;
을 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 과정(a)에서 전지셀은 고정 바로부터 일정 거리로 이격된 위치에서 전지셀 수납틀의 수납홈에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 과정(c)에서 고정 부재는 전지셀의 일측면, 또는 전지셀의 상단면, 또는 전지셀의 일측면 및 상단면을 가압 고정할 수 있다.
이하에서는 전지셀 에 수용되는 전극조립체의 구성들에 대해 상세히 설명하도록 한다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 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.
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.
또한, 상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다. 또한, 상기 음극 활물질은 흑연계 탄소, 코크스계 탄소 및 하드 카본으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
앞서 설명한 전지셀들의 구성들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 전지셀 활성화 트레이는, 수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재를 구비하고, 전지셀 수납틀에 형성된 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성할 경우, 트레이에 수납된 전지셀들을 이송하는 도중에 외부 충격에 의해 전지셀들이 트레이로부터 이탈되거나, 전지셀들이 유동되어 수납부와의 마찰 내지 충격으로 인한 손상을 방지할 수 있는 바, 전지셀의 불량률을 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.
도 1은 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조를 나타낸 분해 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀들이 수납된 전지셀 활성화 트레이를 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀들이 수납된 전지셀 활성화 트레이를 나타낸 모식적인 단면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 활성화 트레이의 고정 부재를 나타낸 모식적인 정면도 및 측면도이다;
도 5 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 활성화 트레이에 전지셀을 수납하는 방법을 나타낸 모식적인 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀들이 수납된 전지셀 활성화 트레이를 나타낸 모식적인 평면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀들이 수납된 전지셀 활성화 트레이를 나타낸 모식적인 단면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 활성화 트레이의 고정 부재를 나타낸 모식적인 정면도 및 측면도이다;
도 5 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 활성화 트레이에 전지셀을 수납하는 방법을 나타낸 모식적인 단면도들이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀들이 수납된 전지셀 활성화 트레이를 나타낸 모식적인 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀들이 수납된 전지셀 활성화 트레이를 나타낸 모식적인 단면도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전지셀 활성화 트레이(100)는 복수의 전지셀(200)들을 수납한 상태에서 전지셀(200)들을 전기화학적으로 활성화하기 위한 트레이(100)다.
이러한 전지셀 활성화 트레이(100)는 밑판(112) 및 이러한 밑판(112)의 외주변으로부터 상향 연장되어 있는 측벽들(114, 115, 116, 117)로 이루어진 트레이(100), 이러한 트레이(110)의 밑판(112) 상면에 탑재되며, 복수의 전지셀(200)들을 삽입 방식으로 수납하기 위한 수납홈(132)들이 형성되어 있는 전지셀 수납틀(130), 수납된 전지셀(200)의 2 면들(211, 212)을 가압하여 전지셀(200)이 유동하지 않도록 수납홈(132)에 삽입되어 있는 고정 부재(140)를 포함하고 있다.
또한, 전지셀 수납틀(130)에는 수납된 전지셀(200)이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해, 수납된 전지셀(200)의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(120)가 형성되어 있다.
여기서 전지셀(200)은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체(도시하지 않음)가 판상형 전지케이스(210)에 밀봉되어 있는 구조의 전지셀(200)이다.
그리고, 트레이(110)는 밑판(112)의 외주변을 따라 형성된 제 1 측벽(114), 제 2 측벽(115), 제 3 측벽(116) 및 제 4 측벽(117)을 포함하고 있다. 이러한 측벽들(114, 115, 116, 117)에는 트레이(110)를 이송하기 위한 개구들(118, 119)이 형성되어 있다.
전지셀 수납틀(130)의 수용홈(132)의 폭(W)은 전극단자들(211, 212)이 돌출 형성된 방향의 전지셀(200)의 전체 폭 길이(L)를 기준으로 110% 내지 200% 정도이다.
고정 바(120)는 전지셀 수납틀(130)의 일측 단부(132)의 상단면으로부터 타측 단부(134)의 상단면까지 연장된 상태로 형성된 구조이다. 이러한 고정 바(120)의 구조로 인해 트레이(110)에 수납된 전지셀(200)들의 일측 상단(220)을 가압 고정하는 것이 가능하게 된다.
이러한 고정 바(120)는, 수납된 전지셀(200)의 전극단자(211)와 일정 거리로 이격되어 있고, 수용홈(132)의 중심축(P)을 기준으로 일측으로 편향되어 위치하고 있으며, 또한, 고정 바(120)의 폭(T)은 전지셀(200)의 전극단자들(211, 212)이 돌출 형성된 방향의 전지셀(200)의 전체 폭 길이(L)를 기준으로 5% 내지 50%이다.
도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 활성화 트레이의 고정 부재를 나타낸 모식적인 정면도 및 측면도가 도시되어 있다.
도 3과 함께 도 4를 참조하면, 고정 부재(140)는 전지셀(200)의 일측면(211), 또는 전지셀(200)의 상단면(212)을 가압 고정할 수 있고, 실시예에서는 더욱 견고한 고정을 위해 고정 부재(140)가 전지셀(200)의 일측면(211) 및 상단면(212)을 가압 고정하고 있다.
또한, 고정 부재(140)는 전지셀(200)들이 수납 배열된 방향에 대한 단면상으로 'ㄱ'자 구조이다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 고정 부재(140)는 전지셀 수납틀(130)의 일측단에 인접한 수용홈(132)에서부터 전지셀 수납틀(130)의 타측단에 인접한 수용홈(132)까지 연장된 길이로 형성된 본체(142), 이러한 본체로부터 하부 방향으로 연장 돌출되어 있고 전지셀 수납틀(130)의 수용홈(132)에 삽입되어 전지셀(200)의 일측부를 가압하는 삽입부(146), 전지셀(200)의 상단에 대면 접촉하도록 본체(142)로부터 돌출 연장되어 있는 고정 돌출부(144)를 포함하는 구조이다.
이하에서는 본 발명에 따른 전지셀 활성화 트레이(100)에 전지셀(200)을 수납하는 방법을 설명한다.
도 5 내지 도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 활성화 트레이에 전지셀을 수납하는 방법을 나타낸 모식적인 단면도들이 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 전지셀(200)이 전지셀 수납틀(130)에 수납되는 과정에서 전지셀(200)은 고정 바(120)로부터 일정 거리로 이격된 위치에서 전지셀 수납틀(130)의 수납홈(132)에 삽입된다. 이때, 전지셀(200)은 고정 바(120)로부터 일정 거리로 이격된 위치에서 전지셀 수납틀(130)의 수납홈(132)에 삽입된다.
이후, 도 6에서와 같이, 수납홈(132)에 삽입된 전지셀(200)은 수납홈(132)에 삽입된 전지셀(200)은 전지셀(200)의 상단 부위가 고정 바(120)에 대면 접촉하고 전지셀(200)의 일측이 수납홈(132)의 내측벽(113)에 접하도록 이동시킨다.
이후, 도 7에서와 같이, 고정 부재(140)를 수납홈(132)들에 삽입하여 전지셀(200)들의 일측면 및 상단면을 가압하여 전지셀(200)들이 수납홈(132)들 내에서 유동하지 않도록 고정한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 활성화 트레이는, 수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재를 구비하고, 전지셀 수납틀에 형성된 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성할 경우, 트레이에 수납된 전지셀들을 이송하는 도중에 외부 충격에 의해 전지셀들이 트레이로부터 이탈되거나, 전지셀들이 유동되어 수납부와의 마찰 내지 충격으로 인한 손상을 방지할 수 있는 바, 전지셀의 불량률을 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 발휘한다.
Claims (15)
- 복수의 전지셀들을 수납한 상태에서 전지셀들을 전기화학적으로 활성화하기 위한 트레이(tray)로서,
밑판 및 상기 밑판의 외주변으로부터 상향 연장되어 있는 측벽들로 이루어진 트레이;
상기 트레이의 밑판 상면에 탑재되며, 복수의 전지셀들을 삽입 방식으로 수납하기 위한 적어도 2개 이상의 수납홈들이 형성되어 있는 전지셀 수납틀; 및
수납된 전지셀의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀이 유동하지 않도록 수납홈에 삽입되어 있는 고정 부재;
를 포함하고,
상기 전지셀 수납틀에는, 수납된 전지셀이 상부 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위해, 수납된 전지셀의 상단 부위에 대면 접촉하는 고정 바(bar)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이. - 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체가 판상형 전지케이스에 밀봉되어 있는 구조를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 트레이는 밑판의 외주변을 따라 형성된 제 1 측벽, 제 2 측벽, 제 3 측벽 및 제 4 측벽을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 수납틀의 수용홈의 폭은 전극단자가 돌출 형성된 방향의 전지셀의 전체 폭 길이를 기준으로 110% 내지 200%인 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고정 바는 전지셀 수납틀의 일측 단부의 상단면으로부터 타측 단부의 상단면까지 연장된 상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고정 바는 수납된 전지셀의 전극단자와 일정 거리로 이격되어 있고, 수용홈의 중심축을 기준으로 일측으로 편향되어 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고정 바의 폭은 전지셀의 전극단자가 돌출 형성된 방향의 전지셀의 전체 폭 길이를 기준으로 5% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 고정 바로부터 일정 거리로 이격된 위치에서 전지셀 수납틀의 수납홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 8 항에 있어서, 상기 수납홈에 삽입된 전지셀은 전지셀의 상단 부위가 고정 바에 대면하여 접하고, 전지셀의 일측이 수납홈의 내측벽에 접하도록 이동되어 수납홈에 고정되는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고정 부재는 전지셀의 일측면, 또는 전지셀의 상단면, 또는 전지셀의 일측면 및 상단면을 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고정 부재는 단면상으로 'ㄱ'자 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고정 부재는,
전지셀 수납틀의 일측단에 인접한 수용홈에서부터 전지셀 수납틀의 타측단에 인접한 수용홈까지 연장된 길이로 형성된 본체;
상기 본체로부터 하부 방향으로 연장 돌출되어 있고 전지셀 수납틀의 수용홈에 삽입되어 전지셀의 일측부를 가압하는 삽입부; 및
전지셀의 상단에 대면 접촉하도록 본체로부터 돌출 연장되어 있는 고정 돌출부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 활성화 트레이. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나에 따른 전지셀 활성화 트레이에 전지셀을 수납하는 방법으로서,
(a) 전지셀들을 전지셀 수납틀의 수납홈들에 삽입하는 과정;
(b) 수납홈에 삽입된 전지셀은 전지셀의 상단 부위가 고정 바에 대면 접촉하고 전지셀의 일측이 수납홈의 내측벽에 접하도록 이동시키는 과정; 및
(c) 고정 부재를 수납홈들에 삽입하여 전지셀들의 적어도 1개 이상의 면을 가압하여 전지셀들이 수납홈들 내에서 유동하지 않도록 고정하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 수납 방법. - 제 13 항에 있어서, 상기 과정(a)에서 전지셀은 고정 바로부터 일정 거리로 이격된 위치에서 전지셀 수납틀의 수납홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전지셀 수납 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 과정(c)에서 상기 고정 부재는 전지셀의 일측면, 또는 전지셀의 상단면, 또는 전지셀의 일측면 및 상단면을 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 전지셀 수납 방법.
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2016
- 2016-12-15 KR KR1020160171261A patent/KR101964713B1/ko active IP Right Grant
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Also Published As
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| KR101964713B1 (ko) | 2019-04-02 |
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